《儀器分析》課程教學改革探析

徐加應+柏云杉+王偉

摘 要： 為提高儀器分析課程教學質量，文章針對儀器分析課程特點和現狀，在具體實踐基礎上提出課程教學改革措施。

關鍵詞： 儀器分析 教學方法 教學改革

儀器分析是在化學分析基礎上發展起來的具有多學科交叉性、發展性和前沿性特點的一門學科，是采用比較復雜或特殊的儀器設備，通過測量物質的某些物理或物理化學參數及其變化，獲取物質的化學組成、成分含量及化學結構等信息的一類方法。其內容繁多，學科交叉明顯，對學生基礎知識要求較高。儀器分析是化學類、生化類、環科類專業及其相關專業的公共基礎課程之一。筆者針對目前教學過程中存在的問題，根據自己講解儀器分析課程的經歷，不斷總結歸納實際教學活動過程，對《儀器分析》課程教學方法進行探討。

一、《儀器分析》課程教學特點和現狀

1.《儀器分析》課程特點。

《儀器分析》課程是大學化學、環境相關專業學生必修的專業基礎課，其特點是：（1）它是由看來毫不相關的許多分支學科組成的一個密不可分的整體，涉及近代光學、電子學、計算機技術，并融合當代一些重大科學發現等許多知識。因此該課程具有知識、技術密集和多學科交叉的特點，學生普遍感到這門課難點多。（2） 《儀器分析》課程包括的分析方法眾多，如原子吸收光譜、原子發射光譜、極譜、色譜等，這些方法名稱只一字之差，但原理完全不同，在眾多分析方法中，各種方法之間沒有明顯聯系，知識點顯得散，學生學習時容易抓不住重點。（3）由于所講都是大型精密分析儀器，價格昂貴，對工作條件和環境要求高，不能隨意搬動和拆開，因此講到儀器組成結構及工作原理這部分內容時只能紙上談兵，學生認為這門課太抽象。

2.《儀器分析》課程教學現狀。

隨著計算機技術的飛速發展，分析儀器的面貌日新月異，儀器的更新周期越來越短，但是目前教材內容的更新速度遠遠落后于新型儀器的更新速度。如新的原子吸收儀基本采用了塞曼效應等扣除背景技術，而教材上很少講其基本原理。在分析數據的處理上，現在的分析儀器基本上帶有專門的數據處理系統，如色譜分析法通常配備色譜工作站。過去較復雜的數據處理，現在也許只是按一下按鍵就可以完成，但許多儀器分析教材還是花了相當大的篇幅介紹手工處理數據的技巧。

目前《儀器分析》教學還是以板書為主，老師講得辛苦，學生聽得疲勞。雖然近年來，《儀器分析》課件大量使用投影、幻燈、錄像等電教手段，使教學效率得到一定的提高，部分內容由抽象變具體，但是它仍然是一種以教師為中心，課堂為中心，書本為中心的“三中心”論教育方式，不符合現代教學觀念，不利于提高教學質量，因此《儀器分析》課程教學改革勢在必行。

二、《儀器分析》課程教學改革措施

1.優化課堂教學，突出教學內容的重點和時效性。

儀器分析理論部分比較抽象，儀器結構比較復雜，教學過程中必須打破傳統教學模式，采用多種課堂形式，激發學生學習熱情。在講解各種分析方法的具體分析過程時，通過模擬被測化學物質的微觀結構，以形象直觀的圖片或動畫演示抽象的變化過程，從而給學生留下深刻的印象。我們還在授課中通過展示大量新型儀器的圖片和視頻，使學生對相關儀器有較為直觀的了解，其中各大儀器公司精心制作的宣傳資料最受學生歡迎；我們將課堂中難以講解的實驗裝置、光路圖、電路圖、儀器外觀圖、儀器操作步驟制作成幻燈片、錄像、Flash動畫等，以直觀、立體的授課方式提高學生的學習積極性與數據分析能力。這些方法的綜合利用，提高了學生的學習熱情，從而使學生積極思考，改被動聽講為主動求知。

為了充分運用現代化教學資源進行儀器分析課程教學，我們從國際著名儀器公司的網站大量搜集相關儀器的多媒體培訓軟件，如美國安捷倫公司的高效液相色譜儀的培訓教材和日本島津公司的傅立葉變換紅外光譜儀的培訓軟件，這些資料的應用有效解決了儀器分析教材內容存在的滯后性問題，從而幫助學生了解和學習國內外先進分析儀器的新理論、新技術、新方法和新應用。

2.引入比較法教學方式。

儀器分析課程內容中包含許多分析方法，由于各種方法具有比較獨立的理論基礎、實驗技術和應用特點，因此課程各章內容之間聯系較少，顯得龐雜、難學，為教學帶來一定的困難。比較法是認識對象間異同點的邏輯方法，通過比較各種對象的相同點和不同之處，加深人們對事物的理解，正確區分事物類別，掌握事物之間的相互聯系和內在規律。

我們在儀器分析教學中應用了比較法，做到小范圍小比較，大范圍大比較，方法之間進行類比，方法內部進行比較，以簡化繁，以易化難，綜合概括，及時總結，恰當運用，貫穿始終，有效傳授知識，培養學生的邏輯思維能力和歸納綜合能力，取得較好的教學效果。

3.重視實驗教學，加強理論結合實際。

優化實驗內容，刪減重合和類似的實驗，減少驗證型實驗，增加綜合型、研究型和設計型實驗。使實驗內容相互獨立又有牽連，同時與以前實驗相互配合，適當加深和延伸。多給學生動手動腦的機會，同時增強科研能力。規范學生基本操作，強化實驗技能，養成良好的實驗習慣，但由于儀器分析實驗中大型實驗儀器使用較多，學生操作難免出現錯誤和失誤，要求教師認真指導，并使學生分組，加以配合，協助完成。實驗結束后，認真撰寫實驗報告，一定要對實驗過程中產生的問題加以描述，并進行解釋，提出改進措施和方法，提高學生提出問題、分析問題、解決問題的能力。

4.建立多元化的考核體系。

針對目前高等教育中主要采用閉卷考試的考核模式，我們對考核方式進行了有益嘗試，建立了多元化考核體系，收到了好的效果?？己朔绞胶蛢热莅?大部分（共100分）：

（1）平時作業（每章交一次作業，占10%）。

（2）讀書報告（題目由教師出，寫2000字左右，占10%）。

（3）學生講課（題目由教師出，學生可以任選，制成多媒體課件，講課時間不超過10min，學生參與評分，占10%）。

（4）外文文獻翻譯（5000個印刷符，占10%）。

（5）課堂練習、小測驗、提問（占20%）。

（6）實驗課成績（占40%）。實驗課中，對每次實驗都評分，評分標準細化到各個方面，如預習報告（包括預習提問）占10%，實驗操作占40%，原始數據占10%，數據處理、結果及標準差占20%，討論及思考題20%。

《儀器分析》是一門實踐性很強的課程，涉及儀器分析方法種類較多，新儀器新技術不斷涌現，目前實驗教學設備落后且不完善，靠傳統教學手段及教學內容已不能滿足學生對基本知識及新知識更替的需求，必須通過教學改革，大力促進高校之間教改方法的探討，以提高學生的學習興趣，深入、直觀地理解和掌握所學知識，提升學生綜合素質。

參考文獻：

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