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[摘 要] 针对福建师范大学化学实验教学示范中心仪器分析实验教学现状，结合现有仪器条件对仪器分析实验教学从教学内容、教学方法等方面进行了改革和探索，以达到良好的教学效果。
[关键词] 高校；仪器分析实验；教学改革；开放式实验教学
仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的方法。仪器分析在物理学、光学、电子学、计算机等科学发展的基础之上发展起来，多学科交叉性是仪器分析的一个特点。仪器分析常使用大型仪器完成分析任务，要求使用者除具有深厚的理论基础外，还需要具有很强的动手能力，处理好实验课程与理论课程的关系是本课程教学中需要考虑的一个重要问题[1-2]。此外，仪器分析的发展是一个动态发展的过程，当前仪器分析的新理论、新技术不断涌现，这就要求教师对其授课内容要时时更新。为了更好地完成我校仪器分析课程的教学任务，本文针对本课程的教学特点对其教学改革进行了探索与研究。
1 仪器分析实验课程现状分析
在仪器分析实验教学中，我们除了注重要求学生对实验基础知识、基本操作技能、仪器分析的基本原理以及实验数据处理方法的掌握外，还注重对学生进行综合研究能力的训练，以提高实验教学质量，为学生以后的毕业设计打下良好的基础。福建师范大学实验教学示范中心拥有的仪器种类较多，有傅立叶红外光譜仪、等离子体发射光谱仪、气相色谱仪、原子吸收光谱仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度仪、X-射线粉末衍射仪、X-射线单晶衍射仪、电化学分析仪，这些仪器全部可以供学生使用，使学生能够理论联系实际，进一步加强对仪器基本原理的理解、提高对分析方法的应用以及实际操作能力等等。
化学实验教学示范中心自成立起便对本科生开设了仪器分析实验课程，经过近几年的实验教学总结了以下几方面的教学现状：
（1） 实验教课书与科技发展脱节且通容性不强。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。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，都是手动处理，与现代新仪器的全自动化操作相差甚远。此外，由于不同厂家的仪器其操作差别是很大的，实验条件自然也就有所不同，因此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。
（2） 人多机少。 仪器分析实验所用仪器价格都比较昂贵，同类仪器的台数较少，大型精密仪器往往只有一台，不可能像无机、有机等基础实验课那样一人一组进行实验，且随着办学规模的不断扩大，这样的问题就更显得突出了。 由于这种客观条件的限制，在实验过程中学生只能5人或6人一组，每人动手的机会不多，且有依赖感，因此大多数学生则是走马观花，很难达到预期的教学效果。
（3） 实验学时偏少。仪器分析实验与其他基础性实验有所不同，实验过程包含有样品的前处理、仪器的准备、试剂的配制、实验条件的确定、样品的测定、数据处理等步骤， 要在4个学时的时间内完成上述过程是不可能完成的。 因此，在实验教学过程中只能由学生完成样品的测定、数据处理这两步，其余都由实验员完成，学生在实验操作中处于被动、服从的地位。
2 仪器分析实验教学改革
2. 1 实验教学内容的设计与及时更新。仪器分析经典的内容在理论上比较成熟，体现了该方法的许多基本概念和理论，但在实际应用上较陈旧，不太适应现代分析化学的要求，因此在实验教学内容方面需减少一些陈旧的内容，适当增加反映新技术、新方法、新知识的实验。由于受仪器型号和实验条件的限制，并根据本院现有的仪器及实验条件编写实验讲义就显得尤为必要了。本中心教师结合本中心现有仪器设备编写了“白酒中乙酸乙酯含量的测定（气相色谱法）”、“饮料（可乐，茶水）中咖啡因含量的测定（液相色谱法）”、“大米，黄豆中微量元素的定性分析以及铜的定量分析（等离子体发射光谱仪法）”、“维生素B2片剂中核黄素的含量的测定（荧光分光光度法）”、“紫外吸收光谱测定蒽醌粗品中蒽醌的含量及摩尔吸光系数及溶剂对最大吸收波长的影响”、“原子吸收法测定黄酒中铜的含量”等讲义用于教学中，收到了较好的教学效果，使得学生们在充分感受到实验的乐趣的同时，也加强了与化工、环境科学、制药、高分子等相关学科的联系，通过实践，效果良好。
2.2 合理安排组织实验教学,加强学生能力的培养。大多数高校的仪器分析实验课程都会存在实验课与理论课不同步的问题，有些实验内容比理论课超前，对于大多数学生来说，没有理论基础，实验就会比较盲目，在实际教学过程中，我们首先与理论课程老师勾通好，根据实验所用仪器安排理论课的进程，并于两周后开实验课，这样就能很好地解决实验课与理论课不同步的问题。此外，由于大型仪器的特殊性决定了实验过程中不可能让学生们人手一台仪器操作,因此在实验课程中我们采用了循环制，一共开设12个实验，采取两个循环，每个循环开出6个实验，30人大组做同一实验，5～6人一小组，操作仪器，逐组轮换。要求学生以实验为载体，掌握分析仪器的原理和结构，初步学会仪器的操作技能，掌握定性、定量以及结构分析的基本方法，加强学生的能力培养。
2.3 认真做好课前的准备工作。课前准备需要学生和老师共同来完成。由于受课时的限止，有部分的实验准备过程是由实验员完成，学生们没有参与进来，因此要求学生们作好课前预习就很重要了。课前预习要求学生就实验中的内容进行预习，主要对一些基础性的东西进行了解，如实验目的、实验原理、实验所用到的仪器与试剂、实验步骤、溶液的配制等。由于进行循环式实验教学，与理论课进程有所出入，为了使每位学生都站在同一起跑线上，每使用一类大型仪器之前我们都会专门安排一节实验讲座课，其内容都经过了认真的设计，包括有仪器的概述、仪器结构、工作原理、操作规程、实验方法、注意事项、最新进展等，并制作出相应的课件，在实验室对照仪器现场讲解，结合学生之前所作的预习，再进行一次现场预习，这样学生对仪器的原理构造及操作键钮有了初步的了解，建立了解感性认识，也为之后顺利地完成实验奠定了基础。
2.4 定期开放实验室。在教学中我们定期将实验室对学生全面开放，允许学生课后补做课堂上未掌握好、失败的实验。 同时，为了能让学生们进一步加深对大型仪器的认识及对其的运用，我们允许学生在完成基本实验内容的基础上可以在课余时间进入实验室训练，并可以自选实验，实验项目可以由老师提供，也可以由学生自己提出。实验室的开放，可鼓励学生们参与到科研创新实验中来，培养学生科研的兴趣，更为学生提供了实践学习的条件，又可充分发挥实验室现有资源的作用，提高仪器设备的利用率和使用效益。毕业设计是大学生在校学习的最后一个环节，也是对大学生在大学期间学习理论知识和实际动手能力的最终检验， 所以充分利用毕业设计这个环节，可以很好地培养大学生们文献调研、实验设计、发现问题、分析问题及解决问题的综合能力，进一步加强、加深学生们对大型仪器的运用，同时也是锻炼学生们能够尽快适应工作岗位的重要环节。在毕业设计中，教师根据本院现有设备条件认真选题，真题真做而不流于形式。例如：“高效液相色谱法测定饮料中苯甲酸的含量”、“等离子体发射光谱法测定牛肉面面汤中的铁、镁、铜”、“荧光光谱法测定心心相印纸巾荧光粉的含量”等题目，让学生自己进行分析方法设计，查找大量的资料，了解分析的基本原理与所用仪器的结构、原理、分析方法、试剂的配置、分析条件的选择、定量计算等，并进行认真的筛选，从中选择一种合适的分析方法进行实验。 实践证明，通过真题真做，学生们无论是在动手能力上，还是在对理论的理解上都有了极大的提高。开放式实验教学作为仪器分析实验课程的一种独特的教学形式，可以使学生们了解并掌握更多的仪器并且能够熟练、灵活地运用这些仪器来分析、解决问题，使得高校的仪器分析实验教学不仅仅流于形式。
3 结束语
仪器分析实验课程经过这几年的探索与实践，为本院各个专业的学生掌握先进仪器的操作使用、快速进入科研领域，为学生的毕业设计提供了良好的基础。我们充分地认识到:设计好实验教学内容是上好实验课的先决条件；合理安排组织实验教学是顺利完成实验课的关键环节；认真完成课前准备则是做好实验的良好保障，充分利用毕业设计环节进行开放式实验教学可为学生们提供一个个性发展、独立思考、科学创新以及提高综合实验技能的平台。 然而，仪器分析实验课程的教学改革是一项长期而又艰巨的工作，我们还需不断努力、积极探索，能使教学质量不断提高。
参考文献：
[1] 陈述，龙云飞. 本科生与研究生仪器分析实验能力的培养[J]
[2] 梅林，史永刚. 仪器分析课程的教改探索[J]
[关键词] 高校；仪器分析实验；教学改革；开放式实验教学
仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的方法。仪器分析在物理学、光学、电子学、计算机等科学发展的基础之上发展起来，多学科交叉性是仪器分析的一个特点。仪器分析常使用大型仪器完成分析任务，要求使用者除具有深厚的理论基础外，还需要具有很强的动手能力，处理好实验课程与理论课程的关系是本课程教学中需要考虑的一个重要问题[1-2]。此外，仪器分析的发展是一个动态发展的过程，当前仪器分析的新理论、新技术不断涌现，这就要求教师对其授课内容要时时更新。为了更好地完成我校仪器分析课程的教学任务，本文针对本课程的教学特点对其教学改革进行了探索与研究。
1 仪器分析实验课程现状分析
在仪器分析实验教学中，我们除了注重要求学生对实验基础知识、基本操作技能、仪器分析的基本原理以及实验数据处理方法的掌握外，还注重对学生进行综合研究能力的训练，以提高实验教学质量，为学生以后的毕业设计打下良好的基础。福建师范大学实验教学示范中心拥有的仪器种类较多，有傅立叶红外光譜仪、等离子体发射光谱仪、气相色谱仪、原子吸收光谱仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度仪、X-射线粉末衍射仪、X-射线单晶衍射仪、电化学分析仪，这些仪器全部可以供学生使用，使学生能够理论联系实际，进一步加强对仪器基本原理的理解、提高对分析方法的应用以及实际操作能力等等。
化学实验教学示范中心自成立起便对本科生开设了仪器分析实验课程，经过近几年的实验教学总结了以下几方面的教学现状：
（1） 实验教课书与科技发展脱节且通容性不强。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。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，都是手动处理，与现代新仪器的全自动化操作相差甚远。此外，由于不同厂家的仪器其操作差别是很大的，实验条件自然也就有所不同，因此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。
（2） 人多机少。 仪器分析实验所用仪器价格都比较昂贵，同类仪器的台数较少，大型精密仪器往往只有一台，不可能像无机、有机等基础实验课那样一人一组进行实验，且随着办学规模的不断扩大，这样的问题就更显得突出了。 由于这种客观条件的限制，在实验过程中学生只能5人或6人一组，每人动手的机会不多，且有依赖感，因此大多数学生则是走马观花，很难达到预期的教学效果。
（3） 实验学时偏少。仪器分析实验与其他基础性实验有所不同，实验过程包含有样品的前处理、仪器的准备、试剂的配制、实验条件的确定、样品的测定、数据处理等步骤， 要在4个学时的时间内完成上述过程是不可能完成的。 因此，在实验教学过程中只能由学生完成样品的测定、数据处理这两步，其余都由实验员完成，学生在实验操作中处于被动、服从的地位。
2 仪器分析实验教学改革
2. 1 实验教学内容的设计与及时更新。仪器分析经典的内容在理论上比较成熟，体现了该方法的许多基本概念和理论，但在实际应用上较陈旧，不太适应现代分析化学的要求，因此在实验教学内容方面需减少一些陈旧的内容，适当增加反映新技术、新方法、新知识的实验。由于受仪器型号和实验条件的限制，并根据本院现有的仪器及实验条件编写实验讲义就显得尤为必要了。本中心教师结合本中心现有仪器设备编写了“白酒中乙酸乙酯含量的测定（气相色谱法）”、“饮料（可乐，茶水）中咖啡因含量的测定（液相色谱法）”、“大米，黄豆中微量元素的定性分析以及铜的定量分析（等离子体发射光谱仪法）”、“维生素B2片剂中核黄素的含量的测定（荧光分光光度法）”、“紫外吸收光谱测定蒽醌粗品中蒽醌的含量及摩尔吸光系数及溶剂对最大吸收波长的影响”、“原子吸收法测定黄酒中铜的含量”等讲义用于教学中，收到了较好的教学效果，使得学生们在充分感受到实验的乐趣的同时，也加强了与化工、环境科学、制药、高分子等相关学科的联系，通过实践，效果良好。
2.2 合理安排组织实验教学,加强学生能力的培养。大多数高校的仪器分析实验课程都会存在实验课与理论课不同步的问题，有些实验内容比理论课超前，对于大多数学生来说，没有理论基础，实验就会比较盲目，在实际教学过程中，我们首先与理论课程老师勾通好，根据实验所用仪器安排理论课的进程，并于两周后开实验课，这样就能很好地解决实验课与理论课不同步的问题。此外，由于大型仪器的特殊性决定了实验过程中不可能让学生们人手一台仪器操作,因此在实验课程中我们采用了循环制，一共开设12个实验，采取两个循环，每个循环开出6个实验，30人大组做同一实验，5～6人一小组，操作仪器，逐组轮换。要求学生以实验为载体，掌握分析仪器的原理和结构，初步学会仪器的操作技能，掌握定性、定量以及结构分析的基本方法，加强学生的能力培养。
2.3 认真做好课前的准备工作。课前准备需要学生和老师共同来完成。由于受课时的限止，有部分的实验准备过程是由实验员完成，学生们没有参与进来，因此要求学生们作好课前预习就很重要了。课前预习要求学生就实验中的内容进行预习，主要对一些基础性的东西进行了解，如实验目的、实验原理、实验所用到的仪器与试剂、实验步骤、溶液的配制等。由于进行循环式实验教学，与理论课进程有所出入，为了使每位学生都站在同一起跑线上，每使用一类大型仪器之前我们都会专门安排一节实验讲座课，其内容都经过了认真的设计，包括有仪器的概述、仪器结构、工作原理、操作规程、实验方法、注意事项、最新进展等，并制作出相应的课件，在实验室对照仪器现场讲解，结合学生之前所作的预习，再进行一次现场预习，这样学生对仪器的原理构造及操作键钮有了初步的了解，建立了解感性认识，也为之后顺利地完成实验奠定了基础。
2.4 定期开放实验室。在教学中我们定期将实验室对学生全面开放，允许学生课后补做课堂上未掌握好、失败的实验。 同时，为了能让学生们进一步加深对大型仪器的认识及对其的运用，我们允许学生在完成基本实验内容的基础上可以在课余时间进入实验室训练，并可以自选实验，实验项目可以由老师提供，也可以由学生自己提出。实验室的开放，可鼓励学生们参与到科研创新实验中来，培养学生科研的兴趣，更为学生提供了实践学习的条件，又可充分发挥实验室现有资源的作用，提高仪器设备的利用率和使用效益。毕业设计是大学生在校学习的最后一个环节，也是对大学生在大学期间学习理论知识和实际动手能力的最终检验， 所以充分利用毕业设计这个环节，可以很好地培养大学生们文献调研、实验设计、发现问题、分析问题及解决问题的综合能力，进一步加强、加深学生们对大型仪器的运用，同时也是锻炼学生们能够尽快适应工作岗位的重要环节。在毕业设计中，教师根据本院现有设备条件认真选题，真题真做而不流于形式。例如：“高效液相色谱法测定饮料中苯甲酸的含量”、“等离子体发射光谱法测定牛肉面面汤中的铁、镁、铜”、“荧光光谱法测定心心相印纸巾荧光粉的含量”等题目，让学生自己进行分析方法设计，查找大量的资料，了解分析的基本原理与所用仪器的结构、原理、分析方法、试剂的配置、分析条件的选择、定量计算等，并进行认真的筛选，从中选择一种合适的分析方法进行实验。 实践证明，通过真题真做，学生们无论是在动手能力上，还是在对理论的理解上都有了极大的提高。开放式实验教学作为仪器分析实验课程的一种独特的教学形式，可以使学生们了解并掌握更多的仪器并且能够熟练、灵活地运用这些仪器来分析、解决问题，使得高校的仪器分析实验教学不仅仅流于形式。
3 结束语
仪器分析实验课程经过这几年的探索与实践，为本院各个专业的学生掌握先进仪器的操作使用、快速进入科研领域，为学生的毕业设计提供了良好的基础。我们充分地认识到:设计好实验教学内容是上好实验课的先决条件；合理安排组织实验教学是顺利完成实验课的关键环节；认真完成课前准备则是做好实验的良好保障，充分利用毕业设计环节进行开放式实验教学可为学生们提供一个个性发展、独立思考、科学创新以及提高综合实验技能的平台。 然而，仪器分析实验课程的教学改革是一项长期而又艰巨的工作，我们还需不断努力、积极探索，能使教学质量不断提高。
参考文献：
[1] 陈述，龙云飞. 本科生与研究生仪器分析实验能力的培养[J]
[2] 梅林，史永刚. 仪器分析课程的教改探索[J]