仪器分析实验课教学改革探索

田喜强，董艳萍，赵东江，刘旭阳

(绥化学院食品与制药工程系，黑龙江绥化152061)

仪器分析实验课教学改革探索

田喜强，董艳萍，赵东江，刘旭阳

(绥化学院食品与制药工程系，黑龙江绥化152061)

针对我校应用型人才的培养目标和仪器分析实验的特点，根据仪器分析实验课中普遍存在的仪器数量不足、实验开出率不高、课堂教学模式陈旧等共性问题，结合教学实践和学生认知规律，提出改革实践教学的观点，重在引导学生学会思考，强化动手、学以致用，全面提高学生的综合能力。

仪器分析实验;应用型人才;教学改革

仪器分析作为现代的分析测试手段，具有多学科交叉、实用性强、应用范围广、内容更新快等特点，涉及物理学、化学、生物化学等多方面的知识。仪器分析实验对于培养学生的动手能力、创新能力和开发学生潜能有着不可替代的作用。通过对实验课程的学习，学生能够充分了解仪器结构、理解分析原理、拓展学生视野、达到理论与实践相结合的目标，为学生就业提供好的基础平台［1－2］。

1 仪器分析实验课存在的问题

1.1 示教工作量大

仪器分析实验课教学都是安排在实验室中，教师需要围绕仪器示教，通常是较多学生围在一起，教师不仅要大量重复地示范，而且由于较多学生挤在一起，个别学生看不清操作，无法记笔记，导致教学效果打了折扣。

1.2 仪器套数少

仪器分析实验所用的仪器多数价格都比较贵，各高校中同种类型仪器的台数较少，通常大型精密仪器往往只有一台。而每次做实验的学生数又较多，因此不可能每个学生都能亲自动手操作［3］。而且多数高等学校大型仪器更新较慢、比较陈旧，一些先进仪器由于缺少资金无法购买，教学中有些实验课无法开出，从而导致实验教学和理论教学脱节。

1.3 学生预习不充分

多数大学生对实验课不够重视，认为实验课不重要，只要学理论就行，所以学生上课时主动学习积极性差，基本不预习。同时仪器分析实验所使用的仪器多为大型仪器，学生很少见到，甚至也没听说过，如果学生只通过实验指导书预习实验，对仪器结构、原理以及操作方法还是无法理解，甚至有时实验结束了还不知道实验需要掌握哪些知识，以至于学生之间实验报告相互抄袭，影响教学效果。

1.4 与理论课不同步

仪器分析实验一个突出的问题就是实验课与理论课不同步。高校为了强化实验教学，仪器分析实验通常教学和考核单独进行，有些教学会内容先与理论课，对于大多数同学来说，没有理论基础，实验比较盲目［4］。由于实验过程中实验内容较多，实验教师也没足够时间全面的讲解理论课知识，只能把具体的操作和注意事项讲给学生，这样学生在整个实验过程中基本上是看着实验讲义完成实验，而不知为什么，直接影响了教学效果。

1.5 教学模式陈旧

仪器分析实验按传统教学方式，课堂上一般采用“实验指导书+教师讲解+学生操作”的教学模式，实验教学过程都是教师讲解实验内容，学生机械地按照老师教导的步骤去完成，很少去思考，缺乏对学生创新能力的培养，影响学生的学习兴趣。由于受仪器数量的限制，许多实验环节必须由教师提前做好，学生多人一组，容易造成小组中只有少数或个别动手能力较强的学生积极主动操作，而操作仅按教师和教材要求的进行，多为验证一些已知数据，缺乏动脑去研究实验方案。而实验中仪器故障、实验数据处理等都由教师解决，学生在实验中处于被动的地位。在这样的教学模式中，学生互相抄袭实验数据的现象屡见不鲜，而教师因为担心学生在操作中有较多的疑难问题，总是把实验进程讲得过于详细。这种呆板的教学方法使实验过程缺少思考，缺少提问，缺少讨论，抑制了学生的思维积极性，使学生对实验不感兴趣，甚至觉得预习实验指导书也是多余的。

2 仪器分析实验教学改革措施

2.1 更新仪器设备，优化实验教学内容

仪器分析实验是与社会发展速度关系特别密切的学科，所以实验教学的内容应与时代发展一致。根据学校发展的特点，我们及时淘汰和更新了落后和老化的分析仪器设备，购买了一些先进的分析仪器设备，包括液相色谱仪、差热分析仪、紫外可见分光光度计、红外光谱仪等。这些先进的仪器设备充实到仪器分析实验中，大幅度提高了我系实验装备水平和现代化程度。针对我系有应用化学、化学教育、制药工程、食品工程等多个专业的特点，结合我系现有的仪器设备，重新修订了各专业的教学大纲，实验的内容重点放在与生产实践以及科学研究最常用的光学分析、色谱分析和电化学分析等实验内容。针对不同专业设置实验内容，可以使学生在有限的学时中完善和巩固理论课学习的各个知识要点，能够学以致用。

2.2 建立现场预习制度，提高预习质量

仪器分析实验的仪器一般都比较精密、结构复杂，学生仅按照实验课本来预习，头脑中对仪器结构、原理及操作方法等都很茫然，虽然预习了一遍，但脑子仍然一片空白。为改善这种情况，我们建立了课前和现场两次预习制度。在课前要求学生先对实验内容有所了解，进入实验室后，再对着仪器将实验的具体内容进行预习，实验教师在现场会给予适当的指导。这样使学生对仪器的构造、原理及操作有初步的了解，从而加深对实验内容的理解。学生对实验的主动性有所提高，不会盲目，心中有数，从而缩短实验时间，提高了实验效率。

2.3 精讲重点，循环实验

实验内容选择是否恰当是上好实验课的重要基础，由于仪器分析实验内容繁多，交叉性特别强，融入较多现代的科学技术与信息。学生在限定的学时内掌握全部的仪器和方法较难，因此，必须合理编排实验课内容，所选的实验既要具有广泛性又要具有针对性，同时必须要围绕专业的特点，内容上需循序渐进。

由于仪器分析实验采用的是精密仪器，多数仪器都比较昂贵，全系只有一两台，客观上决定了不可能每个学生都有动手的机会，针对这种情况，我们采取了循环实验的模式，每次同时开设多个实验项目，这样就能减少每组学生数，使每个学生都能亲自操作仪器，避免了抄袭数据的可能，提高了学生的动手能力、学习兴趣和学生解决实际问题的能力。

2.4 多形式教学，完善教学模式

实验课堂上一般采用“实验指导书+教师讲解+学生操作”的教学模式，许多实验环节由教师提前准备好，实验操作仅按教师和教材要求的进行，开设的实验内容基本上都属于验证性实验，学生缺少动脑去思考实验方案［5］。不可否认验证性实验可以深化学生对理论知识认识，起到强化记忆的作用，但其缺乏独立思考及实验设计的创新内容。为了调动学生的积极性，变被动实验为主动思考、研究，我们改变了传统的教学模式，提出了由验证性、综合性与设计性实验构成的新课程体系。而且我们也采用计算机多媒体教学模式，把一些大型仪器难以实景呈现的仪器内部构造，均采用模拟教学演示，使学生能更多的了解课本之外的新型仪器设备和分析技术，课件给出仪器构造的剖面示意图，并通过动画生动、直观地显示该分析方法的仪器流程。便于学生掌握仪器使用的步骤和原则，加深操作过程中对注意事项的理解。

2.5 强化实验报告的整理，实验成绩的评定客观

实验报告是对课堂教学效果的反馈，因此实验报告的书写是否规范对教学有重要意义。我们要求学生在实验数据记录时以表格形式记录，数据必须准确、真实，尽量不涂改;数据处理要求有必要的误差分析。而且要有结果讨论，结果讨论可以分析实验过程中的失败与成功原因，总结经验和教训，也可以对实验相关理论知识的进行总结或者提出自己对本次实验的问题或建议，如改进实验方法等。

实验成绩可以激励学生实验兴趣，使学生乐于实验。实验成绩总分100分:实验出席(10分);实验预习(10分)实验过程是否认真，是否任意涂改、抄袭他人数据;实验操作(45分)，实验过程操作是规范，原始记录是否清楚;卫生(5分)，实验过程中及实验结束后是否保持台面清洁，仪器摆放规范，无乱扔废纸等;实验报告(30分)，书写整洁规范、整洁，数据记录与处理记录是否清楚正确，实验结论是否准确，对实验有自己独特的理解。

3 结束语

总之，仪器分析实验课是对仪器分析理论知识的再学习、巩固与提高的过程，仪器分析实验改革的尝试，不仅培养了学生的动手能力，更重要的是培养了学生的创新能力和科学素养，我们只有在教学实践中不断积累教学经验，完善教学方法和模式，合理地利用现代化教学手段来调动学生的学习积极性和主动性，提高实验教学质量，尽可能地培养了学生的实验技能，培养学生的综合能力。

［1］张培敏，陈恒武，郭伟强.仪器分析实验教学改革初探［J］.大学化学，2007，22(2):10－12.

［2］吴育廉，柯行.浅谈仪器分析实验教学的改革［J］.教学仪器与实验，2007，23(5):10－11.

［3］刘红霞，张业明，吴风林，等.开放式分析化学实验教学的探索与实践［J］.实验科学与技术，2011，3(9):111－114.

［4］张大伟，韦军.现代仪器分析实验课教学改革与实践［J］.实验技术与管理，2009，12(26):116－118.

［5］吕海涛.仪器分析实验教学改革的探索与实践［J］.实验室科学，2011，3(14):16－18.

G642.0

B

1003－3467(2012)15－0062－03

2012－05－30

绥化学院2011年新世纪教育教学改革项目(ZD201103);

田喜强(1980－)，男，硕士，讲师，从事纳米功能材料研究工作和教学工作，电话:18645591250。