摘 要：该文针对高校《仪器分析》教学过程中存在的主要问题，从调整教学内容、引入虚拟实验室、改进考核方法等方面探讨了教学改革中可行的创新思路和方法，旨在激发学生的学习兴趣和积极性，提高仪器分析课程的教学质量。
关键词：仪器分析；教学改革；虚拟实验室
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）17-0150-02
Teaching Reform of Instrumental Analysisat in Colleges
Sun Chongyu et al.
（College of Life Sciences，Huaibei Normal University，Huaibei 235000，China）
Abstract：In this paper，the problemsexistingin the teaching process of instrumental analysis were analyzed and summarized，andsome reforms and explorationonteaching contentsadjustment，application of virtual laboratory，and test innovationwere carried out.There formsaimatin spiring the interest of students and improving the quality of teaching.
Key words：Instrumental analysis；Teaching reform；Virtual laboratory
《仪器分析》是环境科学专业重要的基础和专业课程，随着分析化学在方法和实验技术方面的广泛发展，特别是新的仪器分析方法的出现，仪器分析在分析化学中的地位日益凸显。通过本课程的学习，能使学生掌握各种仪器分析方法的基本原理、特点、适用范围和使用方法，具备应用仪器进行分析操作的基本技能[1-2]。笔者结合自身教学实践，对教学中存在的问题进行了探讨，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的综合素质。
1 《仪器分析》教学过程中存在的问题
1.1 教学内容繁多，学生兴趣不足 《仪器分析》课程主要包括原子发射光谱分析、原子吸收光谱分析、紫外吸收光谱分析、红外吸收光谱分析、电化学分析法、气相色谱法，高效液相色谱法、核磁共振波谱分析、质谱分析等，仪器分析方法种类繁多，每种方法都有不同的原理及相应的仪器，因此其涉及的知识面非常广。《仪器分析》的课时安排较少，导致部分内容教学进度加快，课堂上缺少时间与学生进行互动，课堂气氛较为沉闷，学生学习的主观能动性较差。经过几年的教学工作，发现大多数学生对考研课程学习比较认真，对其他课程重视程度不够，而本课程又较为枯燥难懂，因此部分学生对仪器分析不感兴趣，如何利用有限的课时提高教学效果是一个值得探讨的问题。
1.2 学生基数大，实验设施有限 随着高校的扩张，学生数量日益增多，1个实验项目往往需要分多批次进行。以笔者所在大学为例，环境科学专业一般分成4个组，每个实验小组人数大约在20人左右，很难保证每位同学都有足够多的机会动手锻炼，进行实验操作。尤其是一些中高端仪器设备，由于价格昂贵，维修运行成本较高，因此只面向科研用途，对本科生教学的开放程度较为有限。少量用于本科教学的贵重仪器，也是采用教师讲解来观察仪器的结构组成，仪器设置及分析操作流程，而难以实现学生的独立操作和应用。
1.3 教学考核方式单一 传统仪器分析实验教学考核主要由平时成绩和期末考试成绩构成。其中，平时成绩又包括操作成绩和实验报告成绩，由于实验操作成绩可控性较弱，很多时候平时成绩主要依据实验报告来体现，这就导致考核成绩无法有效地体现出学生的实际操作能力和创新能力。部分学生只注重实验报告的撰写和理论知识的机械记忆，缺少主观能动性。学生经常是按照实验步骤机械完成实验过程，预习阶段只是单纯的抄实验报告，不会思考实验原理及每个实验过程为什么要这样做。实验阶段，对样品预处理和药品配制比较陌生，实验结果通常只有简单的数据记录，缺乏深入分析，部分学生纯属应付了事，做完就忘完了，实践能力难以提高，更难满足实际工作岗位的需求。
2 教学改革与创新
基于教学过程中存在的诸多问题，从教学内容、教学方法和考核方式等方面对《仪器分析》课程进行调整和完善。
2.1 调整教学内容 由于《仪器分析》课程内容多、课时量相对不足，2017大纲修订的原则就是合理选择授课内容，避免面面俱到。结合笔者教学经验，对校内36个学时的讲授内容与学时进行调整。结合实际应用的需求，在学时分配中适当增加光谱分析和色谱法的比例，特别是对于一些常用的分析方法，如原子吸收光谱分析、原子发射光谱分析、紫外可见分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法等进行着重的介绍。由于电化学分析法在实际分析测试中应用较少，在教学大纲的设置中，适当减少比例。这样教学内容和学时的调整，有利于将应用较多的仪器分析方法，讲授得更清楚，加深学生对知识的理解。再结合实验课程，形成互补，增强学生对分析方法的理解、掌握和应用。
2.2 引入“虚拟实验室” 虚拟实验室是一种基于Web技术、虚拟仿真技术构建的开放式网络化的虚拟实验室，是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化[3-4]。《仪器分析》课程的学习，需要引导学生循序渐进的理解并掌握方法的基本原理、仪器的结构组成和工作原理、分析步骤、数据处理及应用。以红外吸收光谱分析为例，课程分别从分子光谱及其产生、分子振动方程、红外光谱的吸收强度等角度，阐述红外吸收光谱产生的条件，不同化学基团振动频率差异的原因，及吸收峰强度的影响因素，在系统的理论学习的基础上，进一步讲授红外光谱仪及其应用。教学过程中学生反映几个学时内填鸭式的讲授，很难将这些知识内化到自己的知识体系。虚拟实验室的发展，很大程度上能弥补这种缺陷，虚拟实验室具有很强的仿真性，教师事先定义了虚拟仪器的功能和实验步骤，因此每一步的操作流程都非常清楚，学生可以不受时间空间等条件的限制在网络终端上十分便捷地进行实验的预习和操作。通过虚拟实验室，使每个学生能够直观的观察红外光谱仪的组成，了解气体、液体和固体试样制备流程，掌握样品测定和数据分析方法，加深学生对分析方法的理解，提高应用能力。同时有效解决了实验设施不足的问题，增强了趣味性。
2.3 改进实验考核方法 为改变重理论轻实验的现象，2017年在进行《仪器分析实验》考试大纲修订过程中，修订了各部分的内容和分值，突出了实验动手的重要作用。总成绩包括平时实验成绩、期末理论考试成绩和期末操作考试成绩，相应所占比重分别为60%、20%和20%。平时实验成绩包括预习成绩（40%）和实验操作成绩（60%）。并把课堂提问、实验态度和实验动手能力纳入实验操作成绩中，让学生不再只关心实验报告，而是真正的动手去做实验，培养独立思考和自主创新的能力。
3 结语
本文分析了《仪器分析》教学过程中存在的问题，提出了教学改革和创新的对策，以期提高学生专业学习的兴趣，使学生在仪器分析课程的学习中能够更系统的理解和掌握仪器结构、基本原理和实验操作流程，提高学生的分析和应用能力，培养出创新、应用型人才。
参考文献
[1]严海燕.科研与分子生物学技术实验教学的整合[J].中国西科技，2011，10（9）：66-68.
[2]郭江波，辛翠花.分子生物学教学及实验有机结合的探索及改革[J].科技信息，2011（1）：579.
[3]劉延华，桂万云.虚拟实验室在高校实验教学中的应用前景[J].洛阳师范学院学报，2006（2）：94-96.
[4]郭智敏，刘伟.基于Internet的远程虚拟实验室的研究现状和问题分析[J].教育教学论坛，2010（24）：161.
（责编：张宏民）
