本科院校仪器分析实验教学实践分析

张 艺 ,朱振华

(伊犁师范学院应用化学重点实验室，新疆 伊宁 835000)

本科院校仪器分析实验教学实践分析

张 艺*,朱振华

(伊犁师范学院应用化学重点实验室，新疆 伊宁 835000)

结合仪器分析实验课中分子荧光法实际教学经验，针对仪器分析实验课的特点、主要问题，探讨如何提高教学质量、激发学生兴趣的方法。望能为今后的仪器分析实验课教学提供一定参考。

仪器分析实验课；大型仪器；教学改革

仪器分析实验课是我校化学教育、应用化学、环境科学和环境检测专业必开设的一门实验课[1-2]。其提高仪器分析实验课的学习，加深了学生对仪器分析理论课的理解、一定程度上提高的实践动手能力、使学生掌握了计算机软件处理实验数据的能力(Excel, Origin软件等)，为将来的本科、硕士、博士毕业论文及以后工作打下必要的基础。

然而，相比较于基础化学实验课，仪器分析实验课开设时间较短，在我校教学工作还存在一定程度的问题，如大型仪器数量较少、缺少专门管理大型仪器的老师或专门管理员技术不精、学生较难接受仪器分析实验课等。因此，对本校仪器分析实验课教学现状进行分析，以具体的分子荧光光度法教学为例，对仪器分析实验课程进行改革分析，从而提高仪器实验课教学质量。

1 我校分子荧光光度法实验课现状

本校仪器分析实验课教材为华中师范大学、东北师范大学、陕西师范大学和北京师范大学四校合编的《分析化学实验》[3]，高等教育出版社出版(第三版)。利用分子荧光光度法原理(低浓度条件下，荧光强度与物质的浓度成正比：I=kc)测定奎宁含量。

1.1 实验课与理论课不同步

实验课是化学课程的一部分，其与理论课相辅相成、缺一不可，然而，我校在课程安排时出现理论课与实验课不能同步，即使将2门课安排在同一学期，也会出现理论课跟不上实验课情况，理论课使用的教材为同一系列的《分析化学》下册，光学部分是紫外可见、红外先于荧光。因此，实验过程中，学生无法理解理论部分，更难掌握大型仪器工作原理，实验课效果不好。而且往往实验课老师与理论课老师不是同一人，调节起来困难更大。

1.2 仪器分析实验课教学方式老旧

仪器分析实验课区别于基础化学实验课最大一点为要使用大型仪器，而基础化学实验课，在学生动手操作之前，实验课老师只是简单介绍下实验原理、实验过程等。但这种教学方式明显不适合仪器分析实验课教学，大型仪器的构造很难通过板书讲解清楚。

1.3 实验课课前准备工作难度大

一般来说，实验课教学前，实验课老师要与理论课老师、实验员先进行沟通协调，确保实验课顺利[4]。然而仪器分析实验课，除了上述三位老师之外，还有大型仪器管理员，所以协调起来更困难，这都需要实验课老师课前一周进行沟通，了解理论课进度、实验课所需试剂与仪器、询问大型仪器是否毁坏能否开展实验等。

1.4 大型仪器维修起来耗时、管理员技术落后

由于资金有限，一般大型仪器只能购买一台，如我校分子荧光发光光度计为美国Perkin Elmer公司LS-55荧光/磷光/发光分光光度计，且大型仪器占用一定面积的专用实验室，工程师安装仪器时，会简单给仪器管理人员进行培训如仪器的操作方法、注意事项等，但没有培训仪器的维修。然而，大型仪器使用一段时间后，难免会出现故障，遇到这样的情况，仪器管理员就束手无策了，只能通知工程师过来维修，但这个过程相当耗时，管理员要上报实验室主任→同意后，院系领导签字→再上报固定资产管理处，等待审批→同时上报教务处，等待审批→联系购买仪器的公司，安排工程师上门维修，等工程师上门维修时，已经过去一个学期了，在此期间，此大型仪器相关实验课及科研工作均要停止，造成严重后果。

1.5 学生不重视实验课、自学动手能力较差

我校为师范类二本民族院校，相比较于工科、综合型大学，本校学生自主学习能力不高，表现在实验课上敷衍了事，不认真听课、不仔细观察实验现象、数据处理马虎、不愿意思考问题，做完了事。尤其是仪器分析实验课，大型仪器数量少，更是得过且过。由于仪器分析实验数据要用特殊的计算机软件处理，这部分内容要实验课老师事前将下载的软件拷贝给学生，并且要进行演示操作，即使如此，学生交上来的实验报告册数据处理得还是一塌糊涂。现在的学生很少有自愿学习的，已经很严重了。

2 以分子荧光光度法实验探讨实践教学改革

奎宁在酸性条件下，有两个激发波长(250nm，350nm)，在450nm处有发射峰。学生首先配制不同浓度的奎宁标准溶液，选择中间浓度的某一溶液，仪器调节合适的激发狭缝和发射狭缝，在200nm～400nm范围内扫描激发光谱，在400nm～600nm范围内扫描发射光谱。利用标准曲线法测定奎宁含量，设激发谱为350nm(250nm)，450nm为发射光谱，测量系列浓度溶液的荧光强度，并用计算机软件做出标准曲线。最后测定未知浓度溶液的荧光强度，根据标准曲线一元线性方程计算出浓度，或从软件中直接读取。针对以上实验内容及上述问题进行分析探讨。

2.1 课前准备

若理论课与实验课不同步，实验课老师应将学生集中起来，把对应的理论部分的内容详细地讲解清楚。以往实验课所用一定浓度标准溶液均为实验员老师课前准备的，不妨这部分工作让学生参与进来，学生不仅可以进一步练习移液管、烧杯溶解固体、容量瓶定容等操作，也是一种课前预习手段。而不是简单的抄写实验书本内容，如此效果很好。其次，实验课老师应事先联系分子荧光分光光度计管理员老师，虽说，大型仪器的操作由专门管理员进行，但管理员不清楚实验课的内容，无法针对性的进行讲解，所以实验课老师也应该学习所需大型仪器的操作，将原理和仪器构造结合起来进行讲解。仪器分析实验课的准备工作要比基础化学实验课繁杂的多。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。

2.2 仪器分析实验课授课方式

仪器分析实验课要求掌握大型仪器工作原理，这部分内容利用简单的板书讲解很难达到效果。引入多媒体授课，以动画方式展现仪器的构造、操作步骤等，形象生动进行教学，提高学生实验课兴趣[5]。如Perkin Elmer LS-55荧光/磷光/发光分光光度计，在网上搜索相关材料，其构造为光源→单色器→样品池→检测器，仪器分析实验课在授课的时候，学生围在一起观看仪器的操作步骤，难免后面的学生看不到、听不到，影响教学效果，也可以采用多媒体课件展示。

2.3 合理分配实验组数[6]

《仪器分析实验》为36课时，一般开展8个实验，一个班级学生30人，大型仪器数量较少，一般只有一台，开展起来较困难。我校仪器分析实验课一般同时开2～4个实验，课前将理论部分、注意事项等采用多媒体形式讲解，4～6人为一组，做完后交换实验，既节省时间，也能保证每个学生都能自己动手操作大型仪器。

2.4 实验课教学与科研相结合

高校仪器分析实验课一般参考教科书进行实验课教学，实验课程几年不变。高校老师不仅要承担教学任务也都有自己的科研领域，科学研究的过程中会涉及到大型仪器的使用，因此这个老师对相应的仪器比较熟悉，而且研究内容比较新颖。相比较传统的教学模式，采用导师制教学，更能吸引学生的兴趣，提高仪器分析实验课的教学效果。

2.5 丰富考核手段

学生的实验效果反应了实验课成绩，但只用实验报告册的成绩进行考核很明显不全面。将考核范围扩大为实验课的前期准备、大型仪器的操作、数据的后期处理(Excel，origin软件的使用)、思考题等，并按一定比例算分，我校仪器分析实验课比例为：实验报告册分：操作分：考试分=35:35:30比例。如此可以较全面的考察实验课前后效果。

3 结语

以分子荧光光谱法实验为例，分析了仪器分析实验课存在的常见问题、探讨了解决问题的方法，以提高仪器分析实验课教学质量。引导学生爱好实验，并能通过实验解决现实问题，培养新世纪需要的复合型人才，给兄弟院校提供一些参考意见。

[1] 李红亮, 韩宝瑜, 高永生, 等. 《仪器分析》实验课程的教学与实践[J].教育教学论坛,2012(9):233-235.

[2] 翁艳英. 仪器分析实验中HPLC的教学分析[J]. 广东化工, 2014, 41(21):280-281.

[3] 华中师范大学, 东北师范大学, 陕西师范大学, 等. 分析化学实验[M]. 第3版. 北京:高等教育出版社, 2001.

[4] 俞 岚. 如何通过改进细节提高仪器分析实验教学水平[J]. 化工管理, 2014,(8) :45-46.

[5] 毛新宇, 王志军. 实验课研讨式教学实际问题探讨-已北京大学电子线路实验课为例[J]. 实验技术与管理, 2015, 32(2):32--35.

[6] 李莲花, 王正平, 吴 莉，等. 协作式实验教习模式在仪器分析实验中的探索推广-以气相色谱-质谱联用实验为例[J].大学化学, 2013, 28)(5):15--18.

(本文文献格式：张 艺 ,朱振华.本科院校仪器分析实验教学实践分析[J].山东化工，2016，45(04)：100-101.)

Study of Experimental Teaching of Instrumental Analysis in Undergraduate Colleges

Zhang Yi*,Zhu Zhenhua

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

Combined with the practical teaching experience of the molecular fluorescence method in the experimental course. Aiming at the characteristics and main problems of the instrument analysis experiment , How to improve the teaching quality and to stimulate students' interest were discussed, It hoped that it can provide a reference for the instrument analysis experiment teaching in the future.

instrumental analysis experiment; large instrument; teaching reform

2016-01-11

伊犁师范学院教改课题(JGYB201535)

张 艺(1985—)，女，汉族，安徽灵璧，实验师，硕士，从事发光材料研究。

G652

A

1008-021X(2016)04-0100-02