周立敏，楊桂朋，高先池，陳　巖

(中國(guó)海洋大學(xué)　化學(xué)化工學(xué)院，山東　青島　266100)

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儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考與實(shí)踐

周立敏，楊桂朋，高先池，陳巖

(中國(guó)海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東青島266100)

儀器分析實(shí)驗(yàn)是高等學(xué)校的重要課程之一。結(jié)合中國(guó)海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀和實(shí)際，深入剖析儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，總結(jié)為“五多五少”；同時(shí)結(jié)合該實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、儀器管理、成績(jī)?cè)u(píng)定等方面進(jìn)行了探索和創(chuàng)新，總結(jié)為“五字法”。教學(xué)實(shí)踐證明，通過(guò)運(yùn)用這一教學(xué)方法，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力，有效提高了該實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。

儀器分析實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革；實(shí)踐

儀器分析實(shí)驗(yàn)是儀器分析課程的一個(gè)重要組成部分，是學(xué)生了解各種儀器結(jié)構(gòu)、熟悉各種儀器的操作方法、懂得各種儀器的原理、理解課堂上所學(xué)到理論知識(shí)的重要途徑[1-2]。近年來(lái)，一方面隨著越來(lái)越多的科研工作和生產(chǎn)實(shí)踐離不開(kāi)儀器分析技術(shù)；另一方面越來(lái)越多的學(xué)生在就業(yè)或研究生考試的面試中經(jīng)常會(huì)被詢問(wèn)對(duì)各種分析儀器了解、掌握和應(yīng)用的情況。因此，儀器分析實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的重要性日顯突出。在近7年時(shí)間里，我們針對(duì)中國(guó)海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院在儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中存在的突出問(wèn)題，總結(jié)出了改進(jìn)儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾個(gè)實(shí)用對(duì)策，為促進(jìn)學(xué)生更好、更快地掌握這門實(shí)驗(yàn)技術(shù)取得了良好的教學(xué)效果。

1　存在的問(wèn)題

儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的突出問(wèn)題表現(xiàn)為“五多五少”。

1.1上課學(xué)生多，可用儀器少

作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，一般每年都有很多學(xué)生要上儀器分析實(shí)驗(yàn)課。而供上課用的儀器，尤其是大型精密儀器數(shù)量往往配備相對(duì)較少，導(dǎo)致在實(shí)際教學(xué)中很難保證每名學(xué)生都能完全按照實(shí)驗(yàn)要求充分動(dòng)手操作，往往是“以看代做”、走馬觀花。這是影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的重要短板。

1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，課時(shí)安排少

掌握儀器分析實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，靠的是多設(shè)計(jì)、多動(dòng)手，需要從儀器構(gòu)造、實(shí)驗(yàn)原理、步驟設(shè)計(jì)等多方面綜合、系統(tǒng)地把握。而在教學(xué)實(shí)踐中，往往是課時(shí)很少，每名學(xué)生針對(duì)一種儀器只是接觸了其中的1～2個(gè)固定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)儀器的認(rèn)識(shí)也只限于表面感官，根本談不上對(duì)實(shí)驗(yàn)操作及儀器原理的真正掌握。

1.3側(cè)重結(jié)果多，注重過(guò)程少

目前考核學(xué)生儀器分析實(shí)驗(yàn)課成績(jī)，主要是看實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)準(zhǔn)不準(zhǔn)、結(jié)果對(duì)不對(duì)，導(dǎo)致有的學(xué)生只重?cái)?shù)據(jù)不重過(guò)程，一節(jié)實(shí)驗(yàn)課下來(lái)，只對(duì)結(jié)果有印象，至于獲得數(shù)據(jù)的具體步驟則應(yīng)付了事，違背了開(kāi)設(shè)儀器分析實(shí)驗(yàn)課的初衷。

1.4超前實(shí)驗(yàn)多，理論鋪墊少

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的一方面是讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)；另一方面是通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所學(xué)的理論。而在實(shí)際教學(xué)中，有時(shí)為了實(shí)驗(yàn)課程安排緊湊些，將多個(gè)儀器分析實(shí)驗(yàn)利用一段時(shí)間集中上完，導(dǎo)致很多實(shí)驗(yàn)做完了，而配套的理論課程還沒(méi)有跟上，不利于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理的理解和掌握。

1.5經(jīng)典實(shí)驗(yàn)多，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)少

目前開(kāi)設(shè)的儀器分析實(shí)驗(yàn)，大部分都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)套路一般都是事先固定的，缺少了創(chuàng)新性、探索性。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，不利于激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)以及今后科研的主觀能動(dòng)性，不利于對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和鍛煉。

2　實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

改進(jìn)儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體實(shí)踐總結(jié)為“五字工作法”。

2.1在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上突出一個(gè)“新”字

2.2在實(shí)驗(yàn)分組上突出一個(gè)“巧”字

巧設(shè)分組的主要目的是讓每名學(xué)生都有更多的時(shí)間進(jìn)行儀器操作。一般情況下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和所需實(shí)驗(yàn)儀器的不同，將學(xué)生每2～3名分為一個(gè)小組。對(duì)一些大型分析儀器，因?yàn)閿?shù)量相對(duì)較少，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，將一個(gè)實(shí)驗(yàn)拆分成2～3部分，每一小組獨(dú)立操作完成實(shí)驗(yàn)的其中一部分，這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)一般會(huì)由2～3個(gè)小組共同完成，整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作中，這2～3個(gè)小組全程參與，提高了效率。在開(kāi)展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)題目和難度的不同，安排學(xué)生將實(shí)驗(yàn)討論、準(zhǔn)備以及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)一般放在平時(shí)進(jìn)行，每組學(xué)生預(yù)約時(shí)間集中儀器操作。另外，一般會(huì)安排學(xué)生在課前將實(shí)驗(yàn)所需的理論知識(shí)進(jìn)行提前預(yù)習(xí)，上課時(shí)再對(duì)知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行講解加深印象，這樣能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論的掌握，并且騰出更多時(shí)間進(jìn)行儀器操作。

2.3在儀器管理上突出一個(gè)“開(kāi)”字

在教學(xué)實(shí)踐中，有時(shí)為了保證學(xué)生有足夠充足的時(shí)間進(jìn)行儀器操作，也會(huì)積極協(xié)調(diào)有關(guān)教師增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)。但一般情況下，鼓勵(lì)學(xué)生多利用業(yè)余時(shí)間，如周六、周日或平時(shí)晚上時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或者安排有興趣的學(xué)生參與到有關(guān)課題進(jìn)行輔助科研工作。為此，根據(jù)分析儀器尤其是大型分析儀器的使用時(shí)間，制定了儀器定期開(kāi)放機(jī)制，接受學(xué)生預(yù)約使用。為了保證實(shí)驗(yàn)安全，預(yù)約時(shí)段實(shí)驗(yàn)室的老師都會(huì)在場(chǎng)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室的充分開(kāi)放，一是保證了學(xué)生對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)的充分掌握，二是讓學(xué)生提前適應(yīng)科研工作習(xí)慣，對(duì)以后做畢業(yè)論文以及從事科研工作有所助益。

2.4在理論知識(shí)上突出一個(gè)“前”字

也就是說(shuō)實(shí)驗(yàn)安排一定是確保學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了該實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論課程，這就需要我們要及時(shí)和相關(guān)理論知識(shí)授課老師進(jìn)行及時(shí)溝通。為了不耽誤學(xué)生課時(shí)，一般在下一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容理論課程開(kāi)設(shè)之前，會(huì)將上一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在這期間全部集中上完。在保證理論先行的基礎(chǔ)上，在每一次實(shí)驗(yàn)上機(jī)操作之前，都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解，重點(diǎn)讓學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、實(shí)驗(yàn)原理、關(guān)鍵注意事項(xiàng)等。在教學(xué)方式上，所有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都采用多媒體方式，圖文并茂、標(biāo)注流程，讓學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)應(yīng)知盡知[8-9]。

2.5在實(shí)驗(yàn)考核上突出一個(gè)“全”字

學(xué)生寫預(yù)習(xí)報(bào)告情況、針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的討論情況、回答課堂提問(wèn)情況、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)思路情況以及實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生保持、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、是否請(qǐng)假等細(xì)節(jié)情況[10]。

3　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)多年的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，得出4點(diǎn)體會(huì):1)樹(shù)立“一切為了學(xué)生真正掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)”的責(zé)任意識(shí)，在教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)都注意培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維和動(dòng)手操作能力，而絕不是為了完成課時(shí)而教學(xué)；2)給予學(xué)生足夠的儀器操作時(shí)間，實(shí)現(xiàn)熟能生巧；3)突出學(xué)生的主體地位，在綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性；4)做到“變則通”，強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)，盡可能多地貫穿新的科研實(shí)際進(jìn)展。

[1]顧斌，黃余改，方夏.儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].江西教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，27(2):66-67.

[2]李金淑，張琳霞.儀器分析課程教學(xué)改革探索[J].中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010，19(3):90-93.

[3]陳巖，楊桂朋.春季北黃海表層海水中溶解游離氨基酸的分布與組成研究[J].中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010，40(7):93-98.

[4]陳巖，高先池，楊桂朋.改進(jìn)儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2012，10(6):104-108.

[5]臧李納，湛社霞.飲用礦泉水中銅的測(cè)量不確定度評(píng)定.健康必讀雜志[J].2011，7(7):389-390.

[6]劉靜，尚永輝，劉建波，等.提高儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8(3) :79-82.

[7]杜甫佑，阮貴華，李建平，等.以儀器分析教學(xué)改革為契機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].廣州化工，2011，39(3):177-178.

[8]于加平.改進(jìn)儀器分析教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，23(6):90-91.

[9]夏靜芬，唐力，葉漢俠.以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的儀器分析教學(xué)模式改革探索[J].高等理科教育，2012(2):156-158.

[10]吳紅波.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革與探索[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012(2):60-62.

Thinking and Practice of the Teaching of Instrumental Analysis Experiment

ZHOU Limin，YANG Guipeng，GAO Xianchi，CHEN Yan

(Chemistry Experiment Center，Ocean University of China，Qingdao 266100，China)

Instrumental analysis experiment is one important course in college.Combined with the teaching situation and reality in instrumental analysis experiment of our college，we analyzed the problems of the experiment teaching and summarized it as "five more five less"; At the same time，Combined with the characteristics of the experimental course，some creative explorations were carried out from the teaching contents，teaching methods，instrument management，assessments and other aspects .It can be summarized as "five words".Teaching practice proved that this experimental teaching model was more helpful not only in inspiring students’ interest in learning ability，but also in cultivating students' innovative thinking and pactice ability.This effectively improves the quality of experiment teaching.

instrumental analysis experiment; experimental teaching; teaching reform; practice

2014-09-25

周立敏(1979-)，女，碩士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事海洋化學(xué)方面的研究。

G642.423；TH701

B

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.01.043