大型精密儀器在實驗教學中的應用范文

本站小編為你精心準備了大型精密儀器在實驗教學中的應用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

[摘要]對于理工科高校而言，綜合性人才的培養離不開大型精密儀器設備這一重要實驗工具。本文以吉林化工學院分析測試中心為例，分析了大型精密儀器在本科實驗教學中的應用現狀，指出其對于本科創新人才培養過程中存在的問題，并提出相應改進措施，使大型精密儀器設備更好地為高素質人才培養服務。

[關鍵詞]大型精密儀器；本科實驗教學；創新人才

隨著國家對高等教育重視程度的不斷提高，越來越多的高校投入大量資金購置了一些大型精密儀器，并且建立了分析測試平臺，這在一定程度上提升了高校的科研水平和綜合實力[1-2]。目前，越來越多的高校提議將大型精密儀器應用于本科實驗教學以提升學生的綜合水平，但是由于大型精密儀器價格昂貴，地方院校擁有的大型精密儀器數量較少、儀器運行維護費用高、偏重于科研，而且不同學校的分析測試中心規模不同等因素，很難有一套完善的培養方案將儀器廣泛應用于本科實驗教學中，導致大型儀器尚未能很好的發揮其教學功能應用的作用[3-4]。本文結合吉林化工學院分析測試中心平臺在本科實驗教學中的實際情況和面臨的問題，從應用現狀、教學模式和人才培養三個方面談一些自己的看法和體會。

1大型精密儀器在本科教學中的應用現狀

1.1吉林化工學院分析測試平臺簡介

吉林化工學院分析測試中心于2006年3月成立，協助學校完成各項科研任務的測試工作，并且培養了一批高素質的應用型人才。截止到目前為止，分析測試中心總投資近1000萬元，相繼購置了10萬元以上大型精密測試儀器共16臺，包括掃描電子顯微鏡、X射線粉末衍射儀、高效液相色譜分析儀、氣相色譜-質譜聯用分析儀、原子吸收光譜儀、原子熒光光譜儀等大型精密儀器，是學校分析測試、科研、教學和人才培養的重要基地。

1.2分析測試平臺存在問題

根據近三年來學校實驗室和設備管理處統計的不同院系測試工作量匯總顯示，分析測試中心平臺的科研測試服務工作量遠遠大于學校其它教學院系，科研任務繁重，而對于本科教學方面存在課程設置單一、學生動手操作機會少、課時偏少等問題。目前，學校針對大型儀器為本科生開設的課程一般為《儀器設備演示實驗》，即老師負責演示講解儀器的使用，學生在一旁觀察，由于人數眾多無法保證每個人都能上手操作，導致學生對儀器的掌握程度不夠，對培養學生的實踐能力和創新能力無法起到理想的作用。因此，如何平衡分配好分析測試中心在實驗教學和服務科研兩方面的工作是許多高校面臨的實際問題。

2提高大型儀器教學利用率的措施

2.1開設大型儀器培訓課程

大型儀器一般都具有結構精密且操作復雜的特點，學校通過設立大型儀器設備專用網站并定期組織不同儀器的培訓課程，向學生普及現有儀器的基本知識和使用方法，可以充分滿足本科生的興趣和求知欲，調動學生的科研熱情。例如，每個學期開學組織掃描電子顯微鏡、氣相色譜-質譜聯用儀、X-射線衍射儀等大型儀器的培訓課程，學生根據興趣和使用需求自愿參加，進一步學習設備的原理、結構、操作、用途以及維護與保養等知識，提高自己的知識儲備。另外，培訓合格的學生可以在儀器管理人員的安排下，在課余時間獨立上機操作大型儀器進行測試，使學生動手能力得到鍛煉的同時進一步提高了大型精密儀器設備的利用率。

2.2建立合理的教學模式

在全校范圍內開設大型精密儀器的選修課，擬定一些現有儀器設備所能進行的實驗題目，每個題目分配3~5個學生作為一個學習小組。首先，由指導教師提前向學生詳細講解本組學生所要進行的實驗內容。然后，學生自己根據指導教師的要求查閱與本實驗相關的文獻資料，掌握儀器的基本操作流程以及所要制備材料的物理化學性質和具體實驗方法，并在一周后向指導教師提交一份可行的實驗方案。最后，由指導教師審核每組學生所提交的實驗方案是否可行，并將最終確定的實驗方法和具體操作流程及時反饋給學生，學生即可按照最終的實驗方案進行實驗。在實驗過程中，指導教師可以按照各組的實驗方案有針對性地對學生進行指導，打破了固定實驗講義和儀器操作的常規實驗教學模式，使整個實驗過程，包括選題、實驗方案的制定、實驗的實施與測試，每一個步驟學生都參與進來。通過這種設計性實驗教學，提高學生獨立分析和解決問題的能力，對培養學生的綜合素質和創新精神具有重要幫助。

2.3實行運行計費制度

大型精密儀器的運行與維護都需要大量經費作為支撐，為了保證大型設備在本科實驗教學工作和全校科研測試任務的順利完成，學校可以實行有償和無償服務相結合的運行模式。在為科研測試服務時，按照規范的收費管理制度，實行網上預約方式并根據儀器的實際使用機時數進行收費，實行有償服務制度；在為本科生的實驗教學服務時，實行無償服務制度。一方面這種儀器運行計費制度所獲收入可以作為設備維護基金，用于儀器日常運行、維修和保養，緩解了維護經費不足的問題，為儀器設備平穩運行的良性循環提供了保障。另一方面，以科研養教學的運行模式可[收稿日期]2019-09-20以進一步提高大型儀器的利用率，同時促進本科實驗教學和科研測試工作的順利開展。

3大型精密儀器對本科創新人才的培養

3.1創新思維的培養

實驗是利用書本上的理論知識解決實際問題的一個重要過程，對學生的思維方式具有一定的影響[5-6]。大型精密儀器常常是集物理、化學、電子和數學等多個學科高度綜合的產物[7]。如果在本科教學過程中合理使用大型精密儀器，學生就可以早早接觸到更高端和更前沿的專業技術，滿足學生的求知欲，提高學生對新鮮事物的接納程度，學生的創新思維也可以得到一定的鍛煉，在今后的工作和學習過程中考慮問題也會更加系統和全面，同時富有創造性。

3.2綜合能力的培養

通過對本科生開設大型精密儀器的選修課程，可以將高校所擁有的為數不多的大型精密儀器更高效的應用于本科教學中。同時，學生根據興趣自行選擇、設計并完成一個完整的創新型實驗，不僅可以讓學生親手操作大型儀器，深入了解大型儀器的使用方法和應用領域，提高學生的動手能力，而且可以促進學生更加積極主動的學習和思考，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，使學生的綜合能力得到明顯提升。

3.3對本科生就業的影響

隨著工業的快速發展，本科生畢業后將面對一個對個人技能和綜合素質要求都非常高的社會[8]。學生不僅需要在課堂上學量的理論知識，還要通過多種實驗課程的鍛煉，特別是對大型精密儀器的使用，將所學理論知識運用到實踐中，使自己成為一個應用型人才，更好地步入職場。

4結束語

大型精密儀器是高校綜合實力的體現，除了為高校科研服務外，更重要的是為人才培養服務。本文針對目前大型儀器在本科教學中的使用現狀和存在問題提出了幾點建議，希望能夠提升大型精密儀器設備在高校中的利用率，給學生更多的實踐機會，培養學生的創新思維和動手能力，提高學生的技能水平和綜合素質，為社會和企業培養出更多優秀的創新型人才。

參考文獻

[1]云雯，王崇均，李仁炳，等．大型儀器在本科化學實驗教學中的應用現狀與改革[J]．廣東化工，2019，46(07)：246-247．

[2]李永秀．大型儀器在氣象類專業本科實踐教學中的應用[J]．科技創新導報，2016(17)：144-144．

[3]梁向暉，鐘偉強，毛秋平．大型儀器在本科化學實驗教學中的實踐與探索[J]．廣東化工，2014，41(21)：214-214．

[4]李旭凱，郭杏妹，朱錫淼，等．本科實驗教學中大型儀器設備的應用實踐[J]．實驗室研究與探索，2017(7)：296-298．

[5]宋洪海．大型精密儀器在實驗教學中的應用探索[J]．中國現代教育裝備，2018(3)：6-8．

[6]文長春，趙彥春．高校大型儀器優勢資源培養學生實踐能力新模式探索[J]．廣州化工，2015(8)：205-206．

[7]劉渝萍，周小元，張紅菊，等．高校大型儀器開放共享平臺的多元化建設[J]．實驗室研究與探索，2018，37(2)：285-288．

[8]孫麗華．論大學生的綜合素質與就業競爭力的培養[J]．教育與職業，2014(3)：90-91．

作者：陳杰 馬明碩 曾曉丹 金華 劉治剛 高艷 單位：吉林化工學院