儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

王 煥 英

(衡水學(xué)院 化工學(xué)院，河北 衡水 053000)

儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

王 煥 英

(衡水學(xué)院 化工學(xué)院，河北 衡水 053000)

針對(duì)我院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)和儀器分析實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，提出目前教學(xué)過程中普遍存在的問題，并在具體實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、精品課程建設(shè)以及考核方式等方面進(jìn)行了探索和改進(jìn)．

儀器分析試驗(yàn)；教學(xué)改革；應(yīng)用型人才

儀器分析實(shí)驗(yàn)是儀器分析的重要組成部分，是高等院?；瘜W(xué)專業(yè)必修課程之一，從 2008年開始，根據(jù)我院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，我們儀器分析教研小組對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了一系列改革，形成了由驗(yàn)證性、綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)構(gòu)成的課程體系，并建立了嚴(yán)格的預(yù)習(xí)制度，采取了開放實(shí)驗(yàn)室等方法．為使學(xué)生更好、更快地掌握實(shí)驗(yàn)基本操作，熟悉實(shí)驗(yàn)儀器操作技能，我們針對(duì)學(xué)?，F(xiàn)有儀器自編了儀器分析實(shí)驗(yàn)講義，并開展了精品課程建設(shè)，2009年12月該門課程被批準(zhǔn)為院級(jí)精品課程，根據(jù)系自有的實(shí)驗(yàn)儀器并結(jié)合實(shí)際生活中遇到的一些學(xué)生感興趣的問題，比如牛奶中三聚氰胺的測(cè)定，紅心鴨蛋中蘇丹紅的測(cè)定等我們制訂了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，注重學(xué)生各種能力的培養(yǎng)，以提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力．

1 儀器分析實(shí)驗(yàn)存在的問題

按傳統(tǒng)教學(xué)方式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是教師布置任務(wù)，講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生機(jī)械地按照老師教導(dǎo)的步驟去完成，被動(dòng)應(yīng)付，缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣不高．

1.1 學(xué)生預(yù)習(xí)不夠充分

大多數(shù)學(xué)生對(duì)許多大型儀器沒見過，也沒聽說過．而儀器分析實(shí)驗(yàn)大多采用大型的精密儀器．通過書本預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，對(duì)儀器結(jié)構(gòu)、原理以及操作方法等仍是一片茫然，有時(shí)做完實(shí)驗(yàn)了學(xué)生還不知道做的什么，以至于學(xué)生之間實(shí)驗(yàn)報(bào)告相互抄襲，應(yīng)付差事．

1.2 儀器套數(shù)不足

由于資金的限制，學(xué)校大型儀器數(shù)量有限，不可能有那么多學(xué)時(shí)讓每個(gè)學(xué)生親自上機(jī)操作，要求學(xué)生在規(guī)定的3～4個(gè)學(xué)時(shí)的時(shí)間內(nèi)掌握一種大型儀器使用方法難度很大．

1.3 學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)重視不夠

一直以來學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)不夠重視，學(xué)生都認(rèn)為實(shí)驗(yàn)是理論課的附屬部分，所以上課時(shí)不重視實(shí)驗(yàn)，況且實(shí)驗(yàn)課一般都是考查，不考試，所以學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高．

2 儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

2.1 建立現(xiàn)場(chǎng)預(yù)習(xí)制度，提高預(yù)習(xí)質(zhì)量

儀器分析實(shí)驗(yàn)大多數(shù)都采用比較貴重、比較精密的儀器，若學(xué)生僅按照課本來預(yù)習(xí)，頭腦中對(duì)儀器結(jié)構(gòu)、原理及操作方法等都沒有明確具體的感覺，雖然預(yù)習(xí)了一遍，腦子仍然一片空白[1]．針對(duì)這種情況，我們建立了現(xiàn)場(chǎng)預(yù)習(xí)制度．實(shí)驗(yàn)前學(xué)生首先進(jìn)入實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)著儀器將實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)并寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)教師在現(xiàn)場(chǎng)給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，使學(xué)生對(duì)儀器的構(gòu)造、原理及操作有初步的了解，從而加深實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟的了解，建立感性認(rèn)識(shí)，為順利完成實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)．這樣學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以做到積極主動(dòng)、心中有數(shù)，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間．

2.2 精練內(nèi)容，精講重點(diǎn)，增強(qiáng)動(dòng)手能力

由于儀器分析實(shí)驗(yàn)采用的是精密儀器，而且有些儀器全系只有一兩臺(tái)，客觀上決定了不可能每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手的機(jī)會(huì)，針對(duì)這種情況，我們對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)課程體系、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?、過程評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了一系列改革．提出了由驗(yàn)證性、綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)構(gòu)成的課程新體系．為使學(xué)生更快掌握操作技能、熟練操作現(xiàn)代儀器，針對(duì)我校實(shí)際我們自行編寫了儀器分析實(shí)驗(yàn)教材，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇與實(shí)際應(yīng)用密切聯(lián)系，注重了學(xué)生綜合能力、創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)．提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力．

2.3 自編實(shí)驗(yàn)講義，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目注重實(shí)用性

由于儀器分析實(shí)驗(yàn)的特殊性，比如分析測(cè)試設(shè)備昂貴，各院校擁有的儀器設(shè)備種類、數(shù)量、型號(hào)參差不齊，因此儀器分析實(shí)驗(yàn)教材通用性不強(qiáng)，根據(jù)院校自身擁有的設(shè)備條件，對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容加以編排設(shè)計(jì)是十分必要的，作者根據(jù)本院校的實(shí)際情況，自行編排有關(guān)內(nèi)容如表1所示．

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選用一些與實(shí)際相關(guān)的項(xiàng)目，如：牛奶或水中鈣(銅)含量的測(cè)定(原子吸收法)、食鹽中碘含量的測(cè)定(電化學(xué)分析法)、自來水中痕量鎘的測(cè)定(線性極譜法)、飲料中防腐劑的測(cè)定(紫外吸收光譜法)、奶粉中主要營養(yǎng)成分的測(cè)定(紅外吸收光譜法)等，這些項(xiàng)目貼近生活，與我們的健康和生活環(huán)境密切相關(guān)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高，同時(shí)既包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目又包括綜合設(shè)計(jì)性項(xiàng)目，讓學(xué)生自己動(dòng)手完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力．

2.4 注重綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目通常是老師給出題目，學(xué)生自己通過查文獻(xiàn)資料，首先確定實(shí)驗(yàn)方法(有時(shí)實(shí)驗(yàn)方法不止一個(gè))，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路和實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)室提供儀器設(shè)備，然后在教師的協(xié)助下完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，這樣有利于學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的發(fā)揮，也有利于學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)．

2.5 開放實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)室完全向?qū)W生開放，我校目前正在醞釀當(dāng)中，因?yàn)閮x器分析實(shí)驗(yàn)室都是大型儀器，價(jià)格昂貴，所以若開放實(shí)驗(yàn)室，需要老師全程陪護(hù)，以防學(xué)生操作不當(dāng)弄壞儀器設(shè)備，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失和影響實(shí)驗(yàn)的正常開出．開放實(shí)驗(yàn)室可以更好地讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)儀器，根據(jù)自己的意愿選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造思維能力．

2.6 充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合

在儀器分析的理論課講授過程中，介紹每一種儀器時(shí)，用多媒體課件顯示該儀器的全貌和結(jié)構(gòu)圖，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)能充分認(rèn)識(shí)儀器性能．如，光譜實(shí)驗(yàn)中，我們比較了原子吸收光譜儀和原子熒光光譜儀的結(jié)構(gòu)，使學(xué)生掌握了原子吸收光譜儀的光源與檢測(cè)器成直線型，而原子熒光光譜儀的光源與檢測(cè)器成直角型，同時(shí)還比較了空心陰極燈與高強(qiáng)度空心陰極燈的差別、火焰原子化與石墨爐原子化的不同．同時(shí)對(duì)于一些我們實(shí)驗(yàn)室里沒有的儀器，比如原子發(fā)射光譜儀，我們采用模擬實(shí)驗(yàn)的方式，讓學(xué)生通過對(duì)多媒體課件的觀看了解該種儀器的使用和原子發(fā)射光譜方法的應(yīng)用，彌補(bǔ)了大型儀器不足的問題．

2.7 嚴(yán)格儀器分析實(shí)驗(yàn)考核制度

儀器分析實(shí)驗(yàn)評(píng)分包括幾個(gè)方面，如：預(yù)習(xí)報(bào)告占 10%，實(shí)驗(yàn)操作占 50%，原始數(shù)據(jù)占 20%，數(shù)據(jù)結(jié)果處理及誤差占 10%，討論及思考題 10%，如果是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)操作的 50%分成 2部分，其中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案30%，實(shí)驗(yàn)操作20%．

每學(xué)期的期末，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行筆試和動(dòng)手操作考核相結(jié)合的考試，實(shí)驗(yàn)涉及的理論知識(shí)主要以筆試的形式進(jìn)行考核，實(shí)驗(yàn)操作部分的考核則以動(dòng)手操作考核，事先出7～8道操作測(cè)試題，提前告訴學(xué)生，考試時(shí)以抽簽的方式，從7～8道測(cè)試題中抽取任一道進(jìn)行考試，這樣既考核了學(xué)生，又讓他們到期末時(shí)把整個(gè)操作再溫習(xí)一遍，以考代學(xué)，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率．

實(shí)驗(yàn)總成績(jī)按照平時(shí)70%，筆試部分10%，操作部分20%進(jìn)行加和．

總之，儀器分析實(shí)驗(yàn)改革的嘗試，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)，我們只有在教學(xué)實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，積極創(chuàng)新，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，才能達(dá)到教學(xué)改革的目的．

[1] 張桂文.儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].甘肅科技, 2009,25(19):163-164.

Abstract:According to the cultivating goal of applied undergraduate talents and the characteristics of instrument analysis course, the problems existing in the teaching process were pointed out and then the instrument analysis experimental textbook,teaching model, establishment of quality course and assessment methods and so on were explored based on specific practice.

Key words:instrumental analysis experiment; educational reform; practical talent

(責(zé)任編校：李建明英文校對(duì)：李玉玲）

Research on Teaching Reform of Instrumental Analysis Experiment

WANG Huan-ying

(College of Chemical Engineering, Hengshui University, Hengshui, Hebei 053000,China)

G642

A

1673-2065(2011)01-0079-03

2010-08-25

衡水學(xué)院科研資金資助課題(2008043);衡水學(xué)院院級(jí)教改課題(jg2008031)

王煥英(1967-),女,河北武邑人,衡水學(xué)院化工學(xué)院教授,理學(xué)碩士.