儀器分析實驗教學探討

時間：2024-10-03 00:00:45 論文范文我要投稿

儀器分析實驗教學探討

　　論文關鍵詞：儀器分析實驗教學
　　論文摘要：本文結合儀器分析教學實踐，針對教學中的具體問題，對儀器分析實驗教學進行了多方位的探討，提出了相應的改革措施，以求培養社會需要的創新人才。
　　
　　儀器分析實驗是分析化學課程中必不可少的一部分，是化學實驗的重要組成，是對學生進行基本技能訓練的重要環節。通過儀器分析實驗的教學，不僅可以對學生的基礎理論知識加以檢驗、鞏固和提高，做到理論聯系實際，提高學生創造能力，同時也可以使學生掌握實驗的基本原理、方法、操作技能，提高他們分析、解決問題的能力，培養他們的創新精神和嚴謹的科學態度。在實驗過程中，學生可以充分發揮分析問題和解決問題的能力，掌握先進的分析測試方法和大型精密儀器的使用，為以后的工作打下良好的基礎。
　　儀器分析是采用比較復雜或特殊的儀器、通過測量某些物質的物化性質的參數和變化來確定物質的化學組成、成分含量及化學結構等信息的一門學科。因其簡便、快速、靈敏、準確、易實現自動化等優點，廣泛應用于新材料、生命科學、環境科學、醫藥、食品科學等領域。由于其應用的廣泛性和先進性，我國絕大多數高校都將其作為基礎課向相關專業開設。青島農業大學將其作為化學、材料化學、食品質量與安全、生物工程、環境科學、水產養殖、農業資源與環境等專業的必修課或選修課。如何在較短的時間內，使學生了解各種儀器的結構，熟悉各種儀器的使用方法，掌握各種儀器的原理，充分理解課堂上的理論知識，是儀器分析實驗教學的重點。本文就儀器分析實驗課教學進行了探討。
　　1.培養學生將理論知識應用于實踐。在實驗教學中，采取講解——提問——講解的教學方法。即在實驗開始前的講解過程中，就學生學習過的理論知識提問，讓他們把問題“帶”到實驗中，認真對待實驗，爭取運用學習過的理論知識，然后通過實驗，自己解決問題。對于學生無法解決的問題，教師再逐一加以解答。這樣，在實驗過程中，學生就有了一個認識——實踐——再認識的過程，從而實現認識的飛躍。
　　2.實驗和規范基本操作同步進行。儀器分析實驗中使用的基本上是大型精密儀器，自動化程度較高。儀器運行過程中，學生往往感到無事可做。因此，針對學生在實驗室里操作技巧較薄弱這一情況，完全有必要在某些實驗中，將這部分時間充分利用，規范學生的基本操作，強化實驗技能�；静僮鞯恼_與否，是否規范化，是完成實驗的前提條件。如氣相色譜實驗，進樣后樣品的出峰時間有的在20～30min左右，在這段時間里，就可以讓學生空針在另外的色譜柱上進行進樣操作，熟悉微量進樣器的使用方法。紫外分光光度實驗中，譜圖掃描的時間也可以讓學生練習比色皿的使用，發現操作不規范現象，應該及時糾正，培養他們嚴謹的科學態度。
　　3.補充數據處理在分析中的應用。數據處理是數據分析中一項必不可少的工作，而儀器分析實驗要求較強的數據處理功能。很多學生是初次接觸儀器分析，對此不甚了解。因此，在實驗的空隙時間內，給學生介紹幾種數據處理的方法、教他們如何用數據處理的方法解決一部分問題很有必要。同時，實驗中得到的數據，讓學生手動記下來，實驗結束后自己分析處理，而不是直接打印儀器軟件上得到的結果。努力做到活學活用，并且將學到的知識及時加以鞏固。這樣他們在做畢業論文時，遇到數據處理的問題就不會覺得陌生，而是可以把數據處理得比較熟練。
　　4.配合輔助教學手段，培養學生的獨立操作能力。儀器分析實驗與普通的化學實驗相比，具有很強的直觀性，同時還有其特殊的危險性。比如，原子吸收中乙炔氣體的點燃、高壓鋼瓶的開啟和關閉、氣相色譜中氫火焰離子化檢測器氫氣的點火等，都有一定程度的危險性。另外，除了上述危險之外，在開啟大型精密儀器的過程中，如果學生操作不當，也會對儀器造成損害。為此，儀器分析實驗室的每臺大型儀器都配備了輔助教學手段，即把儀器的具體操作規程和注意事項都寫在紙上并壓膜塑封，放在儀器旁邊，讓學生在開機之前仔細閱讀，按照說明做到獨立開機進行操作。這樣，不僅可以使學生盡快熟悉儀器，而且也提高了動手能力和獨立操作能力，為他們在以后從事類似的工作時獨立調試儀器打下了基礎。
　　5.實行開放式教學。儀器分析實驗教學過程中要涉及一些交叉學科，它結合了大量的現代科學技術和信息，科技含量較高，需要掌握的知識多。學生在規定的學時內進行實驗，不可避免地會遇到這樣或那樣的問題，實驗結果的部分數據可能不是很理想。在這種情況下，要求學生尊重實驗結果，實驗報告中不能編造數據，而是認真查找問題，在教師的指導下找出原因，并提出解決問題的辦法。為此，在教學中實驗室應對學生全面開放，在計劃學時內沒能完成實驗內容或者實驗失敗的學生，提前同教師聯系時間和實驗室，鼓勵他們參加開放實驗，培養學生在科學研究中實事求是的品質。同時，實驗室的開放，為學生開展創新型實驗提供了堅實的基礎，也為畢業論文設計做好了準備。
　　6.引進考試機制。儀器分析實驗操作復雜，實驗周期長，而且大型精密儀器數量相對而言比較少，因此，一般該實驗課沒有考試內容。為了達到實驗教學目的，可考慮引進合理的考試機制。具體操作內容為：考前約一周公布試題，考試分小組進行，提前抽簽，學生根據題目可查閱資料，組內共同討論設計實驗方案，教師給予適當指導，增強學生的團隊意識和合作能力。
　　考核成績要注重實驗過程，將實驗過程考核和實驗后期工作有機結合，將目標考核轉變為過程考核，這樣能夠真實地反映學生的實際水平，符合課程的培養要求。這種考核對學生的心理素質也是一次考驗，對他們綜合利用所學知識分析問題、解決問題、培養創新能力也是一種很好的嘗試。
　　7.對實驗內容進行探索和改革。儀器分析不僅是一種測試手段，還應該為實際生產服務。作為測試手段，須能解決實際問題。儀器分析實驗內容多數為驗證性實驗，有必要對實驗內容進行探索和改革。為了培養學生的實際工作能力，結合周圍環境的實際生產情況，氣相色譜中選擇了“水果農殘含量的測定”的實驗項目，并且要求學生用兩種方法測定（歸一化法和標準工作曲線法），使他們充分認識通過先進的儀器分析手段解決實際問題的重要性。他們受到實物樣品測定的訓練，同時又學到了新的實驗方法。只有兼顧驗證性和應用性實驗，才能為學生開設綜合化學實驗及畢業設計打下良好基礎。因此，在設計儀器分析實驗內容計劃時，必須兼顧驗證性和應用性實驗的數量。
　　8.將最新的儀器分析手段引入實驗。隨著科學技術的飛速發展，更高效率的分析儀器如雨后春筍般出現。隨著科學技術的進步，液（液相色譜）——質（質譜）聯用——氣（氣相色譜）——質（質譜）聯用的儀器在實際生產中已經有了很大的應用，離子化效率更高的檢測器也被不斷開發并廣泛應用于各個領域。這些最新的科技成果應及時、系統地介紹給學生，并盡可能地引入實驗課堂，有效地調動學生的學習積極性。
　　9.及時更新實驗內容。目前的儀器分析實驗，一部分內容有些陳舊，不適應現代社會發展的要求。所以在儀器分析實驗的教學中，應盡量增加一些新的儀器分析方法，條件允許時可增加先進的儀器設備，同時開設與之相關的實驗�？梢酝ㄟ^幾個典型實驗來掌握現代儀器，分析實驗的原理和操作方法。這種實驗應盡量選擇與學生專業關系比較密切的內容。如質檢專業的學生可以安排液——質聯用、氣——質聯用，進行食品安全方面的有關檢測。
　　儀器分析是一門實驗性很強的課程，是儀器分析課中非常重要的實踐性教學環節。它對于培養學生實踐能力、綜合應用能力具有非常重要的作用。要提高教學質量，完成培養目標，就必須在教學中不斷積累和總結經驗，并加以研究和探索，以培養社會需要的創新人才。
　　
　　參考文獻：
　　[1]冷桂華,伍曉春,劉紫英.儀器分析實驗·輔助教學系統的研制[J].宜春學院學報(自然科學),2007,(29).
　　[2]顏戊利等.在儀器分析實驗中開展設計性實驗考試的探索與實踐[J].廣東藥學院學報,2007,(23).

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