ICP-OES開放實驗的研究與實踐

崔巖 張帆

(渤海大學 實驗管理中心,遼寧錦州 121000)

ICP-OES開放實驗的研究與實踐

崔巖 張帆

(渤海大學 實驗管理中心,遼寧錦州 121000)

渤海大學實驗管理中心為在實驗教學中,踐行高等教育培養創新人才,實現素質教育的目標 為本科生開設了ICP-OES開放實驗。通過大型儀器開放實驗系統網上申請、報名、審批,實現開放實驗的規范化、合理化,細化實驗過程管理,取得了良好的實驗效果。

開放實驗 ICP-OES 創新人才

1 ICP-OES開放實驗介紹

“開放實驗”源于20世紀60年代初期美國的物理實驗教學改革，又稱“自由實驗”、“可擴展實驗”、“開放式實驗”等[1]。針對開放實驗最直接的解釋是將實驗室不分時段全天候對實驗者開放，實驗者依據自身實際需求選擇儀器、時間安排實驗。開放實驗是創設一種開放的、自主的學習環境[2]。開放式實驗為學習者提供了良好的實踐環境，更有利于調動學生學習積極性和提高學生實踐能力，充分發揮學習潛力，為培養新型創新人才提供便利條件，也創造了因材施教的培養模式。

ICP-OES可用于地質、環保、化工、生物、醫藥、食品、冶金、農業等方面樣品中元素的定性、定量分析[3]。具有高效穩定、精確度高、工作曲線具有很好的線性關系等特點，被用于一系列分析化學等課題中。為了發展學生個性和培養創新型應用人才，鼓勵教師將科研工作的一部分作為開放實驗交給學生，學校將ICP-OES開放實驗納入課程體系。開放實驗是一門選修實驗課，學時為15學時，學分為0.5分。ICP-OES開放實驗主旨為提高學生實踐動手操作能力，提早接觸科研實驗，提高分析解決問題能力，培養具有較高科研素養的復合型人才。近幾年，實驗管理中心依據ICP-OES為硬件基礎，建立了一整套“開放實驗預約管理系統”，形成了完善的ICP-OES開放實驗實踐平臺。

2 ICP-OES開放實驗教學

2.1 準備工作

每次開放實驗前，維護調整儀器使儀器處于良好運行狀態。通過“開放實驗預約管理系統”發布開放通知。由指導教師對實驗項目全譜直讀電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES)的操作以及在食品衛生、地質、 環境監測、半導體材料分析中的應用進行介紹，并對光譜儀進行實地講解。

2.2 指導教師申報

通過渤海大學實驗管理中心的開放實驗預約系統，注冊教師信息，提交申請表。審核通過后，學生可自行網上報名，學生數量滿額后系統關閉，指導教師下載名單后，即可和學生聯系，確定實驗題目和上課時間。

2.3 研究范圍

研究內容廣泛，包括食品中的營養元素含量及是否有重金屬污染、土壤里的重金屬含量的測定、化妝品中的有害金屬的測定、飲用水的礦物質含量的測定等等[4]。

2.4 項目實施

學生利用業余時間，包括中午、晚上及周末，進實驗室開展實驗。教師按學生計劃好的時間進行準備，如有變動，提前1天通知老師。

2.5 撰寫實驗報告

實驗結束后，按照“開放實驗預約管理系統”提供的實驗報告格式，撰寫相關實驗報告，報告內容：開放實驗題目、目的、意義，開放實驗所用材料、方法、過程，最終提供實驗數據及得到結果。學生撰寫實驗報告，由指導教師負責審查、指正。

2.6 結題報告會

實驗管理中心組織學生結題匯報，每組派一名學生為代表匯報本組實驗成果，并討論實驗中的出現的問題和實驗收獲。

2.7 成績評定

學生實驗成績由相關指導教師，依據學生在實驗過程中的表現、提交的實驗報告綜合評定給出。要求學生嚴格按照實驗規程操作，實驗報告格式規范數據準確。

3 ICP-OES開放實驗管理

3.1 規章制度的嚴格執行

安全有序的實驗室開放制度是實驗順利進行的保障。在開題前的動員大會上，對學生進行實驗室安全教育，講解實驗室守則、規章及管理制度等。要求學生認真遵守，嚴格執行，實驗中心開放實驗管理老師進行定期檢查，確保實驗有序地進行。

3.2 項目專項經費的科學管理

ICP-OES實驗對于標準品的要求比較高，價格方面相對比較昂貴，工作氣體氬氣要求純度99.99%，為高純氬氣，價格也很貴。再加上常用試劑、耗材等的需求，因此，在實驗經費管理上需要審慎，在項目經費管理上，具體情況具體分析，主要遵循兩大原則：一是盡可能滿足學生的實驗需求； 二是 確保不超出經費預算[5]。

3.3 開放實驗系統負責人及指導教師職責

(1)開放實驗系統負責人負責對開放實驗指導教師的開放實驗申請表、經費申請表進行整理，報請上一級實驗主審審批，同時負責開放實驗的安全監察及開放實驗時間審核。(2)開放實驗指導教師負責審批申報學生，實驗過程指導學生，記錄學生實驗的實施情況；負責實驗經費預算、試劑訂購、進度安排、樣品預處理等工作，此外還負責ICP-OES的培訓使用，包括氬氣鋼瓶、水泵、通風的開關。ICPOES的方法的編輯建立、進樣測試、譜圖的分析、數據分析與計算、打印報告以及保養與維護等。同時負責實驗室管理及安全工作，對實驗報告進行審查，指正等工作，嚴把實驗項目實施質量關。

4 結語

在學生的反饋里我們知道了，通過開放實驗，使學生開闊了眼界，學到了書本上學不到的知識，在開放實驗中，通過老師的講解，不僅學習了儀器原理，還能夠動手操作，感受到了開放實驗的魅力，做科研搞研究雖然枯燥，卻是很有趣的事，只要能堅持，就會取得滿意的結果。不僅如此，開放實驗對學生今后的學習有很大的幫助，也增加了學生考研的動力。

[1]徐建東,王海燕.高校開放實驗體系架構[J].高校開放實驗體系架構.2007,24(9)：106-108.

[2]薛凝,杜燕萍,王曉先等.實施開放式實驗教學加強學生實踐創新能力培養[J].渭南師范學院學報,2010,25(5)：78-80.

[3]張艷萍,劉連利,王莉麗等.電感耦合等離子體發射光譜(ICP-OES)法同時測定水果中Ca、Fe、Zn等元素含量[J].化學試劑,2010,32(2)：144-146.

[4]王莉麗,劉連利,張艷萍等.ICP—OES法對葡萄酒中14種微量元素含量的測定[J].渤海大學學報：自然科學版,2012,33(2)：145-148.

[5]開放實驗室培養學生創新能力[J].實驗科學與技術,2009,7(4)：134-135,138.

崔巖(1977-),女,渤海大學實驗師,從事分析實驗研究工作。