仪器分析课程教学改革初探

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(济宁学院 化学与化工系，山东 曲阜 273155)

1 课程特点

仪器分析是一门实践性很强的化学学科，对物质成分、含量、分布或结构等信息方面的研究起着决定性的作用，是分析化学的重要组成部分[1]，自20世纪30年代后期问世以来，内容不断丰富并发生了一系列根本性的变革，已融入到化学科学、食品科学、生命科学、环境科学和材料科学等诸多领域中[2-3]。因此，众多高等院校为了培养能从容挑战新世纪科学技术的综合素质人才，在理论课程的学习中，已将仪器分析列为化学、应用化学和安全工程等专业必修的基础课，并且仪器分析所处的地位日趋重要[4-5]。

仪器分析课程分为：理论教学与实验教学两大部分，内容涉及面广包括：色谱分析法、电化学分析法及光学分析法等多种分析方法，各种分析方法的知识体系相对独立，涉及的仪器设备众多，仪器的原理、操作各不相同。因此，仪器分析理论深、内容广、实践性强、更新快、难度大，学生普遍认为该课程枯燥、难以掌握，相应的教学改革势在必行[6-7]。

2 教学改革

2.1 改革教学内容

针对培养不同专业的人才，仪器分析的学习内容是不同的，切勿采用传统一刀切的方式。因此，教师应根据学生专业的不同，对授课内容进行调整，重点内容要能倾斜突出专业背景的需求，尽可能与各专业实际应用的仪器设备和分析方法保持一致。此外，教师还需要根据不同的专业，重新制订教学大纲，调整教学学时。只有这样才能有的放矢、事半功倍、高效率的开展仪器分析教学工作。

实验也是仪器分析课程中十分重要的教学环节，以往的教学内容侧重于传统验证性的实验模式：教师设计好整个实验过程，学生只需照做，这样学生处于一种盲目的状态，缺少主动性和积极性，影响创新意识的培养。教师应适当减少陈旧和验证性实验，要与时俱进不断提高自身的实验教学水平，多增设新技术、新方法的实验，特别是增设一些能联系实际、与生活紧密相关、与社会热点相结合的创新型、开放型和综合设计实验，从而培养和考核学生综合运用知识的能力和独立分析解决实际问题的能力。

仪器分析理论发展的速度很快，新仪器、新技术的研发也日新月异，教师在教学过程中，要不断拓宽自身的知识面，努力提高科研水平，不断跟踪国内外的相关科研领域的最新动态，引导学生把课堂所学的基本理论与当前的学科实践，尤其是与本学科最新的学科前沿、科研成果等有机地结合起来，使原本枯燥无味的原理公式变得生动起来，使空洞抽象的各种分析方法变得具体、真实。这样通过对新仪器、新技术进行扩充，将抽象的仪器分析原理与社会实际进行联系，将为课堂注入新鲜血液，学生才会知道这门课程的用处，才能有效地提高学生对新知识的兴趣，学生才能尽快主动地融入到仪器分析的学习中来。这就要求授课教师与学生多联系、多沟通，甚至是邀请学生参与到相关仪器的科学研究中。科研反哺于教学的方法，能拓宽学生们的视野，增强学生们的知识面，培养、提高学生的科学素质。

2.2 建立虚拟实验室

虚拟实验室是基于Web技术，虚拟现实技术构建的开放式、网络化的虚拟实验教学系统，借助于图形、图像、仿真和虚拟现实操作流程等技术，在计算机上营造画面和环境，可辅助或部分代替传统实验操作环节的相关软硬件，包含丰富内容如：常见的流程操作、实验原理、仪器构造和特点以及需要注意事项等[8]。虚拟实验室可以在一定程度上解决实验仪器设备台套数不足的困局，促进学生大胆验证实验设想而不必担心损坏仪器和存在安全隐患，缓解理论与实验教学的不同步性，深度延伸理论知识，有效补充实验教学。因此，教师不但要传授实验的基本理论知识，更要学习“虚拟实验室”的使用技巧，掌握虚拟实验和现实实验操作的融合性及差异性，做到能将学生、仪器和“虚拟实验室”有机地结合在一起。学生在进行实际仪器操作的基础上，再充分结合具有直观、灵活和虚拟独特优势的“虚拟实验室”这种辅助手段，能提高实验操作技能，从而提高仪器分析课程教学的质量和水平。

2.3 建立多元化的考评方式

考核的目的在于检验教师的教与学生的学的情况，传统的考核方式是通过期末考试—笔试来决定学生成绩。但是有部分学生平常不参与课程学习，考试前死记硬背，通过突击就能获取高分，这样是不能真实反映学生的实际能力。因此，建立多元化的全面考查学生对知识掌握和运用能力的体系势在必行。将学生出勤、平时作业、课堂问题回答、教学活动的参加、课程论文、报告、实验设计或方案、实验操作、闭卷、半开卷或开卷考试等的表现，实现多元化综合考核学生成绩。这种多元化的考评方式，在教与学方面注重把“过程”与“终结”有机地结合起来，使重知识考查向重能力考查转变，在评价学生知识掌握与科学研究能力的同时，突出对学生创新精神和个性特长的考察，从而取得了良好的效果，达到提升教学质量的目的。

2.4 建立校外实习基地

近几年，随着高等院校对产-学-研教学模式的重视，各院系加大在人力、财力等方面的投入，来加强校外实习基地的建设，逐渐与具有较高水平的科研院所和企事业单位签订实习协议，来确保学生在校外实习基地的实习时间和质量。学生通过在实习基地的岗前培训和顶岗实习，能深刻体会到工作岗位对具体的仪器分析专业知识的需求，做到理论联系实际，能熟练、灵活的运用理论知识解决实际问题，以弥补校内理论学习的不足，从而提高学生学习的主动性和积极性。

3 结束语

仪器分析课程是一门内容繁琐且知识更新较快的课程，教师在教学过程中要不断更新教学内容，更大发挥虚拟实验室的辅助作用，建立多元化的考评体系，建立更多高水准的校外实习基地。仪器分析课程的教学改革是一项长期的任务，在今后的教学中我们还需要不断探索、不断积累经验，不断提高教学质量，从而为时代需求培养应用型人才。