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儀器分析課程范文第1篇

本文以儀器分析和藥物分析兩門課程為載體，設計并探索綜合性課程教學模式。將藥物分析與儀器分析教材內(nèi)容有機結(jié)合，去粕取精，提高教材的針對性;創(chuàng)新教學方法，把儀器分析方法融入藥物分析教學過程中，依托藥物分析案例輔助儀器分析教學，避免課程內(nèi)容的重復及脫節(jié)，解決學時不足問題;開設藥物分析、儀器分析綜合性實驗，培養(yǎng)學生的實踐動手能力;建立多樣化的考核方式，切實反映教學效果，注重學生綜合能力的提升。

［關鍵詞］

儀器分析;藥物分析;綜合性課程;教學模式;設計與探索

儀器分析是我校制藥工程專業(yè)的基礎課，其教學目的在于使學生掌握儀器分析的基本原理、基本方法和儀器操作技能。隨著中成藥成分分析、生物制劑、藥物代謝、藥物動力學等新型藥物分析任務的不斷出現(xiàn)，儀器分析方法在藥物分析中扮演著越來越重要的角色［1－2］。藥物分析是制藥工程專業(yè)的專業(yè)課，其教學目的在于使學生利用多種儀器分析方法進行藥物的鑒別、含量檢測及質(zhì)量控制，掌握常用代表性藥物的分析方法并運用理論知識解決實際問題。從某種意義上講，藥物分析可以看成是儀器分析課程的實際應用和衍生［3］。儀器分析與藥物分析是制藥工程專業(yè)的必修課程，兩者教學內(nèi)容、教學方法具有深度交叉［4－5］。通過調(diào)查研究，結(jié)合在實際教學過程中積累的經(jīng)驗，筆者發(fā)現(xiàn)，深入探究兩門課程的共同點和一般規(guī)律，對兩門課程進行整合是必要且可行的。

1綜合性課程教學模式設計與探索的必要性

目前，我校制藥工程專業(yè)設置藥物分析課程72學時、儀器分析課程81學時，我們在教學過程中發(fā)現(xiàn)諸多困惑和問題。首先，教材針對性較差，儀器分析教材多針對化學類專業(yè)，藥物分析教材多針對藥學類專業(yè)，對制藥工程等工科專業(yè)無明顯的針對性;其次，不同課程間教學方法、內(nèi)容相對獨立，教師多聚焦于某一門課程的教學，忽略與其他學科之間的聯(lián)系，導致不同課程間授課內(nèi)容重復、脫節(jié)，并未合理利用有限的學時。比如儀器分析、藥物分析、波譜分析等多門課程重復講解“紫外分光光度法”的內(nèi)容;再次，實驗課設置無連續(xù)性，藥物分析實驗一般強調(diào)藥品功效、作用機理及待測樣品的預處理和多種檢測方法，難以具體介紹某種儀器的使用;儀器分析實驗強調(diào)單一的儀器結(jié)構(gòu)、使用方法，忽略測試對象。這種相對獨立的實驗課教學并未啟發(fā)學生從制藥過程入手，建立合適的藥物分析和儀器分析方法進行綜合性實驗，導致實驗課教學與日后的科研或就業(yè)工作缺乏銜接，難以實現(xiàn)對學生動手能力、實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng);此外，傳統(tǒng)的考核方式多是教師出一張試卷，學生“考前突擊、死記硬背”，教師根據(jù)卷面成績對教學效果及學生成績進行評價，評價指標單一，無法真實反映教學效果。針對以上情況，教師有必要深入開展課程調(diào)整及教學方法的研究，建立創(chuàng)新型課程教學模式，把零散的知識條理化、系統(tǒng)化，提高兩門課程的教學效果，讓學生普遍感到知識易于理解、易于掌握、易于運用，在學習的過程中達到綜合能力的提升，從而滿足學生需求，契合專業(yè)培養(yǎng)目標，適應學科發(fā)展。

2綜合性課程教學模式實施的具體思路

2．1整合教學內(nèi)容，提高教材針對性根據(jù)制藥工程專業(yè)特點及學科特點，對教材取精去粕。適當調(diào)整教材內(nèi)容，搭建合理的理論框架，把兩門課程內(nèi)容總體設計成三個教學模塊:基本原理模塊，包括儀器分析基本原理、大型儀器的使用和維護及藥物分析基本方法;藥物質(zhì)量研究模塊，包括藥品質(zhì)量標準、國內(nèi)外藥典、各種藥物鑒別、藥物雜質(zhì)檢查、含量測定方法;藥物分析各論模塊，包括常見藥物的分析方法、常用的理化鑒別測定指標、藥物質(zhì)量控制的方法及一般規(guī)律。根據(jù)模塊設置，將藥物分析課程定位于藥物的鑒別、雜質(zhì)檢查、含量測定及常見藥物的分析，側(cè)重介紹藥物結(jié)構(gòu)、作用機理、藥品質(zhì)量標準;將儀器分析課程定位于電化學、色譜分析、光學分析三部分內(nèi)容，側(cè)重介紹各種藥品生產(chǎn)及開發(fā)過程中涉及的分析儀器原理及應用，比如與中藥成分研究、復方制劑分析、生物樣品分析等藥物分析手段密切相關的色譜技術。在兩門課程的整合中，形成“基本原理—儀器結(jié)構(gòu)—藥物分析—質(zhì)量控制—綜合運用”的科學化教材設計、知識傳授模式。

2．2創(chuàng)新教學方法，注重知識融會貫通將講授法、討論法、探究法、演示法、任務驅(qū)動法等教學方法融入儀器分析與藥物分析課堂中。通過以學生為主體、教師為主導的原則，合理安排教學進度，靈活運用教學方法，避免教學資源浪費和教學內(nèi)容脫節(jié)。在藥物分析教學過程中不斷滲透儀器分析的基本方法、基本原理和儀器構(gòu)造，例如介紹中藥及其制劑分析時，引導學生思考不同分析對象所對應的儀器分析方法:重金屬及有害元素分析對應原子吸收分光光度法，農(nóng)藥殘留分析對應氣相色譜法。在儀器分析教學中把藥物分析案例貫穿始終，依托藥物分析案例輔助儀器分析教學，例如介紹紅外光譜時，以阿莫西林的紅外光譜圖為例揭示紅外光譜法在β－內(nèi)酰胺類抗生素分析中的應用。組織學生結(jié)合社會熱點、醫(yī)藥領域前沿，以兩門課程為內(nèi)容建立討論話題，課下完成調(diào)研，分小組討論，自發(fā)地探究課程間的聯(lián)系，達到熟練掌握、靈活運用。每節(jié)課前設置問題環(huán)節(jié)，結(jié)合現(xiàn)代藥物分析發(fā)展趨勢，提出問題并鼓勵學生利用儀器分析知識解決藥物分析問題;以藥物分析為出發(fā)點，探究儀器分析方法，倡導“發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題”的自主學習模式。

2．3調(diào)整實驗課程設置，注重動手能力培養(yǎng)實驗課程設計著重從常用藥物的作用機理、合成提純到含量檢測、質(zhì)量監(jiān)控等一系列制藥過程，把藥物分析和儀器分析內(nèi)容相銜接，形成“藥物功效—基本結(jié)構(gòu)—預處理方法—檢測方法—儀器結(jié)構(gòu)及使用方法—質(zhì)量監(jiān)控”的綜合性、科學化教學流程。適當調(diào)整實驗課教學進度，比如把儀器分析實驗“高效液相色譜檢測維生素C含量”與藥物分析實驗“維生素類藥物的分析”合并，將各自的3個課時合并為6個課時，讓學生對維生素類藥物的功效、作用機制及質(zhì)量標準，樣品的預處理，紫外光譜法、高效液相色譜法儀器結(jié)構(gòu)及應用有一個全局把握。由傳統(tǒng)的驗證性實驗教學模式轉(zhuǎn)向探究性實驗教學模式，鼓勵學生設計綜合性實驗，發(fā)揮實踐課學習中的主觀能動性。例如教師給出某一類藥物的名稱和化學結(jié)構(gòu)，鼓勵學生查找文獻和資料，了解藥物作用機理和預處理方法，充分利用儀器分析知識，設計合理的分析方法并分享設計思路。實驗教學過程中，讓學生全程參與動手操作，驗證所設計實驗的可行性。此外，將實驗教學模式與制藥工程專業(yè)導師制培養(yǎng)模式相結(jié)合，將科研方法、科研思路引入兩門課程的教學，鼓勵學生進入教師實驗室參與科研活動，引導學生利用所學的藥物分析及儀器分析理論知識指導實踐，銳意創(chuàng)新。

2．4改革考核方式，切實反映教學效果建立多樣化的考核方式，避免“應試性”教育，試卷考核兼顧閉卷與開卷兩種形式，適當?shù)貙⑺幬锓治雠c儀器分析考核內(nèi)容合并、相互穿插。儀器分析采取閉卷形式，考察學生對兩門課程基本原理、基本概念、基本方法的掌握。藥物分析采取開卷形式，考察學生的綜合應用能力。同時，將實驗課表現(xiàn)和實踐能力考核納入期末總成績核算，并且覆蓋綜合性實驗設計報告書寫、文獻閱讀、課堂討論發(fā)言、參與導師科研活動狀況、實驗操作技能考試等考核指標。提高考核方式的科學性，切實反映教學效果，同時引導學生重視實驗課學習、注重團隊協(xié)作能力、實踐能力的鍛煉，促進學生全面發(fā)展。

3結(jié)語

綜合性課程教學模式的設計，將繁雜的知識點相互穿插、融會貫通，改變以往不同課程之間相對獨立、知識傳授零散、實驗實用性差、學生接受知識困難、考核方式單一等狀況，同時提高教師的整合教材能力、教學組織能力，達到教學相長的良好效果。今后有望推廣到制藥工程及其它相關學科，讓課程教學更加系統(tǒng)化、科學化、有效化。

［參考文獻］

［1］方惠群，于俊生，史堅．儀器分析［M］．北京:科學出版社，2002:1－2．

［2］謝苗，藍海．天然藥物分析方法的研究進展［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學，2014，42(29):10059－10062，10065．

［3］杭太俊，于治國，范國榮．藥物分析［M］．北京:人民衛(wèi)生出版社，2011:144－152．

［4］尚校軍，楊麗娟，馬素英，等．初探分析化學與藥物分析實驗合并的教學改革與實踐［J］．藥學實踐雜志，2011，29(2):156－157．

儀器分析課程范文第2篇

雖然許多高校購買了一些先進的儀器設備，但大部分儀器都較昂貴，且套數(shù)有限，基本只能滿足基本的科研需要，尚無法針對學生單獨開展實驗。此外生物技術儀器分析的課時，也限制了單獨進行實驗教學的可能。盡管實驗教學困難，但通過有效的新型實驗教學手段消弭學生難以將理論和實踐相結(jié)合的實際問題，是非常有必要的。

2生物儀器分析教學改革對策

針對生物技術儀器課程本身的特點，欲解決教學過程中實際遇到的問題，首先得明確生物儀器分析課程的教學目標：通過對常見的分析儀器的原理、結(jié)構(gòu)和應用的講解，使學生在掌握分析原理的基礎上理解相應儀器的用途，了解儀器的基本結(jié)構(gòu)，能在具體的儀器操作教學過程領會儀器的使用方法。針對這一教學目標，可從如下幾個方面進行教學改革。

2.1理清主線，點、線、面有效整合針對生物技術儀器分析教學內(nèi)容繁雜的問題，應該首先明確本課程主線，將課堂教學的有限的具體點有效串聯(lián)，并啟發(fā)學生將所學內(nèi)容向更廣闊的面進行擴展。譬如我們從一個細胞的解析為例。其中描述細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)可作為主線之一，則包含的內(nèi)容包括普通光學顯微鏡、倒置顯微鏡、熒光顯微鏡、掃描共聚焦顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡等諸多儀器，在課堂教學中不可能面面俱到，但可重點介紹普通顯微鏡這一點，在點上將原理、儀器結(jié)構(gòu)、使用方法、應用實例等詳細介紹，通過啟發(fā)思維引導學生思考如何在更小的尺度上描述細胞的精細結(jié)構(gòu)，在學生自己有興趣的情況下，即可通過同樣的方法自學其它顯微鏡的內(nèi)容，將描述細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的內(nèi)容可擴展到更豐富的面。再比如測定有機物分子的結(jié)構(gòu)作為主線，則包括紫外、熒光、紅外、核磁共振和質(zhì)譜等。兼具分離和分析特點的儀器，如電泳和色譜?？傊欢ㄒ幸粭l線將相應的儀器串聯(lián)起來，選擇具體的儀器作點上的介紹，通過問題啟發(fā)學生作面上的擴展。

2.2引入多媒體，加強教學資源建設高校的儀器分析教材多為分析化學方向的指導教材，專門用于生命科學領域的生物儀器分析理論和實驗教材并不多?；瘜W類的儀器分析教材更偏重于化合物結(jié)構(gòu)的解析，并不能完全適用于生物科學研究的特點，其直接作為生物儀器分析教材實用性受到限制，因此有必要編寫通用的生物儀器分析教材。生物儀器分析教材應介紹生物分析儀器的構(gòu)造、工作原理、分析方法等相關的理論知識。這些分析方法的原理抽象，難以理解，使用傳統(tǒng)的教學方法很難講述清楚，應該運用現(xiàn)代多媒體教學手段，將大型生物儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理以及操作技術以動畫形式模擬出來，學生可以運用電腦、手機等多媒體終端直接觀看，甚至可以采取游戲的方式提高學生的參與度，增進學生的學習興趣，提高教學質(zhì)量。這樣既節(jié)約了課時，又使教師有充足的時間用于重點和難點的講授。作為課堂理論教學的延伸，生物儀器分析的實驗教學更應加強多媒體教學，在學生提前觀看多媒體的情況下再進行試驗操作的現(xiàn)場演示，必會有更好的效果。多媒體的制作應是實驗室儀器分管人員針對自己分管儀器的基本工作，應避免多媒體上所演示的儀器與實際操作儀器的脫節(jié)問題。

2.3大班理論教學，實驗教學循環(huán)開課生物儀器分析課與其他課程不同，內(nèi)容包含理論教學和實驗教學，因此要求教師不但要有專業(yè)理論知識，更要有豐富的儀器分析經(jīng)驗，只有這樣才能保證理論與實踐的有機結(jié)合，收到良好的教學效果。生物儀器分析課程理論教學可采用大班開課的方式，緊密結(jié)合生物科學生產(chǎn)研究的實際，介紹具體儀器的相關理論知識。實驗教學應采取小班或小組教學的方式，以實際操作為核心，選取在生產(chǎn)和科研中具有先進性和實用性的生物分析儀器作為該課程的主要內(nèi)容，應使每個學生都能參與具體實驗操作。對于不具備操作條件的實驗，演示過程可通過多媒體讓學生自行學習。理論課老師與實驗室負責儀器管理的實驗技術人員共同商討每臺儀器需要講授的內(nèi)容，按時進行備課，編寫教案，由實驗室統(tǒng)一檢查備課效果，以充分確保備課教案的質(zhì)量和實用性。根據(jù)每臺儀器的實際使用情況，具體安排講課人員名單，讓精通每種儀器的教師、研究生和儀器技術管理人員擔任實驗室儀器的實驗教學任務。每臺儀器可根據(jù)實際需要，每周或每月開課1-2次，循環(huán)教授，讓學生通過預約的方式，根據(jù)自己的安排選擇上課時間。

2.4引導學生關注熱點，知用合一生命科學儀器的種類及儀器分析方法繁多、學科跨度大，往往會讓學生感覺難以抓住重點，提不起興趣。因此在講解各種儀器的分析使用方法之前，必須做一個引導性的介紹，通過社會熱點事件（如新的研究發(fā)現(xiàn)、食品安全等）或日?，F(xiàn)實生活、生產(chǎn)中的應用，激發(fā)學生的學習興趣。此外，通過各種渠道介紹學院教師使用該儀器及分析方法取得的最新科研成果，并展示教師科研成果的圖片或結(jié)果給學生，使學生感受到科學研究就在身邊，儀器分析無處不在，從而激發(fā)他們的親近感。最后，也可以聘請相關專家、儀器廠家的工程師、學術專家、本院教師等以專題或?qū)W術講座的形式介紹實驗室擁有的儀器及生命科學領域相關儀器發(fā)展的前沿知識，激發(fā)學生對科學研究的熱情。

3結(jié)束語

儀器分析課程范文第3篇

為更好的體現(xiàn)教師的主導作用，更好地使學生的學習積極性和主動性增加，教師可根據(jù)實際情況，從講授法、問答法、演示法等常用方法中選取恰當?shù)慕虒W方法進行教學。在課堂上，老師要靈活應用教學方法，不要拘泥于一種教學方法，要多種教學方法混合使用，才能提高課堂教學質(zhì)量。比如上理論課的時候，我們可主要采取教授法，但在課堂中還可以適當?shù)臐B透其他方法，如提問法和啟發(fā)法等，恰如其分的介紹一些與課堂教學內(nèi)容相關的學科歷史背景。這樣，不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，還可以幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀，端正學生的學習態(tài)度和科研態(tài)度，培養(yǎng)學生的科研精神，達到了教書育人的目的。儀器分析是一門概念和原理較多的課程，學生學起來比較枯燥和乏味。教師不妨采用提問式、小組討論式、學生主講式等方法來進行教學，不斷的迫使學生思考，這樣一來學生的學習積極就不斷地提高。在課堂教學中，教師要留意收集一些通俗、易懂、形象的素材來教授抽象難懂的原理。比如，講到影響氣相色譜峰形變寬的因素時，渦流擴散項比較抽象，學生不易理解。教師可河道視成色譜柱，把河道中的石頭看成固定相的填充物，河水看成流動相，河水溶解的物質(zhì)看成藥分離組分，因受到石頭的阻擋，河水在流動過程中在勢頭周圍形成漩渦，使得同一流速的河水有些流得慢，有些流得快，有些改變了方向，從而改變了流動相中溶質(zhì)的流速不盡相同，不能同時到達檢測器，進而形成峰的變寬。這樣的比喻，形象、生動、易懂，容易吸引學生注意力，課大大提高教學效果。

二、應用多媒體技術，優(yōu)化教學手段

儀器分析涉及的學科較多，知識面很廣，實踐性很強，課時又有限。再加上實驗儀器設備不足等原因，在學習過程中，學生很容易造成理論和實踐想脫節(jié)的窘境。因此，要拜托這種困境，我們將多媒體技術引入課堂，利用生動的畫面來展示儀器設備的構(gòu)成和運行原理，學生可很容易理解枯燥的概念和抽象的設備原理。

三、借助科研活動，促進課堂教學

要使課堂有活力，有感召力，有深度，教師不僅要滲透一些學科信息，還要將的自己的科研成果融入課堂。比如，作者利用化學發(fā)光儀開展了光生物傳感器的研究，江虹老師利用紫外分光光度計開展了很多光譜的研究工作，張樹瓊老師用液相色譜開展了環(huán)境、生物和藥物的研究工作，楊季冬老師用熒光儀開展了共振銳利散射的探索研究，劉艷老師利用電化學工作站開展了許多電化學傳感研究工作，研究成績顯著。因為我們有科研，在課堂上才講得更生動，更具體，更自信。此外，我們還鼓勵學生跟老師或者自己申報學生課題做相關的科學研究，親身感受各種大型儀器的使用，為其后期的畢業(yè)論文打好基礎。然而，我們要注意科研成果的引入要恰如其分，不能太多，不能太深奧，否則，學生難于理解，脫離了教學的初衷。

四、強化綜合設計，增強學生創(chuàng)新能力

我校在人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上出臺了諸多措施，如鼓勵學生提早介入教師的科研項目研究，積極參加國家舉行的大學生“挑戰(zhàn)杯”，參加市級和校級各類型的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽以及申請校內(nèi)的學生科研項目。實踐證明，這些舉措能夠很好的鍛煉學生的創(chuàng)新能力。然而，由于教師數(shù)量、教師科研項目、學校學生課題項目以及各級學科競賽的有限性，不能保證所有的學生都能有機會參與這些項目，最終只能使一部分同學得到了訓練，而大部分同學沒有機會參與創(chuàng)新項目研究。為克服這一難題，本教學團隊提出了在儀器分析實驗中強化綜合設計型實驗的開設，使學生在正常的課堂教學中得到創(chuàng)新能力的鍛煉。隨著社會的發(fā)展，對學生綜合素質(zhì)要求越來越高，所以在新的人才培養(yǎng)方案中，大大削減了專業(yè)課課堂教學的學時數(shù)，然而又要求學生的培養(yǎng)規(guī)格和培養(yǎng)質(zhì)量不能降低。為此，我們提出在儀器分析實驗教學過程中提出“一體化”教學。所謂的一體化即將儀器分析所涉及到各類儀器分析方法的基本原理、儀器的基本操作和基本應用都考慮進來，設計一個大綜合的實驗，要含蓋光譜分析、電化學分析、色譜分析、波譜分析及其他的表征手段（如電鏡、能譜等）。以前學生做分析化學實驗是按照實驗項目來做的，比如光譜分析主要做分光光度法對混合物中鉻、錳含量的同時測定、熒光法測定維生素B2片劑中核黃素含量、苯甲酸紅外吸收光譜的測繪-KBr晶體壓片法制樣、流動注射-化學發(fā)光分析法測定維生素B1和火焰原子吸收光譜法測定水中鈣、鎂的含量，電化學分析中主要做溶液中pH的滴定、離子選擇性電極F-離子的測定，在色譜分析中主要做高效液相色譜法測定碳酸飲料中的苯甲酸、氣相色譜法測定乙醇中乙酸乙酯的含量等。這些實驗項目雖然設計合理，但是學生是在不同的時間分別完成這些實驗項目的，出現(xiàn)做完了把實驗報告寫好了交給實驗老師，沒有統(tǒng)籌考慮這些實驗項目之間的聯(lián)用，不能能夠全盤解決實際問題。比如，拿到一個納米材料要學生來表征，它不知道要表征哪些項目，所以導致學生思維的不夠開闊，能力得不到提高?；诖耍覀兘虒W團隊通過設計一個課程大綜合的實驗來把儀器分析實驗的絕大多數(shù)類型的分析方法連接起來，學生完成了這個實驗以后能夠把絕大多數(shù)分析方法都利用到。比如，聚丙烯酸修飾納米二氧化鈰的制備及其催化H2O2降解環(huán)境水樣中的羅丹明B。通過這個實驗學生首先要學會納米粒子的合成方法、納米粒子的表征方法、羅丹明B降解前后的測定方法。在納米粒子的合成過程中學生要涉及到溶液的配制、合成過程中儀器設備的選擇、合成參數(shù)的優(yōu)化、合成納米粒子的后期表征（用紅外光譜、透射電鏡、X-光電子能譜、ICP原子發(fā)射、熱重分析法等）等，在納米粒子催化H2O2降解羅丹明B的過程中，學生要涉及到降解酸堿環(huán)境的選擇（pH計）、催化劑和氧化劑用量的選擇、催化產(chǎn)物量的確定（用紫外可見分光光度法、熒光分光光度法和化學發(fā)光法等）和種類的確定（紫外可見分光光度法、熒光分光光度法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、元素分析法等）。通過這一綜合性實驗的訓練學生基本上可以將儀器的所有方法聯(lián)系起來，達到融會貫通的效果，對提高創(chuàng)新能力具有極大的幫助。

五、結(jié)束語

儀器分析課程范文第4篇

關鍵詞：環(huán)境儀器分析 課程建設 課程實踐

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（b）-0054-02

隨著工業(yè)化進程的加快，環(huán)境污染已經(jīng)由點源污染轉(zhuǎn)向面源污染，由單一的環(huán)境介質(zhì)轉(zhuǎn)移到大氣、水體、土壤以及生物體等多介質(zhì)，發(fā)生了不少震驚世界的污染事件，如舉世聞名的“公害”事件。20世紀80、90年代，又發(fā)生了一些突發(fā)性的嚴重公害事件，如印度博帕爾農(nóng)藥事件和前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站泄漏事件等[1]。這些事件無疑給人類的生產(chǎn)生活帶來了巨大影響。隱藏在這些事件背后的環(huán)境問題直接或間接的與化學物質(zhì)有關。究竟哪些是污染物質(zhì)、有毒物質(zhì)？這些物質(zhì)從何而來？其進入環(huán)境之后會發(fā)生什么變化？可靠的儀器分析技術能為上述系列問題的正確解答提供依據(jù)，也能為環(huán)境標準的制定和科學研究、環(huán)境管理提供技術支持。

1 課程開設的必要性

在現(xiàn)代分析化學和分析儀器及其功能不斷完善、高靈敏度的新型分析儀器不斷涌現(xiàn)的今天，伴隨著全球環(huán)境問題、污染事件頻發(fā)，大型分析儀器在污染源解析、污染擴散途徑追蹤、污染與健康關系以及在環(huán)境污染治理效率評價、工藝技術路線改進等多領域發(fā)揮著越來越重要的作用，先進高效的化學、生物分析手段已成為環(huán)境分析科學的重要工具。這些技術手段涵蓋了微量和痕量污染物的識別、污染物形態(tài)、價態(tài)、結(jié)構(gòu)分析（表面和微區(qū)）分析。因此，培養(yǎng)具備先進儀器分析能力是環(huán)境教育領域人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。

同濟大學環(huán)境科學與工程學院承擔著國家、省部級重點科研攻關項目，作為科研一線主力群體的研究生都將在導師的指導下，獨立完成某個研究方向上的論文實驗研究。為了使學生能夠順利開展論文研究并提升論文質(zhì)量，掌握分析方法的基本原理和應用技能十分重要，這也是在研究生學習階段開設環(huán)境儀器分析課程的重要原因。

2 課程建設的特點

“環(huán)境儀器分析”是同濟大學環(huán)境類專業(yè)研究生專業(yè)學位課程，始于1999年。伴隨著環(huán)境科學研究的需求，經(jīng)過十多年課程內(nèi)容和形式的與時俱進，2011年成為同濟大學首批研究生精品課程。本課程重點介紹如何運用現(xiàn)代儀器分析和樣品預處理的理論與技術來鑒別和測定環(huán)境介質(zhì)中化學物質(zhì)的種類、含量、結(jié)構(gòu)和狀態(tài)。通過本課程的學習，可以使學生依據(jù)待測環(huán)境樣品中各組分的物理、化學性質(zhì)的不同，選擇合適的儀器分析方法進行目標物的分離與富集，建立起準確的“定性”及“定量”的概念，并掌握與此相關的基本理論、測定原理及實驗技術，為后繼的論文科研和質(zhì)量提升打好基礎。另一方面，研究生在學習本課程后，可以增強對近代儀器分析的發(fā)展趨勢以及新方法、新技術的理解，掌握環(huán)境分析方法和技術的研發(fā)技能。

2.1 組建教學團隊，豐富教學資源

該課程教學團隊有教師7人，其中教授3人，副教授等年青教師4人，其中實驗教師2人。教師學歷、年齡及學緣結(jié)構(gòu)合理、教學任務分工明確，理論教學與實驗教學人員配備合理，為理論教學和實驗教學的順利開展奠定了堅實的基礎。各位任課教師的研究領域各具特色，兼顧環(huán)境領域多學科融合，因此，在教學中能夠突出重點。

污染控制與資源化研究國家重點實驗室擁有各種光譜類、色譜類和生物類大型儀器，如GC/MS、HPLC/MS、ICP/MS和實時熒光定量PCR等，并且擁有網(wǎng)絡平臺，可以為學生提供相關課件以及實驗室儀器的操作、維護及實驗講解錄像。實驗教學課程由骨干教師承擔，開設有光譜實驗、色譜實驗和生物實驗，可以滿足教學需求。由研究生可依據(jù)今后論文研究方向選擇實驗內(nèi)容，共享國家重點實驗室的各類分析儀器的豐富資源，實現(xiàn)了學有所用，學有專用。該課程深受學生歡迎，成為論文實驗研究的“預備”課，學生們受益匪淺。

2.2 理論應用相結(jié)合

依托同濟大學污染控制與資源化研究國家重點實驗室的豐富資源，該課程的教學按理論授課和實踐相結(jié)合的方式進行，更注重分析儀器的基本原理、操作使用要點以及在環(huán)境科學研究、環(huán)境監(jiān)測等領域的應用價值。

在學習掌握了相關儀器分析理論后，學生有機會面對分析儀器，訓練操作技能，旨在培養(yǎng)學生掌握儀器基本操作技術和基本實驗技能。通過實踐課程的開展，讓同學親身體驗各種分析儀器的功能，以理論指導實踐，彰顯理論的重要性。動手實踐，也能充分調(diào)動學生學習基礎專業(yè)知識的積極性，讓學生更有目的地進行理論學習[2～3]。這樣的教學方法，不但減少了學生在學習基礎知識時的盲目感，也大大提高了學習的主動性，對學生的動手能力也是很好的培養(yǎng)。

2.3 尊重自主，注重實效

鑒于學生興趣點的不同以及論文研究的需要，該實驗課程分光譜、色譜和生物分析技術三個模塊供學生自主選擇。這在一定程度下，實現(xiàn)了小班教學，使得每個學生都能接觸操作自己迫切需要使用的儀器。另一方面，尊重學生自主性，有利于學生的學習興趣培養(yǎng)。在大方向區(qū)分的基礎上，又進行了小組模式，使得每位同學參與到其中，并且可以互相討論，共享不同途徑捕獲的信息。

通過本課程的學習，使研究生對儀器分析這一領域有較全面的了解，基本掌握儀器分析的各類方法，初步具備根據(jù)分析對象選擇合適的分析方法及理解相應問題的能力，從而順利開展科學研究。據(jù)研究生反饋，該課程強化了學生的理論基礎知識，提高了學生自主分析設計實驗的能力，并且減少了研究生論文研究中實驗方面的問題。

2.4 撰寫教材重實用

隨著計算機技術的飛速發(fā)展，分析儀器的面貌日新月異，儀器的更新周期越來越短，但是目前教材內(nèi)容的更新遠遠落后于新型儀器的更新速度[4]。為了把最先進的內(nèi)容和教學科研的需求和特色相結(jié)合，我們在自編實驗講義的基礎上，撰寫并于2008年由科學出版社出版了《現(xiàn)代環(huán)境分析技術》，并于2013年6月更新出版了《現(xiàn)代環(huán)境分析技術》（第2版）。環(huán)境分析涉及的分析儀器種類多，面對的環(huán)境樣品也十分繁多和復雜。因此，該教材根據(jù)我國環(huán)境領域的實際需求和應用現(xiàn)狀，重點圍繞環(huán)境領域應用范圍廣、理論與技術相對成熟的方法，具體包括四個方面的內(nèi)容：（1）環(huán)境樣品分析中常用大型分析儀器的基本原理及其應用；（2）環(huán)境樣品預處理技術的基本原理及其應用，如高效富集、分離方法等；（3）多種儀器和方法的聯(lián)合技術；（4）環(huán)境分析技術的發(fā)展，包括新理論、新方法和連續(xù)自動化技術等。教材編寫過程中注重先進方法的理論性與應用性相結(jié)合，科學性、適用性強，更貼近學生的實際需求。

2.5 學習考核多方位

考核是對教師的教學效果和學生的學習效果的檢驗，而考核方式也起著引導學生改變學習方式的作用，科學的考核方式會推動學生的學習向最佳方向發(fā)展[5]。本課程的期終考核成績由平時參與和期末考試兩部分組成。平常參與通過學生課堂表現(xiàn)（隨堂考試、課堂提問）或?qū)嶒炃闆r（實驗操作、實驗數(shù)據(jù)處理等）等各方面綜合評定。針對目前大學課程知識容量大，容易出現(xiàn)滿堂灌，老師又很難及時、準確了解每一個學生對當堂課所授知識點的掌握情況的現(xiàn)狀，我們在隨堂考試中引入了同濟大學自主研發(fā)的“智能交互反饋系統(tǒng)”。該系統(tǒng)可以在課堂上即時了解學生對知識點掌握程度，以減輕學生在學期末的考試壓力。期末考試包括基礎理論知識考試和實驗部分考試?；A理論知識考試旨在考查學生對儀器分析基礎理論知識的掌握情況；實驗部分考試重在考查學生掌握儀器操作的能力。這種多元化的考評體系，更加注重評價學生主動參與的過程、善于思考的能力，可以科學合理、全面公正地反映學生課程學習的真實水平。

3 結(jié)語

針對環(huán)境類專業(yè)研究生開設的“環(huán)境儀器分析”課程，為碩士研究生論文質(zhì)量的提升打下了堅實的基礎?！皫熧Y隊伍多元化，教學模式多樣化”是課程教學質(zhì)量提升的根本保證，充分挖掘和利用高校大型儀器實驗平臺，為教學服務，是不斷提高教學質(zhì)量的重要舉措。

參考文獻

[1] 陳玲，郜洪文.現(xiàn)代環(huán)境分析技術[M].2版.科學出版社，2013.

[2] 白雁，潘瑾，李永強，等.研究生現(xiàn)代分析儀器課程教學改革的探索[J].實驗技術與管理，2011，28（9）：22-24.

[3] 張嫻，袁園，孫雅潔，等.利用光譜類儀器開設重金屬檢測實驗[J].實驗室科學，2012，15（2）：166-168.

儀器分析課程范文第5篇

關鍵詞：實驗教學；實驗效果；現(xiàn)代大型儀器；課程建設

一、前言

實驗教學在教學環(huán)節(jié)中十分重要，通過實驗，學生更能理解并掌握書本上的理論知識，在實驗過程中培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力，提高學生獨立研究和創(chuàng)新的能力。鑒于實驗對于教學的重要性，我們需要重點考慮如何在教學中提高實驗教學的效果，以及如何培養(yǎng)學生利用現(xiàn)代大型儀器分析課程提高分析和解決實驗問題的能力。當下全國很多高校為了培養(yǎng)具有科研能力的新一代高水平高層次的技術人才，圍繞著現(xiàn)代常用的大型儀器設備增設了很多教學課程，尤其在材料類專業(yè)中，現(xiàn)代測試技術類課程已經(jīng)占有相當大的比重，因此對現(xiàn)代大型儀器分析教學的課程研究是非常有必要的。

二、大型儀器的使用情況及實驗效果

1.現(xiàn)有大型設備的利用率不高

（1）專業(yè)課課程的壓縮。在高校中，專業(yè)課課程的壓縮已經(jīng)是一個常見的現(xiàn)象了。但是隨著專業(yè)課課程的壓縮、高校專業(yè)的調(diào)整，使得傳統(tǒng)專業(yè)的大型儀器設備的利用率降低；實驗室個數(shù)減少，實驗課時減少，使得大型儀器設備在實驗教學的使用課時就很難達到400以上。這些大型儀器要么購買了多臺閑置在那里，要么就沒被充分利用而是只把它用來“充門面”。

（2）橫向聯(lián)系少，相互不配合?，F(xiàn)在大多院校的大型儀器設備又有了迅速增長，辦學的硬件條件雖有了很大改善。但長期形成的各自為政、盲目構(gòu)建、獨自占有、無償使用、信息不暢、缺乏績效機制等因素是大型儀器設備利用率低的癥結(jié)所在。

2.實驗效果

高等學府購置大型儀器設備的初衷肯定是為了通過教學幫助學生夯實基礎、實踐理論知識、開拓視野及激發(fā)他們的創(chuàng)新意識，為社會培養(yǎng)一大批高水平、高層次的研究創(chuàng)新型人才。但實際的實驗效果卻并非如此，大型設備因其使用和維護的技術要求偏高，只有不多的具有較高專業(yè)水平的人員才能充分發(fā)揮出這些大型儀器設備的功能和作用，很多人員并不能充分地利用它。在設備的維護上，維護人員也必須是有相關知識和接受過相關培訓的人才能夠駕馭，這也是目前為什么許多高校購置了大型儀器設備卻無法充分利用的一大主要原因。很多學生根本不太了解相關知識，面對眼前的機器無從下手，或是不敢下手，擔心自己的失誤會造成無法挽回的后果。再者，實驗課教師也不敢讓學生真正上手，上課時多數(shù)是教師在操作和示范、學生在一旁觀看學習，這樣的實驗效果可想而知，學生無法通過動手學習獲得直接的實驗經(jīng)驗和知識。

三、提高大型儀器利用率的措施

1.增加學生的自主實驗時間，對學生全面開放實驗室

雖然對于多數(shù)高校來說，本科及研究生教學中的專業(yè)課時有限，但是可以通過對學生全面開放實驗室的途徑予以彌補。只要學生時間允許，便可以來做實驗。實驗內(nèi)容是多元化的，既可以是研究性的，也可以是驗證性的實驗課題，又或是探討性的實驗。教師應該為學生安排一些具備較強綜合性的實驗，使其可以在實驗中主動、積極地探索相關知識和操作，從而提升學習的針對性，并樹立起一定的科研精神。對于學生而言，這是熟悉大型儀器的重要途徑，并且可以加深對相關理論課程的認知?？梢姡嵘龑嶒炇业拈_放性十分重要。

2.克服人員的斷層現(xiàn)象，提高實驗室管理人員的專業(yè)素養(yǎng)

實驗室管理人員的素養(yǎng)是發(fā)揮實驗室功能的重要保證，因此在大型儀器教學中應該重視人員專業(yè)素養(yǎng)的提高。由于實驗室儀器更新較快，而管理人員的知識和技能更新需要一個過程，加之實驗室人員的穩(wěn)定性較強、更新較慢，容易出現(xiàn)設備和人員銜接斷裂，出現(xiàn)斷層現(xiàn)象，這會嚴重影響設備的使用以及教學工作的效果。為此，一方面要及時關注新設備的引進，另一方面要格外關注人員的變動，對于空缺要及時招聘和引進合適的人員。另外，還需要加強對實驗室人員的業(yè)務培訓，使其了解和掌握最新設備的性能和使用技巧；需要定期舉辦儀器專業(yè)講座，鼓勵相關人員聆聽和交流；定期舉辦一些管理和操作類比賽，讓實驗室管理人員可以通過比賽了解自身的實力以及差距。