仪器分析课程范例

        随着科学技术的发展，分析测试技术已经发展成为一门独立的学科－分析科学。仪器分析是分析化学的重要组成部分，也是21世纪分析化学发展的主流。但是，传统的分析化学教学内容使得仪器分析课程存在很多薄弱环节，如只重视知识验证，忽略技能培训，教材相关知识更新速度慢，达不到仪器发展需要，而且今天，分析测试技术不仅要求操作者分析化学、光谱学、色谱技术、统计方法学及在不同领域的应用技术，还要求具有相应软件系统的使用、仪器的维护等技术。因此，如何利用现代的先进仪器设备真正为培养创新性人才服务是目前现代仪器分析实验需要解决的问题。

        新疆医科大学从2005年开始对分析测试中心进行了大力度的投入和改革, 对中心提出了 “以人为本，提高综合素质, 产学研相结合”的方针，要求中心定位于为教学和科研服务，面向全校开放。经过近6年的建设，特别是随着日元贷款项目的实施和省部共建项目的开展，我院分析测试中心的仪器逐步完善，经过多年的仪器分析实验教学和自身特点，中心在2008年针对各个层次分别以任意选修课、大学生科研创新计划、研究生现代分析测试应用技术等课程形式，逐年逐步进行开设，并尝试性地将问题解决（PBL）教学法引入仪器分析实验教学，即发挥了测试中心在教学服务中的作用，同时又让学生在实际使用分析仪器的过程中,学习分析仪器的原理、结构和操作方法,培养学生应用分析仪器进行物质成分分析和结构分析的能力。经过三年的积累，中心对仪器分析实验教学做了较大幅度的调整，对以往实验过程中存在的一些问题，总结经验，改革教学方法，完善教学内容，使学生能够在学习实践过程中不断提高，全面发展。

        一、教学形式改革

        传统的仪器分析实验教学内容是依托于理论课的教学,每章或每个授课内容之后安排一个相应的实验. 一个班学生在同一时间做相同的实验，具体做实验时,不知所措,实验报告互相抄袭应付了事。但是,学生通过实验课学到的不应该仅仅局限于这些,他们应该通过实验课的完成,掌握实验的设计方法,了解实际的科研过程,建立起一定的科研思想，这种能力和思想的进一步培养,才能适应对高等药学人才的培养要求。

        随着研究生“现代仪器实验技术”的开设，本中心建立了一套系统化、实效型的实践教学新体系，以传统手段与现代仪器相结合的教学形式，以问题解决（PBL）的教学方式进行实验技能的培训。采用挂图进行简单理论的讲授；结合仪器讲解仪器结构和操作技术，以认知仪器组成、掌握操作技能、建立仪器技术的方法学、技术应用等为主要教学内容，中心首次将现代仪器分析实验改进为以10～12人为一组的小组化教学方式，每班分组后，进入测试中心的几个技术组；各技术组有相应的1名教师负责实验指导，以学生为主体，让学生动手操作，操作时尽量使每个实验小组的人数降到2-3人；完成教学任务后进行技术组间的轮转。每位学生在实验过程中都有机会与教师直接沟通，及时解决遇到的困难与问题，通过实验掌握操作技术获取相应的数据，通过数据分析和结果讨论掌握仪器分析的方法学，提高教学效果和实验技能，同时增进师生间的交流，达到教学目的。充分发挥了测试中心的现代分析仪器在高校培养人才中的作用。

        1.2实验项目创新

        现代仪器分析的特点是全部实验几乎都要采用大型精密仪器。而目前所看到的许多仪器分析实验教材,其内容相当多是按旧仪器的工作状态来编写的,很难与中心现有的仪器完全相符，致使很多成型的实验素材，不能很好的应用于实验教学。因此，根据中心实验仪器的配备，不断总结实验内容，根据仪器分析和药学及相关专业的发展现状,适时地调整教学内容, 把新仪器、新方法、新知识引入实验教学中去,这样就能更好地提高教学效果。     

摘要：将思政元素融入仪器分析课程教学，可以实现能力培养、知识传授、价值塑造三位一体的教学目标。文章探究了思政元素融入仪器分析课程的教学策略，并设计了具体的教学案例，力求实现潜移默化地渗透思政内容，取得协同育人的效应。

关键词：思政元素；仪器分析；教学策略

仪器分析课程是化学、生物、食品、环境、医药等专业的基础课程，是一门理论与实验兼顾的学科。该课程中蕴含着丰富的思政元素。要实现“立德树人”与“课程育人”的统一[1]，教师在授课过程中，必须合理地融入科学精神、人文情怀、爱国主义的教育，使学生在学习仪器分析专业知识的同时接受思政教育。本文旨在结合仪器分析课程特点，挖掘思政元素，探究思政元素与专业知识自然融合的教学策略。

1思政元素融入仪器分析课程的实施策略

仪器分析课程中包含较多的意识形态和思政元素，渗透着质量互变、对立统一、内因与外因等丰富的哲学思想。该课程定性定量分析的特殊性提供了培养学生实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和坚忍不拔的科学品质的平台。因此，将思政元素与课程教学有机结合，可以培养出既有理论知识又有较高科学素养的新世纪大学生。思政元素融入仪器分析课程的实施策略如图1所示。

1.1提升教师自身的综合素养

教师自身的综合素养直接决定了思政教育开展的成败。专业课教师如果自身对于思政教育的内容就没有充分的理解和认识，自然就无法传授给学生[2]。教师坚定的政治信仰、扎实的专业知识、宽广的学术视野是仪器分析课程思政取得成效的基本保证。因此，教师既要具有扎实的专业功底，还要涉猎其他自然学科以及人文学科的相关领域。教师要加强自身专业知识的学习，同时加强马克思主义哲学、分析化学史等知识的研习，以提高挖掘思政元素的敏感力。教师还要及时把握分析化学学科的前沿动态及其对仪器分析的新要求，充分认识仪器分析的内在价值和社会价值，以提升自身的综合素养，提高教书育人的使命感。

摘要:《仪器分析》作为一门应用性和实践性较强的课程，具有知识点多、涉及面广、理论知识晦涩，使其在实际教学过程中常存在一系列问题，急需对该门课程的教学进行改革。本文根据环境工程专业自身的特点，分析该门课程目前在教学内容、教学方法及考核评价方法中存在的突出问题，提出解决相关问题的办法，旨在提高环境工程专业学生对该课程的掌握和应用能力，为学生今后就业应用打下基础。

关键词:仪器分析;环境工程专业;教学改革

《仪器分析》是基于物质的理化学性质，利用科学仪器对被测物质进行定性、定量、形态或结构等分析的一门课程［1］，它涵盖了一系列分析方法，如电化学分析法、质谱分析法、色谱分析法、光谱分析法，等等，是分析化学的一个分支。同时，该课程也是环境工程专业的一门必修课程，是《环境监测》、《环境影响评价》及其他专业课程的基础，在环境工程专业的专业基础课程及专业课程中具有举足轻重的地位。《仪器分析》是一门涉及多个学科领域的、复杂的、交叉性强的课程，如光学、机械学、电子学、计算机学、数学、化学，等等，具有课程知识点多、涉及面广、原理多样等特点［2－3］。以上特点常造成学生在学习过程中认为《仪器分析》是一门仅需记忆的课程，缺乏对课程整体的理解和掌握，更难以将学习内容付诸以实践［4－6］。本文将对近年来在教授环境工程专业《仪器分析》课程过程中存在的问题进行总结，并提出解决的方案，以期为该课程的教学实践提供参考性建议。

1《仪器分析》在教授过程中存在的问题

1.1课程内容

如上所述，由于《仪器分析》课程涉及的内容相对较多，需要掌握的知识点多，且不同方法之间的关联性弱，若要在有限的课时内将所有内容涵盖，可能造成内容讲解不够深入并浮于表面，学生无法真正掌握相关内容。同时，对于环境工程专业学生而言，部分仪器分析方法在今后的相关领域工作或深造过程中较少涉及，若讲授所有内容，对于学生而言在时间成本和精力成本上均存在较大浪费。并且，由于现代仪器分析手段更新较快但课程内容更新较慢，从而使学生在学完本门课程后仍无法在实际工作中应用，造成学习内容与社会需求相脱节。

1.2教学方法

摘要：“仪器分析技术”是高职院校开设的一门重要的专业基础性课程，带有极强的专业性、实践性与实用性。这门课程内容复杂、理论抽象，对实践性要求较高，然而传统的教学模式存在重理论、轻实践、学生听多做少等问题，导致教学效果并不理想。为此，本文引入项目教学法，改进教学模式，以提高仪器分析这门课程的教学效率，促进学生职业素养的形成。

关键词：仪器分析；项目教学法；应用

仪器分析是借助精密仪器去检测表征物质的部分物理或化学性质的相关参数，以确定其化学组成、含量及化学结构的一种分析方法。这是一门交叉学科，涉及化学、物理、数学、电子技术、计算机技术等诸多学科[1]。伴随着社会的快速发展，仪器分析得到了广泛的应用，常用于食品保健与生物监测、环境保护、卫生检验、药品鉴定、医学检验等领域。这门课程理论知识多而复杂，抽象性与实践性强，学生要想学好并不容易。为此，本课题就当前仪器分析教学存在的问题进行分析，引入项目教学法，探讨项目教学法的实施策略。

1仪器分析教学存在的问题分析

1.1教材内容更新速度慢

在信息时代仪器更新速度非常快，而仪器分析课本上所用的仪器设备可能已落后于现实应用。这造成课本内容的时效性跟不上现实分析手段的发展现状。比如，关于气相色谱分析技术，课本上主要是通过检测和计算峰面积进而完成定量分析，实现对数据的分析。实际上，色谱分析仪利用自身配备的色谱工作站便可完成对数据的一站式分析。

1.2知识内容多，学时少

摘要：实验教学是仪器分析课程的重要组成部分，可以促进理论课的教学效果，提高学生的实践能力。文章分析了近年来医学院校仪器分析课程的实验教学现状，针对实验教学中存在的问题给出了具体解决措施并总结了教学改革经验。

关键词：仪器分析；实验教学；教学改革

随着经济的发展和科技的进步，仪器分析作为分析化学的重要分支，在生命科学、材料科学、环境监测、信息科学等领域越来越受到重视［1，2］。我国医学院校的专业设置中，与化学相关的药学、医学检验、卫生检验、预防医学等专业都将仪器分析作为专业基础课。仪器分析内容涉及化学、物理学、电子学以及计算机科学等，是一门实践性很强的综合应用型学科。因此，实验教学作为实践课成为学生学好仪器分析的重要环节。通过实验教学，不仅能够帮助学生理解抽象的理论知识，还可以开拓学生视野，增加学习兴趣，培养学生思考、解决问题的能力。笔者作为仪器分析课程教学的一线教师，参与了近年来广东医科大学仪器分析理论课和实验课的教学改革工作。特别是针对应用性更强的仪器分析实验教学，通过多年实践工作总结了很多宝贵经验。以下是笔者从仪器分析实验教学现状、存在的主要问题以及应对措施等方面做出的工作经验总结。

1仪器分析实验教学现状

1．1面向多专业开设的专业基础课

仪器分析理论知识涉及多学科，因此，我校仪器分析课程是在学生修完基础学科的大学三年级开设。由于培养方向不同，各专业在总学时设置上存在差异。但是，各专业的仪器分析实验教学学时数都接近仪器分析课程总学时数的二分之一，充分体现了实验教学在仪器分析教学中的重要性。以我校药学专业为例，教学大纲制定的仪器分析理论学时数为50，实验课学时数为40，实验课学时占据了较大比例，突出了仪器分析的实践性和应用型的特点。

1．2重视分析仪器在实验教学中的投入和使用

【摘要】

本文针对生物医学工程专业的认知特点，对我校生物医学工程专业开展《医学检验仪器》课程的教学现状进行了探讨，从精选教学内容，增加实验教学，改进教学方法及改革考核形式等4个方面提出了课程改革的几点设想。

【关键词】

医学检验仪器；课程改革；生物医学工程专业

基金项目：

广东省2014年高等教育教学改革项目（GDJG20142116）

生物医学工程专业的主要目标是培养能将工程技术与医学密切结合，能为医疗和医学研究部门进行工程技术服务，能从事医院仪器设备管理和质量保证工作的高级医学工程技术人员[1]。医学检验仪器是医院检验科必不可少的仪器，医学检验仪器学是一门涉及光学、机械、电子、计算机、传感器、生物化学、放射等多领域的交叉学科[2]。该课程与临床免疫、临床检验、临床生化、医学传感器等课程的学习有着密切的联系，对学生的理性思维、逻辑推理、高度抽象以及综合应用等能力的要求较高。我院从2008年开设了《医学检验仪器》作为生物医学工程专业的专业选修课程。课程安排在大学三年级，目前教学大纲学时数为32学时。本人经过多轮的教学实践，深深的感到我院《医学检验仪器》课程教学模式和教学方法亟待改革，为此做了如下方面的尝试和探索。

摘要:仪器分析课程理论知识丰富，实践应用性强，对培养学生的实践能力至关重要。为提高仪器分析教学质量，培养符合新工科建设需要的应用型人才，文章从课程内容、教学方式、实验教学和考核评价方式等方面对仪器分析课程进行了改革与探索。

关键词:仪器分析;教学内容;教学改革

仪器分析是以测量物质的光学、电化学或者物理化学性质为基础的分析方法。其研究运用现代科学理论和实验技术分离、识别与测定物质的组成、种类、成分与含量及其化学形态等，是分析化学的重要组成部分。《仪器分析》课程是我校化学工程与工艺、高分子材料、新能源材料与器件、环境工程以及食品科学、生物工程、生物技术等专业学生的一门重要的基础课。该课程本身内容繁多，涉及光分析、色谱分析、热分析、电化学分析、质谱分析及核磁共振分析等，是一门理论性和实践性很强的学科，对于学生获取新知识、实现知识和能力的转化、理论与实践的结合起着举足轻重的作用［1］。该课程体系汇集了多学科的最新理论知识和最新研究成果，理论深、教学内容涉及面广，尤其是在当前工程教育专业认证背景下，工科背景仪器分析课程的实践性更强、更新速度更快、难度更大［2］。因而仪器分析课程教学内容和方式方法也需要不断改革与调整。本研究从优化课程内容，丰富教学方式，加强实验教学和改革考核评价方式等方面对仪器分析课程的改革进行了改革和实践。

1优化课程内容

课堂教学是一门课程教学的核心，优化课程教学内容对提高课堂教学质量十分重要。仪器分析方法的种类繁多，范围涵盖较广，根据专业特点和实际应用不同，各专业的学习内容应有所区分。比如食品和烟草相关专业侧重于光学分析和色谱分析方法，而较少涉及电分析法;对高分子材料、环境工程、化学工程与工艺专业而言，电化学有较重要地位。在实践教学中，就要根据学生专业情况有所侧重，对课程内容进行整合和优化，重点尽可能与各专业实际应用保持一致。比如对食品专业，将教学内容优化为光谱(紫外可见吸收光谱、红外光谱和原子光谱)和色谱(气相色谱和液相色谱)两大模块5种仪器方法。这两大模块各成体系，每个模块内的方法分析原理基本相同。为便于学生理解和接受，我们将更容易理解的光学分析法放在第一模块讲，在光学分析法中，又以紫外可见吸收光谱法作为重点，详细讲授基本原理、仪器结构、定量定性分析方法及实际应用等内容，而后的红外光谱和原子光谱法则与前面内容类比对照学习。在实际应用中测定的往往是复杂的混合物，比如烟叶香味成分的测定，必须经过分离之后再测定，由此引出色谱法模块的内容，最后再对各模块内的各方法进行对比总结。通过对课程内容的整体优化，消减了学生对教材中公式、谱图、仪器流程图等感性的畏难心理，且有主线的贯穿教学方式也是国内学生容易接受的一种教学方式。

2丰富教学方式

仪器分析课程内容枯燥，知识点密集，我们在教学中采用多种教学方式。讲授、问答、演示和探究等方法结合使用，教学效果较好。传统讲授结合现代多媒体教学手段，探索“互联网+教育”模式，力求形象生动，方便学生理解和记忆。除了正常讲授，抽出一定时间开设讨论课，学生分组查资料，总结归纳，提前做好PPT，上台讲解和演示，小组讲解后全班讨论，最后教师总结。这种教学方式强调师生角色互换，加强学生的主体地位，让学生变被动为主动，自主规划学习内容、学习节奏和呈现知识的方式，促成他们的个性化学习。坚持以学生为主体，能够使学生积极主动、思维活跃，结合教师讲解可以使学生对知识的掌握更加全面牢固。

【摘要】

仪器分析作为农林院校食品、林学、环境、生命、应化、化工等本科专业的核心专业基础课，对学生后续课程学习及进一步深造的研究生阶段学习起着非常重要的作用。我们通过对几年来仪器分析教学工作的思路整理，总结出几点适合我校本科生的教学方法和教学心得。

【关键词】

仪器分析；教学设计；教学改革

【基金项目】

本文系黑龙江省高等教育科学研究立项课题（编号：14G012）、哈尔滨工业大学省级研究生教育成果奖培育项目“化学化工类研究生创新能力培养研究与实践”（编号：CGPY-201420）和西北农林科技大学教学改革项目“分析化学‘五位一体’创新人才培养教学模式的构建与实践”（编号：JY1503038）的研究成果。

一、学校课程总体情况介绍