高等农业院校仪器分析实验课教学模式探索

李亮亮+吴正超+臧健+陈彬

摘要：本文通过对大学生发放调查问卷，了解到学生对大型仪器的学习兴趣与重视程度以及对不同教学模式学习效果满意程度方面的信息，并论证了采用小班制学习模式的必要性，为今后能够更好地开展仪器分析实验课教学，提高学生的分析仪器操作技能提供借鉴和帮助。

关键词：仪器分析；实验课；培养模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0270-02

随着科学技术进步，分析仪器的逐渐普及和仪器分析技术的不断发展更新，仪器分析在经济建设中的作用日渐突出。许多领域的研究越来越依靠仪器分析来完成。同时，现代仪器分析技术的新成就，对农业及生物科学各领域的发展起到了重大的推动作用[1]。大型分析仪器设备是先进科学技术的代表，在科研工作中起着重要的作用，同时也是培养创新人才的重要途径。随着科学技术的发展和大型精密仪器的不断增加，如何培养学生准确掌握和使用先进的仪器设备，运用这些先进的实验手段进行科学研究，对于培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，造就高素质人才，促进提高科学研究的水平极为重要[2，3]。总体上来说，就目前高校的大型仪器实验教学模式来看，学生实际上机操作的时间有限，教师不能对每个学生进行指导，教学效果较差[4]。本文以沈阳农业大学分析测试中心大型仪器设备学习小班制教学为例，阐述大型仪器设备在学生仪器操作能力培养中的实践教学模式、特点及成效。

一、对象与方法

采用问卷调查的方式，选择参加大型分析仪器学习班的学生为调查对象，采用学生自填问卷方式进行调查，问卷由分析测试中心学习教师负责制定、发放和回收。发放问卷142份，回收问卷142份，有效问卷138份。调查结果采用Excel电子表格进行数据分析。本科为本校学生所占比重47.8%，本科为外校学生所占比重52.2%

二、结果与分析

1.学生对以往实验课的内容掌握情况分析。大部分学生在本科阶段接触过与仪器分析相关的课程，在这类课程里面都包括实验技能培养方面的内容，要求学生必须满足一定课时的实验课。通过调查发现，针对“以前做过的实验，现在如果没人指导帮助，现在能否独立完成”这一调查，其中全部都能独立完成的学生为8人，比例为5.8%，大部分的能够独立完成的学生为76人，比例为55.1%；一部分能独立完成的学生为6人，比例为4.3%。而且，这里所涉及的实验大部分还没有涉及到大型分析仪器的使用，仅仅是一些简单常规的实验。这表明，学生对以往实验课上掌握的知识和实验技能有相当一部分已经遗忘掉了。

2.目前学生实验课程存在的问题分析。目前高校对于学生仪器分析实验课程的安排往往是以专业班级为单位，二三十人一组同时进行分析。通过对学生就仪器分析实验课大班制存在问题的调查发现，认为学生看多做少，动手机会少的以及认为实验室仪器设备及其他实验材料有限的分别达到19.8%和17.1%，所占比例最高，这说明实验课大班制的安排，造成了人多仪器少，学生动手机会少的局面；认为老师无法照看到每个学生的实验进程的占16.0%；认为学生积极性主动性不够，预习不过关的占16.0%；认为人多手杂，场面混乱的占13.6%。对学生喜欢的实验课程教学方式的调查结果显示，认为学生自主操作为主，老师辅导为辅的所占比例最大，为47.1%；希望在详细讲解后能进行实际操作的占37.6%。由此可见学生都希望在实验课上可以有大量的时间能够使用仪器设备。

3.学生对大型分析仪器学习的兴趣度以及认可程度分析。通过调查发现，所有参与问卷的学生都对大型分析仪器学习表现出极大的兴趣。同时，我们可以看出，认为仪器学习很重要的人数比例为65.2%；认为比较重要的人数比例为30.4%；认为仪器学习的重要程度为一般的仅占4.3%。

4.大型分析仪器学习总体情况的综合分析。（1）学生对大型分析仪器教学小班制模式的认可程度分析。通过本次调查，结果显示参与问卷的学生对大型分析仪器小班制教学这种学习方式的支持率为100%。通过对仪器学习效果的认可程度调查发现，认为非常好和比较好的人数分别为88人和46人，所占比例分别为63.8%和33.3%；两者所占比例达到97.1%。说明学生对这种教学模式还是非常认可的。有126人次的投票选择了“每个人都有充足的时间可以进行讨论，有助于共同提高”这一选项，占总人次的25.5%；有108人人次的投票选择了“现场亲自操作，有助于理解和记忆”这一选项，占总人次的21.9%。这表明，学生对仪器学习满意的原因主要是因为采取了小班制教学，这样可以使每个人都有充足的时间来完成仪器操作的整个步骤，同时在独立操作中遇到问题时可以直接向教师询问，还可以进行一些讨论。通过这样一种理论与实践相结合的模式，使每个人都可以记得更加扎实牢固，完全达到了参加学习的目的。（2）仪器学习小班制的优点分析以及面临的问题。通过对仪器学习小班制优点调查发现，学生认为小班制学习具有：有利于提高学生对实验的掌握程度；实验中遇到问题能够及时得到指导；增加动手机会，提高动手能力；老师能更充分了解到学生的实验情况等方面的优点。就小班制所面临的问题方面调查表明：大多数学生认为在实验材料、器材耗損等开销以及实验室房间安排利用方面面临的问题更大，所占比例分别为19.9%和19.1%；此外，认为实验教师时间分配方面及学生实验课与其他课程的协调安排方面存在问题的也占相当一部分的比例，分别为17.9%和16.6%。这说明仪器学习小班制与常规实验课教学相比具有明显的优势和作用，同时也需要我们进一步统筹协调好学习效果与耗材、场地以及学习时间安排等方面的关系。

三、结论与建议

1.主要结论。通过调查问卷分析发现：一是目前涉及仪器分析类的实验课普遍存在人多机少，学生动手机会少的问题。近些年高校办学规模不断扩大，在校学生数量快速增加，因此开放实验教学中存在人多机少的矛盾日益严重。二是人多课时少，学生能够独立进行仪器操作的时间有限，大型仪器操作实验教学，往往准备时间较长而分析时间短。三是对比传统的实验课教学，仪器学习小班制具有非常显著地优势，这种模式极大地解决了人多仪器少、人多时间不充裕的问题，有利于提高学生对实验的掌握程度；实验中遇到问题能够及时得到指导；增加动手机会，提高动手能力。四是仪器学习小班制模式实施起来需要考虑药品消耗、器皿耗损、实验室房间的安排以及教师工作量增大等的问题，同时还考虑到实验课时间与学习时间的安排协调。

2.建议。大型分析仪器学习教学要培养学生分析问题、解决问题的能力，使学生了解掌握更多的大型仪器的原理及使用技术，从而能够以大型仪器为工具进行科学研究。那么，学习就要以学生为中心，以学生全程参与、独立设计实验、反复质疑为手段，充分激发和调动学生的学习积极性[5]。学生大型分析仪器学习模式不同于本科生阶段的以理论讲授为主，实验技能为辅，而是应该以提高实验技能为主，了解仪器原理为辅，也就是以用为主。同时，仪器学习要具有针对性。不同专业的学生对其研究方向所需求的大型分析仪器是不同的，并非要用到所有的分析仪器，而正常的实验课程安排往往是将所有的仪器都包含了进去，没有针对性，这样容易造成学生对所有的分析仪器都接触到了，都不会用的尴尬局面。在今后的学习安排中，要对参加学习的学生给出指导性建议。首先要先了解学生正在或即将研究的课题内容，根据学生的研究方向，告知其应该选择的分析仪器。减少学习教师和参训学生不必要的时间消耗。

参考文献：

[1]黄红霞，楼雪芳.现代教育技术在仪器分析实验教学中的应用研究[J].学科探索，2016，（1）：50-51.

[2]石莹莹.仪器分析实验教学改革的探索[J].广西轻工业化工与材料，2009，（11）：19-20.

[3]李明，嚴平.大型仪器实验教学改革探讨[J].重庆科技学院学报：社会科学版，2012，（11）：185-186.

[4]李卫华.仪器分析课程教学模式改革研究[J].高教学刊，2015，（1）：37-39.

[5]熊庆，郭彩红，宋红杰.以仪器为重点的仪器分析实验教学改革[J].实验科学与技术，2015，13（2）：55-57.

Abstract：Issuing questionnaires to the college students，we understand the students' interest and emphasis in learning the large analysis instrument. We also had known their satisfaction degree for different teaching mode. We had demonstrated the necessity of using small class sizes on learning mode. It maybe provides reference and help for teaching of instrument analysis experiment and improving the students' skills on operating analytical instruments.

Key words：instrument analysis；experiment；training mode