《儀器分析》實驗教學改革的實踐與探索

閆合

（西北農林科技大學植物保護學院，陜西 咸陽712100）

《儀器分析》實驗教學改革的實踐與探索

閆合

（西北農林科技大學植物保護學院，陜西 咸陽712100）

針對儀器分析實驗課程的特點和實驗教學中存在的問題，對儀器分析實驗課程體系、實驗教學方法與手段和實驗教學考核方法三個方面進行改革。實踐證明，通過改革可有效地提高學生操作能力、實踐能力、創新能力和綜合質。

儀器分析；實驗教學；教學改革

0 引言

儀器分析是一門針對科研儀器的原理、儀器結構、使用方法的專業課，在眾多領域應用廣泛，自20世紀80年代以來很多高校都開設了該門課程[1]。西北農林科技大學制藥工程專業，設置在植物保護學院，具有以農藥制藥為重點的特點，所開設的植物化學保護、農藥合成、農藥加工與分析、制藥工藝、農藥生物測定等多門課程都需要應用儀器分析課程所講授的儀器。儀器分析課程實驗教學是儀器分析教學的重要組成部分[2]。筆者作為農林院校制藥工程專業儀器分析課程教師，在教學中發現，實驗教學存在內容的過度細化問題，主要表現在課程間實驗內容交叉和重復、占用學時數多、以驗證性實驗為主、教學方法過于單一等。要使儀器分析實驗在培養人才創新能力中起到應有的作用，必須深化教學改革，使實驗教學跟上科學技術飛速發展的步伐。

1 構建科學的實驗課教學體系

1.1 合理安排實驗內容

西北農林科技大學制藥工程專業儀器分析課程教學時數為24學時，除緒論外，主要講授色譜學方法（氣相色譜、高效液相色譜）、電化學方法（電位分析法、伏安分析法、庫侖分析法）和光譜學方法（原子發射光譜、原子吸收光譜、紫外-可見分光光度法），共8章。實驗教學學時數為16學時，可設計4個實驗，每實驗4學時。這就存在課堂所講授的每種方法不能都設計實驗沖突。因此，實驗內容的設計尤其重要。在設計實驗內容中，應遵循以下兩個原則：（1）突出本專業后續課程經常使用的儀器方法；（2）設計綜合性實驗。圍繞第一個原則，氣相色譜實驗和液相色譜實驗必須開設；圍繞第二個原則，可設計綜合性大型實驗。如將原實驗內容《苯環衍生物紫外-可見吸收光譜測定》和《應用pH計指示終點的酸堿滴定》兩個試驗替換為《酸性染料比色法測定苦參中總生物堿含量》。替換后的試驗會用到紫外-可見分光光度計和pH計，同時還涉及標準曲線繪制、添加回收試驗等內容。這種改革對學生解決實際問題能力的提高有重要的促進，還與本校專業特色相關。

1.2 大力開展綜合設計性實驗性實驗

按照實驗教學方式，實驗教學分為以下幾種形式：驗證性實驗、綜合性實驗、設計性試驗和研究創新性實驗[3]。在以學生為主體的指導思路下，儀器分析教師需要進一步優化設計課程實驗方案，增加綜合性實驗和設計性實驗比重，精簡驗證性實驗，做到精講多練，使綜合性實驗和研究創新性實驗的比重達至60%左右，在保留經典的傳統的實驗項目基礎上，對過去傳統型實驗項目進行認真的篩選和更新。如在氣相色譜教學實驗中，將原實驗《歸一化法測定混合溶劑中甲醇含量》更新為《苦參提取物中苦參堿的含量測定》實驗，實驗方法由學生以小組形式自行設計，可采用歸一化法、內標法、外標法等。通過對實驗內容的優化和擴充，加深學生對氣相色譜儀的使用、含量測定方法的掌握。

2 改革實驗教學方法與手段

實驗課教學是一個綜合體，教師和學生都是主體[5]。儀器分析實驗教學過程中，主要目的在于兩個方面：（1）老師應靈活運用各種教學方法，引發學生的主動性和積極性，從而完成對知識的掌握；（2）培養學生獨立提出問題、分析問題、解決問題的能力，尤其是培養獨立動手能力。相對與第一個目的，培養學生獨立提出問題、分析問題、解決問題的能力更為重要。課堂上老師講述各種儀器的分析方法，實驗教學過程中，通過學生對儀器直觀了解、實踐操作，是對理論課講述知識的一種鞏固和復習，同時也訓練了學生的動手能力和科研能力。在傳統的實驗教學中，學生照著實驗教材機械地操作，片面追求結果的準確性，而不明白實驗具體的設計原理，不懂得結合理論知識分析操作步驟，發現問題，分析問題。針對此問題，在儀器分析實驗教學中增設大量設計性實驗，僅是給出實驗主題，要求學生課前去圖書館查找資料，獨立設計實驗方法，列出實驗原理和具體操作步驟，可達到充分發掘學生的獨立思維能力，培養學生的動手能力，以及把理論課堂產生的表象思維和實驗的形象思維結合的作用。通過調動學生創造性地學習，最終達到很好的教學效果。

3 總結

筆者針對儀器分析實驗教學中的問題，進行了初步的改革。這些改革使學生不僅熟練掌握基本實驗技術，而且促進了學生的綜合分析能力和創新能力的提高。但在探索過程中也發現了一些問題，如實驗課教學改革要與實驗學時安排、實驗室的管理改革配套，增加設計性、綜合性實驗，使實驗學時數發生變動，在安排實驗試點和地點有些弊端。今后，只有通過不斷完善實驗改革過程中出現的問題，努力為學生營造一個能提高實驗技能、激發其創新能力的實驗氛圍。

［1］徐守芳,陸宏志.以問題為導向以學生為主體的儀器分析教學改革[J].實驗室科學,2015,18(5):112-118.

［2］曹紅,劉紅,陳思羽,薛梅.關于儀器分析教學改革和大學生創新培養的探討[J].兵團教育學院學報,2009,19(1):82-84.

［3］趙宏霞,趙萬鵬.深化實驗教學改革的思考與實踐叨[J].實驗室科學,2009,(5): 58-60．

［4］孟磊,鄭先福,寧愛民.興趣教學法在非化學專業儀器分析教學中的應用[J].江西農業學報,2012,24(2):201-203．

［5］朱元春.深化實驗教學改革的思考與實踐叨.實驗室研究與探索,2007,26(12): 137-139.

［責任編輯：朱麗娜］

閆合（1983—），男，山東棗莊人，博士，講師，主要從事農藥學相關研究。