儀器分析實驗教學(xué)總結(jié)

201*-201*學(xué)年第二學(xué)期

儀器分析化學(xué)實驗總結(jié)

儀器分析法是測定物質(zhì)化學(xué)組成、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)的重要方法，也是監(jiān)測物理、化學(xué)等過程的重要手段之一。由于物理學(xué)、電子學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了分析儀器的發(fā)展，從而分析化學(xué)已經(jīng)由以化學(xué)分析為主的經(jīng)典分析向以儀器分析為主的現(xiàn)代分析過渡，儀器分析的應(yīng)用也逐漸擴展到許多相關(guān)學(xué)科中，因此《儀器分析》已被列為化學(xué)專業(yè)（本科）必修的基礎(chǔ)課程之一，一些非化學(xué)專業(yè)也逐漸將儀器分析列為必修課或選修課。儀器分析是一門實驗技術(shù)性很強的課程，需要嚴(yán)格的實驗相關(guān)知識與實驗技能訓(xùn)練，在《儀器分析實驗》課程的教學(xué)過程中是理論可以指導(dǎo)實踐，通過實驗可以驗證和發(fā)展理論。儀器分析實驗中一些大型儀器的操作較復(fù)雜、影響因素較多、信息量大、技術(shù)要求高，還需要通過對大量實驗數(shù)據(jù)細(xì)致的分析與圖譜解析來獲取有用的信息。通過本門實驗課的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生如何使用分析儀器正確地獲取精密實驗數(shù)據(jù)，進(jìn)而對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)地處理得出有價值信息的能力。掌握所用儀器的結(jié)構(gòu)和各主要部件的基本功能，理解和掌握相關(guān)儀器的實驗技術(shù)、方法，增強學(xué)生獨立操作該類儀器進(jìn)行科學(xué)研究的能力。

本學(xué)期按照本科教學(xué)大綱的要求并結(jié)合授課班級201*級化學(xué)本科的實際基礎(chǔ)，我們共開設(shè)了八個實驗：火焰原子吸收法測定鈣、鎂的含量；氣相色譜法進(jìn)行混合物的定性、定量分析；721-分光光度法測定微量鐵；分子熒光法測定奎寧含量；紫外分光光度法測定苯甲酸含量；單掃描極譜法測定自來水中的鉛和鉻；液相色譜法測定樟腦球中萘含量，綜合熱分析法對熱分析過程的測定。實驗覆蓋面廣，儀器設(shè)備先進(jìn)。學(xué)生在實驗過程中更進(jìn)一步地理解了各種分析方法所依據(jù)的原理、該方法的技術(shù)特點及操作要領(lǐng)。學(xué)會了一些常規(guī)分析儀器的使用方法，并能夠掌握運用儀器對實際物質(zhì)進(jìn)行分析分離的基本思路。

儀器分析是讓學(xué)生以分析儀器為工具親自動手去獲得需要的信息，是在老師指導(dǎo)下所進(jìn)行的一種特殊形式的科學(xué)實踐活動，是學(xué)生未來走向社會獨立進(jìn)行科學(xué)實踐的預(yù)演。為此我們每次上課前都要求學(xué)生要通過儀器分析實驗課的學(xué)習(xí)對具體的實驗過程有一個直觀、感性的認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上再通過認(rèn)真、嚴(yán)格、細(xì)致的操作練習(xí)，在獲取實驗數(shù)據(jù)的過程中培養(yǎng)良好的科學(xué)作風(fēng)和獨立從事科學(xué)實踐的能力。具體方式為：

1.要求學(xué)生在實驗之前，應(yīng)做好預(yù)習(xí)工作，仔細(xì)閱讀儀器分析實驗教材中的規(guī)定與要求，弄清楚方法的原理、實驗操作的程序和應(yīng)注意的事項，特別是安全事項。

2.在實驗前我們會先檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，結(jié)合當(dāng)次實驗內(nèi)容中涉及的操作要點對學(xué)生進(jìn)行簡要講解，然后指導(dǎo)學(xué)生做好實驗準(zhǔn)備工作。

3.學(xué)生實驗開始后，要求學(xué)生細(xì)心觀察和詳細(xì)記錄實驗中發(fā)生的各種實驗現(xiàn)象，記錄的原始數(shù)據(jù)不能刪改，如有疑問可與同組學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場討論，并通過與指導(dǎo)老師的探討解決疑問，必要時可重做

實驗，最后經(jīng)指導(dǎo)老師認(rèn)可后完成實驗內(nèi)容。

4.認(rèn)真、及時寫好實驗報告。撰寫實驗報告是儀器分析實驗的重要環(huán)節(jié)，實驗數(shù)據(jù)的處理與分析都要在報告中體現(xiàn)出來。報告的內(nèi)容除了實驗名稱、實驗日期、實驗儀器型號、實驗操作條件等規(guī)范內(nèi)容外，還要包括學(xué)生對該實驗的總結(jié)與討論，對少數(shù)實驗異�，F(xiàn)象進(jìn)行解釋，老師必須認(rèn)真批改實驗報告并給出報告成績。

5.所有實驗結(jié)束后，要以口試、操作技能考核方式予以期末考核，將結(jié)果計入總成績。綜上所述，儀器分析化學(xué)課實驗，無論教還是學(xué)，都必須堅持客觀、嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、扎實的作風(fēng)，教師才能教好，學(xué)生才能學(xué)好；也只有這樣，才能真正發(fā)揮實驗教學(xué)的作用，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的和效果。

分析教研室201*年6月

擴展閱讀：01儀器分析實驗教學(xué)新模式——仿真教學(xué)與實際操作相結(jié)合

儀器分析實驗教學(xué)新模式的探討

葉國健

（東莞理工學(xué)院化學(xué)生物工程系，廣東東莞523808）

摘要：儀器分析實驗是借助現(xiàn)代先進(jìn)的儀器設(shè)備對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)等理化性質(zhì)進(jìn)

行分析測試的實驗學(xué)科，而仿真教學(xué)則是運用計算機技術(shù)對實際實驗進(jìn)程的模擬操作，文章對比分析兩種模式教學(xué)中的優(yōu)缺點，論述建立新模式的可行性，從而提出科學(xué)合理、行之有效的優(yōu)化模式。通過教學(xué)效果證明，此模式下教學(xué)質(zhì)量不斷提高，學(xué)生成績穩(wěn)步上升，達(dá)到本科學(xué)生綜合訓(xùn)練的目的。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)，仿真，新模式

引言：化學(xué)是一門實驗學(xué)科。儀器分析作為化學(xué)分析中的一個重要分支，而《儀器分析實驗》是儀器分析課程的重要組成部分。儀器分析作為現(xiàn)代的分析測試手段，日益廣泛地為許多領(lǐng)域內(nèi)的科研和生產(chǎn)提供大量的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)以至微區(qū)內(nèi)元素的空間分布狀態(tài)等方面的信息，因而已經(jīng)成為高等學(xué)校中許多專業(yè)的重要課程之一。要學(xué)好儀器分析，必須認(rèn)真做好儀器分析實驗，通過儀器分析實驗，可以使學(xué)生加深理解有關(guān)儀器分析的基本原理，并掌握必要的實驗基礎(chǔ)知識和基本操作技能；同時學(xué)習(xí)實驗數(shù)據(jù)的處理方法，正確表達(dá)實驗結(jié)果。通過學(xué)習(xí)本課程，使學(xué)生加深對各種儀器分析方法的基礎(chǔ)理論和工作原理的理解，正確和熟練把握儀器分析方法的基本操作，培養(yǎng)學(xué)生運用儀器分析手段解決實際問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程及科研工作打下良好的基礎(chǔ)[1]。一.傳統(tǒng)《儀器分析實驗》教學(xué)中存在的主要問題：1.資源相對不足，設(shè)備有限

實驗所用儀器多數(shù)為精密貴重物品，因此，每個實驗室擁有的數(shù)量極為有限，再加上國家的擴招政策，學(xué)生成倍增加，使得本來就緊張的儀器資源更為短缺。如何合理利用現(xiàn)有資源，科學(xué)安排，以取得最佳的教學(xué)效果，是擺在我們面前迫不及待解決的難題。

2.實驗學(xué)時數(shù)偏少，無法保證知識與技能的鞏固。

現(xiàn)行教學(xué)計劃，為減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)，壓縮學(xué)時，使得本來就緊迫的實驗學(xué)時顯得更為捉襟見肘。如何在最短的時間內(nèi)制定行之有效的教學(xué)模式，使學(xué)生掌握更全面的理論知識與操作技能，也是實驗教學(xué)中的一大難題。

3.隨著高校向市場化改革，辦學(xué)成本也是一個非�，F(xiàn)實的問題。

建造新項目儀器分析實驗室，經(jīng)費無疑是最沉重的負(fù)擔(dān)，同時，實驗易耗品的大量消耗、儀器的保養(yǎng)與維護花銷也相當(dāng)大。降低開出實驗的成本，減輕學(xué)院的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，是學(xué)院成功邁向市場化的必由之路。4.實驗易耗品的大量消耗，也帶來環(huán)境污染問題。

各高校在建設(shè)實驗室的時候，大多數(shù)都沒有考慮實驗過程中排放的“三廢”對環(huán)境造成的影響，有的高校實驗室建立了“三廢”處理系統(tǒng)，可真正運作的也寥寥無幾，隨著實驗課程的不斷開出，大量消耗的化學(xué)易耗品對環(huán)境造成了嚴(yán)重的威脅。

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，以計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的現(xiàn)代多媒體技術(shù)已經(jīng)開始在教育領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，引發(fā)了一場從教育理念、教育內(nèi)容、教育方法、教育手段到教育模式、教育過程等全方面的深刻變革，學(xué)校里出現(xiàn)了越來越多的多媒體教室；CAI計算機輔助教學(xué)、虛擬實驗教學(xué)等各種軟件蓬勃發(fā)展起來，計算機仿真儀器分析實驗就是儀器分析實驗教學(xué)在教學(xué)手段上的有效拓展和互

，男，廣東河源人，助理實驗師，主要從事儀器分析實驗仿真教學(xué)方面研究。

作者簡介：葉國�。�1979--）補，仿真實驗教學(xué)與實際操作有機相結(jié)合，就是儀器分析實驗教學(xué)的一種新模式。二．仿真儀器分析實驗教學(xué)的優(yōu)點1.增強學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率

對于大多數(shù)大學(xué)生來說，《儀器分析實驗》還是比較陌生的。所以他們在預(yù)習(xí)實驗的時候，會感覺到書本上的操作介紹很抽象。雖然有些分析儀器在書上附有圖片，但仍然顯得很單調(diào)，學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中容易缺乏興趣，對實驗原理并不能真正的理解。學(xué)生對這些新儀器都不熟悉，對儀器的每一個部件的功能并沒有完全掌握，甚至不了解儀器的正確使用方法而進(jìn)行錯誤操作，造成實驗的中斷、儀器的損壞。仿真儀器分析實驗可以提供形象直觀、內(nèi)容豐富、生動逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供圖文并茂、動靜結(jié)合、節(jié)奏有序的實驗內(nèi)容，并以聲音、圖像、動畫等豐富的表現(xiàn)力幫助學(xué)生進(jìn)行多感觀的學(xué)習(xí)，這樣無疑會增加學(xué)生的興趣，調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)生對實驗儀器的熟悉和對實驗原理的理解。2.大大降低實驗成本，減輕經(jīng)費支出

仿真儀器分析實驗，只要建設(shè)一個仿真實驗室，購買相關(guān)仿真軟件，并進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，無需價格昂貴、高精密儀器，高要求的實驗室設(shè)備，高花費的實驗耗材，就可以搭建豐富的實驗項目，滿足新形勢下實驗教學(xué)的需求，確實是一個非常實用的方案。3.提供廣闊的創(chuàng)新空間

由于實驗資源匱乏，設(shè)備昂貴，部分實驗還具有一定的危險性，因此大多數(shù)學(xué)校在開設(shè)實驗項目時常常有所保留，學(xué)生也不敢大膽嘗試創(chuàng)新實驗操作。這在很大程度上扼殺了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。儀器分析仿真實驗系統(tǒng)認(rèn)錯性很強，在模擬操作過程中學(xué)生一旦出錯，系統(tǒng)立即指出調(diào)節(jié)錯誤，如果上一步?jīng)]有糾正就不允許進(jìn)行下一步，迫使學(xué)生反復(fù)演練直至成功。這樣不僅不用擔(dān)心儀器的損壞，還能夠引發(fā)學(xué)生大膽想象，敢于嘗試、積極探索真知的動機。通過提供一種“無懼”的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，建立起廣闊的創(chuàng)新空間。4.豐富實驗內(nèi)容，開拓學(xué)生視野

受教學(xué)計劃、教學(xué)經(jīng)費、安全系統(tǒng)等因素影響，絕大多數(shù)學(xué)校開出的儀器分析實驗內(nèi)容都比較陳舊，驗證性、可操作性強、安全系數(shù)高的實驗項目占很重的比例，這對學(xué)生的培養(yǎng)成才極為不利。儀器分析仿真實驗提供安全的實驗環(huán)境、新穎的實驗內(nèi)容、簡易的操作模式，豐富了實驗教學(xué)的內(nèi)容，讓學(xué)生學(xué)到更多最新的前沿知識，開拓了學(xué)生的視野。5.逼真的過程，可信的效果

儀器分析仿真實驗為學(xué)生提供詳細(xì)逼真的實驗畫面，真實可信的實驗效果。仿真實驗軟件的開發(fā)，都是基于實際實驗操作基礎(chǔ)上來實現(xiàn)的，操作仿真軟件，就是將實驗過程的再現(xiàn)，如實反映了實驗的全過程。6.與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，實現(xiàn)信息資源共享

互聯(lián)網(wǎng)通天下，可以實現(xiàn)更大范圍的信息資源共享，同時也提供了即時討論的平臺，師生的交流無界限。7.功能強大，操作方便，易學(xué)易用

儀器分析仿真實驗軟件具有非常強大的功能，包含了所有儀器分析實驗內(nèi)容，操作界面簡單直接，通俗易懂，只要掌握了計算機的基礎(chǔ)知識，就能熟練地運用仿真軟件進(jìn)行模擬實驗。

在大型貴重精密儀器缺少、易損害、學(xué)生難于見到實物，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大等情況下，采用仿真課件進(jìn)行模擬實驗。利用軟件進(jìn)行模擬實驗，學(xué)生可以直觀地

在計算機上了解儀器結(jié)構(gòu)、基本原理，并進(jìn)行實驗的模擬操作，從而掌握了不同儀器的使用方法。我院專門建立化工仿真實驗室，購買多種儀器分析實驗?zāi)�擬軟件，極大地彌補了設(shè)備不足的現(xiàn)狀，起到了很好的效果。

我們執(zhí)行的實驗教學(xué)模式實行五步走：預(yù)習(xí)實驗操作課后討論信息反饋總結(jié)1.預(yù)習(xí)

任課教師將學(xué)生分組，不同組的學(xué)生預(yù)習(xí)不同的實驗內(nèi)容。預(yù)習(xí)的整個過程都是利用仿真軟件進(jìn)行，為了解決仿真實驗室計算機數(shù)量不足的問題，與學(xué)生共享仿真軟件，讓學(xué)生在自己的電腦上進(jìn)行仿真實驗的預(yù)習(xí)（據(jù)調(diào)查，隨著計算機的普及，60%的我院學(xué)生都擁有自己的電腦）。預(yù)習(xí)過程中，學(xué)生結(jié)合書本的理論知識，了解、熟悉各種儀器的基本操作流程、工作原理、常見的錯誤操作及注意事項，生動逼真的軟件教學(xué)讓學(xué)生身臨其境，對實驗內(nèi)容的理解既有理論指導(dǎo)，又有實例觀摩，從各方面刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)習(xí)效率。2.實驗操作

通過仿真的預(yù)習(xí)，絕大多數(shù)同學(xué)都已經(jīng)基本掌握實驗的操作步驟，預(yù)習(xí)不同實驗內(nèi)容的各組同學(xué)，在相應(yīng)指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行不同的實驗操作，這樣一來，就很好地解決了儀器臺套數(shù)不足的難題。通過仿真實驗的模擬操作，學(xué)生對整個實驗過程的每一個步驟都有比較熟悉的認(rèn)識，這樣既節(jié)省了實驗課堂時間，提高了教學(xué)效率，又為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了很好的發(fā)揮空間，學(xué)生可以通知模擬實驗來設(shè)定自己的實驗方案和步驟，達(dá)到了綜合訓(xùn)練的目的。3.課后討論

當(dāng)實驗完成之后，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)實際操作與仿真模擬操作會有大大小小的差別，甚至出現(xiàn)較大的誤差，通過課后同學(xué)們分組相互之間的討論，會得出各種不同的結(jié)論，讓同學(xué)們自己找出其中的原因，培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力。4.信息反饋

學(xué)生通過分組討論后，會有各種不同的結(jié)論，究竟哪一種結(jié)論是正確的？學(xué)生有時候也難于分辨，將這些信息全部反饋到任課老師那里，由任課老師作出專業(yè)的判斷，師生之間進(jìn)行互動，激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與總結(jié)問題的能力。5.總結(jié)

通過以上四步的訓(xùn)練，學(xué)生對實驗的教學(xué)有了較為全面的認(rèn)識，但也發(fā)現(xiàn)了不少的問題，這時由任課老師對學(xué)生常見的問題進(jìn)行總結(jié)分析，讓學(xué)生更加深刻地理解實驗的目的、操作步驟、注意事項、常見問題、數(shù)據(jù)處理等。

通過以上五步的教學(xué)與訓(xùn)練，學(xué)生對儀器分析實驗這門課程的學(xué)習(xí)興趣增加了，學(xué)習(xí)氛圍濃厚了，學(xué)習(xí)成績提高了，以下是從201*級到201*級學(xué)生的儀器分析實驗成績分析：

表1化學(xué)生物工程系201*-201*級儀器分析實驗成績分析

年級平均分最高分最低分90分以70-8960-6960分以

上(人)分(人)分(人)下(人)

201*級76.44916933410201*級77.16876307850201*級79.369065191110

圖1化學(xué)生物工程系201*-201*級儀器分析實驗平均成績

平均分80797877767574

平均分201*級201*級201*級

綜上所述，采用仿真模擬與實際操作相結(jié)合的儀器分析實驗教學(xué)模式是卓有成效的，學(xué)生以對這門課程的理解加深了，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考，分析問題和解決問題的綜合能力，得到了比較全面的能力訓(xùn)練，達(dá)到了本科實驗教學(xué)的基本要求。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇克曼,張濟新.儀器分析實驗.北京.高等教育出版社.第二版.201*

Studyofinstrumentanalysisexperimentteachingnewmode

YeGuoJian

(DongGuanUniversityofTechnology,Dongguan523808,China)

Abstract:Theinstrumentanalysisexperimentistheinstrumentequipmentswhichasks

forhelpamodernforerunnertomaterialofconstitute,structureetc.thephysicsandchemistrypropertycarryonanalyticaltheexperimentacademicsoftest,butimitatetrueteachingtothenmakeuseofacalculatortechniquetoactualexperimentimitatingofprogressoperation，thecontrastanalyzestwokindsofmeritandshortcominginthemodeteachings,discussingapossibilityofbuildupthenewmode,puttingforwardsciencereasonableandgoingthisvalidthusexcellentturnmode.Passateachingresultcertificate,thismodedescendsteachingqualitytoraisecontinuously,thesteadyascensionofstudent"sresult,attainanundergraduatetosynthesizeadisciplinalpurpose.

Keyword:experimentteaching,emulational,newmode

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