师范类高校《仪器分析实验》教学改革初探*

张　艺

(伊犁师范学院应用化学重点实验室，新疆　伊宁　835000)



师范类高校《仪器分析实验》教学改革初探*

张艺

(伊犁师范学院应用化学重点实验室，新疆伊宁835000)

针对师范类高校《仪器分析实验》课特点及存在的问题，结合多年实践教学的探索研究，围绕师范类学生的特点、所涉及的管理人员的协调、仪器的操作及维护、成绩评定等相关问题进行剖析。旨在提高仪器分析实验课教学质量、提高学生的动手能力、解决师范类高校《仪器分析实验》课面临的普遍问题。

师范类高校；仪器分析实验课；大型仪器；教学改革

化学是一门以实验为基础的学科，实验可以对许多化学概念、原理、规律进行验证。学生在实验过程中可以培养动手能力、观察实验现象等能力[1-4]。因此实验课是化学教学中不可或缺的一个部分。通过观察实验现象，可以发现问题、分析问题、解决问题。作为一门特殊的自然科学，化学实验课和理论课相辅相成。

仪器分析实验[5-8]是继基础化学实验课后，高校必开设的一门实验课，通过仪器分析实验课，学生可以认识、使用某些特殊的大型仪器[9]，并且与理论课联系，掌握仪器原理、构造、使用事项等，为以后参加工作做好准备。是师范类高校中的化学专业、环境科学专业、食品科学专业及药学等专业必修或选修课程。

相比较于工科、理科类高校，师范类高校在开设仪器分析实验课过程中或多或少存在某些问题，限制了学生的发展。本文旨在总结归纳出师范类高校仪器分析实验课存在的问题，结合自己及同行经验，提出具有实际意义的方案，望可以为兄弟院校提供帮助。

1　师范类学生学习实验课的特点

相比较于工科类、综合性大学，师范类高校的学生动手能力和自学能力较差、基础较弱，尤其表现在实验课上。学生思想上不重视实验课，认为实验课没有理论课重要。从基础化学实验课开始基础就没打牢，常规仪器使用不规范(烧杯溶解溶液、容量瓶定容、滴定管的使用等)导致实验课基础越来越差。对于使用大型仪器的实验课来说更是难跟上教学步伐，况且仪器分析实验课的数据处理需要专门计算机软件(这些都是课外自学内容)。致使学生对仪器分析实验课的兴趣较低。

2　仪器分析实验课存在的主要问题

与常规实验课相比，仪器分析实验课借助于大型仪器进行教学。大型仪器还需要配上辅助设备来保证实验条件。所以仪器分析实验课有其特殊性质。下面进行总结归纳。①仪器分析实验课与理论课不同步：基本上理论课从第一周开始，仪器分析实验课最快第三周开始，即使如此也会出现理论课、实验课不同步想象。这样，实验课开展的时候，理论课没有讲解，学生在实验过程中不能完全理解实验原理，实验效果不佳。②要求独立的实验室：大型仪器的体积较大、要求的实验条件特殊(保持温度、湿度恒定)，要有独立的实验室摆放大型仪器。③配辅助设备：某些特殊仪器必须配上空调维持温度，稳压器稳定电压，冗余电源防止停电毁坏大型仪器等。④配仪器操作人员：由于大型仪器结构复杂、操作不便，基本上每台大型仪器(原子发射/荧光光谱仪、气相/液相色谱仪、质谱仪等)都有自己的操作人员，而往往仪器操作人员并不是仪器分析实验课的老师。⑤大型仪器数量少：由于师范类高校的经费问题，大型仪器、辅助设备的价格昂贵，只能购买一台用于实验教学及科研工作。如此一来，仪器分析实验课的开设出现“僧多粥少”的问题，在有限的实验课时间里很难保证每个学生都能动手操作。⑥安全隐患：某些大型仪器需要使用辅助气体进行工作，如原子吸收分光光度计，需要乙炔-空气作为燃气和助燃气，两种气体的比例有严格要求，操作不当就会出现危险。⑦大型仪器维修耗时：仪器分析实验课所需的大型仪器价格昂贵，操作要求严格，实验过程中如果操作不规范就会毁坏仪器，然而高校大型仪器都是入库管理，仪器的维修要经过本院系领导签字，接着送到设备科、教务处等有关单位审批，所以大型仪器的维修需要经过众多部门，需要等很久才能联系工程师过来修理，大型仪器本就一台，如果毁坏，在维修之前此仪器就不能再开相关实验课及科研活动，且修理费用较高。⑧仪器操作人员的培训跟不上：虽说有专人操作大型仪器，但只是在仪器安装时，工程师简单介绍下仪器的使用步骤，仪器操作人员也只是“照葫芦画瓢”，当仪器出现问题时，即使是些简单的小故障，我们也只能联系工程师，这样既耗时又耗财，如果单位定时送仪器操作人员去相关单位进行培训，若仪器出现简单的问题，操作人员就可以及时解决，不会耽误实验课和科研工作的开展。⑨仪器分析实验课考核单调：和一般实验课一样，仪器分析实验课的考核同样是课堂上学生操作加上实验报告册的书写进行的。

3　仪器分析实验课改革探索

3.1学生参与仪器分析实验课前准备

一般高校实验课的完成需要实验课老师、理论课老师、实验员[10]老师通力合作完成。而仪器分析实验课较特殊，除了上述三位老师之外，还要提前联系好大型仪器操作人员，若要提高仪器分析实验课教学质量，实验课老师要与理论课老师沟通，了解理论课的进度，掌握学生情况，“对症下药”。如果理论课还没上，实验课老师准备好实验课要用到的相关理论知识，提前给学生辅导。实验课老师还要与实验员老师沟通，告诉实验员所需的化学试剂及仪器、规格、数量等。虽然大型仪器都是专人操作，但实验课老师本人也应该提前学习仪器的操作步骤、了解注意事项等，再将注意事项提前告诉学生。因此，为了提高仪器分析实验课教学质量需要提前做好相关准备，且环环相扣，一个环节出问题，实验课都会受到影响。为了提高学生的动手能力，建议应该实验员老师准备的溶液，让学生亲自配制。在实验课教学过程和后来的本科毕业论文中发现，大部分学生不会配制一定浓度的溶液，或者是仪器操作不规范，就是平时练习较少，这样简单的课前准备工作完全可以交给学生做，这可纳入实验课考核加分环节，丰富了考核手段。

3.2从学生兴趣出发，实验课与科研相结合

目前，高校仪器分析实验课的开设一般参考教科书，进行死板的实验课教学，且实验课程基本不变，很难吊起学生学习兴趣，也跟不上社会发展的需要。不防改变传统的教学模式，采用导师制教学，高校老师不仅要承担教学任务也都有自己的研究领域，科学研究的过程中都会涉及到大型仪器的使用，因此这个老师就会对相应的仪器比较熟悉，而且科学研究都是解决实际问题，研究方向比较新颖，相比较传统的教学模式，更能吸引学生的兴趣，提高仪器分析实验课教学效果，培养应用型人才。一般本科生往往在大四毕业论文时，才接触科研研究，时间较少，学生很难学到很多知识，如果将仪器分析实验课与科研实践相结合，不仅可以高效率的完成实验课教学，也大大增加了学生参加科研活动的时间。为以后的毕业论文打下基础，一举二得。

3.3提高大型仪器使用率，做好维护、修理工作

考虑到大型仪器的价格问题，高校仪器分析实验课在授课过程中，基本上是仪器操作人员进行演示，学生观察完成的实验课。这样一来，学生得不到操作练习，最后只拿到了实验数据进行处理，该学到的，没有学到。仪器分析实验课与基础实验相比，最大的区别就在于使用大型仪器，如果实验过程中，学生没有进行仪器操作，也就丧失了仪器分析实验课的主要目的，即使理论部分讲解得再详细，教学任务也是失败的。关于大型仪器确实有许多特殊之处，老师的考虑也不无道理。处于保护仪器和提高学生的动手能力，不妨课堂使用多媒体教学，将大型仪器的构造、使用方法、注意事项以多媒体方式展现给学生，学生易于接受，并现场进行指导，4～6人/组进行操作，适当开设仪器分析实验开放课，增加学生使用仪器次数，提高仪器使用率。建议院校定时送仪器操作人员出去培训，并且精简毁坏仪器的维修流程，一切为仪器分析实验课的顺利开展做好准备。

3.4丰富考核手段

一般来说，实验课成绩反应了学生的实验效果。而仪器分析实验课考核[11]内容更丰富，实验课的前期准备、大型仪器的操作、数据的后期处理(Excel，origin软件的使用)、实验课结束后的思考等都是考核范围。按实验操作分:实验报告册分:考试分=35:35:30比例进行赋分。可以较全面的考察实验课前后效果。

4　结　语

总结了师范类高校仪器分析实验课常见的问题，针对仪器分析实验课最大的特点(使用大型仪器)，为了提高教学效果，缜密思考实验前后，提出了新颖问题和方案。培养学生动手操作的能力、软件处理数据能力，让学生在仪器分析实验课上学到尽可能多的知识。

[1]戴静媛. 大学化学实验教学中非智力因素的培养[D]. 兰州市:西北民族大学,2012.

[2]王存, 邹晓川, 王桃香,等. 新建应用型本科院校分析化学实验教学改革探索[J]. 化学教育, 2015(20):37-41.

[3]张芬, 曾荣昌, 李硕琦,等. 仪器分析课程理论教学改革探讨[J]. 山东化工, 2015, 44(17):156-157.

[4]刘国柱. 研究型化学实验课教学的理论构想与实验研究[D]. 长春:吉林大学,2008.

[5]邹华红,桂柳成,胡坤,等. 仪器分析实验课教学改革探讨[J]. 广州化工, 2012, 40(4):104-105.

[6]张坤, 徐静, 尹洪宗, 等. 提高仪器分析实验课教学质量的几点措施[J]. 高校实验室工作研究, 2014(4):112-114.

[7]邹华红,桂柳成,胡坤,等. 仪器分析实验课教学改革探讨[J]. 广州化工, 2012, 40(4):104-105.

[8]买买提·吐尔逊, 楚刚辉, 吐尔迪·阿不力孜, 等. 高等民族师范院校《仪器分析》实验教学实践探析[J]. 实验科学与技术, 2014, 12(1):85-87.

[9]宋象军, 夏建潮. 浅析高校大型仪器设备使用效益评价及有效利用[J]. 实验室研究与探索, 2015, 34(3):164-167.

[10]张宏莲, 李莉, 许凤, 等. 实验员在药物分析实验课中新角色的转换[J]. 中国教科创新导刊, 2013(10):77-77.

[11]高玲. 仪器分析实验考核模式初探[J]. 科协论坛, 2012, 40(4):104-105.

Primary Teaching Reform of Instrumental Analysis Experiment in Normal University*

ZHANGYi

(Key Laboratory of Applied Chemistry, Yili Normal University, Xinjiang Yining 835000, China)

The existing problems and features of Instrumental analysis experiment were discussed according to the many years of exploration, the feature of normal students, the coordination among administrator, the operation and maintenance of instruments and the assessment, etc. So the quality of teaching, the students’ operative ability can be improved, moreover, the universal problem of instrumental analysis experiment can be solved.

normal university; instrumental analysis experiment; large instrument; teaching reform

伊犁师范学院教改课题(JGYB201535)。

张艺(1985-)，女，实验师，硕士，从事发光材料研究。

G642, G652

A

1001-9677(2016)010-0222-02