现代仪器分析应用的教学与实践模式探讨

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1、现代仪器分析应用的教学与实践模式探讨　　摘要：针对不同专业学生的需求，开设不同的仪器教学，从实践和应用角度出发，减少理论授课课时，增加学生实际操作时间，使学生真正掌握仪器操作方法，提高学生的操作技能，为将来的实际工作打下良好基础。　　关键词：现代仪器分析；实践型教学；分析测试中心；开放性实验　　中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）51-0120-02　　随着科学技术的发展，各学科知识的相互渗透，分析测试技术已经发展为一门独立学科――仪器分析。仪器分析作为现代

2、化的分析测试手段，正在日益广泛地为科研和生产提供大量的有关物质结构和组成的信息，成为科研工作和日常检测不可缺少的组成部分。因而，仪器分析课程现已成为高等院校中许多理工科专业的重要课程，是一门理论和技术含量很高的应用性很强的学科[1，2]。　　一、仪器分析教学现状7　　仪器分析课程的传统授课模式包括课堂教学与实验课程两部分，大部分高校以往的有关现代仪器分析课的教学往往偏重理论教学，特别是对仪器基础知识的课堂讲述；在实验课程中，由于缺少大型精密仪器参与，实验部分通常难于进行。大部分教学只能止于纸上谈兵，

3、极少注重学生动手能力和解决实际问题能力的培养，这就使得学生在仪器分析课程的学习中难以做到理论联系实际，致使教学效果差[3，4]。　　河北科技大学为突出学校的办学特色和提升科研层次，近年来加大了教学和科研方面硬件设施的投入。专门成立了为教学科研服务的分析测试研究中心，中心集中了学校的大型精密分析仪器。中心成立初期，因为大型分析仪器价格高、运行费用高、对使用者有一定的精细度的要求，并且传统的模式要求大型仪器专人专用等问题，也出现了大型仪器被神秘化、高端化、利用率低的现象。如何让这些高精尖的硬件设施发挥特

4、长，更好地参与到教学科研当中，打破教学院部和非教学部门的界限，成为分析测试研究中心面临的重大问题。　　目前，高校急需培养学生的创新精神和实践能力。针对现代仪器分析课程，如何改进传统的教学模式，使学生能够理论联系实际，提高教学效果，实现实践型的教学模式，不仅是现代仪器分析教学需要解决的问题，也是高校面临的一大改革[5，7]。分析测试研究中心在这种大背景下，开设了《现代仪器分析及应用》课程：主要立足于分析测试中心的现有仪器设备，充分发挥测试中心“仪器全、人员专”的特点，重点讲解现代分析仪器的实际应用、使

5、用方法和制样技术。教学方式上也打破传统教学模式，实验室和大型仪器面向学生开放。通过该课程的学习，学生能够参与到实际样品的测试过程当中，熟悉各项仪器的操作方法，并能够运用课上所学知识进行分析测试，提高了实际应用能力和动手能力，为其在今后的就业中打下良好的基础。在教学中采用理论联系实际的方法，教学内容立足现代仪器分析的实例，介绍仪器的用途和实用技术，并安排一定学时的现场演示和操作。7　　二、根据专业需求，调整教学内容　　我校重点学科专业是化工制药、食品科学、环境科学和材料等，根据其专业涉及较多的检测，大

6、体可分为色谱类、光谱类等，可对有机、无机化合物进行定性、定量分析和结构分析。还有一些新型纳米材料的性能评价和结构表征等，主要是靠高分辨率扫描电镜和X-衍射仪等仪器来完成。根据校内的各专业特色，学校集中配置了各类分析仪器。如何让这些高精尖的分析仪器和教学很好地结合，使学生不仅获得一定的理论知识，还掌握相应的实际操作技能。因此我们开展的现代仪器分析课程的内容也根据专业特色划分为以下几大类别，让这些仪器设备参与到教学当中。　　1.色谱学类。高效液相色谱仪、气相色谱仪、液相色谱-质谱联用仪、气相色谱-质谱联

7、用仪、氨基酸分析仪和离子色谱仪、毛细管电泳仪等仪器的原理介绍和操作使用。　　2.光谱学类。原子吸收分光光度计、原子荧光分光光度计、电感耦合等离子体发射光谱仪、红外-拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计等仪器的原理介绍和操作使用。　　3.波谱学。核磁共振技术的简介和实际应用。　　4.材料学部分。高分辨率场发射扫描电镜、透射电镜、X-射线衍射仪、激光粒度分布仪的简介和实际应用。　　理论课程以“轻原理、重应用”7的原则作为授课内容，使学生在理论课上适当了解各仪器的基本理论之后，着重介绍仪器的典型分析方法和实际

8、应用。然后让学生走出教室，进入实验室。实验课上，以大型仪器为教具，以实际样品的测试过程为教学内容，让学生动手操作大型仪器，真正做到将仪器理论知识和实际操作相结合，一边操作一边讲解要点，让学生既加深了理论课上的分析原理的印象，又通过实际动手获得了技能方面的能力。通过这样教与学的互动，真正做到了理论和实际相结合。　　三、分析测试中心的教学优势　　1.采用多位专业教师协作授课的方式。分析测试中心首先实现了大型仪器设备的专管共享。所有仪器专人专管专用，责任落实到人，面向全校范