以大型儀器為依托的化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新

王曉崗　郝志顯等

摘要：大型儀器和學(xué)科前沿知識(shí)及現(xiàn)代科技發(fā)展密切相關(guān)，能否使用大型儀器是體現(xiàn)理工科本科生科研素質(zhì)及創(chuàng)新能力的一個(gè)重要標(biāo)志。分析了目前國(guó)內(nèi)高校大型儀器用于本科教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的主要問題，提出將大型儀器引入化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用現(xiàn)代化測(cè)試技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究型拓展的教改思路，同時(shí)列舉了多個(gè)教學(xué)案例，分析了教學(xué)效果，并對(duì)該工作的前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：大型儀器；化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

一、大型儀器的使用是體現(xiàn)理工科本科生

科研素質(zhì)的一個(gè)重要標(biāo)志

大型儀器指價(jià)格昂貴、技術(shù)先進(jìn)、用來研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)、表征物質(zhì)性能和特征的儀器設(shè)備。大型儀器最顯著的特征在于其研究功能，學(xué)校教師進(jìn)行高水平的學(xué)術(shù)研究，博士、碩士完成畢業(yè)論文均離不開大型儀器。擁有大型儀器，就意味著有先進(jìn)的技術(shù)、手段和方法來探測(cè)未知世界，可以提供更多、更精確、更詳盡的信息資料，這些信息可以幫助研究者深層次地分析問題，從而獲得能反映事物本質(zhì)的結(jié)論。從這點(diǎn)來看，高水準(zhǔn)的學(xué)術(shù)論文、重大的科研成果及前沿領(lǐng)域的突破性進(jìn)展往往和大型儀器的使用密切相關(guān)。

對(duì)本科生來說，通過學(xué)習(xí)大型儀器的工作原理和操作技能，可以拓展學(xué)生的知識(shí)面，開闊科學(xué)視野，激發(fā)創(chuàng)新靈感，進(jìn)而可以在更高的層面上開展科技創(chuàng)新活動(dòng)。由此可見，能否使用大型儀器是體現(xiàn)理工科本科生科研素質(zhì)及創(chuàng)新能力的一個(gè)重要標(biāo)志。

二、目前大型儀器用于本科教學(xué)存在的問題

大型儀器在高校中屬稀缺資源，從使用情況來看，國(guó)內(nèi)高校普遍重視其研究功能的開發(fā)，但對(duì)教學(xué)功能的關(guān)注不夠。主要表現(xiàn)在大型儀器教學(xué)方面設(shè)置的課程單一，學(xué)時(shí)不足，學(xué)生上機(jī)機(jī)會(huì)少等。以化學(xué)類專業(yè)的本科生為例，學(xué)生獲取大型儀器方面的知識(shí)主要通過下面3個(gè)途徑。

（1）專業(yè)課程學(xué)習(xí)。化學(xué)專業(yè)本科學(xué)生接觸大型儀器的課程主要是“儀器分析”及“儀器分析實(shí)驗(yàn)”，其中，實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)30～50學(xué)時(shí)，介紹10種左右的儀器。由于學(xué)時(shí)緊、儀器少、人數(shù)多，實(shí)際教學(xué)中常以教師演示實(shí)驗(yàn)為主。眾多學(xué)生圍著一臺(tái)儀器，絕大多數(shù)人往往只看不做，“蜻蜓點(diǎn)水”“走馬觀花”式參觀一下，部分同學(xué)即便有上機(jī)操作的機(jī)會(huì)，時(shí)間也非常有限。

（2）參與科研項(xiàng)目。部分高校實(shí)行導(dǎo)師制，高年級(jí)同學(xué)通過參加教師的課題組，在參與科研活動(dòng)的過程中了解和熟悉大型儀器。比如學(xué)長(zhǎng)（碩士、博士）進(jìn)行樣品表征測(cè)量時(shí)，本科生在一旁打下手，通過觀摩和學(xué)習(xí)，獲得大型儀器操作方面的知識(shí)。但這種“精英化”“小眾化”的教學(xué)方式受益面窄。同時(shí)，受課題研究?jī)?nèi)容的限制，學(xué)生接觸的大型儀器的種類也較為單一。

（3）開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這是一些高校近年來采用的方式，其做法是利用課外時(shí)間向同學(xué)開放部分大型儀器。開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)在一定程度上彌補(bǔ)了學(xué)生接觸大型儀器機(jī)會(huì)少的不足，但其局限性也很明顯：一是教學(xué)缺乏計(jì)劃，具有很大的隨意性；二是參與教學(xué)的主要是儀器的管理者，教學(xué)中往往只講基本操作技術(shù)，如儀器的“開”“關(guān)”“參數(shù)選擇”等，與學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)脫節(jié)。

就我們所了解的情況，目前國(guó)內(nèi)高校不少學(xué)生對(duì)大型儀器的認(rèn)識(shí)只是處于“紙上談兵”階段，本科四年從未真正意義上操作過TEM，SEM，HPLC，AFM，XRD等，更談不上將這些儀器與專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)結(jié)合起來，進(jìn)行有目標(biāo)的科技創(chuàng)新活動(dòng)，這在其創(chuàng)新思維、科學(xué)素質(zhì)及科研能力的培養(yǎng)上形成了短板。由此看來，尋求更為有效的教學(xué)模式，進(jìn)一步拓展大型儀器的教學(xué)功能，強(qiáng)化本科生在儀器操作及儀器應(yīng)用方面的能力，這一工作不僅非常重要，而且非常必要。

三、以大型儀器為依托，改革基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

針對(duì)目前大型儀器在本科教學(xué)中存在的主要問題，近年來，同濟(jì)大學(xué)化學(xué)系采取了一系列改革措施，其中最重要的舉措就是將大型儀器引入常態(tài)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用現(xiàn)代化的測(cè)試技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行研究性拓展，使得大型儀器的教學(xué)與基礎(chǔ)課程的教學(xué)有機(jī)地銜接起來。本科生通過常態(tài)化基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，在獲取專業(yè)知識(shí)的同時(shí)又能真正掌握大型儀器的操作技能，進(jìn)而為實(shí)施更高層次的科技創(chuàng)新活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。

上述改革思路主要基于以下幾點(diǎn)考慮：（1）2005年美國(guó)化學(xué)年會(huì)總結(jié)報(bào)告上談到物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展方向時(shí)提出，物化實(shí)驗(yàn)應(yīng)利用各種現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行改造，使得基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的功能，將大型儀器引入常態(tài)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)國(guó)際化潮流發(fā)展方向；（2）基礎(chǔ)課程通常對(duì)低年級(jí)同學(xué)開設(shè)，授課面廣，覆蓋度高，影響力大，可以讓同學(xué)盡早了解并接觸到大型儀器，使更多的同學(xué)從中受益；（3）避免了以往專業(yè)課教學(xué)中只講儀器的原理和操作技術(shù)，內(nèi)容只為儀器服務(wù)而與專業(yè)知識(shí)脫節(jié)的現(xiàn)象，使得儀器操作與專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)有機(jī)銜接起來，教學(xué)中做到有的放矢，在不增加教學(xué)成本的情況下，取得更高的教學(xué)效率；（4）將現(xiàn)代化測(cè)試技術(shù)融入傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，可改變?cè)纫怀刹蛔兊慕虒W(xué)模式，拓展新的教學(xué)內(nèi)容，豐富實(shí)驗(yàn)手段，進(jìn)一步提高基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的水準(zhǔn)和層次。

1.教學(xué)內(nèi)容改革

在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中開展大型儀器教學(xué)，其最為關(guān)鍵的一步就是將大型儀器與課程的原有內(nèi)容結(jié)合起來，利用現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行改造，在保持其傳統(tǒng)特色的基礎(chǔ)上，拓展出探究型和創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并由此開發(fā)出多個(gè)能夠媲美已有經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。現(xiàn)列舉幾個(gè)典型案例如下。

（1）掃描電子顯微鏡對(duì)鉛-錫合金樣品的觀察與分析

“鉛-錫二元合金相圖”是物理化學(xué)課程的一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，所得相圖特征是鉛-錫固體部分互溶，液體完全互溶。但是由于固體互溶部分的區(qū)域較小，傳統(tǒng)教學(xué)中采用熱分析法（步冷曲線法），在固體部分互溶區(qū)域的相變化不明顯，不能在圖形上顯示，以致同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后均認(rèn)為鉛-錫形成的是固體完全不溶、液體完全互溶的相圖，對(duì)該相圖的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生了偏差。我們將大型儀器——掃描電子顯微鏡（SEM）引入該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在熱分析測(cè)定的基礎(chǔ)上，對(duì)相變過程中樣品采取“急冷”的方式進(jìn)行凍結(jié)，然后利用SEM對(duì)樣品的微區(qū)相結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，用Mα特征X射線掃描，獲得微觀結(jié)構(gòu)的定性分析，并采用EDS定量分析區(qū)域的元素組成。實(shí)驗(yàn)分小組進(jìn)行，每組同學(xué)做幾個(gè)樣品，通過多組同學(xué)的相互合作，將所得的圖像進(jìn)行對(duì)比，可以得到清晰的生成固溶體的相圖，以及固溶體的晶體成核、結(jié)晶過程。學(xué)生由此在材料的宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系上有了更為深刻的理解，取得了良好的教學(xué)效果。該項(xiàng)工作發(fā)表在Journal of Chemical Education雜志上。

（2）環(huán)己烷一乙醇二組分氣-液平衡相圖

“環(huán)己烷一乙醇二組分氣-液平衡相圖”也是一個(gè)經(jīng)典物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵的步驟是體系達(dá)相平衡時(shí)的氣相組成和液相組成分析。傳統(tǒng)做法采用折光率測(cè)定，通過測(cè)定混合樣品的折光率，再與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比，獲得兩組分的組成。我們對(duì)這一環(huán)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)，引入色譜檢測(cè)技術(shù)，通過設(shè)立相對(duì)校正因子，由色譜圖形的峰面積定量計(jì)算出氣相和液相組成含量。兩種方法進(jìn)行對(duì)比，折光率檢測(cè)具有簡(jiǎn)便快速的優(yōu)勢(shì)，但需要較多的樣品量，由于平衡體系中氣相量少，進(jìn)行3次平行檢測(cè)有困難，加之樣品轉(zhuǎn)移過程中易揮發(fā)，因而測(cè)得的數(shù)據(jù)偏差較大；色譜法則具有分離能力強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn)，所測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，且只需極少量樣品（1μL），避免了氣相量可能不夠的問題。因此，實(shí)際教學(xué)中可以兩種方法同時(shí)使用，這樣一來，學(xué)生在學(xué)習(xí)相平衡基本理論的同時(shí)，又了解并掌握了先進(jìn)的色譜測(cè)量技術(shù)，可以說是“一箭雙雕”。

（3）拉曼光譜法測(cè)定無機(jī)鹽溶液的濃度

“無機(jī)鹽溶液濃度測(cè)定”是一個(gè)普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)，常用測(cè)定方法包括滴定法、電導(dǎo)率法、電動(dòng)勢(shì)方法等。如何在這個(gè)常規(guī)實(shí)驗(yàn)體系中拓展出新的教學(xué)內(nèi)容呢？我們想到了拉曼光譜技術(shù)。無機(jī)鹽溶液具有拉曼特征峰，但特征峰的峰強(qiáng)與溶液濃度之間并不存在簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，這是因?yàn)榉鍙?qiáng)度與溶質(zhì)本身的特性、激光強(qiáng)度、曝光時(shí)間、光譜采集次數(shù)等諸多因素有關(guān)。但進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，拉曼光譜中的水峰和無機(jī)鹽的特征峰分別由溶液中的水及無機(jī)鹽貢獻(xiàn)，由于二者的檢測(cè)條件相同，因此，二者的峰面積比正比于溶液中二者的分子數(shù)之比。水峰與無機(jī)鹽特征峰面積比用WSR表示，WSR值大，意味著水的含量高，溶液濃度低，反之亦然。依據(jù)這一思路，我們將WSR對(duì)溶液濃度進(jìn)行非線性擬合，獲得WSR與濃度之間的定量關(guān)系，由此建立激光拉曼光譜直接測(cè)定無機(jī)鹽溶液濃度的方法，進(jìn)而開發(fā)了“KNO₃濃度測(cè)定”等系列實(shí)驗(yàn)用于普化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（4）LC-TOF HRMS分離檢測(cè)熒光黃與亞甲基藍(lán)

“熒光黃與亞甲基藍(lán)的分離”是有機(jī)化學(xué)的一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)采用柱色譜法，以中性氧化鋁作為固定相填充色譜柱，利用熒光黃與亞甲基藍(lán)分子極性不同，在固定相上吸附和解吸時(shí)間的不同，將兩種物質(zhì)分離，分離終點(diǎn)及分離效果根據(jù)兩物質(zhì)的色差進(jìn)行判斷。作為該傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的拓展性教學(xué)，我們引入液相色譜一飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-TOFHRMS），先通過高效液相色譜對(duì)熒光黃與亞甲基藍(lán)混合試樣快速分離，然后再采用高分辨質(zhì)譜儀對(duì)各組分進(jìn)行定性和鑒定。柱色譜法和LC-TOF HRMS法相比，前者費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不僅色譜柱填裝、常壓淋洗耗時(shí)長(zhǎng)，且溶劑和樣品的消耗量大，更重要的是，該方法分離無顏色標(biāo)志的樣品時(shí)還需要借助其他手段顯色；后者則對(duì)樣品的顏色無要求，不但分離速度快，還能對(duì)所得組分進(jìn)行精確的分析。因此，將兩種方法安排在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，大型儀器的優(yōu)勢(shì)盡顯無遺，給學(xué)生留下的印象就非常深刻。

此外，我們還開發(fā)了“熱分析法測(cè)定CllS04，5HzO脫水反應(yīng)活化能（差熱）”“離子遷移數(shù)測(cè)定（紫外）”等多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過教學(xué)內(nèi)容改革，使得大型儀器與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有機(jī)地銜接起來，學(xué)生通過低年級(jí)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，獲得大型儀器方面的知識(shí)，進(jìn)而可以在更高的專業(yè)層面實(shí)施科技創(chuàng)新活動(dòng)。

2.教學(xué)方式改革

與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生人手一套儀器設(shè)備不同的是，大型儀器在學(xué)校屬稀缺資源，設(shè)備的臺(tái)件數(shù)、復(fù)套數(shù)少。在這種情形下，如何實(shí)施大面積的本科教學(xué)，保證教學(xué)的高質(zhì)量、高效率，就必須改革原有教學(xué)模式，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行更為合理的安排。我們采取的措施主要有以下幾點(diǎn)。

（1）采用輪轉(zhuǎn)制、小組化教學(xué)。涉及大型儀器的實(shí)驗(yàn)，實(shí)施輪轉(zhuǎn)制、小批量、小組化方式教學(xué)。以“LC-TOF HRMS分離檢測(cè)熒光黃與亞甲基藍(lán)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，1個(gè)班32名學(xué)生，我們將其分成16個(gè)小組（2人1組），每次實(shí)驗(yàn)課選取2組同學(xué)進(jìn)行LC-TOF HRMS實(shí)驗(yàn)，其余14組同學(xué)按正常實(shí)驗(yàn)計(jì)劃上課，依次輪換，這樣一共通過8次實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，班級(jí)同學(xué)全部完成LC-TOF HRMS的操作訓(xùn)練。教學(xué)中，2組同學(xué)又有分工，一組同學(xué)采用柱色譜法分離并提純混合樣品，另一組同學(xué)則利用LC-TOFHRMS對(duì)同一樣品進(jìn)行分離和檢測(cè)。完成各自實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，雙方互換，保證每位同學(xué)均有一定的上機(jī)操作時(shí)間。

（2）開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)。除了正常的課堂實(shí)驗(yàn)外，利用課外開放實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行拓展性內(nèi)容的教學(xué)。以“鉛-錫二元合金相圖”實(shí)驗(yàn)為例，在正常課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生完成常規(guī)步冷曲線的測(cè)定，以及用于SEM觀察的樣品的制備。具體做法是，將學(xué)生分為幾個(gè)小組，每個(gè)小組配制幾個(gè)不同組分的鉛-錫混合物，熔融冷卻到某給定溫度時(shí)置于液氮中“急冷”，得到用于SEM分析的合金錠。學(xué)生在課外儀器開放時(shí)間，將樣品拋光打磨預(yù)處理，然后使用SEM對(duì)樣品的微區(qū)相結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，并采用EDS定量分析區(qū)域的元素組成，所得結(jié)果與熱分析測(cè)得的相圖進(jìn)行比對(duì)，從而確定鉛-錫合金液固平衡相圖各部分的相組成。這種形式的開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)與單純的大型儀器操作技術(shù)學(xué)習(xí)為主的開放實(shí)驗(yàn)不同，它是一種將現(xiàn)代技術(shù)與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合起來，有目的的自主性、研究性、提高性學(xué)習(xí)。

（3）建立課程網(wǎng)站。幾乎每門實(shí)驗(yàn)課都建立了課程網(wǎng)站，網(wǎng)站具有以下幾大功能：①開展網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)。將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)以短視頻的形式上掛到網(wǎng)上，比如介紹合金相圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，短視頻有SEM的工作原理、制樣規(guī)范、操作要求等，每個(gè)視頻2～4分鐘，形象生動(dòng)，重點(diǎn)突出，這種教學(xué)方式利于突破教學(xué)中的難點(diǎn)，深受同學(xué)的歡迎。②交流討論。在網(wǎng)站設(shè)立交流互動(dòng)平臺(tái)，老師作為版主，引導(dǎo)同學(xué)就實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的問題、實(shí)驗(yàn)感想和建議等進(jìn)行交流。現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的引入，突破了原先以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的教學(xué)內(nèi)容，有許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有不確定性，留給同學(xué)較大的想象空間。討論中同學(xué)各抒己見、暢所欲言，參與熱情很高。③數(shù)據(jù)共享。不少涉及大型儀器的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需一個(gè)小組的同學(xué)共同完成，每個(gè)同學(xué)只是測(cè)定其中的一部分，實(shí)驗(yàn)完成后，同學(xué)將各自數(shù)據(jù)上網(wǎng)共享，以便每個(gè)同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果進(jìn)行全面的分析和討論。

此外，我們還不定期舉辦大型儀器方面的講座。通過以上種種舉措，在大型儀器數(shù)量有限且承擔(dān)繁重科研任務(wù)的情況下，使得每個(gè)同學(xué)均有一定的上機(jī)操作機(jī)會(huì)，確保了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)順利地進(jìn)行。

四、教學(xué)效果分析

將大型儀器的教學(xué)納入常態(tài)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，經(jīng)數(shù)年實(shí)踐，在以下幾個(gè)方面獲得了良好的教學(xué)效果。

（1）提高了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層次。將大型儀器引入基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造，把物質(zhì)的宏觀變化過程與其微觀結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，在普化、有機(jī)、物化等基礎(chǔ)課程方面開發(fā)了十多個(gè)“新經(jīng)典”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改變了原先以單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的教學(xué)模式，豐富了教學(xué)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)手段。由于諸多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有探究性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有不確定性及挑戰(zhàn)性，由此激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效率得到提高。

（2）為大型儀器的教學(xué)提供了一條新的思路。以往大型儀器的教學(xué)常以原理介紹及操作技術(shù)為主，缺乏針對(duì)性，有紙上談兵之嫌。將大型儀器融入基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，每門課程重點(diǎn)介紹2～3個(gè)儀器，學(xué)生以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為載體，在測(cè)定過程中學(xué)習(xí)儀器的使用。尤其當(dāng)采用現(xiàn)代技術(shù)和傳統(tǒng)方法做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，二者的對(duì)比給同學(xué)留下的印象非常深刻，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解也更為透徹。

（3）培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。在低年級(jí)課程中了解了現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)，不少同學(xué)不滿足于對(duì)基本原理的驗(yàn)證，而紛紛參與SITP、科技創(chuàng)新等更有挑戰(zhàn)意義的活動(dòng)。學(xué)生在這一過程中，自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新實(shí)踐能力得到鍛煉和提高。

[責(zé)任編輯：余大品]