儀器分析教學重點（3篇）范文
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【摘要】儀器分析是高等學校環境類專業的一門專業基礎課，是具有多學科交叉的課程。文章根據該課程理論教學及實踐教學過程中遇到的問題，結合相關文獻學習，從優化教學內容和實驗內容、改進教學方法和手段及改進考評成績三方面提出了對該課程教學模式改進的思考及建議，提高學生學習效果和教師的教學效果。
【關鍵詞】儀器分析；教學實踐；課程改革
黨的“”報告中提到“像對待生命一樣對待生態環境”、“保護生態環境就是保護未來”，證明我國對環境的保護力度還將繼續加大，對于高等學校環境工程專業人才的培養要緊跟“”指示，為我國環保事業培養優秀的中堅力量。由于大量的環境問題都是由污染源造成的，對污染源的化學性質、毒性、含量等進行分析非常必要，而將這些物質進行儀器分析是不可缺少的手段。因此，對于環境工程專業的學生來說，儀器分析課程十分重要，不僅能夠使學生學習到高精尖儀器的專業知識，還可以提高實踐能力，拓展視野。
1儀器分析課程教學過程中存在的問題
由于儀器分析課程的開課單位是湖北工業大學的一個獨立學院，針對的是該獨立學院環境工程專業的學生，該課程總共課時設置為32課時，其中理論24課時，實驗8課時。儀器分析課程涉及較多的內容，如色譜分析、電化學分析、光譜分析、質譜分析等，由于理論課課時所限，必須對課程內容進行精簡，并且該獨立學院沒有儀器分析課程的實驗室，實驗課程內容的選擇也受到很多限制。因此，在該門課程教學中遇到了幾個問題：
（1）理論課只有24課時，要對授課內容進行篩選和精簡，教學計劃和教學大綱必須按照理論課時要求來安排和編寫，最終該課程的教學內容確定為色譜分析（包括氣相色譜和高效液相色譜）、光譜分析（包括原子發射、原子吸收、紫外吸收光譜和紅外吸收光譜）。
（2）該課程涉及的學科較多，屬于交叉學科，涉及到無機及分析化學、有機化學、物理化學、化工原理等學科的知識，學生很難把這幾門學科的內容融會貫通，因此教學過程中學生會出現聽不懂的情況，影響學生對知識的接受。對于有些學生來說，學習內容較為枯燥，學習積極性不高，聽不懂了就干脆不聽課了。
（3）教材涉及一些公式，理論性較強，范圍廣。采用傳統的教學方式的話，學生學習起來較為困難，而且知識點較多，需要形成系統的知識體系，否則很難掌握。儀器分析的實踐內容較多，需要理論結合實際，如果單純的理論教學，學生很難直觀的掌握理解。此外，實際操作能力不足，很難達到工作用人單位的要求。
（4）儀器分析的開課學期和其先修課程開課學期重疊了，導致學生缺乏部分先修知識，影響教師教學效果和學生學習質量。
（5）實驗課程受限。由于該獨立學院沒有儀器分析本科生實驗室，缺乏實驗儀器和場地，需要向學校本部借用實驗室來開展實驗，因此實驗課程的時間和內容需要跟學校本部的儀器分析實驗室進行協商，需要遵從校本部儀器分析實驗室已經開展的實驗內容，自主選擇的余地很小。而且大型儀器較少，學生人數較多，實驗過程中需要分組，很難保證每個學生都能實際操作，有些學生實驗課上就是在抄寫實驗報告，反正有同組的其他學生做實驗，自己根本就沒有動手，對儀器工作原理根本就沒有領會。
（6）該課程的考核方式是期末開卷考試，由于課程涉及的理論知識點較多，開卷考試的本意是希望學生不要只死記硬背，而是能夠靈活運用并充分理解。有些學生覺得開卷考試比較簡單，考試的時候可以看書，很多東西都不用去記憶，也就不好好復習了，只要把書上能找到答案的題做完卷面及格就行了，至于考查能力的綜合題就置之不理。這樣的考核結果并不是教師希望看到的，無法達到提高學生的綜合能力的目的，將來走上工作崗位，也很難達到用人單位的要求。因此，本文針對目前儀器分析教學過程中遇到的具體問題，運用經驗總結法和文獻資料調研法，從教學內容和實驗內容、教學方法和手段及考評成績體系對儀器分析課程改革進行探討，提高教學質量。
2對現有問題的改革措施
2.1優化理論教學和實驗教學內容，增強知識的可接受性
在教學內容方面，根據學院安排的課時合理的選擇授課內容，并且要保證主干教學內容完整性和合理性。摒棄照本宣科的傳統教學方式，對具體教學內容要理論聯系實際，并且適時提出問題，引出相關知識的講解，讓學生在老師的引導下，參與問題的回答及思考，激發學生的興趣。根據資料的查閱和對其他專業儀器分析課程內容的調查，課程主要講述儀器分析理論知識中非常重要的兩大系統內容，即色譜法和光譜法，確定內容后將全課程分為“儀器分析緒論”、“氣相色譜分析”、“高效液相色譜分析”、“原子發射光譜分析”、“原子吸收光譜分析”、“紫外吸收光譜分析”、“紅外吸收光譜分析”七個專題進行教學。在緒論中為學生講述儀器分析發展歷程、應用領域、分析儀器類型與性能指標，并說明儀器分析在環境、生物、醫學、化工等領域的運用及重要性，課堂舉例內容可接近日常生活所接觸到事項，比如，詢問學生是否去醫院拍過胸片、是否做過CT和核磁共振等，這些接地氣的問題學生一般很有興趣，此時再給他們解釋這些醫學檢查其實就是屬于儀器分析的范疇，順勢講解分析儀器的組成部分和各自的功能作用，這樣的講授內容學生接受起來就比較容易，而且一門課學生有沒有興趣繼續聽下去，第一次課的緒論內容非常重要，能起到拋磚引玉的作用。
在每一個專題章節的教學中，需要考慮到教學內容的系統性和規律性，比如在色譜法教學專題先用色譜法的發現過程的小故事引入，從色譜法的原理，到色譜法的發展歷程，再到氣相色譜和高效液相色譜的異同點，讓學生充分理解色譜法的原理及應用。根據該課程理論知識劃分為色譜法和光譜法，因此實驗內容要緊跟理論課程并且要根據環境工程的專業需求，在僅有的8課時實驗中盡量選擇適合的內容，因此兩次實驗內容定為高效液相色譜實驗和原子吸收實驗，因為高效液相色譜應用要比氣相更為廣泛，可檢測分離多種有機物，原子吸收則可以檢測土壤、水體、食品藥品中的重金屬，十分契合環境專業的培養目標。對于獨立學院缺乏大型分析儀器和實驗室的情況，除了需要學院投入資金加強實驗室硬件建設之外，還可以與學校本部協商，借助校本部硬件條件較好的實驗室，合理有序的安排實驗課。另外儀器少、人數多的情況會造成學生不愿意動手，有懈怠情緒，因此為了增加學生的動手機會，提高實驗教學效果，就需要合理地分配每組實驗人數，每組三人，避免每組人數過多導致有些學生逃避實驗。每個實驗課每組輪流進行，三人必須同時到儀器前進行操作，實驗過程中簡單復述該儀器的實驗原理及操作步驟，讓學生充分了解儀器的組成及原理，在做完實驗后能夠融會貫通，將理論課與實踐結合起來，加強學生的動手能力，提高實驗教學的質量。
2.2豐富的教學方法，實現課堂形式的靈活和多樣
目前多媒體教學已經是大學課堂中不可或缺的教學輔助手段，儀器分析課程中涉及多種儀器的組成、工作原理和操作流程，因此，在教學過中，可用圖片、視頻等多媒體手段幫助學生形成直觀的印象，有利于學生理解相關的儀器構造和工作原理。課堂講授中要擯棄填鴨式教學方式，要基礎知識講授和實際例子相結合，并提出問題引導學生思考。采取靈活的教學手段豐富課堂，提高教學效率，使課堂內容形象化。由于儀器分析課程涉及較多的基礎理論，通常不好理解，直接照本宣科的話，學生理解困難，例如色譜法中的塔板理論，非常的抽象，此時找一些形象的例子作為比喻可幫助學生理解，可以把色譜法的原理比喻成很多人賽跑，跑得快的就先從柱子里出來，慢的后出來，此時就形象許多，學生會形成具體的想象，此時再解釋為什么有的出來的快，什么原因造成的，學生就非常容易理解了。為了避免課堂上學生聽課出現疲勞，要避免千篇一律的講課方式，要充分調動學生的熱情和積極性，要使用靈活的授課方式，增加課堂的趣味性，讓學生感興趣，覺得儀器分析是一門非常實用且有意思的課程。比如課堂講授時可以引入熱點事件做例子，如運動員興奮劑的檢測，還有毒大米中金屬鎘超標、毒膠囊事件等，重金屬是食品藥品的必檢項目，可用原子吸收光譜分析來檢測，順便強調原子吸收的原理，加強學生對該知識點的記憶和理解。比如真假酒怎么辨別，此時引入高效液相色譜的相關知識，學生的接受度高的多，這樣用實例引入知識點的方式比直接講理論知識學生被動地接受課堂效果要好。每一章節課程結束后要對課后習題進行提問，讓學生加深本章學習內容，鞏固知識，對于較難的題目要詳細的講解，還可在課后題的基礎上進行擴展，讓學生充分了解儀器分析在環境監測和環境保護方面的應用，將理論課程與實際應用結合起來。
2.3改革綜合考評方式，提高學生的綜合能力
綜合考評是檢驗學習質量和效果的重要手段，儀器分析課程需要對基礎原理的理解，不能死記硬背，因此需要建立多元化的考核體系，能全面考察學生對課程的掌握和運用。前期儀器分析主要采用開卷考試，從前期的考評成績來看卷面考試及格率較高，卷面成績占總成績的70%，實驗成績和平時成績只占30%，因此總評成績的評價并沒有充分考慮實踐環節，沒有達到對學生綜合素質的全面考察。為了增強學生的綜合能力及創新能力，需將到課率、課堂提問、實驗成績、平時作業、卷面成績作為綜合考評成績，降低卷面成績所占的比重，構建多元化的考評系統，全面的對學生理論知識和實踐能力進行考察，達到提升教師教學質量和學生綜合運用知識的能力。
3結束語
儀器分析是一門理論知識和實踐并重的課程，需要夯實理論基礎，突出實踐環節和應用能力，這些都依賴于新的教學實踐和課程改革的構建。優化理論教學和實驗教學內容是課程改革的基礎，教學方法的改革是激發學生的學習興趣，擺脫枯燥的講授方式，實現理論和實踐并重的教學目的，是課程改革的核心，綜合考評方式的改革是完成課程改革的保障。因此，儀器分析教學實踐從優化理論教學和實驗教學內容、教學方法、綜合考評方式等方面入手，從而在教學過程中取得更好的效果，培養出適應社會需要的卓越人才，為我國的環保事業添磚加瓦。
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作者：岳曉麗 單位：湖北工業大學土木建筑與環境學院
第二篇：儀器分析實踐教學改革方案分析
摘要:儀器分析是一門實用性極強的課程，是化學化工、環境、食品、材料等從業人員必備的一項技能，是解決生產、研發環節的必要工具。因此，針對本科教學中儀器分析存在的問題，作者根據自身的工作和授課經驗，從教學內容、考核體系等方面進行了改革和實踐，取得了較好的教學效果。
關鍵詞:儀器分析;實踐教學;改革
儀器分析實驗是化學、化工、材料、食品等相關專業本科生開設的主要課程之一，主要是利用一些先進和特殊的儀器設備，通過測量物質或體系的形貌、組成等參數來確定物質的化學組成、含量，是一門實用性較強的課程［1－4］。主要任務是通過各種儀器的使用，使學生進一步理解各種分析儀器的原理、儀器結構、測試范圍等。通過各種儀器分析實驗，使學生進一步理解課堂所學的理論知識，培養學生發現、分析、解決問題的能力，為學生繼續深造或從事化工等相關產品生產、開發和研究奠定良好的科學基礎［5－7］。但就筆者近幾年在儀器分析實踐教學中發現，學生對儀器分析的重要性認識不夠，理論學的不夠扎實，動手操作機會偏少，因此從以下幾個方面提出一種儀器分析實驗改革方案。儀器分析與常規的化學分析不一樣，主要以精密儀器為主，儀器較貴，對操作者的要求較高，而且許多高校面臨著儀器少、學生多、儀器運行維護費用高、學生操作生疏易損傷儀器等。為了盡量減小上述問題的出現，因此許多高校不允許學生親自操作，均采取演示實驗的形式，為了解決上述問題，我們采取以下的教學管理措施。
1開放實驗室、鼓勵學生親自操作
由于實驗室部分大型儀器的配備數量較少，學生在實驗課堂上不能完全熟練掌握儀器的操作，因此根據學生的興趣愛好，學生自己選擇感興趣的儀器，教師采取先一講解、二觀看、三操作的模式來提高學生的動手操作能力，這樣不但提高了學生對儀器的認識和使用，同時由于采取了逐級深入的模式，保證了儀器的正常使用，降低了儀器的故障率［7－8］。
2根據就業取向進行精準選課
為了提高教學效果和實驗的操作技能，我們采取三人制小組授課，根據學生的就業取向采取自由組合的方式，合理安排實驗人數，實行小班化教學，每班三人，不用所有儀器都接觸到，可以根據將來的就業取向和興趣愛好，選擇3～5種儀器進行精準學習。比如，某個小組將來的就業取向是藥廠，那我們可以引導學生選擇高效液相色譜、氣相色譜、紅外光譜、紫外光譜四種儀器作為重點學習，講授藥廠化驗室常用儀器的使用方法及工作范圍。再比如某小組的就業意向是冶煉廠，那么我們可以引導學生選擇:原子吸收、電感耦合等離子體發射光譜、X射線衍射儀和熱分析四種儀器作為重點學習。所有儀器同時開機，教師進行集體講解，分別指導，讓每個同學各盡其能，都有任務，都有實際操作儀器的機會。這樣既提高了儀器的使用效率，同時也提高了學生的專項實驗技能，對就業和將來的工作崗位都是有實際意義的。
3串聯式授課
實驗課堂主要采取講授、演示、提問、思考和互動的方式進行，老師在實驗講授過程應盡量減少講解時間，將更多時間留給學生了解儀器構造、應用范圍、適合的體系。以提問的方式考察該儀器能和哪些儀器并用來解決實際的分析問題，進而來提高學生對儀器的應用范圍的拓展，比如在講授XRD在物相分析中的應用時，我們可以帶著問題進入課程，例如問學生元素分析和物相分析的區別和聯系是什么，哪些儀器用來做元素分析，哪些儀器用來做物相分析，物相分析的前提需要知道哪些背景。再比如講授高效液相色譜測定咖啡因的試驗中，我們可以比較和提出:高效液相色譜、氣相色譜、紫外光譜和紅外光譜的功能和適用范圍是什么，他們之間有什么聯系等，當學生學完這四種儀器以后，自然會掌握他們的適用范圍和聯系，這樣會達到活靈活用、舉一反三的目的。
4針對實際應用展開教學
針對化學、材料、環境工程等不同專業的學生，改革原有的實驗教材和實驗內容，結合現實中的一些熱點問題，開展一些和材料鑒定、成分分析等相關的實驗，如利用X射線衍射、能譜儀綜合鑒定無機化合物，紅外光譜儀結合專業的檢索軟件對純的有機化合物進行定性分析、高效液相色譜法測定藥物的有效成分、原子吸收光譜法測定寢室自來水里面的鐵含量等。針對各種類型的實際樣品，鼓勵學生親自查閱相關文獻，擬定實驗方案并以小組的形式展開討論，最后跟指導教師探討實驗方案的可行性。讓學生參與到整個實驗過程中，一方面有利于培養學生嚴謹認真的科研態度和實事求是、團結協作的科研精神，另一方面激發了學生的科研興趣，開拓了科研思路，提高了分析問題和解決問題的科研能力。使學生充分認識到儀器分析在現實生活中的作用，激發學生的學習興趣和求知欲，調動學生的學習主動性［10－13］。
5調整考核方式
加強對儀器分析實驗課程的考核，考核內容包括課前預習程度，實驗設計的可行性，是否獨立思考、數據的可靠性等幾個方面進行考核。
6學校加大對儀器分析設備和實驗課的投入
應該進一步加強儀器分析設備的使用和投入，采取相應的政策，提高儀器分析老師的積極性，提高大型儀器的利用率，使得更多學生受益。為調動和提高學生對儀器分析的興趣，結合儀器分析化學實驗課程的特點以及分析測試中心現有的實驗條件，我們在教學過程中采取了上述一系列改進措施。總之，儀器分析是一門實踐性為主的課程，對于培養學生的實踐能力和解決問題的綜合能力具有重要作用，是應用型學生成為高素質人才的必要工具。
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作者：劉治剛1；高艷1；于世華2 單位：1．吉林化工學院，2．吉林化工學院
第三篇：儀器分析實驗教學的改革和創新
[摘要]針對儀器分析實驗教學的特點與現狀進行詳細分析，結合教學實際情況，對教學實驗的內容進行改革，以提高學生的學習積極性。并在教學方法上進行創新，引進微課等新的教學模式，更好的輔助學生理解和掌握知識。
[關鍵詞]儀器分析；教學改革；教學創新
儀器分析是在分析化學的重大變革中發展起來的，與人們日常的生產生活密切相關，如食品中有毒物質的檢測、藥品質量監控和環境污染分析等。儀器分析實驗則是培養學生理論聯系實際及動手操作能力的重要途徑，對提高學生綜合素質、增強學生科研能力、促進現代化教學起到關鍵的作用。
1儀器分析實驗教學的特點與現狀
1.1儀器分析實驗教學的特點
儀器分析實驗是由許多分支學科組成的一個整體，涉及的知識范圍較廣，比如光學、化學、電子學等，因此，該學科具有多學科交叉，知識、技術密集的特點。且儀器分析實驗的分析方法眾多，包含電導、光譜、色譜等，知識點零散，不易掌握。
1.2儀器分析實驗教學的現狀
1.2.1實驗課與理論課存在時間差，不易學生直觀的理解和學習
由于教學課程的安排，儀器分析往往是先理論后實驗的教學模式，學生在理論學習的時候，通過模擬演示實驗，在課堂上對所學習的儀器和方法有一定的初步了解，但由于實驗課與理論課存在著時間差，等實驗課開課的時候，學生已經不能將所學的理論知識與實驗儀器相聯系，因此，學生普遍都是一臉茫然，不知所措的狀態。
1.2.2教材更新不及時，與實驗室配備的新型機器相脫節
隨著技術的發展，很多精密儀器也在不斷的改進，比如由手動進樣改為自動進樣、用工作站直接連接機器設置參數、用計算機直接擬合數據等，這些改變使得一些復雜的測試變的更為便捷。但目前教材的更新遠遠趕不上新型儀器的更新速度，在教材中大篇幅講述的樣品處理方法或者儀器設置過程，在新型儀器上可能一個按鈕就搞定了。雖然工作原理相同，但學生在進入實驗室操作時，通常都會覺得課堂上所學的知識與實際操作大相徑庭，不能很快的進入實驗狀態。
1.2.3精密儀器設備價格昂貴，分組實驗模式減少學生動手機會
儀器分析實驗所配套的儀器多為大型精密儀器，由于精密儀器的價格昂貴，且對安裝條件的要求較嚴格，因此，受到場地和經費的限制，精密儀器設備相對較少，而學生又較多，因此采用6~7個學生為一組的分組實驗模式。在有限的實驗課時內，無法滿足學生一人一機的實驗需求，動手操作機會大大減少，降低了學習效果。
1.2.4實驗場地配套不足，無法購置新儀器改善實驗條件
隨著高校的擴招，開設儀器分析實驗課的班級越來越多，因此，原有配套的實驗場地明顯不足。但由于實驗場地的分配存在著審批難、程序多等問題，申請一間實驗室較為困難，精密儀器沒有地方安裝，因此，無法購置新儀器改善實驗條件來應對日益增多的開課班級。
2儀器分析實驗教學的改革與創新
2.1儀器分析實驗教學內容的改革
2.1.1認真篩選實驗內容，提高學生對實驗的興趣
儀器分析實驗的原理及分析方法較為抽象，學生在學習理論知識的過程中就理解困難，對實驗操作更是望而生畏。因此，要認真篩選實驗內容，來提高學生的興趣。選擇的實驗內容應多與實際相結合，并告知學生該門實驗在工作和科研中的作用，用事實來調動起學生的積極性。如：在進行氣相色譜實驗時，因學生本身對氣相色譜的概念較為模糊，單一的給學生講授其原理、操作方法及注意事項，那么學生理解和掌握的內容可能不足一半。但如果結合裝修污染物、大氣污染物的檢測等實際案例進行講授，學生的關注度和興趣就會提升，學習效率也會事半功倍。因此，在實驗內容的選擇上，一定要認真篩選，找準切入點，與實際應用相結合，提高學生的學習興趣。
2.1.2合理安排實驗順序，循序漸進的引導學生掌握實驗內容
儀器分析開設6個實驗內容，其中包括電化學分析實驗2個、光譜實驗2個和色譜實驗2個，在安排實驗順序上，要按照由簡單到復雜，且每一類實驗不能交叉安排的原則進行開設課程，循序漸進的引導學生掌握實驗內容。如果開設的實驗順序較為混亂，電化學、光譜和色譜交叉進行，那么學生就不能針對每一類的2個實驗進行系統的理解和比較，思路較為混亂，大大較低的學習效率。
2.2儀器分析實驗教學方法的創新
2.2.1將微課應用于實驗教學中，讓學生更直觀、更生動的理解和掌握
微型視頻課程簡稱微課，是一種新型的教學模式，其核心是時長不超過15分鐘的微視頻，內容圍繞著具體的知識點、具體的操作步驟及相關注意事項進行有機的整合，包含的內容多樣化，且影視圖像較書本上的文字更容易在學生的腦海中產生深刻的印象，能夠使學生更直觀、更生動的理解所學習的內容。在開設實驗課前，讓學生觀看微課視頻進行預習，如一遍沒聽懂，還可以反復播放。在上課時，老師只要進行必要的講解，學生就能很快的理解，操作起來也得心應手，大大提高了實驗教學的效率和質量。
2.2.2在實驗教學中加入實際的樣品標本，引導學生進行案例分析
在實驗教學中只有將學到的知識應用到實際中，讓學生體會到所學知識的價值，才能更好的調動起學生學習的積極性。以“原子吸收分光光度計法測定水中的鈣、鎂”這個實驗為例，按照實驗流程，讓學生配置標液、繪制標準曲線，并計算待測溶液的鈣鎂含量，這一系列步驟做完，學生可能只認為自己完成了一次實驗，并沒有更深刻的印象。為了調動學生的積極性，我們讓學生自己準備自來水樣品，水樣分別來自河源、韶關、汕頭、云浮等不同地方，在實驗中進行樣品的檢測，并讓學生對不同地域的水質進行案例分析，出具結果分析報告，理論與實際相結合，激發學生的探索欲和創新力，真正做到“學以致用”。
3結論
隨著科技的發展，出現了許多新的測試方法和測試儀器，為了與時俱進，跟上新時代的步伐，儀器分析實驗教學的改革與創新迫在眉睫。我校根據自身的特點，在教學內容和教學方法等方面進行了改革，引進新形式的教學模式以提高實驗教學的效率和質量，并采用理論與實際相結合方法，調動學生學習的積極性，提高學生的實踐能力和創新能力，為培養高水平人才做貢獻。
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作者：曾燕艷；王玥婷；梁志輝；葉領云 單位：東莞理工學院
