大學(xué)化學(xué)儀器分析演示實(shí)驗(yàn)開(kāi)放與管理論文

　　摘要：大學(xué)儀器分析的教與學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)的支撐，只有合理的安排與科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，才能使大學(xué)本科生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的操作與觀摩達(dá)到固化儀器分析的理論教學(xué)成果的目的。在實(shí)際中簡(jiǎn)單而短時(shí)間的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)很難保證學(xué)生能學(xué)會(huì)并熟練地掌握多種大型儀器的操作方法，因此，儀器分析的演示實(shí)驗(yàn)在大學(xué)本科儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程學(xué)習(xí)中發(fā)揮著極其重要的作用。結(jié)合多年的儀器分析與儀器分析實(shí)驗(yàn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就儀器分析演示實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放與管理提出了一系列高效、靈活的教學(xué)與管理方法。

　　關(guān)鍵詞：大學(xué)化學(xué)；儀器分析；演示實(shí)驗(yàn)；管理

　　隨著時(shí)代的發(fā)展，先進(jìn)的分析儀器與大型儀器逐漸成為大學(xué)本科生必須學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)與必須掌握的基本技能，而大學(xué)擴(kuò)招以后又極大地增加了普通院校的硬件與經(jīng)費(fèi)等方面的壓力，讓每一位大學(xué)生都能通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作達(dá)到熟練使用大型儀器的目的顯然是不切實(shí)際的[1]。因此，大型儀器的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更多的是采用演示實(shí)驗(yàn)，特別是特大型儀器更是如此。演示實(shí)驗(yàn)成為保障儀器分析教學(xué)質(zhì)量的重要手段，演示實(shí)驗(yàn)室也是本科生儀器分析學(xué)習(xí)的重要場(chǎng)所。為了使儀器分析實(shí)驗(yàn)室能夠有效地發(fā)揮功能，作者結(jié)合多年儀器分析理論與實(shí)驗(yàn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就大學(xué)本科生儀器分析實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放與管理以及演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)談?wù)勛约旱目捶ǎ�希望能為相關(guān)工作人員提供一定的借鑒。

　　1儀器分析實(shí)驗(yàn)的分類(lèi)

　　儀器分析包含的知識(shí)非常多，既有化學(xué)知識(shí)，又有物理知識(shí)；既有光學(xué)知識(shí)，又有電學(xué)與磁學(xué)知識(shí)[2-3]。此外，儀器的種類(lèi)也比較繁多，且價(jià)格也有很大的差異，有幾十萬(wàn)元一套的儀器，也有幾百萬(wàn)元一套的儀器。對(duì)一般院校來(lái)說(shuō)，在分析儀器的投入與建設(shè)上壓力都是巨大的。對(duì)于一般的儀器，可以有多臺(tái)套，但是對(duì)于超大型儀器一般保有一臺(tái)。因此，很有必要根據(jù)分析儀器的數(shù)量來(lái)合理地選擇教學(xué)方法，如對(duì)于一般的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)、紫外光譜實(shí)驗(yàn)，由于這些儀器一般單臺(tái)套的價(jià)格不超過(guò)十萬(wàn)元，大多數(shù)院校都會(huì)保有多臺(tái)套，因此這些實(shí)驗(yàn)可以采用小循環(huán)實(shí)驗(yàn)增加本科學(xué)生的上機(jī)時(shí)間與操作次數(shù)，以達(dá)到熟練掌握的教學(xué)目標(biāo)。而像質(zhì)譜、掃描電鏡等特大型儀器，這些儀器本身價(jià)格非常昂貴，運(yùn)行成本高，只能采用大循環(huán)的教學(xué)方法，由教師設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生觀摩的方式開(kāi)展比較適合，如針對(duì)本人工作單位的儀器分析教學(xué)任務(wù)重（近400人）的情況，采用分組循環(huán)的方式進(jìn)行演示教學(xué)比較合適；對(duì)于電化學(xué)中的循環(huán)伏安法實(shí)驗(yàn)，就采用分組小循環(huán)方法進(jìn)行，保證每一位同學(xué)都能充分地操作儀器，熟練地掌握循環(huán)伏安法。只有在完成儀器分析實(shí)驗(yàn)的分類(lèi)后，才能合理地安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并篩選出演示實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目與內(nèi)容。

　　2儀器分析演示實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放

　　由于演示實(shí)驗(yàn)的操作者一般為實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員，所以會(huì)因?yàn)椴僮髡呔邆浞浅Ｊ炀毜牟僮骷寄芏�大大提高教學(xué)效率，從而使演示實(shí)驗(yàn)[4]具有高效、安全、直觀與順利等特點(diǎn)，因此可以讓演示實(shí)驗(yàn)變得更加開(kāi)放，提高演示實(shí)驗(yàn)的次數(shù)增加本科生觀摩的頻次，從而提高教學(xué)效果[5-7]。首先，建立一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放系統(tǒng)。系統(tǒng)中要明確開(kāi)放的對(duì)象，如要確定面向全校理工科本科生，還是只限于化學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科生。對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放時(shí)間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)公布，方便本科學(xué)生們安排觀摩時(shí)間。充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)與多媒體技術(shù)，編制實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)視頻與動(dòng)畫(huà)，生動(dòng)形象地說(shuō)明儀器原理、操作要點(diǎn)、注意事項(xiàng)，最大限度地調(diào)動(dòng)本科生的主觀能動(dòng)性，提高他們對(duì)儀器分析的學(xué)習(xí)熱情[8]。其次，可以組織本科生開(kāi)展探究性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。由于探究性教學(xué)活動(dòng)形式多樣，可以不拘一格地鼓勵(lì)本科生討論、改進(jìn)與制作演示實(shí)驗(yàn)。當(dāng)代大學(xué)生身處于信息化時(shí)代的大潮流中，他們往往都具有一定的計(jì)算機(jī)技能水平，而且拍攝視頻的工具非常容易獲得，手機(jī)、相機(jī)均可完成，視頻制作與處理軟件也極易掌握，因此完全可以鼓勵(lì)他們參與自制演示實(shí)驗(yàn)，提高其綜合能力，促進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。最后，演示實(shí)驗(yàn)還應(yīng)開(kāi)放于社會(huì)、開(kāi)放于網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)放于周邊院校。只有全面地開(kāi)放，才能促進(jìn)交流，才能獲得真誠(chéng)的評(píng)價(jià)，也將收獲有價(jià)值的批評(píng)與建議，促進(jìn)演示教學(xué)的發(fā)展與提高。同時(shí)，也能擴(kuò)大學(xué)校的影響，宣傳學(xué)校的儀器分析硬件設(shè)備，使大型儀器更好地融入社會(huì)生產(chǎn)之中，并為社會(huì)生產(chǎn)服務(wù)。

　　3儀器分析演示實(shí)驗(yàn)的管理

　　首先，根據(jù)不同的演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，編制一個(gè)由易到難、由淺到深的順序表，對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)室的全部大型儀器進(jìn)行編號(hào)管理，并建立一個(gè)合理的信息庫(kù)。此外，還應(yīng)完善管理日志，詳細(xì)記錄有關(guān)修改、增減、更新的工作。對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的崗位與人員進(jìn)行規(guī)范化的管理，并定期培訓(xùn)，增加他們的進(jìn)修機(jī)會(huì)，提高理論與實(shí)踐水平，更好地滿(mǎn)足儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其次，儀器分析演示實(shí)驗(yàn)是儀器分析教學(xué)的重要組成部分，科學(xué)管理是全面提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證，因此，必須搞好演示實(shí)驗(yàn)的管理工作，并不斷完善管理制度。由于演示實(shí)驗(yàn)是教學(xué)活動(dòng)，它離不開(kāi)活動(dòng)的開(kāi)展者高校教師與活動(dòng)對(duì)象大學(xué)生，因此演示實(shí)驗(yàn)的管理還必須遵循操作性強(qiáng)的原則和人性化的原則，操作的管理不能都是無(wú)效的管理，非人性化的管理既傷害演示實(shí)驗(yàn)教師的積極性，又傷害本科生的學(xué)習(xí)熱情。為了提高儀器分析演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量和建立良好的運(yùn)行機(jī)制，必須先建立科學(xué)、有效、合理的管理模式。

　　4結(jié)束語(yǔ)

　　儀器分析是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，是利用比較特殊的儀器對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性、定量與形態(tài)分析。分析方法包括十多種，而且每一種方法所依據(jù)的原理、測(cè)量對(duì)象、過(guò)程與應(yīng)用情況各不相同。常見(jiàn)的小型儀器對(duì)本科教學(xué)來(lái)說(shuō)，可以靈活地采用小循環(huán)多次操作使用，使本科生熟練掌握，而大型與特大型儀器往往臺(tái)套數(shù)非常有限，因此，在許多高校中儀器分析演示實(shí)驗(yàn)在大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中發(fā)揮著極其重要的作用。高校演示實(shí)驗(yàn)的公開(kāi)更大限度地使大型儀器更好地服務(wù)于社會(huì)，搞好儀器分析演示實(shí)驗(yàn)工作，也能促進(jìn)高校教育教學(xué)水平的提高。

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