实验教学与仪器
主办单位:长沙理工大学
国际刊号:1004-2326
国内刊号:43-1094/G4
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浅谈仪器分析实验教学与改革

 摘要:针对仪器分析实验教学内容中存在的问题,结合广东医学院药学专业的实际情况对仪器分析存在的问题进行剖析。着重从教学内容、教学模式和实验考核等方面进行改革,有效提高了实验课的教学质量。

  关键词:仪器分析;实验教学;教学改革器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法,其广泛应用到化学与材料、生命、医学和药学的相关领域,因而仪器分析是一门实践性很强的学科,具有很强的 应用性。 仪器分析实验是仪器分析课程的一个重要组成部分,通过实验教学,学生不仅能够了解各种仪器结构,熟练地掌握各种分析方法的基本操作技能,理解课堂所学的理论知识,培养学生的独立分析、解决问题与开展化学实验及科学研究的能力,为今后从事的工作打下坚实的基础。因此,仪器分析实验教学在医学院校的人才培养中占有非常重要的地位[1]。
  1目前仪器分析实验教学中存在的问题
  随着人才培养要求的提高,实验教学对人才培养越来越重要。虽然实验设施再不断的完善,但仍存在一些问题需要解决[2]。
  1.1大多数学生没有预习的习惯,这样就会导致学生在上实验课的时候对于实验内容有些难以理解,做实验时比较盲目,直接影响到学生的学习效果。另外仪器分析实验使用大多是大型仪器,学生在以前的实验中基本没有接触过,对其会产生一定的神秘感和恐惧感。在学生进入实验室之前对仪器的认识,只能通过书本和老师的课件中获取。若学生只通过实验讲义对仪器进行预习,对复杂的仪器结构,工作原理,仪器的操作和对样品的处理等会感到很抽象,在上课的时候不易产生兴趣,从而导致实验效果不好,这就要求老师对学生进行预习指导。
  1.2现在实验教学多以验证性实验为主,而综合性和设计性实验缺乏。在上课之前,教师通常会把实验相关的器皿和药品准备好,甚至需要仪器的相关参数也设定好,而学生只需要按照步骤进行操作即可,这样虽然保证了实验的顺利进行,但这样做导致学生缺乏独立思考的能力,对实验很难产生兴趣。再加上目前所用仪器大多自动化程度较高,学生在实验过程中动手的机会少,从而感觉实验没有什么可做的, 从而影响实验教学效果。
  1.3仪器分析实验对分析仪器的依赖性比较高,而实验所用到的仪器大多价格比较昂贵,由于学校经费有限,大型仪器如原子吸收光谱仪、气相色谱仪和液相色谱等数量较少,不可能满足每人一台实验仪器进行操作,所以学生通常以4~7人为一组,每人的操作机会不多,这就影响了学生的积极性,制约了学生的动手能力的培养。
  1.4 实验考核模式相对比较简单,很难体现学生的真实水平。目前的仪器分析实验成绩根据学生实验报告完成情况和数据处理等来评定,强调实验结果的准确性,缺乏对学生能力测试的内容。导致学生不重视预习,实验时不愿意动手,课后不认真总结等应付实验的现象。另外,实验一般多人共用一台仪器和一组实验数据,教师评定成绩时只能根据数据对一个小组进行评价。不能真实的反应每个学生对实验的掌握程度。
  2改革仪器分析实验教学
  2.1加强实验预习,把被动实验转化为主动实验仪器分析实验教学多采用老师讲解后,学生按步骤进行实验操作这种教学模式。在这种教学模式下, 一方面由于实验课时有限,实验课老师不可能对仪器的结构和工作原理进行大量的讲解;另一方面老师讲解仪器操作软件的时很难保证每个学生都能看的很清楚,听的很明白。这就要求加强学生在上实验课之前对实验内容进行预习,学生通过多种途径对相关实验所涉及到的知识点进行查阅,预习的内容包括实验目的、实验原理、实验步骤、仪器的基本结构和仪器的工作原理等,使学生在上课时对实验内容有一个初步的了解并且有针对性发现教学内容中的重点与难点。若在有条件的情况下,可以随机选取一些学生对实验所涉及的内容进行讲解并同时对学生所讲解的内容进行提问,这样做既有利于学生复习理论课上的知识,又可以通过学生的讲解和提问发现学生对相关知识点的理解,及时解决实验课存在的问题,有利于理论课教学质量的提高[3]。
  2.2建立多层次的实验教学内容体系,培养学生的能力建立验证性实验,综合性实验和设计性实验逐层递进的实验教学模式[4-6]。通过验证性实验使学生掌握仪器的分析原理和操作,如可见分光光度法, 通过验证性实验“可见分光光度法测定样品中芦丁含量”,重点在于让学生掌握可见分光光度法测定时样品处理、仪器的工作原理和仪器的基本操作等,进一步巩固理论教学内容;通过综合性实验让学生完成复杂的分析任务,培养学生的实验知识和技术综合运用的能力,如通过“液相色谱法测定山楂中芦丁含量”实验,通过样品的提取、实验条件的优化、数据处理等步骤,通过同一样品使用不同仪器进行检测,从而让学生在掌握实验技术的情况下,比较不同仪器在检测物质时的优缺点,训练学生综合运用各种理论知识、实验技术、仪器设备,解决较复杂的问题,培养学生的创新能力;开设设计性实验提高了学生的科研能力,培养了学生的创新意识。通过查阅、整理相关文献资料,自主设计合理的实验方案,经教师审阅后,由学生成立小组独立完成实验,并撰写详实的实验报告。在这过程中,吸纳有兴趣的学生参与到教师的科研项目,在老师的指导下开展科研实验,不但激发了学生的实验兴趣,而且也进一步提高了学生的科研能力,为其今后从事的工作或进一步深造打下坚实的基础。
  2.3使用循环实验教学模式,增加学生的动手机会为了解决由仪器少而学生多所带来的矛盾,对实验室所拥有的原子吸收光谱仪、红外光谱仪、高效液相色谱和气相色谱等大型仪器开设的实验课采用循环模式进行教学,把学生分成2~3人为一个小组,同时开设不同的实验,完成一个实验后以小组为单位轮换进行其他实验,这样做可以增加学生的动手机会,使学生更好的掌握仪器的操作,提高实验教学的效果。
  2.4完善实验考核体系目前实验课考核大多采用实验报告的形式判定学生的实验成绩,这种实验考核形式造成少数学生对仪器分析实验课的不重视,甚至有少数学生很少动手,而其实验报告通过抄写同学的实验报告,从而导致这个的实验成绩不能完全体现学生的学习效果[7]。为了解决这个问题,本院系建立多种考核模式对学生的实验教学质量进行评估,实验综合成绩分为平时成绩和期末考试综合评价。平时成绩包括实验预习、操作技能、实验报告、数据处理和问题讨论等,其中数据处理和问题讨论作为平时成绩的主体内容,占平时成绩65%以上。期末考试综合评价主要是通过设计性实验进行考核,由老师提供不同的样品,然后学生自行组成实验小组,通过查找文献,制定详细的实验方案,再依据学校实际条件选择相应的方法进行实验,在实验过程中对学生进行仪器的工作原理、操作方法、参数的设定与优化和实验数据处理等方面的考核。
  3结语
  总之, 仪器分析实验教学内容是一项长期任务,对于如何上好仪器分析实验课,使仪器分析实验课程的教学质量提高,为社会培养出满足社会需要的高素质人才,是我们不断改革和探索的目标。我们将通过在教学实践中不断积累和总结经验,引起学生的学习兴趣,让学生学到更多实用的知识。
  参考文献:
  [1]孙尔康,张剑荣,张家玫.三层次开放实验室是培养学生创新能力的有效形式[J].实验技术与管理,2007,(11):5-6.
  [2]阮尚全.仪器分析实验教学中的问题与对策[J].实验科学与技术,2004,(04):81-83.
  [3]马祥英,陈其锋,许海棠.仪器分析实验课程改进与实践[J].实验科学与技术,2013,(02):76-78.
  [4]魏峰.仪器分析实验中设计性实验教学的研究[J].黄山学院学报,2011,(05):128-130.
  [5]王芳,王俊,傅秀娟等.综合性、设计性实验在药物分析实验教学中的应用[J].教育教学论坛,2013,(32):241-242.
  [6]陶春元,喻国贞,曹小华等.大学化学综合性、设计性实验教学实践与探索[J].实验技术与管理,2011,(06):182-184+199.
  [7]刘昭第,徐华杰,盛良全.仪器分析实验教学改革探索[J].实验科学与技术,2010,(05):86-88.

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