儀器分析課程范例

        隨著科學技術的發展，分析測試技術已經發展成為一門獨立的學科－分析科學。儀器分析是分析化學的重要組成部分，也是21世紀分析化學發展的主流。但是，傳統的分析化學教學內容使得儀器分析課程存在很多薄弱環節，如只重視知識驗證，忽略技能培訓，教材相關知識更新速度慢，達不到儀器發展需要，而且今天，分析測試技術不僅要求操作者分析化學、光譜學、色譜技術、統計方法學及在不同領域的應用技術，還要求具有相應軟件系統的使用、儀器的維護等技術。因此，如何利用現代的先進儀器設備真正為培養創新性人才服務是目前現代儀器分析實驗需要解決的問題。

        新疆醫科大學從2005年開始對分析測試中心進行了大力度的投入和改革, 對中心提出了 “以人為本，提高綜合素質, 產學研相結合”的方針，要求中心定位于為教學和科研服務，面向全校開放。經過近6年的建設，特別是隨著日元貸款項目的實施和省部共建項目的開展，我院分析測試中心的儀器逐步完善，經過多年的儀器分析實驗教學和自身特點，中心在2008年針對各個層次分別以任意選修課、大學生科研創新計劃、研究生現代分析測試應用技術等課程形式，逐年逐步進行開設，并嘗試性地將問題解決（PBL）教學法引入儀器分析實驗教學，即發揮了測試中心在教學服務中的作用，同時又讓學生在實際使用分析儀器的過程中,學習分析儀器的原理、結構和操作方法,培養學生應用分析儀器進行物質成分分析和結構分析的能力。經過三年的積累，中心對儀器分析實驗教學做了較大幅度的調整，對以往實驗過程中存在的一些問題，總結經驗，改革教學方法，完善教學內容，使學生能夠在學習實踐過程中不斷提高，全面發展。

        一、教學形式改革

        傳統的儀器分析實驗教學內容是依托于理論課的教學,每章或每個授課內容之后安排一個相應的實驗. 一個班學生在同一時間做相同的實驗，具體做實驗時,不知所措,實驗報告互相抄襲應付了事。但是,學生通過實驗課學到的不應該僅僅局限于這些,他們應該通過實驗課的完成,掌握實驗的設計方法,了解實際的科研過程,建立起一定的科研思想，這種能力和思想的進一步培養,才能適應對高等藥學人才的培養要求。

        隨著研究生“現代儀器實驗技術”的開設，本中心建立了一套系統化、實效型的實踐教學新體系，以傳統手段與現代儀器相結合的教學形式，以問題解決（PBL）的教學方式進行實驗技能的培訓。采用掛圖進行簡單理論的講授；結合儀器講解儀器結構和操作技術，以認知儀器組成、掌握操作技能、建立儀器技術的方法學、技術應用等為主要教學內容，中心首次將現代儀器分析實驗改進為以10～12人為一組的小組化教學方式，每班分組后，進入測試中心的幾個技術組；各技術組有相應的1名教師負責實驗指導，以學生為主體，讓學生動手操作，操作時盡量使每個實驗小組的人數降到2-3人；完成教學任務后進行技術組間的輪轉。每位學生在實驗過程中都有機會與教師直接溝通，及時解決遇到的困難與問題，通過實驗掌握操作技術獲取相應的數據，通過數據分析和結果討論掌握儀器分析的方法學，提高教學效果和實驗技能，同時增進師生間的交流，達到教學目的。充分發揮了測試中心的現代分析儀器在高校培養人才中的作用。

        1.2實驗項目創新

        現代儀器分析的特點是全部實驗幾乎都要采用大型精密儀器。而目前所看到的許多儀器分析實驗教材,其內容相當多是按舊儀器的工作狀態來編寫的,很難與中心現有的儀器完全相符，致使很多成型的實驗素材，不能很好的應用于實驗教學。因此，根據中心實驗儀器的配備，不斷總結實驗內容，根據儀器分析和藥學及相關專業的發展現狀,適時地調整教學內容, 把新儀器、新方法、新知識引入實驗教學中去,這樣就能更好地提高教學效果。     

摘要：將思政元素融入儀器分析課程教學，可以實現能力培養、知識傳授、價值塑造三位一體的教學目標。文章探究了思政元素融入儀器分析課程的教學策略，并設計了具體的教學案例，力求實現潛移默化地滲透思政內容，取得協同育人的效應。

關鍵詞：思政元素；儀器分析；教學策略

儀器分析課程是化學、生物、食品、環境、醫藥等專業的基礎課程，是一門理論與實驗兼顧的學科。該課程中蘊含著豐富的思政元素。要實現“立德樹人”與“課程育人”的統一[1]，教師在授課過程中，必須合理地融入科學精神、人文情懷、愛國主義的教育，使學生在學習儀器分析專業知識的同時接受思政教育。本文旨在結合儀器分析課程特點，挖掘思政元素，探究思政元素與專業知識自然融合的教學策略。

1思政元素融入儀器分析課程的實施策略

儀器分析課程中包含較多的意識形態和思政元素，滲透著質量互變、對立統一、內因與外因等豐富的哲學思想。該課程定性定量分析的特殊性提供了培養學生實事求是的科學態度、嚴謹細致的工作作風和堅忍不拔的科學品質的平臺。因此，將思政元素與課程教學有機結合，可以培養出既有理論知識又有較高科學素養的新世紀大學生。思政元素融入儀器分析課程的實施策略如圖1所示。

1.1提升教師自身的綜合素養

教師自身的綜合素養直接決定了思政教育開展的成敗。專業課教師如果自身對于思政教育的內容就沒有充分的理解和認識，自然就無法傳授給學生[2]。教師堅定的政治信仰、扎實的專業知識、寬廣的學術視野是儀器分析課程思政取得成效的基本保證。因此，教師既要具有扎實的專業功底，還要涉獵其他自然學科以及人文學科的相關領域。教師要加強自身專業知識的學習，同時加強馬克思主義哲學、分析化學史等知識的研習，以提高挖掘思政元素的敏感力。教師還要及時把握分析化學學科的前沿動態及其對儀器分析的新要求，充分認識儀器分析的內在價值和社會價值，以提升自身的綜合素養，提高教書育人的使命感。

摘要:《儀器分析》作為一門應用性和實踐性較強的課程，具有知識點多、涉及面廣、理論知識晦澀，使其在實際教學過程中常存在一系列問題，急需對該門課程的教學進行改革。本文根據環境工程專業自身的特點，分析該門課程目前在教學內容、教學方法及考核評價方法中存在的突出問題，提出解決相關問題的辦法，旨在提高環境工程專業學生對該課程的掌握和應用能力，為學生今后就業應用打下基礎。

關鍵詞:儀器分析;環境工程專業;教學改革

《儀器分析》是基于物質的理化學性質，利用科學儀器對被測物質進行定性、定量、形態或結構等分析的一門課程［1］，它涵蓋了一系列分析方法，如電化學分析法、質譜分析法、色譜分析法、光譜分析法，等等，是分析化學的一個分支。同時，該課程也是環境工程專業的一門必修課程，是《環境監測》、《環境影響評價》及其他專業課程的基礎，在環境工程專業的專業基礎課程及專業課程中具有舉足輕重的地位?！秲x器分析》是一門涉及多個學科領域的、復雜的、交叉性強的課程，如光學、機械學、電子學、計算機學、數學、化學，等等，具有課程知識點多、涉及面廣、原理多樣等特點［2－3］。以上特點常造成學生在學習過程中認為《儀器分析》是一門僅需記憶的課程，缺乏對課程整體的理解和掌握，更難以將學習內容付諸以實踐［4－6］。本文將對近年來在教授環境工程專業《儀器分析》課程過程中存在的問題進行總結，并提出解決的方案，以期為該課程的教學實踐提供參考性建議。

1《儀器分析》在教授過程中存在的問題

1.1課程內容

如上所述，由于《儀器分析》課程涉及的內容相對較多，需要掌握的知識點多，且不同方法之間的關聯性弱，若要在有限的課時內將所有內容涵蓋，可能造成內容講解不夠深入并浮于表面，學生無法真正掌握相關內容。同時，對于環境工程專業學生而言，部分儀器分析方法在今后的相關領域工作或深造過程中較少涉及，若講授所有內容，對于學生而言在時間成本和精力成本上均存在較大浪費。并且，由于現代儀器分析手段更新較快但課程內容更新較慢，從而使學生在學完本門課程后仍無法在實際工作中應用，造成學習內容與社會需求相脫節。

1.2教學方法

摘要：“儀器分析技術”是高職院校開設的一門重要的專業基礎性課程，帶有極強的專業性、實踐性與實用性。這門課程內容復雜、理論抽象，對實踐性要求較高，然而傳統的教學模式存在重理論、輕實踐、學生聽多做少等問題，導致教學效果并不理想。為此，本文引入項目教學法，改進教學模式，以提高儀器分析這門課程的教學效率，促進學生職業素養的形成。

關鍵詞：儀器分析；項目教學法；應用

儀器分析是借助精密儀器去檢測表征物質的部分物理或化學性質的相關參數，以確定其化學組成、含量及化學結構的一種分析方法。這是一門交叉學科，涉及化學、物理、數學、電子技術、計算機技術等諸多學科[1]。伴隨著社會的快速發展，儀器分析得到了廣泛的應用，常用于食品保健與生物監測、環境保護、衛生檢驗、藥品鑒定、醫學檢驗等領域。這門課程理論知識多而復雜，抽象性與實踐性強，學生要想學好并不容易。為此，本課題就當前儀器分析教學存在的問題進行分析，引入項目教學法，探討項目教學法的實施策略。

1儀器分析教學存在的問題分析

1.1教材內容更新速度慢

在信息時代儀器更新速度非?？?，而儀器分析課本上所用的儀器設備可能已落后于現實應用。這造成課本內容的時效性跟不上現實分析手段的發展現狀。比如，關于氣相色譜分析技術，課本上主要是通過檢測和計算峰面積進而完成定量分析，實現對數據的分析。實際上，色譜分析儀利用自身配備的色譜工作站便可完成對數據的一站式分析。

1.2知識內容多，學時少

摘要:儀器分析課程理論知識豐富，實踐應用性強，對培養學生的實踐能力至關重要。為提高儀器分析教學質量，培養符合新工科建設需要的應用型人才，文章從課程內容、教學方式、實驗教學和考核評價方式等方面對儀器分析課程進行了改革與探索。

關鍵詞:儀器分析;教學內容;教學改革

儀器分析是以測量物質的光學、電化學或者物理化學性質為基礎的分析方法。其研究運用現代科學理論和實驗技術分離、識別與測定物質的組成、種類、成分與含量及其化學形態等，是分析化學的重要組成部分?！秲x器分析》課程是我?；瘜W工程與工藝、高分子材料、新能源材料與器件、環境工程以及食品科學、生物工程、生物技術等專業學生的一門重要的基礎課。該課程本身內容繁多，涉及光分析、色譜分析、熱分析、電化學分析、質譜分析及核磁共振分析等，是一門理論性和實踐性很強的學科，對于學生獲取新知識、實現知識和能力的轉化、理論與實踐的結合起著舉足輕重的作用［1］。該課程體系匯集了多學科的最新理論知識和最新研究成果，理論深、教學內容涉及面廣，尤其是在當前工程教育專業認證背景下，工科背景儀器分析課程的實踐性更強、更新速度更快、難度更大［2］。因而儀器分析課程教學內容和方式方法也需要不斷改革與調整。本研究從優化課程內容，豐富教學方式，加強實驗教學和改革考核評價方式等方面對儀器分析課程的改革進行了改革和實踐。

1優化課程內容

課堂教學是一門課程教學的核心，優化課程教學內容對提高課堂教學質量十分重要。儀器分析方法的種類繁多，范圍涵蓋較廣，根據專業特點和實際應用不同，各專業的學習內容應有所區分。比如食品和煙草相關專業側重于光學分析和色譜分析方法，而較少涉及電分析法;對高分子材料、環境工程、化學工程與工藝專業而言，電化學有較重要地位。在實踐教學中，就要根據學生專業情況有所側重，對課程內容進行整合和優化，重點盡可能與各專業實際應用保持一致。比如對食品專業，將教學內容優化為光譜(紫外可見吸收光譜、紅外光譜和原子光譜)和色譜(氣相色譜和液相色譜)兩大模塊5種儀器方法。這兩大模塊各成體系，每個模塊內的方法分析原理基本相同。為便于學生理解和接受，我們將更容易理解的光學分析法放在第一模塊講，在光學分析法中，又以紫外可見吸收光譜法作為重點，詳細講授基本原理、儀器結構、定量定性分析方法及實際應用等內容，而后的紅外光譜和原子光譜法則與前面內容類比對照學習。在實際應用中測定的往往是復雜的混合物，比如煙葉香味成分的測定，必須經過分離之后再測定，由此引出色譜法模塊的內容，最后再對各模塊內的各方法進行對比總結。通過對課程內容的整體優化，消減了學生對教材中公式、譜圖、儀器流程圖等感性的畏難心理，且有主線的貫穿教學方式也是國內學生容易接受的一種教學方式。

2豐富教學方式

儀器分析課程內容枯燥，知識點密集，我們在教學中采用多種教學方式。講授、問答、演示和探究等方法結合使用，教學效果較好。傳統講授結合現代多媒體教學手段，探索“互聯網+教育”模式，力求形象生動，方便學生理解和記憶。除了正常講授，抽出一定時間開設討論課，學生分組查資料，總結歸納，提前做好PPT，上臺講解和演示，小組講解后全班討論，最后教師總結。這種教學方式強調師生角色互換，加強學生的主體地位，讓學生變被動為主動，自主規劃學習內容、學習節奏和呈現知識的方式，促成他們的個性化學習。堅持以學生為主體，能夠使學生積極主動、思維活躍，結合教師講解可以使學生對知識的掌握更加全面牢固。

【摘要】

儀器分析作為農林院校食品、林學、環境、生命、應化、化工等本科專業的核心專業基礎課，對學生后續課程學習及進一步深造的研究生階段學習起著非常重要的作用。我們通過對幾年來儀器分析教學工作的思路整理，總結出幾點適合我校本科生的教學方法和教學心得。

【關鍵詞】

儀器分析；教學設計；教學改革

【基金項目】

本文系黑龍江省高等教育科學研究立項課題（編號：14G012）、哈爾濱工業大學省級研究生教育成果獎培育項目“化學化工類研究生創新能力培養研究與實踐”（編號：CGPY-201420）和西北農林科技大學教學改革項目“分析化學‘五位一體’創新人才培養教學模式的構建與實踐”（編號：JY1503038）的研究成果。

一、學校課程總體情況介紹

摘要：實驗教學是儀器分析課程的重要組成部分，可以促進理論課的教學效果，提高學生的實踐能力。文章分析了近年來醫學院校儀器分析課程的實驗教學現狀，針對實驗教學中存在的問題給出了具體解決措施并總結了教學改革經驗。

關鍵詞：儀器分析；實驗教學；教學改革

隨著經濟的發展和科技的進步，儀器分析作為分析化學的重要分支，在生命科學、材料科學、環境監測、信息科學等領域越來越受到重視［1，2］。我國醫學院校的專業設置中，與化學相關的藥學、醫學檢驗、衛生檢驗、預防醫學等專業都將儀器分析作為專業基礎課。儀器分析內容涉及化學、物理學、電子學以及計算機科學等，是一門實踐性很強的綜合應用型學科。因此，實驗教學作為實踐課成為學生學好儀器分析的重要環節。通過實驗教學，不僅能夠幫助學生理解抽象的理論知識，還可以開拓學生視野，增加學習興趣，培養學生思考、解決問題的能力。筆者作為儀器分析課程教學的一線教師，參與了近年來廣東醫科大學儀器分析理論課和實驗課的教學改革工作。特別是針對應用性更強的儀器分析實驗教學，通過多年實踐工作總結了很多寶貴經驗。以下是筆者從儀器分析實驗教學現狀、存在的主要問題以及應對措施等方面做出的工作經驗總結。

1儀器分析實驗教學現狀

1．1面向多專業開設的專業基礎課

儀器分析理論知識涉及多學科，因此，我校儀器分析課程是在學生修完基礎學科的大學三年級開設。由于培養方向不同，各專業在總學時設置上存在差異。但是，各專業的儀器分析實驗教學學時數都接近儀器分析課程總學時數的二分之一，充分體現了實驗教學在儀器分析教學中的重要性。以我校藥學專業為例，教學大綱制定的儀器分析理論學時數為50，實驗課學時數為40，實驗課學時占據了較大比例，突出了儀器分析的實踐性和應用型的特點。

1．2重視分析儀器在實驗教學中的投入和使用

【摘要】

本文針對生物醫學工程專業的認知特點，對我校生物醫學工程專業開展《醫學檢驗儀器》課程的教學現狀進行了探討，從精選教學內容，增加實驗教學，改進教學方法及改革考核形式等4個方面提出了課程改革的幾點設想。

【關鍵詞】

醫學檢驗儀器；課程改革；生物醫學工程專業

基金項目：

廣東省2014年高等教育教學改革項目（GDJG20142116）

生物醫學工程專業的主要目標是培養能將工程技術與醫學密切結合，能為醫療和醫學研究部門進行工程技術服務，能從事醫院儀器設備管理和質量保證工作的高級醫學工程技術人員[1]。醫學檢驗儀器是醫院檢驗科必不可少的儀器，醫學檢驗儀器學是一門涉及光學、機械、電子、計算機、傳感器、生物化學、放射等多領域的交叉學科[2]。該課程與臨床免疫、臨床檢驗、臨床生化、醫學傳感器等課程的學習有著密切的聯系，對學生的理性思維、邏輯推理、高度抽象以及綜合應用等能力的要求較高。我院從2008年開設了《醫學檢驗儀器》作為生物醫學工程專業的專業選修課程。課程安排在大學三年級，目前教學大綱學時數為32學時。本人經過多輪的教學實踐，深深的感到我院《醫學檢驗儀器》課程教學模式和教學方法亟待改革，為此做了如下方面的嘗試和探索。