《仪器分析》课程教学改革探讨

白羽 徐广宇 崔桂花

1.吉林医药学院化学教研室，吉林 长春 132013

2.北华大学药学院，吉林 长春 132013

《仪器分析》课程教学改革探讨

白羽1徐广宇2崔桂花1

1.吉林医药学院化学教研室，吉林 长春 132013

2.北华大学药学院，吉林 长春 132013

结合仪器分析课程特点和教学实践，本文探讨了教学过程中存在的问题并提出了相应的解决方法，从而提高教学质量，激发学生学习的兴趣。

仪器分析；现代教育技术；教学质量

仪器分析是利用能直接或间接地表征物质的各种特性（如物理的、化学的、生理性质等）的实验现象，通过探头或传感器、放大器、分析转化器等转变成人可直接感受得以认识的关于物质成分、含量、分布或结构等信息的分析方法。也就是说，仪器分析是利用各种学科的基本原理，采用电学、光学、精密仪器制造、真空、计算机等先进技术探知物质化学特性的分析方法。因此仪器分析是体现学科交叉、科学与技术高度结合的一个综合性极强的科技分支。 仪器分析自20世纪30年代后期问世以来，不断丰富分析化学的内涵并使分析化学发生了一系列根本性的变化。随着科技的发展和社会的进步，仪器分析将面临更深刻、更广泛和更激烈的变革。现代分析仪器的更新换代和仪器分析新方法、新技术的不断创新与应用，是这些变革的重要内容。因此，仪器分析在高等院校分析化学课程中所处的地位日趋重要，尤其是在化学、化工和药学等领域发挥广泛的作用。许多地方高校为了使自己培养的人才能从容迎接和面对新世纪科学技术的挑战，已将仪器分析列为化学等专业学生必修的专业基础课。

鉴于仪器分析课程的特点，如何激发学生的学习兴趣，培养学生学习的主体地位，从而提高教学质量是至关重要的问题。

1 仪器分析教学的难点

1.1 学生上课积极性不高

仪器分析是一门交叉学科，涉及的知识面较广且综合性较强，除了应用到化学学科的基础知识外，还涉及光学、电学、计算机等多门学科，因此对学生各学科基础知识的掌握要求较高。同时在教学中还包含仪器的结构原理、使用流程、测试原理等知识点，这些知识点内容抽象，不容易理解，且各部分相对独立，关联性不强，传统的教学常使得学生上课感到枯燥无味，内容晦涩难懂，影响了教学效果。

1.2 仪器的严重不足

目前，由于仪器设备价格不菲，每台最少要几万元，有的甚至要几百万元，而且仪器设备的耗材和维修保养开销也相当大，鉴于教学开支的限制，没有任何一所院校能配备所有的仪器。有的学校即使配备了仪器，也只能让专科生、本科生们进行观摩，无法让学生亲自动手操作，导致学生修完课程却仍不知如何使用，造成仪器分析实验教学内容与学习内容脱节，，学生很难感性地理解相应的分析方法和手段，丧失了学习的兴趣，这些都极大影响了教学效果。

1.3 教学人员自身的不足

仪器分析不同于其他的理论课程，不仅要求教学人员具有扎实的理论基础，同时还要具备丰富的实践经验，但现实中，由于资源的限制，教师不可能精通所有的仪器，很难要求他们传授给学生更多的经验，更别说是仪器的最新进展及实际作用。

2 提高教学质量心得

2.1 精心安排教学内容

教师应充分了解不同专业学生的教材，对所选教材的内容加以合理取舍，选出与学生所学专业密切相关的内容重点讲解。例如红外分光光度法是一种利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收特性来进行结构分析、定性和定量的分析方法，该方法涉及物质结构的分析与鉴定，对药学专业的学生非常重要，要做重点介绍，但对检验专业的学生，这部分内容是很少在工作中用到的，只做一般了解即可。另外由于仪器分析的迅猛发展，学校所选用教材的更新往往落后于仪器的发展，这就要求教师要把相关的新内容引入教学中。例如现在仪器的发展趋势之一是将各种大型仪器进行联用，从而发挥两种仪器的优势，如高效液相与质谱联用，紫外可见分光光度计与高效液相联用，气相与质谱联用等等，这部分的介绍会使学生了解仪器不是毫无相关性的以及如何充分利用每种仪器的优势，有利于知识的综合掌握。

3 提高教学人员的能力

由于在仪器分析课程中教学人员的实践经验起着至关重要的作用，因此如何提高教学人员自身的能力就显得很关键。教师应经常查阅有关仪器分析的最新文献，多参加各种仪器公司组织的培训班，学校应鼓励教师多进修、多交流，并尽可能的提供使用仪器的机会，教师要系统地钻研与课程有关的专业知识，以扩大知识面和更新知识，通过多种途径了解分析仪器的最新进展，争取每个教师能精通1～2种仪器。同时建议仪器分析课程应打破传统的一名教师讲授一门课程的方式，可由多名教师共同完成，每个教师都讲解各自精通的仪器，这样可以使得学生更深入的了解仪器原理、使用过程等各方面知识。

4 计算机辅助教学

在没有仪器或只能作演示实验的情况下，如何使学生了解仪器分析课程中涉及的大量仪器基本结构、作用原理、工作流程等是一个很重要的问题，这些内容的讲述仅靠传统的教学方法很难达到较好的教学效果。计算机辅助教学是一种将计算机技术和教学相结合的现代化教学手段，将图形、动画、声音、图像等多种发现方式有机结合[1]，使原来抽象、枯燥无味的内容及接触不到的实物变得形象生动，极大地丰富了教学内容，从而帮助学生加深理解，在仪器分析的教学中合理的利用现代教学手段，能显著提高教学质量。例如，在讲解原子吸收光谱仪和原子荧光光谱仪时，通过多媒体的展示使学生了解到原子吸收光谱的光源与检测器成直线型，而原子荧光光谱仪光源与检测器成直角型，同时还比较了空心阴极灯和高强度空心阴极灯的不同、火焰原子化和石墨炉原子化的不同、仪器工作条件选择和测量对象的不同[2]。这样学生不仅容易理解，同时还能激发学习兴趣。另外，多媒体教学由于节省了课堂板书的时间，大大增加了课堂信息量，使得学生在有限的学时内能学到更多的知识。

5 加强仪器分析实验教学

仪器分析的教学目的是让学生最终学会如何使用仪器去解决各种问题，因此仪器分析实验就成为是教学中重要的一个环节，是学生了解各种仪器的结构、熟悉其基本原理和操作技能、理解消化理论知识的重要途径，实验教学的好坏直接影响到整个仪器分析课程的教学效果[3]。在实验中学生通过亲自动手操作，能培养从事分析的实际能力，提高自身的创新能力及综合素质。我系现有紫外光谱仪、红外光谱仪、高效液相色谱仪、气相色谱仪及质谱仪等多种大型仪器，我们针对现有的条件尽可能利用仪器讲授结构、原理，并进行演示实验。但因为分析仪器大多价格昂贵，让每个学生都动手进行操作不太现实，为此，我们将同时上课的一个班学生安排不同的实验内容，尽量使每个实验小组的人数降到最少，这样增大了每个学生动手的机会，提高了仪器的利用率。另外，鼓励学生参与教师的课题项目，将课堂学习延伸至课外，给有兴趣的同学提供一个平台，满足不同层次学生的需求。

总之，仪器分析课程内容多，理论新，实践性强，授课教师要合理利用现代教学手段，不断地进行教改，优化教学方法，加强自身素质，调动学生的学习热情，才能取得良好的教学效果。

[1] 谭建宁，覃洁萍，何翠薇.以CAI课件辅助仪器分析实验课教学的体会[J].广西中医学院学报，2007, 10（3）:136～138

[2] 鲍长利，贾琼，陈博，等.仪器分析实验教学改革的探讨[J]. 实验室研究与探索，2009,28（10）：123～125

[3] 余鹏，牟玲丽.药学专业仪器分析实验教学改革的探讨[J]. 教育论坛，2011,8（8）：104～105

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.126