摘要：本文讨论了仪器分析实验的教学改革，从教学方法、教学内容、实验室和教师队伍建设等方面进行了尝试，提升了学生的综合能力。

　　关键词：仪器分析实验;教学改革;综合能力

　　仪器分析实验是化学专业、应用化学专业和材料化学专业本科生的一门基础课，涉及物质的物理性质和化学性质，如光、电、热、磁和化学反应等知识，是一门理论性和实践性都很强的基础课程。

　　通过本课程的学习可以培养学生的各种能力，包括应用现代仪器分析测试技术的技能、动手能力、理论联系实际的能力、统筹思维能力、创新能力、独立分析解决实际问题的能力、查阅手册资料并运用其数据资料的能力以及归纳总结的能力等。

　　总之，在整个实验课过程中，应利用一切环节进行能力的训练，培养学生的创新意识和创新精神。

　　但由于一些原因，使学生在有效的实验时间内不能最大限度地使能力得到提高。

　　为此，在仪器分析实验的教学中，逐渐进行了一系列的尝试。

　　整合教学内容，更新实验选题，“以学生为本”，着眼于学生素质、创新精神和创新能力的培养，构建实验教学的新体系[1]，收到了良好的教学效果。

　　一、采用研讨式教学方法

　　教学方法是教学环节中非常重要的一个组成部分，会对教学效果产生影响。

　　传统教学方法以教师讲授为主，学生被动地接受[2]。

　　其弊病是限制了学生学习的主动性、能动性和思维能力的发展，大大影响学生的学习效果，不利于学生创新能力的培养和提高[3]。

　　为了克服传统教学方法带来的弊病，以研讨式教学方法为主要教学手段之一。

　　要求学生预习实验，对实验内容及相关知识进行思考并提出问题。

　　鼓励学生对知识的探究和怀疑，对实验内容应最大限度地询问“为什么”，甚至每句话都要询问“为什么”或凡事问“问什么”。

　　课前指导教师也对每个实验精心设计问题。

　　通过与学生之间的讨论，极大地调动了学生学习的积极性和主动性，收到了很好的教学效果。

　　例如分光光度法测定混合液中铬和锰的含量，设计以下问题。

　　在铬和锰的存在形式中，哪些溶液有颜色?测定吸光系数时，为什么铬(Ⅵ)标准溶液中，只加入了浓酸，而不加入氧化剂;而锰(Ⅱ)标准溶液中，既加入了浓酸，又加入了氧化剂过碘酸钾?在样品溶液中，又加入了氧化剂过硫酸钾?加入银离子的目的是什么?同学们还可以提出哪些测定混合液中铬和锰的方法?所提出的方法有哪些利弊?在示差分光光度法实验中，对同学们提出下列问题。

　　什么是差示分光光度法?什么情况下使用差示分光光度法?分光光度法的最佳读数范围是多少?差示分光光度法的目的是什么?上述问题的提出及讨论既可以很好地激发学生学习的积极性，使学生的思维处于活跃状态，又可以训练学生解决问题的思维方法，为学生进行设计实验打下一定的基础。

　　学生做完实验后，让学生对整个实验过程进行反思和讨论，总结成功和不足之处。

　　一方面，在总结和反思中加深体会;另一方面，为今后的实验提供借鉴。

　　二、充分发挥废旧仪器的作用

　　在讲解仪器结构时，将组装仪器和商品仪器同时使用。

　　商品仪器中，各基本单元被组装在一个或几个模块中，不能直观察仪器内部的组成和结构。

　　因此，实验课上将废旧仪器的结构和组成展示给学生，学生可以清楚、直观地看到仪器各组成部分，更清楚地了解仪器的原理和结构，使学生看得清楚、学得明白，收到了很好的教学效果。

　　三、合理安排讲授时间与实验操作时间

　　实验课上，传统的讲授方法是，将实验原理、实验步骤、仪器结构、使用方法及有关的注意事项等内容全部讲解完之后，学生进行实验。

　　实验内容一般包括溶液的准备、配置及使用仪器获得有关数据等步骤。

　　上述教学方法带来的问题是，从教师讲授完仪器的使用方法到学生进行测定，中间会间隔一段时间，从而导致学生使用仪器时，忘记了仪器的使用方法，教师需要占用一定的时间重复讲解过的内容，影响实验效率。

　　为了克服上述问题，在实验课上，先讲解实验原理、实验步骤以及实验中的注意事项;然后，安排学生配制溶液。

　　之后，重新将学生组织在一起，讲解仪器结构、使用方法及其注意事项。

　　上述教学环境的安排能够带来如下好处：讲解仪器结构、使用方法及其注意事项之后，学生可以立即使用仪器进行测定，不容易忘记仪器的使用方法，从而可以减少错误使用仪器的机会，也可以提高学生使用仪器的自信心，使实验效率得到提高。

　　四、增加设计性和综合性实验

　　由于仪器条件的限制，过去开设了分光光度法测定铁、分光光度法测定磷、紫外光度法测定硝酸盐氮和紫外分光光度法测定对苯二酚等实验内容。

　　上述实验原理相似，使用的仪器也基本相同，不能很好地激发学生的学习兴趣，影响对学生创新能力的培养。

　　随着仪器条件的改善，新仪器的不断增加，删去了一些原理相似、仪器相同的实验，开设了有关电化学工作站、高效液相色谱和高效毛细管电泳等实验内容。

　　另外，仪器分析的研究发展很快，教师注意查阅仪器分析的最新进展，将新进展融入实验教学中[4]。

　　大大开阔了学生的眼界，使学生的创新能力在潜移默化中得到了提高。

　　为了培养学生的创新能力，提高学生的动手能力、独立思考和独立解决问题的能力，加大了设计性和综合性实验内容，如设计性实验――气相色谱分析测定酒中甲酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯和乳酸乙酯等。

　　要求学生查阅资料，写出实验原理，自拟实验方案。

　　实验课上，首先让一些学生讲解自己的实验方案，围绕实验方案进行提问和讨论，对实验方案中正确和错误的内容都进行分析、讲解。

　　通过上述教学过程，学生可以真正地将学到的理论知识和实际问题结合在一起，充分调动了学生学习的积极性，也使学生体会了学习的乐趣，还使学生在解决问题之后有了成就感。

　　五、加强实验室硬件建设，打造过硬的教学队伍

　　仪器分析实验同其他化学实验相比，一个突出的特点就是需要大型且价格比较昂贵的仪器。

　　因此，需要各级领导重视有关仪器分析实验室的建设。

　　只有在思想上引起足够的重视，就会并且有可能投入资金进行实验室建设，才能为仪器分析实验的开设提供必要的条件，为学生创造良好的实验环境和氛围[5]。

　　在建设国家级化学实验教学示范中心的过程中，学校和学院各级领导给予了大力支持，购置了必要的教学仪器，使实验室硬件建设得到了很好的改善，使实验开设内容上了一个新台阶。

　　“实验中心”建立了课程负责人制度、集体备课和预做实验制度以及新教师试讲等制度。

　　化学分析实验和仪器分析实验统一由一位课程负责人负责。

　　课程负责人负责上述有关实验的实验教师的聘任、教学效果的检查、实验内容的修改和更新等。

　　实验教师集体备课并预做实验，对有关问题进行讨论。

　　新教师要在老教师的指导下准备实验，并进行试讲。

　　试讲通过后，方可指导学生进行实验。

　　上述一系列制度的建立对有效地保证教学内容的质量和深度起到了良好的作用。

　　六、绿色化学实验，加强学生环保意识

　　环境问题已经是当今人类面临的一个重要而急迫的问题。

　　在化学实验教学中应使学生有保护环境的意识和责任。

　　例如，将库仑滴定法测定砷改为库仑滴定法测定硫代硫酸钠。

　　两者实验原理完全相同，不会影响实验效果，但却避免了污染物砷的排放。

　　再如，将示差分光光度法测定铬(Ⅲ)改为示差分光光度法测定高锰酸钾。

　　一方面避免了了有毒物质铬(Ⅲ)对环境的污染，另一方面，由于铬(Ⅲ)的吸光吸收较小，测定时需要较高浓度的溶液，而高锰酸钾的吸光系数较大，消耗试剂明显减少，从而又减少了化学试剂向环境的排放。

　　气相色谱法适用于测定低沸点组分，可用于苯、甲苯和二甲苯的分离和检测，但这三种组分均具有毒性，为致癌物。

　　因此，改为气相色谱法测定酒中的杂醇。

　　实验室产生的废液直接排放到地下，也会对环境产生污染。

　　要求学生不要将废液直接倒入水池排放，而是对实验室的废液进行回收处理。

　　在教学中，点点滴滴注意对学生进行环保意识的教育。

　　经过教学方法和教学过程的改革，使学生由被动地学，转变为主动地学，提高了学生的创新能力和科学思维的方法以及学生的综合能力和素质。

　　参考文献：

　　[1]陈xu，雍克岚.仪器分析实验教学的改革[J].实验室研究与探索，2009，28(4)：118-121.

　　[2]朱志昂.物理化学课程教学内容和教学方法的改革[J].大学化学，2012，27(5)：9-13

　　[3]李爱峰，孙爱玲，柳仁民.仪器分析实验教学改革实践[J].大学化学，2012，27(5)：26-28

　　[4]王琦，张思锐.仪器分析课程教学与实验改革[J].大学化学，2006，21(2)：22-24.

　　[5]海金萍.切实强化实验教学培养应用型人才[J].实验室科学，2009，7(2)：46-47.

　　摘要：仪器分析实验是仪器分析课程中非常重要的实践教学环节，有其突出的特点。如何提高仪器分析实验教学效果，对学生学好仪器分析至关重要。本文主要从仪器分析实验课程的基本问题及在教学中存在的问题着手，对现有的仪器分析实验课程进行改进与实践。

　　关键词：仪器分析；改进；实践

　　本文主要是在原有的仪器分析实验实验基础上，从仪器分析实验课程的基本问题及在教学中存在的问题着手，对现有的仪器分析实验课程进行改进，提高仪器分析实验课程的教学效果，加强素质教育，推动创新人才的培养。

　　一、仪器分析实验课程存在的问题

　　1、实验课和理论课不同步

　　仪器分析实验所用仪器比较昂贵，且同类仪器比较少，不可能像其它基础实验那样，一人一组进行实验，也不可能同一个老师同时上几个实验。因此仪器分析实验通常采用循环模式进行，即几个老师分别带不同的实验，这样就存在着问题：同一个实验时间段，不同学生所用的实验仪器不同，实验内容不同，有的实验内容比理论课超前，特别是前几周，大多数实验都比理论课超前，对做这些实验的学生来说，没有理论基础，听起来比较费劲。

　　2、仪器设备资源短缺

　　仪器分析实验所用仪器通常价格都比较昂贵，同类仪器的台数较少，而且实验安排学时数偏少，有些仪器操作复杂，学生既无独立操作的可能性，又无重复实验的机会，学生自主动手能力培养的问题难以解决。而且在实验过程中学生一般8-10人一组，每人动手的机会不多，且有依赖感，因此大多数学生都是走马观花，很难达到预期的教学效果。

　　3、课前预习工作不充分

　　仪器分析实验课主要是是以理论为基础的,这就要求学生在上实验课之前,进行全面的预习。从实验的原理、步骤、试剂及仪器操作方法,到实验数据的处理,每一环节都要有全面的了解,只有这样学生才能对所学理论知识进行巩固和提高。但在实际的实验课程中,由于实验仪器均为精密及贵重仪器,很多学生之前对这些仪器不但没有见过,有的甚至没有听说过，对仪器都很陌生。即使进行了实验教材的预习，但对具有复杂结构、原理及操作方法的仪器仍是无从下手。

　　4、教学模式单一

　　实验课大多采取教师讲解并演示，部分实验是教师讲解，学生可以操作的模式,而教师担心学生在实际操作过程中碰到较多的疑难问题,尽可能把实验过程讲得详细,同时受仪器数量及课时限制,实验多个环节必须由教师提前做好准备,学生只能被动地去听课。在学生课操作的实验中，也是多人一组,易造成每组个别动手能力较强的学生主动操作,多数学生未具体实施操作过程。这样的实验课程,学生对其所学的有关知识并未能真正掌握,其结果是学生在实验过程中缺少思考、提问、讨论。这样会抑制学生的思维积极性,最终使学生对实验不感兴趣。

　　5、对实验课程不重视

　　长期以来仪器分析实验课程作为理论课的辅助课程,学生对其重视程度不够,学生有时处于一种应付状态。由于实验内容基本都已得到验证,学生在机械的实践实验步骤过程中,依赖性强、缺乏主导性、综合性和设计性。

　　6、实验教材与科技发展脱节且通容性不强

　　仪器分析实验教材选用是否合适，尤为重要。教材的出版要比新技术和新仪器的出现延迟，教材内容相对滞后，不太适应现代分析化学的要求。目前出版的仪器分析实验教材大多数内容是按旧仪器的工作状态编写的，与现代新仪器的全自动化操作相差甚远。此外，由于不同院校拥有的仪器设备的厂家、型号参差不齐，实验条件自然也就有所不同，其操作差别也是很大的。即使有个别仪器分析实验教材的内容较新，但仪器不同也同样不能使用，因此没有通用的实验教材。

　　7、实验报告中存在问题无法及时认识和改正

　　一般情况下，仪器分析实验都是第一次做实验,第二次实验时交第一次实验的实验报告,教师批改完后第三次实验时发下去,这样学生看到老师的批改至少已经是两周以后了，实验报告的相关信息反馈给学生滞后,导致学生在下次实验中犯同样的错误，或者因为实验所使用的仪器不一样，上课内容不一样，实验报告上所反馈的问题并不一定适合后面的实验，有些学生直接把实验报告放在一边，或者没有细看实验报告中反馈的信息。

　　二、仪器分析实验课程改进与实践

　　1、实验前预习与现场预习相结合

　　实验前进行预习，可以使学生在老师讲解实验时做到心中有数，了解实验的全过程,对所用的仪器有一个基本的了解。为了提高实验预习质量，可以采取实验前预习与现场预习相结合的方法，可以让学生在实验前到实验室面对着仪器，近距离接触仪器设备，就实验的具体内容进行预习，这样学生就能对仪器的原理构造及操作步骤有直观认识，建立了感性认识，做起实验才会得心应手。

　　2、仪器分析实验教学内容改革

　　传统的仪器分析实验所设立的实验项目基本为验证性实验，理论上虽然比较成熟，但实验内容和实际应用实验例子上比较陈旧，与现代实际应用脱节，不能体现技术的发展，不能达到提高学生创新能力的目的。

　　我们要根据现有的仪器设备及现代分析技术的发展，科学合理地适当减少一些陈旧的实验，减少验证型实验，适当增加新技术新方法的实验内容，增加一些综合型实验、设计型实验、研究型实验以及创新型实验内容，强调应用性和体验性，尽量结合实际，选择应用性强、试样易获得、与人们生活紧密联系的实验内容，提高学生的学习积极性和解决实验的能力，如石墨炉原子吸收分光光度法测定人指甲中铜的含量，高效液相色谱法测定奶粉中三聚氰胺的含量，气相色谱法测定白酒中乙酸乙酯的含量；化妆品中铅的测定、中草药提取液有效成分的测定、水样中砷和汞等重金属的测定、蔬菜中有机磷农药的测定等等，学生可按自己的兴趣选择实验课题，查阅文献资料，咨询老师，设计出一套完整的实验方案，其中包括样品采集、样品处理、仪器设备、实验报告等。这样可以使学生创新设计能力、科研能力大大提高，分析问题和解决问题的能力得到了锻炼，加强了学生文献资料阅读总结的能力，为以后的毕业设计和工作打好了坚实的基础。

　　3、合理安排实验教程，运用现代教育技术先进的教学手段

　　可以采取先易后难、先简后繁的程序，让学生对实验逐步适应和提高，从基础实验、开放实验到研究型实验，逐步深入，使学生不断积累新知识、运用新知识，由质变达到量变，成为真正的实用型、创新型人才。另外安排实验教程时，注意理论课与实验课同步进行，这样有利于学生对实验内容的接受，得到学生的认可，也有利于老师实验教学的顺利进行。

　　在正式接触仪器，真正做实验前，可以进行1-2节的多媒体教学课，运用现代教育技术先进的教学手段，如CAI辅助教学、多媒体教学等，以图像、动画、声音等形式，或者把学生以往没有接触过的各种大型分析仪器的结构及实验操作过程完整拍摄下来，以录像的形式通过屏幕展示给学生，更加直观、更加生动地展现了实验仪器内部结构、仪器原理和仪器操作，充分刺激学生的感官，使学生对仪器的结构和使用有所了解，得到初步的感性认识。这样不仅能丰富教学手段，提高学生学习兴趣，而且能使枯燥的化学和仪器知识变得活泼，抽象的理论知识变得容易理解，这样的教学手段能激发学生的学习兴趣，充分调动学生的主动性和积极性，同时改变原来单调、枯燥的实验课，使教学形式和实验内容丰富多彩，学生不仅愿意动手操作，而且实验技能得到很大提高。

　　4、改变教学模式

　　可以采用“以问题为先导”的教学模式，实验教师设计相应的问题，逐一提出，学生讨论式的回答，然后教师总结，纠正错误，肯定准确的，最后进行操作示范。通过提问-讨论-总结-示范的教学模式可以一步步地引导学生对原理、仪器构造、操作步骤等每一个过程有更深刻的理解和认识。学生开动脑筋，进行热烈的讨论，将课本上所学的理论知识和实验紧密联系起来，进一步提高了分析问题和解决问题的能力。

　　5、开放实验教学

　　动手机会少是学生基本操作技能比较差的主要原因。通过开放实验教学，在课外时间有计划开放实验室，为学生开展创新型实验提供了坚实的基础，为毕业论文设计做好了准备。允许学生在课余时间在老师的带领下进入实验室，在老师指导下进行部分仪器的操作。允许学生在完成基本实验内容的基础上自选实验，实验项目可以由教师提供,也可以是学生通过查资料获得，并安排实验教师轮流值守，随堂进行指导，这样就可以充分发挥学生自己的创新设计能力，得到更好的收获。

　　6、改革考核体系，培养学生科研意识

　　在实验教学过程中培养学生的科研意识十分必要，会影响学生以后的科研能力及其兴趣。传统的实验报告仅仅要求学生对实验结果进行简单归纳、分析，有必要改革考核体系。可以通过几个方面全方位考查学生的实验情况，逐项打分，直接给出平时实验成绩。包括上实验课前的预习报告、实验操作现象观察、实验操作、仪器的使用、实验课课堂提问、课后总结实验报告等。也可以要求学生按科研小论文的形式完成实验报告，格式包括标题、摘要、关键词、正文（前言、资料、方法、结果、讨论、参考文献）等，评价实验报告时要从格式、内容、实验结果、归纳分析等去审查，结果要求如实反映实验结果。得不到预期结果的不可随意改动实验数据，讨论时应分析实验失败的原因。这样学生不仅会掌握论文书写格式，而且能知道科学研究必须以科学实验为依据，要有严谨、求实、客观的态度。

　　7、选用合适的实验教材

　　可以在原有的仪器分析实验教材基础上，结合现代仪器分析技术的发展，并结合已有仪器设备的实际情况以及一些热点问题，组织教师编写出一套新的仪器分析实验较教材或讲义。这样可以运用已有的仪器设备有针对性的去学习仪器分析实验课程。但随着新方法、新仪器的引入，必须要在再版教材或讲义中加以补充更新，以便相互吻合，更好地提高实验教学效果。

　　仪器分析实验的过程，不仅是对原有的基础理论知识学习加以检验、巩固和提高的过程，同时也是理论联系实际的过程。随着科学技术的迅猛发展，应用领域的需求，对高等院校仪器分析实验课程的要求会越来越高。仪器分析实验课程的改进与实践，不仅培养学生系统理论基础和实验技能的提高，而且更重要培养学生的创新能力和科学素养。只有在教学实践中不断积累经验，大胆创新，充分调动学生的积极性和主动性，提高教学质量，才能达到教学改革的目的，这是一个长期的工作，需要不断的去摸索教学的方法和方式。

　　参考文献：

　　[1]徐晓安,张文华.仪器分析实验教学改革初探[J].江西化工,2009(4):46-47.

　　[2]吴育廉,柯行.浅谈仪器分析实验教学的改革[J].教学仪器与实验,2007(5):23-25.

　　[3]石莹莹.仪器分析实验教学改革的探索[J].广西轻工业,2009,132(11):19-20.

　　[4]孙建华,刘玉海,徐培仓.仪器分析实验教学模式改革初探[J].江苏技术师范学院学报,2006,12(6):90-94