高校實驗儀器操作技能課程模式的探索與實踐

摘要針對如何提高學生動手能力、降低實驗儀器損壞率等問題，從實驗課程內容、教材建設、教學方式與手段等方面，對開設儀器設備操作技能課程建設與實踐的必要性進行了探討。旨在實現理論與實踐相結合，培養學生的動手動力和創新能力，提高實驗儀器的利用率，調動實驗教師隊伍的工作積極性。

關鍵詞實驗室；儀器；操作技能；課程建設與實踐

中圖分類號S-01；G40.34文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2015）05-367-02

Curriculum Model Exploration and Practice of Equipment Operation Skills in Universities

WANG Rong-hua， LUO Jia， DU Hui-fang et al （College of Horticulture， Northwest A&F University， Yangling， Shaanxi 712100）

Abstract Aiming at how to improve students' practical ability， reduce the damage rate of experimental equipment， the necessity for open a course of Equipment Operation Skills was discussed from aspects of teaching content， teaching materials construction， teaching method and aims， so as to realize combination of theory and practice， cultivate students practical and innovative ability， improve utilization rate of equipment operation skills， mobilize teachers work enthusiasm.

Key words Laboratory； Instrument； Operation skills； Course construction and practice

基金項目西北農林科技大學教學改革研究項目（JY1302019）。

作者簡介王榮花（ 1963- ） ，女，陜西咸陽人，高級實驗師，博士，從事實驗室管理工作。

收稿日期2014-12-25

儀器設備是實驗室的重要技術裝備，是人才培養和科學研究的基本條件，也是高校教學和科研實力的重要標志[1-2]。近年來，隨著高等教育迅猛發展及社會對創新型、實踐型人才的培養要求，各高校在實驗儀器設備方面的投入也迅速增加，實驗環境及硬件資源有了很大程度的改觀[3-4]。如何加強精密貴重儀器的科學管理，充分發揮儀器設備資源更好地為教學服務、提高其使用效率是管理工作者面臨的問題，開設實驗儀器設備操作技能課程，可以培養學生的學習興趣，提高學生在實驗過程中的動手操作能力，減少儀器操作事故的發生，降低儀器損壞率，使學生盡快進入學習研究狀態，更快更有效地開展研究工作，完成課程論文、畢業論文及創新實驗打下堅實的基礎。

1實驗室硬件建設是實驗教學和開放共享的基礎

園藝學院中心實驗室是教學和科研的共享平臺。為了滿足新時期培養學生綜合實踐能力和創新能力、提高實驗教學質量的迫切需求，學院借助學校的國家“985”、“211”工程建設以及實驗室專項經費，不斷加強實驗室硬件建設，使試驗教學條件得到了根本的改善。目前，中心實驗室擁有10萬元以上大型儀器設備35臺件，可用儀器設備總件數達2 136臺件，總價值2 348.5萬元，實驗室儀器設備的年更新率達到30%。儀器設備的合理配置和管理，為園藝、設施農業與工程等專業的教學和科研實驗提供了開放共享平臺，為本科生畢業論文設計、創新項目以及研究生的科研實驗等需要提供了硬件保障。

2 開設實驗室儀器設備操作技能課程學習的必要性

提高實驗室設備的管理水平，對于提高實驗室使用效率，提高人才培養素質和提升科研水平具有重要意義[5-6]。為了最大限度的發揮實驗儀器設備和資金的使用效益，提高實驗室建設水平，學院將近三年學校下達的教學儀器設備、學科建設、科研平臺等建設經費共計830余萬元全部投入到中心實驗室平臺建設。學院中心實驗室現有專職實驗人員15人，每位專職人員需要管理的儀器設備均在百臺件以上，同時大型儀器的維護管理是專人專管。隨著大批新型儀器、精密貴重儀器進入實驗室，操作規程、技術維護等都對儀器管理人員的管理技能提出了嚴峻的挑戰，要求管理人員必須不斷地學習新知識、掌握新技術，成為精通業務、懂技術的管理者[7]。

儀器設備的良好運行對實踐教學的順利開展起著至關重要的作用[8]。隨著實驗室的開放共享，進入實驗室的人數迅速增加，更多本科生課程論文、創新項目實驗以及碩、博士研究生的科研實驗都集中在實驗室中展開。由于本科1、2年級學生課堂上多注重于基礎理論學習，動手操作實驗儀器的機會少。在進行課程論文實驗時，由于不熟悉儀器操作規程，在實驗過程中，可能會因操作不規范導致實驗數據不正確，甚至因操作失誤造成儀器設備的損壞，影響實驗的正常進行。調查統計，2010～2012年學院每年使用在儀器維修方面的費用已經占到儀器設備本身價值的2%，每年的儀器維修費用高達20余萬，而儀器損壞的原因主要是因為使用者操作不當引起的。所以，為了提高教學質量，培養學生的綜合能力，提高實驗儀器的利用率，降低儀器維修費用，為學生開設實驗儀器操作技能課程非常必要。

3精心規劃教材，合理選擇內容

隨著科學技術的快速發展，實驗教學和科研中更多測量精確、運行速度快的高精尖新儀器設備不斷涌現，大大提高了科研水平[9]。但是，當前許多實驗教材，由于編寫的側重點不同，教材上介紹的儀器設備與實際使用的類型、型號不符，而廠家或型號不同的儀器設備操作規程也會有一定的差別，這就導致沒有一本符合西北農林科技大學的儀器技能操作實驗教材。2012年，根據中心實驗室現有儀器的具體情況，筆者精心選擇了一些教學科研中常用的大型儀器和部分必須掌握的常規儀器，編寫完成了儀器操作技能實驗指導書。內容主要包括光合測定系統、色譜技術、顯微解剖技術、分子生物技術等方面的實驗室儀器設備，分別在儀器學習的目的、工作原理、操作方法、注意事項、常見故障及維護等方面進行了詳細的介紹。

4理論與實踐結合，提高學生動手能力

2010～2012年筆者分別對園藝、設施等專業的本科學生及部分研究生率先開設儀器操作技能選修課程，主講老師全部由實驗室專職技術人員擔任。在開課之初，任課教師精心制作了內容豐富的教學課件和教學示范視頻，內容不拘泥于教材范圍，而是做了適當的延伸，利用現代教學手段，將最新的儀器信息和發展動態傳授給學生。在課堂上，按照“先講授儀器原理結構，后操作應用”的原則，將理論學習與實際操作有機的結合起來。在學習中，鼓勵學生多動手，對常規儀器，要人人上機動手操作；對大型儀器，要分組練習演示。先后學習氣質聯用儀、液相色譜儀、氣相色譜儀、光合測定系統、葉綠素熒光儀、PCR儀、凝膠成像系統、研究顯微鏡、紫外分光光度計等儀器的工作原理及操作方法。在每節課的4個學時數中，理論講解和演示占用1個學時，動手操作實踐占用3個學時，將大部分時間還給學生，培養學生的動手能力，真正調動學生學習的積極性，提高學習興趣及解決實際問題的能力。

5完善考核制度，綜合教學效果與評價

考核是對學生學習過程與學習效果的評定與總結，督促學生系統地掌握理論知識和儀器操作技能。為了使成績能夠客觀、真實的反映學生對實驗基本知識、操作技能的掌握程度，對學生的最終考核為課堂考查（10%）+實驗報告（10%）+操作考核（80%）。課堂考察了解學生的課前預習情況及對實驗內容的熟悉程度；實驗報告考察書寫是否規范、數據是否合理、分析是否正確；技能操作是考查學生在實驗過程中，對各種儀器設備的操作是否規范及對其掌握的程度。實驗室已逐步執行資格認證進入許可制度。凡考核合格者，獲得學分，可優先進入實驗室，完成其課程論文、畢業論文實驗及創新實驗。實踐證明，該考核方式能夠較全面的反映學生對實驗儀器工作原理、操作方法及注意事項等方面的掌握程度，提高學生的學習興趣和積極性，達到實驗學習和實踐的最終目的。

教學質量和科研水平的高低在很大程度上取決于技術裝備水平的高低[10]。通過連續三年的課程教學實踐，學生普遍認為儀器操作技能課程開設及時、必要，提高了學生的動手能力、獨立思考及創新能力，減少了儀器設備的損壞率。在課程學習的實踐中，學生不但掌握了科研儀器使用的技能，也了解到了實驗儀器發展的最新動態。通過親手操作各種儀器設備，激發了學生的好奇心和求知欲，為下階段開展專業課程論文、畢業論文實驗打下一定的基礎。通過儀器操作技能課程的開設，也充分調動了實驗室專職教師的工作積極性，發揮了每位教師的潛能，提高了教師`自身的管理水平和業務素質。為了給學生上好課，實驗室的每位教師都認真編寫了多媒體課件，總結各種實驗儀器的工作原理、性能、操作規程和注意事項。在授課過程中，筆者積累了一些實驗教學經驗，出版了實驗教材，培養了實驗教師隊伍，初步建立了農業高校的基礎實驗儀器課程的教學方法。

6結語

雖然實驗儀器操作技能課程取得了一定成效，但仍存在一些亟待解決的問題。例如，學生的學習主動性及積極性有待進一步加強；在動手操作實踐方面，由于大型貴重儀器數量有限，無法滿足每位學生的動手操作時間；課程的學時數有限，應加強課前預習等。因此，應進一步加強實驗設備平臺建設，加強對動手操作實踐環節的改進和完善，從而培養出素質高、動手能力強，勤于創新，適應社會需求的應用型人才。

參考文獻

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責任編輯盧瑤責任校對李巖