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1存在的問題

目前，由于學(xué)生人數(shù)的增加和受到實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)、設(shè)備臺(tái)套數(shù)限制，教與學(xué)的矛盾日益突出。儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題有:(1)由于儀器分析實(shí)驗(yàn)設(shè)備普遍造價(jià)較高，國家下?lián)艿膶?shí)驗(yàn)儀器設(shè)備經(jīng)費(fèi)有限，分析儀器的臺(tái)套數(shù)較少，實(shí)驗(yàn)分組人數(shù)較多，導(dǎo)致學(xué)生的參與度不高，影響學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情。(2)由于儀器分析實(shí)驗(yàn)涉及化學(xué)、電子學(xué)及物理學(xué)等方面的知識(shí)，是一門學(xué)科交叉較強(qiáng)的綜合性學(xué)科，再加上儀器造價(jià)較高，學(xué)生平時(shí)很少有機(jī)會(huì)接觸這些高端儀器設(shè)備，單靠3個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)掌握起來有一定難度。(3)儀器分析實(shí)驗(yàn)涉及的儀器設(shè)備雖然自動(dòng)化程度很高，操作起來不算復(fù)雜。但是學(xué)生平時(shí)缺少這方面的訓(xùn)練，操作規(guī)范化程度不高，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。例如，氣相色譜、液相色譜和離子色譜的進(jìn)樣都要求動(dòng)作規(guī)范，特別是氣相色譜對(duì)進(jìn)樣的規(guī)范性要求更是嚴(yán)格，否則會(huì)對(duì)結(jié)果的重復(fù)性和準(zhǔn)確性有很大影響。(4)儀器分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理雖然工作站能夠自動(dòng)分析，但是需要實(shí)驗(yàn)者建立方法。例如氣相色譜的內(nèi)標(biāo)法，液相色譜及離子色譜的外標(biāo)法，每個(gè)工作站各有不盡相同的建標(biāo)方法和程序。雖然學(xué)生能夠按照實(shí)驗(yàn)操作步驟完成建立方法及數(shù)據(jù)處理，但也是機(jī)械式地照單抓藥，缺乏深刻理解及靈活掌握。(5)原來的儀器分析實(shí)驗(yàn)課程針對(duì)化學(xué)工程與工藝等化工類專業(yè)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及順序如表1所示。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐表明個(gè)別實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目順序不利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握和數(shù)據(jù)對(duì)比，有待調(diào)整。(6)儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成績考核方式相對(duì)單一，以往只是根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出成績，不能全面反映學(xué)生的動(dòng)手能力及實(shí)驗(yàn)探索精神和認(rèn)真態(tài)度。

2儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索

2.1注重實(shí)驗(yàn)安排操作細(xì)節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)過程中操作細(xì)節(jié)的安排對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果會(huì)產(chǎn)生影響。具體調(diào)整工作有:(1)將原來每班的1天實(shí)驗(yàn)安排為2個(gè)半天進(jìn)行，學(xué)生反饋效果較好;(2)原子吸收光譜實(shí)驗(yàn)開始前，先點(diǎn)火測定上一組配制的溶液，這樣使學(xué)生對(duì)測試過程有一個(gè)大致的了解，提高了對(duì)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步保證了測定結(jié)果的準(zhǔn)確性;(3)鼓勵(lì)學(xué)生自帶家鄉(xiāng)自來水樣品的測試，這樣可以提高實(shí)驗(yàn)的積極性和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)心。

2.2挖潛現(xiàn)有儀器設(shè)備潛力，增加儀器臺(tái)套數(shù)及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目隨著化學(xué)工程與工藝及其他化工專業(yè)招生規(guī)模的擴(kuò)大及學(xué)生對(duì)儀器分析及實(shí)驗(yàn)課程的興趣增加，選修該課的人數(shù)日益增多，這樣儀器臺(tái)套數(shù)不足的矛盾更加突出。實(shí)驗(yàn)室多年來一直堅(jiān)持將最先進(jìn)的儀器設(shè)備用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，結(jié)合科研測試實(shí)際應(yīng)用情況，增加了紅外光譜實(shí)驗(yàn)觀摩項(xiàng)目。另外，還升級(jí)改造了1臺(tái)氣相色譜儀用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)。要求氣、液相色譜實(shí)驗(yàn)正式采集數(shù)據(jù)之前，每名學(xué)生先進(jìn)樣一針，解決了“只有看的份，沒機(jī)會(huì)打一針”的問題，也使學(xué)生對(duì)色譜分析的特點(diǎn)有了深入的了解。通過上述兩項(xiàng)措施，使原來每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組由6～7名減少至4～5名，基本符合專業(yè)認(rèn)證的要求。通過整改，每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的人數(shù)減少，學(xué)生的參與度增加，不僅激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，同時(shí)也鍛煉了動(dòng)手能力，增加了學(xué)生創(chuàng)新技術(shù)能力的儲(chǔ)備。

2.3堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)開放日制度根據(jù)每學(xué)期的實(shí)驗(yàn)安排，實(shí)驗(yàn)前一周安排兩天作為實(shí)驗(yàn)開放日。學(xué)生可根據(jù)課程安排，隨時(shí)到實(shí)驗(yàn)室預(yù)習(xí)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，配制溶液，調(diào)試分析條件，就實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問題和指導(dǎo)老師討論交流。在保障儀器設(shè)備安全的狀況下，盡量把能打開的儀器蓋子掀開或卸掉，既滿足了一部分學(xué)生的好奇心，也使學(xué)生對(duì)儀器設(shè)備的構(gòu)造有了直觀的認(rèn)識(shí)。通過實(shí)驗(yàn)開放日制度，增加了學(xué)生接觸儀器的機(jī)會(huì)，加深了對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器構(gòu)造及實(shí)驗(yàn)原理的了解。同時(shí)，針對(duì)三個(gè)色譜實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣方式不同的情況，在實(shí)驗(yàn)開放日實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師著重加強(qiáng)指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范進(jìn)樣的練習(xí)。通過直觀接觸及強(qiáng)化練習(xí)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性大大提高，實(shí)驗(yàn)效果得到明顯提高。

2.4充分利用輔助教學(xué)手段實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)對(duì)所做實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)所用的試劑、所用儀器設(shè)備的操作方法以及最終實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法等進(jìn)行預(yù)習(xí)。但如果學(xué)生僅對(duì)著教材或講義進(jìn)行預(yù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理等相對(duì)容易理解，而對(duì)儀器的結(jié)構(gòu)、操作方法的理解有一定的難度，有紙上談兵之感［6］。特別是儀器分析的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，幾乎全部是大型精密儀器，造價(jià)昂貴，日常要求規(guī)范使用、定期保養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)過程中如果違反操作規(guī)程，可能會(huì)損壞儀器，不僅維修麻煩，還會(huì)耽誤正常的實(shí)驗(yàn)安排，所以實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生充分的預(yù)習(xí)非常重要。充分利用網(wǎng)站，把與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的儀器設(shè)備的相關(guān)信息、實(shí)驗(yàn)講義、課程PPT全部上傳，學(xué)生可以隨時(shí)上網(wǎng)查看。另外，全部實(shí)驗(yàn)的操作流程視頻也提前發(fā)給學(xué)生，學(xué)生對(duì)照視頻學(xué)習(xí)，就可以掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法。特別是三個(gè)色譜實(shí)驗(yàn)的建標(biāo)方法，視頻里有詳細(xì)的步驟及說明，學(xué)生如果認(rèn)真觀看，基本能夠掌握操作要領(lǐng)。因?yàn)轭A(yù)習(xí)充分，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)就會(huì)有信心，這不僅節(jié)約了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，使實(shí)驗(yàn)更加順利，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情及擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)的想法。

2.5改革實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)價(jià)體系開設(shè)的儀器分析實(shí)驗(yàn)是儀器分析課程的一部分，因不是單獨(dú)設(shè)課，不用單獨(dú)考試，實(shí)驗(yàn)成績占課程成績的40。以往的儀器分析實(shí)驗(yàn)成績大多是根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況評(píng)定的，這樣往往造成學(xué)生只重視寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并且容易助長部分學(xué)生不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)而抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的陋習(xí)，不利于培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。為了公平、公正地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒉僮魉郊胺治鰡栴}和解決問題的能力，我們建立了多元化的考核體系，包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況、預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)考勤、實(shí)驗(yàn)過程表現(xiàn)等環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫情況只占成績的較小部分，實(shí)驗(yàn)報(bào)告重點(diǎn)考查數(shù)據(jù)處理能力及思考題的回答情況。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的后面，均要求學(xué)生獨(dú)立地討論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并對(duì)實(shí)驗(yàn)提出意見及建議，能提出合理的建議及可采納性想法的實(shí)驗(yàn)報(bào)告才能獲高分。通過改革實(shí)驗(yàn)課程考核形式和內(nèi)涵，突出“重學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程、重學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)、重學(xué)生創(chuàng)新思維”的指導(dǎo)思想，能更加客觀、公平地反映學(xué)生的儀器分析實(shí)驗(yàn)水平，并能提高學(xué)生學(xué)習(xí)儀器分析實(shí)驗(yàn)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及創(chuàng)新思維［7］。

2.6適時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及順序根據(jù)工作實(shí)踐及學(xué)生近幾年提出的建議，及時(shí)調(diào)整開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及順序。調(diào)整前后的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及順序如表1所示。實(shí)驗(yàn)采取小組循環(huán)的方式進(jìn)行，調(diào)整前按照表中的順序從1到4的實(shí)驗(yàn)順序進(jìn)行。調(diào)整后，實(shí)驗(yàn)順序中的2、3實(shí)驗(yàn)是一個(gè)小組，4、5是一個(gè)小組。安排實(shí)驗(yàn)時(shí)，先2、3小組內(nèi)或者4、5小組內(nèi)循環(huán)，小組內(nèi)循環(huán)完成后再調(diào)換。這樣安排的好處是同一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)“火焰原子吸收法測定自來水中的鈉”后，接著做“自來水中常見七種陽離子的測定—離子色譜法”。“離子色譜法陽離子的測定”里也有鈉離子的含量，學(xué)生可以就同一個(gè)水樣測定結(jié)果的差異來比較光譜法和色譜法的區(qū)別。同樣，4、5小組內(nèi)的學(xué)生也可以就氣相色譜的內(nèi)標(biāo)法和高效液相色譜的外標(biāo)法有一個(gè)清楚的比較和認(rèn)識(shí)。實(shí)踐表明，調(diào)整后的實(shí)驗(yàn)順序更符合思維習(xí)慣，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探索精神。

3結(jié)束語

儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不僅是招生規(guī)模擴(kuò)大的要求，也是專業(yè)認(rèn)證對(duì)儀器分析教學(xué)效果的要求。通過對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)涉及的教學(xué)儀器設(shè)備的挖潛改造、教學(xué)手段及教學(xué)評(píng)價(jià)體系等方面的教學(xué)改革，使該課程更加符合教育教學(xué)規(guī)律。通過教學(xué)改革，繼續(xù)關(guān)注解決深層次的問題，提高了教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)了其動(dòng)手能力，培養(yǎng)更加符合社會(huì)發(fā)展需求的創(chuàng)新型人才。

作者：孫素莉趙文英范志先單位：青島科技大學(xué)化工學(xué)院