《仪器分析》实验教学改革的实践与探索

闫合

（西北农林科技大学植物保护学院，陕西 咸阳712100）

《仪器分析》实验教学改革的实践与探索

闫合

（西北农林科技大学植物保护学院，陕西 咸阳712100）

针对仪器分析实验课程的特点和实验教学中存在的问题，对仪器分析实验课程体系、实验教学方法与手段和实验教学考核方法三个方面进行改革。实践证明，通过改革可有效地提高学生操作能力、实践能力、创新能力和综合质。

仪器分析；实验教学；教学改革

0 引言

仪器分析是一门针对科研仪器的原理、仪器结构、使用方法的专业课，在众多领域应用广泛，自20世纪80年代以来很多高校都开设了该门课程[1]。西北农林科技大学制药工程专业，设置在植物保护学院，具有以农药制药为重点的特点，所开设的植物化学保护、农药合成、农药加工与分析、制药工艺、农药生物测定等多门课程都需要应用仪器分析课程所讲授的仪器。仪器分析课程实验教学是仪器分析教学的重要组成部分[2]。笔者作为农林院校制药工程专业仪器分析课程教师，在教学中发现，实验教学存在内容的过度细化问题，主要表现在课程间实验内容交叉和重复、占用学时数多、以验证性实验为主、教学方法过于单一等。要使仪器分析实验在培养人才创新能力中起到应有的作用，必须深化教学改革，使实验教学跟上科学技术飞速发展的步伐。

1 构建科学的实验课教学体系

1.1 合理安排实验内容

西北农林科技大学制药工程专业仪器分析课程教学时数为24学时，除绪论外，主要讲授色谱学方法（气相色谱、高效液相色谱）、电化学方法（电位分析法、伏安分析法、库仑分析法）和光谱学方法（原子发射光谱、原子吸收光谱、紫外-可见分光光度法），共8章。实验教学学时数为16学时，可设计4个实验，每实验4学时。这就存在课堂所讲授的每种方法不能都设计实验冲突。因此，实验内容的设计尤其重要。在设计实验内容中，应遵循以下两个原则：（1）突出本专业后续课程经常使用的仪器方法；（2）设计综合性实验。围绕第一个原则，气相色谱实验和液相色谱实验必须开设；围绕第二个原则，可设计综合性大型实验。如将原实验内容《苯环衍生物紫外-可见吸收光谱测定》和《应用pH计指示终点的酸碱滴定》两个试验替换为《酸性染料比色法测定苦参中总生物碱含量》。替换后的试验会用到紫外-可见分光光度计和pH计，同时还涉及标准曲线绘制、添加回收试验等内容。这种改革对学生解决实际问题能力的提高有重要的促进，还与本校专业特色相关。

1.2 大力开展综合设计性实验性实验

按照实验教学方式，实验教学分为以下几种形式：验证性实验、综合性实验、设计性试验和研究创新性实验[3]。在以学生为主体的指导思路下，仪器分析教师需要进一步优化设计课程实验方案，增加综合性实验和设计性实验比重，精简验证性实验，做到精讲多练，使综合性实验和研究创新性实验的比重达至60%左右，在保留经典的传统的实验项目基础上，对过去传统型实验项目进行认真的筛选和更新。如在气相色谱教学实验中，将原实验《归一化法测定混合溶剂中甲醇含量》更新为《苦参提取物中苦参碱的含量测定》实验，实验方法由学生以小组形式自行设计，可采用归一化法、内标法、外标法等。通过对实验内容的优化和扩充，加深学生对气相色谱仪的使用、含量测定方法的掌握。

2 改革实验教学方法与手段

实验课教学是一个综合体，教师和学生都是主体[5]。仪器分析实验教学过程中，主要目的在于两个方面：（1）老师应灵活运用各种教学方法，引发学生的主动性和积极性，从而完成对知识的掌握；（2）培养学生独立提出问题、分析问题、解决问题的能力，尤其是培养独立动手能力。相对与第一个目的，培养学生独立提出问题、分析问题、解决问题的能力更为重要。课堂上老师讲述各种仪器的分析方法，实验教学过程中，通过学生对仪器直观了解、实践操作，是对理论课讲述知识的一种巩固和复习，同时也训练了学生的动手能力和科研能力。在传统的实验教学中，学生照着实验教材机械地操作，片面追求结果的准确性，而不明白实验具体的设计原理，不懂得结合理论知识分析操作步骤，发现问题，分析问题。针对此问题，在仪器分析实验教学中增设大量设计性实验，仅是给出实验主题，要求学生课前去图书馆查找资料，独立设计实验方法，列出实验原理和具体操作步骤，可达到充分发掘学生的独立思维能力，培养学生的动手能力，以及把理论课堂产生的表象思维和实验的形象思维结合的作用。通过调动学生创造性地学习，最终达到很好的教学效果。

3 总结

笔者针对仪器分析实验教学中的问题，进行了初步的改革。这些改革使学生不仅熟练掌握基本实验技术，而且促进了学生的综合分析能力和创新能力的提高。但在探索过程中也发现了一些问题，如实验课教学改革要与实验学时安排、实验室的管理改革配套，增加设计性、综合性实验，使实验学时数发生变动，在安排实验试点和地点有些弊端。今后，只有通过不断完善实验改革过程中出现的问题，努力为学生营造一个能提高实验技能、激发其创新能力的实验氛围。

［1］徐守芳,陆宏志.以问题为导向以学生为主体的仪器分析教学改革[J].实验室科学,2015,18(5):112-118.

［2］曹红,刘红,陈思羽,薛梅.关于仪器分析教学改革和大学生创新培养的探讨[J].兵团教育学院学报,2009,19(1):82-84.

［3］赵宏霞,赵万鹏.深化实验教学改革的思考与实践叨[J].实验室科学,2009,(5): 58-60．

［4］孟磊,郑先福,宁爱民.兴趣教学法在非化学专业仪器分析教学中的应用[J].江西农业学报,2012,24(2):201-203．

［5］朱元春.深化实验教学改革的思考与实践叨.实验室研究与探索,2007,26(12): 137-139.

［责任编辑：朱丽娜］

闫合（1983—），男，山东枣庄人，博士，讲师，主要从事农药学相关研究。