摘 要：仪器分析是应用化学专业的一门重要的专业基础课程，是培养学生分析解决问题能力和创新实践能力的重要课程。随着高校教学改革的不断深入，应用型高校仪器分析课程教学中存在着实验内容与实际应用脱节、学生实践能力不足、学生缺乏学习兴趣等问题，在教学中应该加强对学生能力的培养，将理论知识和实践能力紧密结合起来。基于此，文章分析了应用化学专业仪器分析课程教学中存在的问题，提出了相应的改革措施，如转变教学理念，完善教学内容、丰富教学方法和手段、加强实践教学等，旨在提高应用型高校仪器分析课程教学质量，培养学生的动手能力和创新实践能力，提高学生的综合素质。

关键词：应用型高校；应用化学专业；仪器分析课程；教学改革

引言

仪器分析是化学、环境、材料、制药等应用化学专业的一门重要的专业基础课程，是理论与实践相结合的一门技术，在研究物质性质、结构及其变化规律的同时，也研究物质的质量、数量及其变化规律。在化学分析领域，仪器分析是必不可少的一个重要环节，其在各种分析方法中起着决定性的作用。随着现代科学技术的发展，仪器分析技术已成为一门重要的技术手段，被广泛应用于医药、食品、化工等领域。仪器分析课程具有较强的理论性和实践性，而且是一门实践性很强的学科。在教学过程中，教师要根据应用化学专业人才培养目标和应用型人才培养要求，结合本课程特点，合理设置课程内容，改革教学方法和手段。

一、应用化学专业仪器分析课程教学中存在的问题

（一）学生的学习兴趣不高

从表面上看，学生学习仪器分析课程的兴趣不高，是因为学生没有意识到这门课程在专业中的重要性，以及它与未来职业的联系。实际上，这主要是由该课程的性质所决定的。一方面，仪器分析课程中涉及到理论知识比较抽象，尤其是化学实验课中涉及到的一些复杂、精密的实验过程，使学生感到枯燥乏味。另一方面，由于仪器分析课程大多以实验课为主，而目前实验室建设普遍滞后，很多实验设备都是在上世纪九十年代以前引进的。对于以培养应用型人才为目标的应用化学专业来说，这些设备显然已经不适合学生进行仪器分析实验了。这就使得学生学习兴趣不高，甚至对仪器分析课程产生抵触情绪，这样就进一步影响了教学效果。

（二）教学内容过多、过于陈旧

目前，仪器分析教学内容主要包括：仪器的结构与工作原理，仪器的使用，实验方法，数据处理及实验结果的解释。理论教学内容涉及：物质分析化学、光谱学、色谱学。此外，还有部分内容与无机化学、有机化学等其他相关课程有联系。由于应用化学专业开设仪器分析课程时间短，因此这些理论知识多以知识点或知识点的形式呈现，学生掌握起来有一定难度。例如，光谱学部分中有关谱线的概念、吸收光谱、发射光谱等内容，学生只能简单地理解为谱线是有颜色的物质所发出的光。而谱线实际上是一系列电磁波谱中的一种或几种波长范围内的光。例如，在色谱分析中，色谱柱是用来分离不同成分的一种材料，色谱柱又称为固定相，其功能就是把不同成分从样品中分离出来。因此，色谱柱其实就是固定相。课程中关于谱线的概念、仪器使用等内容与无机化学和有机化学等相关课程有联系，但内容过多。

（三）实验课时偏少

仪器分析是一门理论性和实践性都很强的课程，仪器分析实验课是仪器分析教学中的重要组成部分。在传统仪器分析课堂教学中，实验课多安排在理论课教学之后，其目的在于巩固和加深学生对理论知识的理解。然而，由于实验室建设投入不足、实验室开放时间不灵活等原因，很多学校在仪器分析课程的实践教学中并未开设实验课。对于应用型高校来说，应用型人才的培养是其主要目标，因此，对于仪器分析实验课的开设必须进行改革。具体而言，应该在保证理论课教学时间的基础上，增加实验课时，以满足应用型人才培养的需求。但是，由于实验室资源不足以及受实验室建设投入不足等原因的影响，目前应用化学专业仪器分析实验课学时普遍偏少。例如：以2018年为例，我院应用化学专业仪器分析实验课开设人数为62人（不含见习生），仅占总学生人数的11%左右。这在很大程度上影响了学生对仪器分析课程学习的积极性和主动性，进而影响到学生对应用型人才培养目标的实现。

（四）实验教学方法和手段落后

实验教学是仪器分析教学的重要组成部分，是提高学生实践能力和创新能力的重要环节。目前，由于实验课时有限，大部分学生实验只能在教师规定的实验内容和实验步骤中完成。这种传统的教学模式使学生在实践中更多地扮演“学生”的角色，而教师则扮演“工程师”的角色。这样不仅使学生更多地参与到实验室中，而且可以使学生掌握仪器分析实验操作技能和基本理论，培养他们分析问题、解决问题的能力。但在仪器分析实践教学过程中，教师多采用传统的讲授和演示方法进行教学，缺乏对学生动手能力、分析解决问题能力的培养。在教学过程中，由于教师对仪器的使用不够熟悉，有时会出现仪器损坏现象而无法正常进行教学。这样不仅浪费了大量资金和时间，而且使学生无法获得应有的理论知识和实验技能，直接影响到所学专业课程的学习。

二、应用型高校应用化学专业仪器分析课程教学改革措施

（一）转变教学理念，完善教学内容

仪器分析作为应用化学专业的一门重要课程，是理论知识与实践操作相结合的一门课程。在教学中应以学生为主体，教师为主导，加强学生的主观能动性。教师在教学中应转变教学理念，将仪器分析的学习融入到应用化学专业人才培养方案中，做到“以需定教”“因材施教”。例如，在讲授过程中可以结合学科发展前沿知识，将现代信息技术引入到仪器分析的课堂教学中，使学生了解到仪器分析在化工、环保、食品、生物等领域的应用价值；结合企业实际需求，引入仪器分析在食品检测、环境检测和生物制药等行业的应用实例。另外，教师应根据企业对人才的需求进行课程设计，及时更新教学内容。例如可以在介绍色谱技术应用于食品分析中时增加食品中农药残留检测实例；在介绍色谱分离技术应用于环境检测中时增加废水处理、污水排放和废气排放检测实例等。

（二）丰富教学方法和手段，提高学生学习兴趣

传统的教学方法和手段，主要采用讲授法，教师讲授，学生被动接受，教学效果欠佳。因此，在仪器分析课程教学中要不断丰富教学方法和手段，激发学生学习兴趣，提高学习效果。在课堂讲授中采用多媒体教学手段，将相关仪器的结构、原理和实际应用进行讲解，形象生动。在介绍原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪等仪器时，采用动画演示方式进行讲解，使抽象的仪器原理变得具体可感。在实验教学中采用虚拟仿真实验技术进行模拟实验教学，如模拟检测样品中某种元素含量的实验、模拟检测样品中某种元素含量的虚拟仿真实验等。通过多媒体教学和虚拟仿真教学等手段的应用，激发学生的学习兴趣和热情，提高了课堂效率。

（三）加强实践教学，培养学生综合能力

应用型高校仪器分析课程的教学应该与社会需求和行业需求紧密结合起来，增加实践教学，培养学生的综合能力。在仪器分析课程教学中应该加强实践教学环节，比如让学生参加仪器分析实验技能竞赛，通过比赛进行学习和交流，巩固所学的知识，提高动手能力；在实验课上采用分组形式进行实验操作，提高学生的协作能力；结合专业特点和仪器分析课程特点，增加综合性、设计性实验和创新性实验等。例如，在有机成分的测定中增加了有机成分的鉴别实验、利用分光光度法测定无机物质含量等综合性实验；在色谱分析中增加了色谱分离的方法和定性鉴别的内容；在光谱分析中增加了紫外吸收光谱、核磁共振波谱等内容；在光谱分析中增加了紫外可见分光光度计的使用方法等。这些实践教学能够培养学生独立思考能力、动手能力和创新能力。

（四）加强校企合作，提高学生创新能力

在应用化学专业仪器分析课程教学中，实验内容的设置应该注重学生实践能力的培养，在实验教学中要引入企业生产实践中所用到的仪器，丰富仪器分析课程的内容，结合仪器分析课程教学内容设计综合性、创新性实验项目。通过让学生参与到企业的生产过程中，增强学生对实际生产过程的了解和认识，加深对理论知识的理解。在企业进行仪器分析实验教学时，企业也可以为学生提供实践场所，让学生有机会参与到仪器分析实验操作过程中，培养学生的动手能力和创新能力。将企业生产实际和课堂教学相结合，让学生在掌握理论知识的同时，提高其实际动手能力和创新意识。通过这种方式，既提高了学生对知识的掌握程度，也提高了学生实践动手能力。

（五）建立多元化的考核方式

应用型高校仪器分析课程的考核方式应与人才培养方案相一致，建立多元化的考核方式。在考核内容上，仪器分析课程应该注重理论与实践相结合，采用实验考核方式，理论和实验均应该设置一定的学分比例，最终的成绩应该包括平时成绩（10%）、实验成绩（20%）、期末考试成绩（30%）、实验报告（20%）等部分。在考核内容上，不仅要考查学生对理论知识的掌握程度，更要考查学生对仪器分析技术的实践运用能力。在考核方法上，注重过程性考核和终结性考核相结合，平时成绩主要包括课堂讨论、作业、实验报告等。期末考试主要以理论知识为主，包括笔试和上机操作等方式进行。在实际教学中应该将学生的平时表现、学习态度、课堂参与情况等纳入到考核体系中来，这样才能充分调动学生的学习积极性和主动性，促进教学效果的提高。

（六）加强三维动画技术的应用效果

三维动画技术，能够将抽象的理论知识形象化，是提高学生学习兴趣的有效途径。仪器分析课程涉及的内容繁多，传统教学方法无法直观展现仪器的内部构造和工作原理，且部分仪器操作步骤过于繁琐，对于应用化学专业学生来说理解起来有一定难度。以分析天平为例，传统教学过程中，学生无法直观地了解天平内部构造和工作原理，在理解起来有一定难度。利用三维动画技术可以将天平内部构造和工作原理展示给学生看，使学生对天平有一个直观的了解。对于仪器操作步骤繁琐的问题，也可以利用三维动画技术进行演示，比如将实验室中使用到的各种仪器进行虚拟操作演示，使学生可以直观地了解仪器的操作步骤。三维动画技术能有效地激发学生学习兴趣。例如在讲解分光光度计和原子吸收分光光度计时，通过三维动画技术能够将其内部结构和工作原理展示给学生看，使学生能够更直观地理解仪器的结构和工作原理。

结语

随着“互联网+”时代的到来，数字化、智能化等先进技术与教学相结合，对教师和学生提出了新的要求。在教学中应转变教学理念，将传统教学方式与新技术、新方法相结合，完善教学内容，丰富教学方法和手段，实现教学方法多样化，提高学生学习兴趣和主动性；通过开设线上线下混合式课堂，采用翻转课堂的方式进行课堂教学，引导学生参与到课程设计中来；在实验考核中加入综合评价体系，提升学生动手操作能力、综合分析能力和解决问题的能力；在毕业设计中增加仪器分析实践环节，将仪器分析理论知识与实际应用紧密结合起来，提高学生的创新实践能力。通过对应用化学专业仪器分析课程教学进行改革探索与实践，使得仪器分析课程内容更加丰富、教学方法更加多样化、考核方式更加科学合理，使学生掌握更多的知识和技能，培养了学生的创新意识和创新能力。同时也为应用型高校培养高素质人才提供了新的思路和途径，使应用型本科院校能够为社会提供更多的应用型人才。

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基金项目：黑龙江省教育厅规划课题（GJC1319066）

作者简介：陈利强（1983-），男，江西省樟树人，教授，研究方向：应用化学教学