高等農業院校儀器分析實驗課教學模式探索

李亮亮+吳正超+臧健+陳彬

摘要：本文通過對大學生發放調查問卷，了解到學生對大型儀器的學習興趣與重視程度以及對不同教學模式學習效果滿意程度方面的信息，并論證了采用小班制學習模式的必要性，為今后能夠更好地開展儀器分析實驗課教學，提高學生的分析儀器操作技能提供借鑒和幫助。

關鍵詞：儀器分析；實驗課；培養模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0270-02

隨著科學技術進步，分析儀器的逐漸普及和儀器分析技術的不斷發展更新，儀器分析在經濟建設中的作用日漸突出。許多領域的研究越來越依靠儀器分析來完成。同時，現代儀器分析技術的新成就，對農業及生物科學各領域的發展起到了重大的推動作用[1]。大型分析儀器設備是先進科學技術的代表，在科研工作中起著重要的作用，同時也是培養創新人才的重要途徑。隨著科學技術的發展和大型精密儀器的不斷增加，如何培養學生準確掌握和使用先進的儀器設備，運用這些先進的實驗手段進行科學研究，對于培養學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力，造就高素質人才，促進提高科學研究的水平極為重要[2，3]。總體上來說，就目前高校的大型儀器實驗教學模式來看，學生實際上機操作的時間有限，教師不能對每個學生進行指導，教學效果較差[4]。本文以沈陽農業大學分析測試中心大型儀器設備學習小班制教學為例，闡述大型儀器設備在學生儀器操作能力培養中的實踐教學模式、特點及成效。

一、對象與方法

采用問卷調查的方式，選擇參加大型分析儀器學習班的學生為調查對象，采用學生自填問卷方式進行調查，問卷由分析測試中心學習教師負責制定、發放和回收。發放問卷142份，回收問卷142份，有效問卷138份。調查結果采用Excel電子表格進行數據分析。本科為本校學生所占比重47.8%，本科為外校學生所占比重52.2%

二、結果與分析

1.學生對以往實驗課的內容掌握情況分析。大部分學生在本科階段接觸過與儀器分析相關的課程，在這類課程里面都包括實驗技能培養方面的內容，要求學生必須滿足一定課時的實驗課。通過調查發現，針對“以前做過的實驗，現在如果沒人指導幫助，現在能否獨立完成”這一調查，其中全部都能獨立完成的學生為8人，比例為5.8%，大部分的能夠獨立完成的學生為76人，比例為55.1%；一部分能獨立完成的學生為6人，比例為4.3%。而且，這里所涉及的實驗大部分還沒有涉及到大型分析儀器的使用，僅僅是一些簡單常規的實驗。這表明，學生對以往實驗課上掌握的知識和實驗技能有相當一部分已經遺忘掉了。

2.目前學生實驗課程存在的問題分析。目前高校對于學生儀器分析實驗課程的安排往往是以專業班級為單位，二三十人一組同時進行分析。通過對學生就儀器分析實驗課大班制存在問題的調查發現，認為學生看多做少，動手機會少的以及認為實驗室儀器設備及其他實驗材料有限的分別達到19.8%和17.1%，所占比例最高，這說明實驗課大班制的安排，造成了人多儀器少，學生動手機會少的局面；認為老師無法照看到每個學生的實驗進程的占16.0%；認為學生積極性主動性不夠，預習不過關的占16.0%；認為人多手雜，場面混亂的占13.6%。對學生喜歡的實驗課程教學方式的調查結果顯示，認為學生自主操作為主，老師輔導為輔的所占比例最大，為47.1%；希望在詳細講解后能進行實際操作的占37.6%。由此可見學生都希望在實驗課上可以有大量的時間能夠使用儀器設備。

3.學生對大型分析儀器學習的興趣度以及認可程度分析。通過調查發現，所有參與問卷的學生都對大型分析儀器學習表現出極大的興趣。同時，我們可以看出，認為儀器學習很重要的人數比例為65.2%；認為比較重要的人數比例為30.4%；認為儀器學習的重要程度為一般的僅占4.3%。

4.大型分析儀器學習總體情況的綜合分析。（1）學生對大型分析儀器教學小班制模式的認可程度分析。通過本次調查，結果顯示參與問卷的學生對大型分析儀器小班制教學這種學習方式的支持率為100%。通過對儀器學習效果的認可程度調查發現，認為非常好和比較好的人數分別為88人和46人，所占比例分別為63.8%和33.3%；兩者所占比例達到97.1%。說明學生對這種教學模式還是非常認可的。有126人次的投票選擇了“每個人都有充足的時間可以進行討論，有助于共同提高”這一選項，占總人次的25.5%；有108人人次的投票選擇了“現場親自操作，有助于理解和記憶”這一選項，占總人次的21.9%。這表明，學生對儀器學習滿意的原因主要是因為采取了小班制教學，這樣可以使每個人都有充足的時間來完成儀器操作的整個步驟，同時在獨立操作中遇到問題時可以直接向教師詢問，還可以進行一些討論。通過這樣一種理論與實踐相結合的模式，使每個人都可以記得更加扎實牢固，完全達到了參加學習的目的。（2）儀器學習小班制的優點分析以及面臨的問題。通過對儀器學習小班制優點調查發現，學生認為小班制學習具有：有利于提高學生對實驗的掌握程度；實驗中遇到問題能夠及時得到指導；增加動手機會，提高動手能力；老師能更充分了解到學生的實驗情況等方面的優點。就小班制所面臨的問題方面調查表明：大多數學生認為在實驗材料、器材耗損等開銷以及實驗室房間安排利用方面面臨的問題更大，所占比例分別為19.9%和19.1%；此外，認為實驗教師時間分配方面及學生實驗課與其他課程的協調安排方面存在問題的也占相當一部分的比例，分別為17.9%和16.6%。這說明儀器學習小班制與常規實驗課教學相比具有明顯的優勢和作用，同時也需要我們進一步統籌協調好學習效果與耗材、場地以及學習時間安排等方面的關系。

三、結論與建議

1.主要結論。通過調查問卷分析發現：一是目前涉及儀器分析類的實驗課普遍存在人多機少，學生動手機會少的問題。近些年高校辦學規模不斷擴大，在校學生數量快速增加，因此開放實驗教學中存在人多機少的矛盾日益嚴重。二是人多課時少，學生能夠獨立進行儀器操作的時間有限，大型儀器操作實驗教學，往往準備時間較長而分析時間短。三是對比傳統的實驗課教學，儀器學習小班制具有非常顯著地優勢，這種模式極大地解決了人多儀器少、人多時間不充裕的問題，有利于提高學生對實驗的掌握程度；實驗中遇到問題能夠及時得到指導；增加動手機會，提高動手能力。四是儀器學習小班制模式實施起來需要考慮藥品消耗、器皿耗損、實驗室房間的安排以及教師工作量增大等的問題，同時還考慮到實驗課時間與學習時間的安排協調。

2.建議。大型分析儀器學習教學要培養學生分析問題、解決問題的能力，使學生了解掌握更多的大型儀器的原理及使用技術，從而能夠以大型儀器為工具進行科學研究。那么，學習就要以學生為中心，以學生全程參與、獨立設計實驗、反復質疑為手段，充分激發和調動學生的學習積極性[5]。學生大型分析儀器學習模式不同于本科生階段的以理論講授為主，實驗技能為輔，而是應該以提高實驗技能為主，了解儀器原理為輔，也就是以用為主。同時，儀器學習要具有針對性。不同專業的學生對其研究方向所需求的大型分析儀器是不同的，并非要用到所有的分析儀器，而正常的實驗課程安排往往是將所有的儀器都包含了進去，沒有針對性，這樣容易造成學生對所有的分析儀器都接觸到了，都不會用的尷尬局面。在今后的學習安排中，要對參加學習的學生給出指導性建議。首先要先了解學生正在或即將研究的課題內容，根據學生的研究方向，告知其應該選擇的分析儀器。減少學習教師和參訓學生不必要的時間消耗。

參考文獻：

[1]黃紅霞，樓雪芳.現代教育技術在儀器分析實驗教學中的應用研究[J].學科探索，2016，（1）：50-51.

[2]石瑩瑩.儀器分析實驗教學改革的探索[J].廣西輕工業化工與材料，2009，（11）：19-20.

[3]李明，嚴平.大型儀器實驗教學改革探討[J].重慶科技學院學報：社會科學版，2012，（11）：185-186.

[4]李衛華.儀器分析課程教學模式改革研究[J].高教學刊，2015，（1）：37-39.

[5]熊慶，郭彩紅，宋紅杰.以儀器為重點的儀器分析實驗教學改革[J].實驗科學與技術，2015，13（2）：55-57.

Abstract：Issuing questionnaires to the college students，we understand the students' interest and emphasis in learning the large analysis instrument. We also had known their satisfaction degree for different teaching mode. We had demonstrated the necessity of using small class sizes on learning mode. It maybe provides reference and help for teaching of instrument analysis experiment and improving the students' skills on operating analytical instruments.

Key words：instrument analysis；experiment；training mode