《儀器分析》課程教學改革探討

白羽 徐廣宇 崔桂花

1.吉林醫(yī)藥學院化學教研室，吉林 長春 132013

2.北華大學藥學院，吉林 長春 132013

《儀器分析》課程教學改革探討

白羽1徐廣宇2崔桂花1

1.吉林醫(yī)藥學院化學教研室，吉林 長春 132013

2.北華大學藥學院，吉林 長春 132013

結(jié)合儀器分析課程特點和教學實踐，本文探討了教學過程中存在的問題并提出了相應的解決方法，從而提高教學質(zhì)量，激發(fā)學生學習的興趣。

儀器分析；現(xiàn)代教育技術(shù)；教學質(zhì)量

儀器分析是利用能直接或間接地表征物質(zhì)的各種特性（如物理的、化學的、生理性質(zhì)等）的實驗現(xiàn)象，通過探頭或傳感器、放大器、分析轉(zhuǎn)化器等轉(zhuǎn)變成人可直接感受得以認識的關(guān)于物質(zhì)成分、含量、分布或結(jié)構(gòu)等信息的分析方法。也就是說，儀器分析是利用各種學科的基本原理，采用電學、光學、精密儀器制造、真空、計算機等先進技術(shù)探知物質(zhì)化學特性的分析方法。因此儀器分析是體現(xiàn)學科交叉、科學與技術(shù)高度結(jié)合的一個綜合性極強的科技分支。 儀器分析自20世紀30年代后期問世以來，不斷豐富分析化學的內(nèi)涵并使分析化學發(fā)生了一系列根本性的變化。隨著科技的發(fā)展和社會的進步，儀器分析將面臨更深刻、更廣泛和更激烈的變革。現(xiàn)代分析儀器的更新?lián)Q代和儀器分析新方法、新技術(shù)的不斷創(chuàng)新與應用，是這些變革的重要內(nèi)容。因此，儀器分析在高等院校分析化學課程中所處的地位日趨重要，尤其是在化學、化工和藥學等領(lǐng)域發(fā)揮廣泛的作用。許多地方高校為了使自己培養(yǎng)的人才能從容迎接和面對新世紀科學技術(shù)的挑戰(zhàn)，已將儀器分析列為化學等專業(yè)學生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。

鑒于儀器分析課程的特點，如何激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生學習的主體地位，從而提高教學質(zhì)量是至關(guān)重要的問題。

1 儀器分析教學的難點

1.1 學生上課積極性不高

儀器分析是一門交叉學科，涉及的知識面較廣且綜合性較強，除了應用到化學學科的基礎(chǔ)知識外，還涉及光學、電學、計算機等多門學科，因此對學生各學科基礎(chǔ)知識的掌握要求較高。同時在教學中還包含儀器的結(jié)構(gòu)原理、使用流程、測試原理等知識點，這些知識點內(nèi)容抽象，不容易理解，且各部分相對獨立，關(guān)聯(lián)性不強，傳統(tǒng)的教學常使得學生上課感到枯燥無味，內(nèi)容晦澀難懂，影響了教學效果。

1.2 儀器的嚴重不足

目前，由于儀器設(shè)備價格不菲，每臺最少要幾萬元，有的甚至要幾百萬元，而且儀器設(shè)備的耗材和維修保養(yǎng)開銷也相當大，鑒于教學開支的限制，沒有任何一所院校能配備所有的儀器。有的學校即使配備了儀器，也只能讓專科生、本科生們進行觀摩，無法讓學生親自動手操作，導致學生修完課程卻仍不知如何使用，造成儀器分析實驗教學內(nèi)容與學習內(nèi)容脫節(jié)，，學生很難感性地理解相應的分析方法和手段，喪失了學習的興趣，這些都極大影響了教學效果。

1.3 教學人員自身的不足

儀器分析不同于其他的理論課程，不僅要求教學人員具有扎實的理論基礎(chǔ)，同時還要具備豐富的實踐經(jīng)驗，但現(xiàn)實中，由于資源的限制，教師不可能精通所有的儀器，很難要求他們傳授給學生更多的經(jīng)驗，更別說是儀器的最新進展及實際作用。

2 提高教學質(zhì)量心得

2.1 精心安排教學內(nèi)容

教師應充分了解不同專業(yè)學生的教材，對所選教材的內(nèi)容加以合理取舍，選出與學生所學專業(yè)密切相關(guān)的內(nèi)容重點講解。例如紅外分光光度法是一種利用物質(zhì)對紅外光區(qū)電磁輻射的選擇性吸收特性來進行結(jié)構(gòu)分析、定性和定量的分析方法，該方法涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析與鑒定，對藥學專業(yè)的學生非常重要，要做重點介紹，但對檢驗專業(yè)的學生，這部分內(nèi)容是很少在工作中用到的，只做一般了解即可。另外由于儀器分析的迅猛發(fā)展，學校所選用教材的更新往往落后于儀器的發(fā)展，這就要求教師要把相關(guān)的新內(nèi)容引入教學中。例如現(xiàn)在儀器的發(fā)展趨勢之一是將各種大型儀器進行聯(lián)用，從而發(fā)揮兩種儀器的優(yōu)勢，如高效液相與質(zhì)譜聯(lián)用，紫外可見分光光度計與高效液相聯(lián)用，氣相與質(zhì)譜聯(lián)用等等，這部分的介紹會使學生了解儀器不是毫無相關(guān)性的以及如何充分利用每種儀器的優(yōu)勢，有利于知識的綜合掌握。

3 提高教學人員的能力

由于在儀器分析課程中教學人員的實踐經(jīng)驗起著至關(guān)重要的作用，因此如何提高教學人員自身的能力就顯得很關(guān)鍵。教師應經(jīng)常查閱有關(guān)儀器分析的最新文獻，多參加各種儀器公司組織的培訓班，學校應鼓勵教師多進修、多交流，并盡可能的提供使用儀器的機會，教師要系統(tǒng)地鉆研與課程有關(guān)的專業(yè)知識，以擴大知識面和更新知識，通過多種途徑了解分析儀器的最新進展，爭取每個教師能精通1～2種儀器。同時建議儀器分析課程應打破傳統(tǒng)的一名教師講授一門課程的方式，可由多名教師共同完成，每個教師都講解各自精通的儀器，這樣可以使得學生更深入的了解儀器原理、使用過程等各方面知識。

4 計算機輔助教學

在沒有儀器或只能作演示實驗的情況下，如何使學生了解儀器分析課程中涉及的大量儀器基本結(jié)構(gòu)、作用原理、工作流程等是一個很重要的問題，這些內(nèi)容的講述僅靠傳統(tǒng)的教學方法很難達到較好的教學效果。計算機輔助教學是一種將計算機技術(shù)和教學相結(jié)合的現(xiàn)代化教學手段，將圖形、動畫、聲音、圖像等多種發(fā)現(xiàn)方式有機結(jié)合[1]，使原來抽象、枯燥無味的內(nèi)容及接觸不到的實物變得形象生動，極大地豐富了教學內(nèi)容，從而幫助學生加深理解，在儀器分析的教學中合理的利用現(xiàn)代教學手段，能顯著提高教學質(zhì)量。例如，在講解原子吸收光譜儀和原子熒光光譜儀時，通過多媒體的展示使學生了解到原子吸收光譜的光源與檢測器成直線型，而原子熒光光譜儀光源與檢測器成直角型，同時還比較了空心陰極燈和高強度空心陰極燈的不同、火焰原子化和石墨爐原子化的不同、儀器工作條件選擇和測量對象的不同[2]。這樣學生不僅容易理解，同時還能激發(fā)學習興趣。另外，多媒體教學由于節(jié)省了課堂板書的時間，大大增加了課堂信息量，使得學生在有限的學時內(nèi)能學到更多的知識。

5 加強儀器分析實驗教學

儀器分析的教學目的是讓學生最終學會如何使用儀器去解決各種問題，因此儀器分析實驗就成為是教學中重要的一個環(huán)節(jié)，是學生了解各種儀器的結(jié)構(gòu)、熟悉其基本原理和操作技能、理解消化理論知識的重要途徑，實驗教學的好壞直接影響到整個儀器分析課程的教學效果[3]。在實驗中學生通過親自動手操作，能培養(yǎng)從事分析的實際能力，提高自身的創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)。我系現(xiàn)有紫外光譜儀、紅外光譜儀、高效液相色譜儀、氣相色譜儀及質(zhì)譜儀等多種大型儀器，我們針對現(xiàn)有的條件盡可能利用儀器講授結(jié)構(gòu)、原理，并進行演示實驗。但因為分析儀器大多價格昂貴，讓每個學生都動手進行操作不太現(xiàn)實，為此，我們將同時上課的一個班學生安排不同的實驗內(nèi)容，盡量使每個實驗小組的人數(shù)降到最少，這樣增大了每個學生動手的機會，提高了儀器的利用率。另外，鼓勵學生參與教師的課題項目，將課堂學習延伸至課外，給有興趣的同學提供一個平臺，滿足不同層次學生的需求。

總之，儀器分析課程內(nèi)容多，理論新，實踐性強，授課教師要合理利用現(xiàn)代教學手段，不斷地進行教改，優(yōu)化教學方法，加強自身素質(zhì)，調(diào)動學生的學習熱情，才能取得良好的教學效果。

[1] 譚建寧，覃潔萍，何翠薇.以CAI課件輔助儀器分析實驗課教學的體會[J].廣西中醫(yī)學院學報，2007, 10（3）:136～138

[2] 鮑長利，賈瓊，陳博，等.儀器分析實驗教學改革的探討[J]. 實驗室研究與探索，2009,28（10）：123～125

[3] 余鵬，牟玲麗.藥學專業(yè)儀器分析實驗教學改革的探討[J]. 教育論壇，2011,8（8）：104～105

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.126