高校实验仪器操作技能课程模式的探索与实践

摘要针对如何提高学生动手能力、降低实验仪器损坏率等问题，从实验课程内容、教材建设、教学方式与手段等方面，对开设仪器设备操作技能课程建设与实践的必要性进行了探讨。旨在实现理论与实践相结合，培养学生的动手动力和创新能力，提高实验仪器的利用率，调动实验教师队伍的工作积极性。

关键词实验室；仪器；操作技能；课程建设与实践

中图分类号S-01；G40.34文献标识码

A文章编号0517-6611（2015）05-367-02

Curriculum Model Exploration and Practice of Equipment Operation Skills in Universities

WANG Rong-hua， LUO Jia， DU Hui-fang et al （College of Horticulture， Northwest A&F University， Yangling， Shaanxi 712100）

Abstract Aiming at how to improve students' practical ability， reduce the damage rate of experimental equipment， the necessity for open a course of Equipment Operation Skills was discussed from aspects of teaching content， teaching materials construction， teaching method and aims， so as to realize combination of theory and practice， cultivate students practical and innovative ability， improve utilization rate of equipment operation skills， mobilize teachers work enthusiasm.

Key words Laboratory； Instrument； Operation skills； Course construction and practice

基金项目西北农林科技大学教学改革研究项目（JY1302019）。

作者简介王荣花（ 1963- ） ，女，陕西咸阳人，高级实验师，博士，从事实验室管理工作。

收稿日期2014-12-25

仪器设备是实验室的重要技术装备，是人才培养和科学研究的基本条件，也是高校教学和科研实力的重要标志[1-2]。近年来，随着高等教育迅猛发展及社会对创新型、实践型人才的培养要求，各高校在实验仪器设备方面的投入也迅速增加，实验环境及硬件资源有了很大程度的改观[3-4]。如何加强精密贵重仪器的科学管理，充分发挥仪器设备资源更好地为教学服务、提高其使用效率是管理工作者面临的问题，开设实验仪器设备操作技能课程，可以培养学生的学习兴趣，提高学生在实验过程中的动手操作能力，减少仪器操作事故的发生，降低仪器损坏率，使学生尽快进入学习研究状态，更快更有效地开展研究工作，完成课程论文、毕业论文及创新实验打下坚实的基础。

1实验室硬件建设是实验教学和开放共享的基础

园艺学院中心实验室是教学和科研的共享平台。为了满足新时期培养学生综合实践能力和创新能力、提高实验教学质量的迫切需求，学院借助学校的国家“985”、“211”工程建设以及实验室专项经费，不断加强实验室硬件建设，使试验教学条件得到了根本的改善。目前，中心实验室拥有10万元以上大型仪器设备35台件，可用仪器设备总件数达2 136台件，总价值2 348.5万元，实验室仪器设备的年更新率达到30%。仪器设备的合理配置和管理，为园艺、设施农业与工程等专业的教学和科研实验提供了开放共享平台，为本科生毕业论文设计、创新项目以及研究生的科研實验等需要提供了硬件保障。

2 开设实验室仪器设备操作技能课程学习的必要性

提高实验室设备的管理水平，对于提高实验室使用效率，提高人才培养素质和提升科研水平具有重要意义[5-6]。为了最大限度的发挥实验仪器设备和资金的使用效益，提高实验室建设水平，学院将近三年学校下达的教学仪器设备、学科建设、科研平台等建设经费共计830余万元全部投入到中心实验室平台建设。学院中心实验室现有专职实验人员15人，每位专职人员需要管理的仪器设备均在百台件以上，同时大型仪器的维护管理是专人专管。随着大批新型仪器、精密贵重仪器进入实验室，操作规程、技术维护等都对仪器管理人员的管理技能提出了严峻的挑战，要求管理人员必须不断地学习新知识、掌握新技术，成为精通业务、懂技术的管理者[7]。

仪器设备的良好运行对实践教学的顺利开展起着至关重要的作用[8]。随着实验室的开放共享，进入实验室的人数迅速增加，更多本科生课程论文、创新项目实验以及硕、博士研究生的科研实验都集中在实验室中展开。由于本科1、2年级学生课堂上多注重于基础理论学习，动手操作实验仪器的机会少。在进行课程论文实验时，由于不熟悉仪器操作规程，在实验过程中，可能会因操作不规范导致实验数据不正确，甚至因操作失误造成仪器设备的损坏，影响实验的正常进行。调查统计，2010～2012年学院每年使用在仪器维修方面的费用已经占到仪器设备本身价值的2%，每年的仪器维修费用高达20余万，而仪器损坏的原因主要是因为使用者操作不当引起的。所以，为了提高教学质量，培养学生的综合能力，提高实验仪器的利用率，降低仪器维修费用，为学生开设实验仪器操作技能课程非常必要。

3精心规划教材，合理选择内容

随着科学技术的快速发展，实验教学和科研中更多测量精确、运行速度快的高精尖新仪器设备不断涌现，大大提高了科研水平[9]。但是，当前许多实验教材，由于编写的侧重点不同，教材上介绍的仪器设备与实际使用的类型、型号不符，而厂家或型号不同的仪器设备操作规程也会有一定的差别，这就导致没有一本符合西北农林科技大学的仪器技能操作实验教材。2012年，根据中心实验室现有仪器的具体情况，笔者精心选择了一些教学科研中常用的大型仪器和部分必须掌握的常规仪器，编写完成了仪器操作技能实验指导书。内容主要包括光合测定系统、色谱技术、显微解剖技术、分子生物技术等方面的实验室仪器设备，分别在仪器学习的目的、工作原理、操作方法、注意事项、常见故障及维护等方面进行了详细的介绍。

4理论与实践结合，提高学生动手能力

2010～2012年笔者分别对园艺、设施等专业的本科学生及部分研究生率先开设仪器操作技能选修课程，主讲老师全部由实验室专职技术人员担任。在开课之初，任课教师精心制作了内容丰富的教学课件和教学示范视频，内容不拘泥于教材范围，而是做了适当的延伸，利用现代教学手段，将最新的仪器信息和发展动态传授给学生。在课堂上，按照“先讲授仪器原理结构，后操作应用”的原则，将理论学习与实际操作有机的结合起来。在学习中，鼓励学生多动手，对常规仪器，要人人上机动手操作；对大型仪器，要分组练习演示。先后学习气质联用仪、液相色谱仪、气相色谱仪、光合测定系统、叶绿素荧光仪、PCR仪、凝胶成像系统、研究显微镜、紫外分光光度计等仪器的工作原理及操作方法。在每节课的4个学时数中，理论讲解和演示占用1个学时，动手操作实践占用3个学时，将大部分时间还给学生，培养学生的动手能力，真正调动学生学习的积极性，提高学习兴趣及解决实际问题的能力。

5完善考核制度，综合教学效果与评价

考核是对学生学习过程与学习效果的评定与总结，督促学生系统地掌握理论知识和仪器操作技能。为了使成绩能够客观、真实的反映学生对实验基本知识、操作技能的掌握程度，对学生的最终考核为课堂考查（10%）+实验报告（10%）+操作考核（80%）。课堂考察了解学生的课前预习情况及对实验内容的熟悉程度；实验报告考察书写是否规范、数据是否合理、分析是否正确；技能操作是考查学生在实验过程中，对各种仪器设备的操作是否规范及对其掌握的程度。实验室已逐步执行资格认证进入许可制度。凡考核合格者，获得学分，可优先进入实验室，完成其课程论文、毕业论文实验及创新实验。实践证明，该考核方式能够较全面的反映学生对实验仪器工作原理、操作方法及注意事项等方面的掌握程度，提高学生的学习兴趣和积极性，达到实验学习和实践的最终目的。

教学质量和科研水平的高低在很大程度上取决于技术装备水平的高低[10]。通过连续三年的课程教学实践，学生普遍认为仪器操作技能课程开设及时、必要，提高了学生的动手能力、独立思考及创新能力，减少了仪器设备的损坏率。在课程学习的实践中，学生不但掌握了科研仪器使用的技能，也了解到了实验仪器发展的最新动态。通过亲手操作各种仪器设备，激发了学生的好奇心和求知欲，为下阶段开展专业课程论文、毕业论文实验打下一定的基础。通过仪器操作技能课程的开设，也充分调动了实验室专职教师的工作积极性，发挥了每位教师的潜能，提高了教师`自身的管理水平和业务素质。为了给学生上好课，实验室的每位教师都认真编写了多媒体课件，总结各种实验仪器的工作原理、性能、操作规程和注意事项。在授课过程中，笔者积累了一些实验教学经验，出版了实验教材，培养了实验教师队伍，初步建立了农业高校的基础实验仪器课程的教学方法。

6结语

虽然实验仪器操作技能课程取得了一定成效，但仍存在一些亟待解决的问题。例如，学生的学习主动性及积极性有待进一步加强；在动手操作实践方面，由于大型贵重仪器数量有限，无法满足每位学生的动手操作时间；课程的学时数有限，应加强课前预习等。因此，应进一步加强实验设备平台建设，加强对动手操作实践环节的改进和完善，从而培养出素质高、動手能力强，勤于创新，适应社会需求的应用型人才。

参考文献

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[2] 冯信平，徐志，杨礼富.构建科学院大型仪器设备共享平台的探讨[J].热带农业工程，2012，36（2）：55-57.

[3] 杨连发.高校实验室仪器设备的配置、管理及使用[J].中国现代教育装备，2009（9）：6-8.

[4] 许建峰.对高校大型仪器设备管理现状分析与思考[J].实验室科学，2012，15（8）：193-196.

[5] 万发桃.实验室设备的管理与维护[J].黑河学刊，2012，181（8）：27-28.

[6] 曹永正，刘洋，张海江.浅谈高校大型仪器设备的维修与维护[J].实验室科学，2012，15（8）：190-195.

[7] 胡雪梅，孔滨.高校大型仪器设备管理队伍建设的思考[J].中国电力教育，2012（25）：146-147.

[8] 陈永平.高校实验室仪器设备的管理现状及科学管理构思[J].技术应用，2010（24）：93.

[9] 陈玉霞，林峰，陈文.建设大型仪器设备平台，提高创新人才培养质量[J].实验技术与管理，2012，29（4）：219-222.

[10] 刘涛.提高仪器设备使用效益的途径分析[J].衡水学院学报，2012，14（4）：114-116.

责任编辑卢瑶责任校对李岩