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摘要：仪器分析是一类通过借助仪器设备，测量物质的物理或化学性质参数及其变化而获得物质的化学组成、成分含量和化学结构等信息的分析方法。仪器分析具有多学科交叉的特点，是基于物理学、计算机科学、光电学等基础上而发展起来的一门学科。仪器分析通常需要通过大型仪器设备来完成分析测试，因而需要操作者具有较好的仪器分析理论基础和较强的实践操作能力，对于仪器分析教学而言，如何处理好理论与实验课程的关系是仪器分析教学的关键。同时随着新理论，新仪器和新技术的不断涌现，这就要求教师针对仪器分析教学应当及时更新授课内容，丰富授课方式。基于此，本文从明确教学目的、完善课程体系，挑选重点教学内容和重视课堂教学三方面对“仪器分析”课程教学进行改革探索。
关键词：课程改革；创新培育；仪器分析
本文引用格式：赵倩等.“仪器分析”课程教学改革探索[J].教育现代化，2020，7（48）：123-125.
Teaching Reform of Instrument Analysis
ZHAO Qian,SHI Xing-bo
(School of Food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan)
Abstract:Instrumental analysis is a kind of analytical method to obtain the information of chemical composition,content and chemical structure of substances by measuring the physical or chemical parameters and their changes with the help of instruments and equipment.Instrumental analysis is a discipline based on physics,computer science,optoelectronics and so on.Instrument analysis usually needs to complete the analysis and test by large-scale instruments and equipment,so the operator needs to have a good theoretical basis of instrument analysis and strong practical operation ability.For instrument analysis teaching,how to deal with the relationship between theory and experiment course is the key of instrument analysis teaching.At the same time,with the continuous emergence of new theories,new instruments and new technologies,teachers are required to update the teaching content and enrich the teaching methods.Based on this,this paper explores the teaching reform of instrumental analysis from three aspects:clarifying the teaching purpose,improving the curriculum system,selecting the key teaching content and paying attention to classroom teaching.
Key words:curriculum reform;innovation cultivation;instrumental analysis
现代仪器分析不仅仅用于对物质的成分和含量进行分析，同时也是理论问题和实际问题研究的重要工具，大大促进了生命科学，材料科学，环境化学等学科的发展，成为药学，生物，环境以及食品等专业的基础性课程。对于仪器分析课程的掌握成为科研型人才应具备的基本素质，然而随着新理论，新仪器和新技术的不断涌现，现有的仪器分析教学内容未能及时更新，教学方式单一等问题制约着仪器分析教学开展[1]。基于此，本文从理论上和实践上对仪器分析教学改革进行探索，提出相应的解决策略，以期为仪器分析教学提供借鉴。
一 明确教学目的
按照仪器分析课程提出的教学大纲明确提出：“仪器分析课程的关键目标在于让学生能够明白仪器的基础运作原理以及具备基础使用分析仪器的能力，可以按照分析任务而使用恰当的分析方式”[2]。学生能够通过仪器分析来高效获取相应数据，该方法在学生未来开展研究和工作过程中都会发挥重要作用。仪器分析课程的关键培养目标在于让学生能够熟练应用分析仪器和了解相应地理论基础。
二 完善课程体系，挑选重点教学内容
（一）完善课程教学体系
在教学方法研究方面，不断总结适用于本门课程的教学方法，形成了以“一个中心和三个基本点”为主线的教学方法。即以“分析原理”为核心开展教学的一个中心和以“仪器构造、测定方法和应用”三个基本点为主讲内容的教学活动实体，并按照教学大纲和实验大纲，编写了完整实用的教学课件，进行多媒体授课，并在讲授中穿插flash课件和影像课件，使教学活动更加直观、明了，便于学生掌握。同时还可以建立网上教学平台，准备运用网上答疑、网上论坛、实习等多种形式，师生互动，以加强师生之间的交流，培养学生将所学知识用于解决实际问题的能力。
（二）挑选重点教学内容
教师若想在规定的教学时间中达到理想的教学目标，就需要挑选重点教学内容。仪器分析课程主要对分析法的基础理论、分析仪器以及操作进行讲授。而仪器分析课程的难点在于仪器分析的基础理论以及分析仪器，因为仪器分析课程涵盖化学、数学、生物等诸多学科的基本理论，学生由于学科基础知识掌握不足，导致学习积极性缺乏；另一方面，仪器分析课程中主要讲解的仪器，其构成都十分复杂，从而导致学生产生畏难心理。教师能够使用仪器分析领域的经典教科书进行讲解，挑选教材中最清晰明了的内容来重点讲解，并努力用简明和透彻的语言让学生理解难点、重点内容。仪器分析的所涉及的理论和设备更新较快，教材更新速度难以跟上，因此教师在开展教学过程中需要将该领域的全新知识和课堂教学相结合[3]。例如原子吸收光谱法，如今高端原子吸收光谱仪已经十分先进，其分光系统能够将原子吸收线从连续光源里吸取出来，其原子吸收线的宽度介于10nm到3nm这个区间，然而大部分教科书中关于这个知识点的内容仍然是原子吸收光谱仪无法分离连续光源，从而导致教学内容和实际情况不符，所以，教师务必要使用最近出版而且教学内容与时俱进的教科书。
三 重视课堂教学
（一）调动学生学习积极性
只有调动学生学习及激情才能够增强课堂教学质量。而笔者在开展课堂教学时通常使用以下三种手段来调动学生积极性：第一，搜集课堂教学内容的有关资料。在翻阅背景资料的基础上，努力把教学内容的相关知识生动展现给学生，从而调动学生学习积极性；第二，将课堂教学内容与有关科研工作相结合。从而让学生了解所学内容在自身专业领域中的关键作用。例如，在对食品科学技术学院学院的学生传授色谱分析法的过程中，讲述饮用水中消毒副产物的色谱分析方法，从而让学生深刻掌握仪器分析的重要性；第三，利用多媒体教学。通过多媒体和课堂教学相结合，能够让学生通过图片、视频等多种方式直观了解教学内容[4]。比如在传授色谱法知识时，能够通过Flash动画来展现在装有碳酸钙的色谱柱中如何对四种植物色素进行分离，从而让学生观赏到动态的变化过程，同时也可以结合自己的科研实际，讲解了使用高效液相色谱法检测核桃隔膜中总黄酮含量的方法，这样理论与实践的结合，相比于原有板书式的教学方法更能够调动学生积极性。
（二）使用灵活的授课方法
如果教师只是使用一成不变的传统授课方法，不仅无法清楚讲解有关的知识点，还会严重影响教学效果[5]。所以，教师需要按照仪器分析课程的相关内容，来使用合适的授课方法。
仪器分析课程和大型分析仪器有着密切关联，虽然让学生直接接触大型分析仪器来进行学习有着较好的教学质量，但并不切合实际。所以，想要实现教学目标，教师科研利用所收集的仪器零件和课堂教学相结合。这些零件有：实验室中较多而且难以损坏的仪器零件，例如pH玻璃电极，光谱仪所拆卸的破损光电倍增管等，从而让学生更好的掌握仪器构造。
虽然高等学校的教学环境正在不断改善，但是目前高校并不会针对仪器分析课程购置全部的仪器设备[6]。因此，想要提高教学效果，教师能够通过互联网搜寻分析仪器的构造图片和有关的操作视频等，将其应用在课堂教学当中，从而帮助学生更好的掌握相关知识。
（三）使用对比法来突出不同分析方法的特征
仪器分析课程的教学目标是让学生可以按照分析任务而使用恰当的分析方式。而该课程所包含的分析法都有着各自的基本理论、操作方法和应用优势，分析方法之间有着一些不同之处但也相互关联，如果在课堂教学时不对比讲解难免会让学生无法深入了解，科研通过对比法进行授课。对比法是把课堂教学中所涉及到的仪器分析法从多个方面进行对比，不仅能够让学生掌握分析方法的特征，还能够提高学生的实践水平[7]。例如红外光谱法与紫外可见光谱法，这两种分析法比较相似，因此教师需要对比分析这两种方法的原理、应用范围等，从而让学生深刻掌握这两种分析方法。
（四）使用生动形象的比喻来阐述复杂的科学现象
仪器分析中囊括众多的科学原理和专业词汇，学生难以准确理解和掌握。教师如诺使用生动形象的比喻来阐述这些复杂的科学内容，就能大幅度提高教学质量[8]。例如，教师在讲解色谱法的过程中，把色谱峰呈现正态分布峰的科学原理生动地比喻为对数千万大学生长跑成绩的统计结果，在全部大学生里，速度很快和速度很慢的选手数量相对较少，而绝大部分学生的比赛成绩都会位于平均成绩左右，倘若将大学生长跑成绩为横坐标，将完成该成绩的大学生人数作为纵坐标，则最终在平面直角坐标系中呈现的结果肯定为正态分布峰。而色谱峰就是对色谱中众多分子运动时间进行统计的结果，因此色谱峰也呈现出正态分布峰。
首先，采用多媒体教学,增加了教学信息量，提高了学生的学习积极性。使用灵活的授课方法，使学生更好地理解仪器分析的基本原理和结构。其次,在教学过程中，使用生动形象的比喻来阐述复杂的科学现象，激发了他们的学习兴趣。兴趣变为动力，提高了教学效果。最后，通过实验教学改革，充分利用大型仪器的空余机时面向学生开放，克服了以往大型精密仪器层层设卡,学生很少有机会与其近距离接触,只能“望机兴叹”的弊端。
参考文献
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[2]王宇昕,付颖,高爽,基于CDIO培养模式的高等农业院校仪器分析教学改革的研究与实践[J].实验室研究与探索,2018,37(07):244-246+267.
[3]宋志姣,李悦,项辉.专业特色背景下的仪器分析教学改革研究:以《仪器分析》教学改革为例[J].保山学院学报,2018,37(05):95-98.
[4]黄丽婕,安书香,黄崇杏.轻工类仪器分析教学改革探索[J].高教学刊,2019,97(01):122-124.
[5]侯丽,林天然,张宣晗.化学类专业仪器分析教学改革初探[J].广东化工,2018,45(18):192+196.
[6]白玲,李铭芳,廖晓宁.农业高校多层次仪器分析课程的教学改革探索[J].江西化工,2010(1):164-166.
[7]刘雯,冯旭,覃洁萍,等.中医药高等院校仪器分析教学改革探讨[J].教育现代化,2019,6(23):33-34.
[8]余雁,司文会,张兄武.信息化技术在仪器分析教学中的应用[J].教育教学论坛,2018,353(11):274-275.
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