仪器分析课程篇1
《仪器分析》课程内容多，原理较抽象，仪器结构复杂，在课程教授的过程中可以借助多媒体，通过图片、动画、视频等形式，形象地将课程所涉及的仪器、结构、原理等内容展示出来，给学生更多的表观感受。但在课程的讲授过程中，多是通过提问、课堂练习等形式进行师生间的交流，教师多是进行引导，是以教师为主体的学习。在这种教学模式中，教师起主导作用，学生多是选择被动地接受，师生间的交流缺乏动力。
基于问题的学习（pBL）教学法亦即以问题为基础的教学法，是一种提出问题，并以学生为中心，采用分组讨论的形式分析问题、解决问题的方法。这种方法能够体现出以教师为主导、学生为主体的教学原则。而实现这种教学模式，在本校，对现阶段的《仪器分析》授课相对转变幅度较大，教师要相应转变教学的方式、方法和手段，这无疑跨度较大；并且学生作为教学主体，需要准备的材料较多，反而会增加学生的负担。而为实现以从“教”为中心向以“学”为中心的转变，从“传授模式”向“学习模式”的转变，本校也同样在教学方法、教学手段上作了相应的改进。如在对预防检验专业学生的教学时，在电化学基础这一章的讲授过程中，采用学生先自行搜集资料，并将整章内容分为几个部分，每个部分都由1名学生通过多媒体进行讲授，最后再组织进行讨论。在整个教学的过程中，教师则需要把握好节奏和时间，调整学生讲授内容，避免偏题、跑题等现象，教师更像一个宏观调控者，而学生则是主角。又如在药学班的课程讲授过程中，对于毛细管电泳这一章的学习，先是将其划分为几个问题，而后针对这些问题，通过学生的分组讨论进行教学。
在整个教学过程中，教师已经开始转变教学方式和方法，并依据学生实际情况和课程特点，在授课时增加了以学生为主体的元素，增强了师生间的交流，使学生在知识、能力和素质上获得全面提升。
2重视实验教学，培养学生自主能力
《仪器分析》实验是理论教学在实践中体现的一个重要方面，通过实验可以锻炼学生分析问题、解决问题的能力，培养学生自主学习的能力。而实验教学，任务不在“教”，而在“学”，即要让“教师将知识传授给学生”转变为“学生自己去发现和学习知识”，从“教、授”向“学、创”进行转变。在进行实验教学时，本校主要选择了验证性、综合性、设计性3种性质的实验来供学生实验，通过验证性实验，理解、掌握仪器分析的基本原理；通过综合性实验，提高学生综合运用所学知识的能力；通过设计性实验，考查学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。通常在理论课教学开展一段时间后，开放实验室供学生参观学习，目的在于让学生对所学仪器有一个直接的感观认识，了解仪器的一些基本结构、性能，这样在理论课的讲授中就更加便于理解。
一般实验教学大体都是实行“实验预习-课堂实验-课后完成报告-教师评阅”的模式，仍然是“教、授”的模式，因此如何向“学、创”转变呢？在实验课授课时，由于需要锻炼操作能力，因此，培养学生自主能力是主要目的，过多的讨论反而会影响教学效果。在实验时可以采用问题引导的方式，由学生针对问题进行相应讲解。如：“生物缓冲溶液的配制及pH值的测定和调校”这一实验为设计性实验，在实验前需要学生查阅生物缓冲液配制方面和pH计使用相关的资料，拟定相应的实验方案，而后由教师评阅后，提出修改意见，最后根据学生设计出的实验方案，安排实验、准备材料。在实验授课时，则可由学生亲自阐述自己设计的方案，讲明需要注意的地方，同组的学生可以相互讨论，而后由授课教师讲评，再根据学生方案开展实验。整个过程中以学生自主学习为主，通过这种模式培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，同时锻炼了学生的操作能力和自主学习能力。
《仪器分析》是一门不断发展的科学，随着时代的进步，分析仪器不断更新换代，性能、效能越来越高，但其基本原理是不变的，仪器的基本结构也不会发生变化。学习这门课程就是要掌握其不变的环节，用发展的、创新的眼光去看待仪器的更新。就医学院校的学生而言，学习好这门课程对于以后的专业学习以及实践都有很大的帮助，而如何教授好这门课程，提高教学质量则是重中之重。在面向医学类专业的教学过程中，本校已逐步开展了以“提高学生学习质量，使学生在知识、能力和素质上全面提升”为目的的教学改革，将以“教”为中心向“学”为中心逐步转变，对部分课程教学进行重新设计。对教师而言，需要密切关注仪器分析的发展方向和科研动态，补充能量，加强对学生的指导；对学生而言，要逐渐适应角色转变，在教师的引导下，开阔知识视野，掌握学科知识。
仪器分析课程篇2
关键词：食品专业；仪器分析；教学改革；探索
“仪器分析”是基于物质的组成、状态和结构特点从而探究其存在、运动规律的一门学科，也是一门理论和技术含量高、应用性强的课程[1]。近年来，分析仪器已在化工产品行业、食品科学、生命科学、环境科学、生物资源利用、农副产品检测检验等领域得到广泛应用；而作为与大家息息相关的食品安全分析与检测问题更是得到了前所未有的关注[2]。鉴于此，陕西师范大学已在食品专业本科生和研究生的课程培养体系中分别开设了“仪器分析概论”和“现代仪器分析”，即食品质量与安全、食品科学与工程、食品工程专业硕士和食品科学与工程一级硕士点所有学生都必须学习“仪器分析”类课程。经过几年的教学实践，发现学生对各种分析仪器的基本原理有了一定程度的理解、动手使用大型分析仪器的操作能力有了一定程度的提高，但离培养目标还有一定差距。
1“仪器分析”课程存在的问题
目前，就食品专业研究生而言，“仪器分析”课程在教学实践中存在的问题或难点主要有以下几方面。
1.1学生专业知识差异
学生本科阶段专业差异较大，导致研究生期间无法按统一内容体系授课。研究生在本科时的专业主要有食品质量与安全、食品科学与工程、生物工程、化学、农业机械等，不仅专业差异大，而且来自不同学校（有农业院校、理工院校、师范院校，还包括一些三本院校）其课程培养体系也有较大差异；有些专业的学生本科阶段系统学习了“仪器分析”类课程（如来自化学专业的学生），有些专业只是作为选修课简单介绍了“仪器分析”课程的部分内容，而有些专业甚至根本没有接触过仪器分析方面的知识。
1.2理论与实际差异
由于仪器设备及分析方法发展日新月异，新仪器、新技术和新方法不断开发应用，致使课程讲授内容越来越多，教材也快速更新[3]。该不该把新的仪器和方法及时增加到教学中去，成了教师上课时面临的尴尬抉择；如果增加内容势必会挤占其他计划课时、降低教学效果；如果不增加新仪器设备和新方法方面的内容，待学生毕业走上工作岗位时，他们将会发现自己大学期间所学的知识已经有部分落伍或淘汰了，从而一定程度上背离了培养目标。
1.3课程与教学差异
就“仪器分析”课程内容来说，各种仪器设备及分析方法具有相对独立的原理和理论基础，即各章内容之间联系较少，因而课程显得庞杂，不够系统。同时，分析仪器理论涉及知识面广（含物理学、化学、生物化学、高等数学和计算机科学等）；学生在学习过程中普遍感觉课程内容抽象、难于理解和掌握。更重要的是面对抽象的新仪器和新方法介绍，学生学习兴趣更是不高、教学效果也不佳，学生动手和应用能力并不能真正得到有效提升。
1.4实践差异
学生人数多（一般每个专业70人左右，就研究生而言也有50人左右）、仪器数量少（实验平台上大部分仪器都只有1台，甚至食品行业最常用的液相色谱、气相色谱也仅有1台），导致该课程的实验内容部分无法确保每人都有接触或真正实际操作仪器的机会，降低了授课效果。以上问题是在教学实践中遇到的棘手问题，这也为“仪器分析”的教学带来一定困难。因此，如何做好食品专业“仪器分析”类课程的教学改革、有效培养学生的创新能力和动手实践能力、提高学生的综合素质，成为当前该课程教学的一项重要而迫切任务。
2“仪器分析”教学改革与实践
结合近年来的教学实践和学院实际情况在以下方面进行了改革。
2.1改革教学内容、优化课程体系、突破教学难点
目前，虽然市面上有很多仪器分析方面的教材，但还没有食品专业专用的仪器分析类教材。因此，在实施教学前根据食品专业特点和学生的知识结构现状选择合适的教材，并且对教材内容进行适当取舍，节选出与专业密切相关的基本理论、基本方法、基本实验技术作为重点教学和实验内容，从而进行重点讲解。而对于一些较新的仪器设备及方法，则与各大仪器公司合作，邀请其工程师到学校以专题讲座形式授课，从而更生动、形象简化学生课堂学习的难度。同时，为了增加教师课堂讲解的知识性和趣味性，上课时将教师在实际研究过程中最常用的仪器及所获得到的结果、经验教训融入课堂教育中。这也是本课程教改创新的思路之一，尤其对研究生教育至关重要。从当前效果来说，还是令人满意的。
2.2改革教学方法、运用科技手段、提高教学效果
鉴于现代仪器分析内容繁多、原理抽象、仪器结构复杂，传统的教学手段缺乏具体深入的体验、感受认识；同时，其承载信息的种类和能力都十分有限,满足不了现代教学的需要。因此，在课程教学实践中充分运用了陕西师范大学在多媒体教学技术和网络资源方面的优势开展虚拟实验教学，把分析仪器的结构图、各部件内部结构、检测原理、检测步骤等制作成可视化图片和动画，既提高学生的学习兴趣，又可以让学生高效率地学到知识。同时，还充分利用已报废的陈旧仪器设备对其拆解和组装演示进行解剖式教学，以提高学生对各种仪器的认知感。
2.3改革实验教学方式、针对性设计实验、提高实验效果
食品专业“仪器分析”课程由理论教学课和实验2部分组成，而实验是实践中非常重要的环节，也是当前比较薄弱的环节。一是仪器设备资源不足，有些大型仪器设备价格昂贵、维护费用高，为防止学生损坏仪器，对学生开设的仪器分析实验多为教师演示、学生观看的走过场模式；二是实验内容针对性不强，有些可能与部分专业研究生（多为食品工程硕士）的论文研究方向相关性不强，而且其中验证性实验偏多，导致内容较滞后，学生积极性不高。为解决这些问题，我们在实践中的做法是在开设实验前由学院负责仪器设备的教师提供大型分析仪器设备清单，并由研究生、本科生结合自己以后的研究方向或其所在实验室使用频率较高的大型仪器进行选择，然后带着问题进入实验室，这样在一定程度上就可以避开同时围着一台仪器，无目地随意观看的局面，调动了学生的积极性，从而确保了开设实验的针对性和有效性。这也是本课程改革的创新思路之二。
2.4改革考核方式、理论与实验并重、注重实际应用
食品专业“仪器分析”课程考核过去常采用理论考试，实验课基本不作考核，往往导致学生旷课或忽视实验课的重要性。为此，教师将“仪器分析”的考核分为理论考核和实践考核，将实验课和理论课摆到同等重要位置，而且理论课不再以写论文的形式考核，从而提高学生对实验课重要性的认识以及实际动手操作能力，达到课程培养目标。
3结语
经过以上对该课程在教学内容、方式和考核方面的改革与实践探索，初步取得了一定成效。但在实践中也遇到了一些新的问题，这也是下一步将要改革和探索的内容。
作者:张清安单位:陕西师范大学
参考文献：
[1]张晓莉，张清安，申远.校企合作培养食品工程硕士的实践与探索[J].安徽农业科学，2015（20）：387-388.
仪器分析课程篇3
[关键词]仪器分析理论课程实验课程师资队伍
随着科学技术的迅速发展，高等农业院校仪器分析课程的开设班级逐年增多，几乎涉及农业院校的各个专业，同时被本科生、专科生和研究生所选择。仪器分析课程是多学科交叉性、发展性和前沿性的科学，涉及内容广泛，理论较为抽象。该课程内容繁多，学科交叉明显，汇集了化学、物理学、数学和计算机科学等学科的最新成就，学生不易理解。尤其对于化学基础知识相对薄弱的非化学专业的学生矛盾尤为突出。所以仪器分析课程应从多方面着手提高教学质量，满足社会需求。
针对《仪器分析》课程教学现状及存在的弊端，在不断总结归纳实际教学活动过程中体会的基础上，本文通过近几年的实践从理论教学、实验教学内容和形式以及师资队伍的管理三个方面对《仪器分析》课程教学方法进行探讨和总结。
一、理论课程教学方法的探索
（一）《仪器分析》课程的多层次教学
仪器分析是根据物质的光、电、声、磁、热等物理和物理化学特性对物质的组成、结构、信息进行表征和测量的分析方法，是学生必须掌握的现代分析技术。由于农业院校各专业的化学基础以及学生专业的需求不同，我们将学生分为非化学类专业本科生、化学类本科生（如应用化学专业）和研究生三个层次，对各层次教学大纲、学时数进行了相应的修订，例如，对于非化学类本科生，课时数为40学时，其中包括10学时实验。而化学类专业的本科生学时数为80学时，包括40学时实验。取得了较好的教学效果。
（二）针对不同专业调整教学重点
对于大多数的非化学专业的本科生来说，不同专业对《仪器分析》课程的要求不同，这是为大家所共识的。因此，以往的做法往往是根据不同专业的特点砍掉一部分内容，重点讲一部分内容。但我们认为学生将来就业情况具有不确定性，因此，应该在教学内容上统一完整，在此基础上可针对各专业的需求重点讲解。如植保专业可重点讲解农药残留的测定；环境保护专业可重点讲解重金属、有机污染物等的测定。经过几年的教学观察和学生的反馈，得到了学生和用人单位的认可和好评。
（三）加强多媒体教学及“微课”的建设
多媒体计算机辅助仪器分析教学已是现代教育的一个重要组成部分。在仪器分析教学中采用声、形、景结合的动态多媒体教学方式，恰当地运用多媒体技术能将一些较为抽象的、枯燥的内容转化为形象的、生动的、富有艺术感染力的内容，优化了课堂教学结构，增加了课容量，克服了传统教学中可视化差的缺点，图文并茂动画、声音等都会加速学生的感性认识，激发学生的学习热情，调动了学生多感官参与学习，更符合学生学习的认知规律。网络技术的飞速发展和移动终端设备的日益普及，使信息的传播速度更加快捷，一种新的教学模式――微课正逐渐在教育领域兴起。它是指按照课程标准及教学实践要求，以教学视频为载体，围绕某一个知识点或教学环节进行教学设计而开展的教学活动。微课主要特征表现为“主题突出，指向明确，短小精悍，使用方便，易于扩充”。它能满足学生的个性化学习需求，不但能帮助学生查缺补漏、强化巩固知识，而且能让学生随时随地进行学习，是传统课堂学习的一种重要补充和拓展资源。仪器分析作为一门专业基础课程，它覆盖面广，具有丰富的实验方法、手段。而微课这种教学模式的特点恰好能够解决大学物理实验教学中存在的各种诟病，因此在大学物理实验教学中引入微课这种教学模式十分必要。
多媒体教学的优势是有目共睹的，但是随着多媒体教学的深入，目前的多媒体教学不仅包括课件的建设，而且包括网络教学。因此，就多媒体教学，我们认为重点主要集中在两点上。一是多媒体课件和网络课程的建设，制作一个质量上乘，适合学生使用的课件不仅需要制作人员有着深厚的专业知识，而且需要有高超的电脑制作技巧。这不同于以往的简单的幻灯片制作，因此，就需要仪器分析教师与电脑专业人员相互协作完成。通过网络课程的建设，在提升仪器分析课程的内在价值的同时，也能使现代教学手段在拓展教学模式，激发兴趣、开阔视野等方面发挥作用，这也是未来课程建设的发展方向。二是多媒体技术与传统教学方法相结合。教师不能过于依赖电子教案内容，忽视与学生之间的交流。这样容易造成学生机械的听课，不能主动思考。多媒体课件文字叙述尽量少而精，以便于学生记笔记，尽量多的采用各种表达方式，这样使课堂气氛更加活跃，符合现在学生的心理状态，增强对学生的吸引力。在发挥现代教学的长处时，应注意发挥传统教学的优势，对一些疑点、难点、重点问题应适当以提问、讨论等方式加以详尽阐述。
二、实验教学方法的探索
（一）《仪器分析》实验课的多层次教学
仪器分析课程篇4
>>移动技术支持下的创客课程设计研究CDio工程教育模式下的测控技术与仪器专业综合课程设计研究高职人文素质教育视野下音乐赏析课程设计创客教育背景下的中小学创客课程开发模式研究“创客+竞赛”视野下中职《电子线路》实验设计创客文化下的Steam教育模式分析测控技术与仪器专业综合课程设计分析微型学习视野下的微课程设计及教学应用研究终身学习视野下的微型学习课程设计原则研究建构主义视野下的积极心理课程设计测控技术及仪器专业综合课程设计实践创客教育与课程开发创客教育与课程建设大学物理教育的课程设计分析财务分析课程设计当“创客”精神遇到设计教育创客教育背景下电子技术课程教学改革研究创客教育下的初中信息技术课程探究浅谈创客式教育在机械设计基础课程中的实践创新与融合：Stem教育、创客教育、创客课程的再思考常见问题解答当前所在位置：#viewpageContent
[2]今日头条.创客时代，教育，该如何正确把握[eB/oL].http：///i6301868659065225729/
[3]赵广元，王文庆，蔡秀梅.创客教育视野下“计算机网络”课程实验设计[J].现代教育技术，2015（9）
[4]万俊杰，何锦强，吴艳.教、学、研结合在《环境仪器分析》课程改革的探索[J].广东化工，2013（4）
[5]袁霖，李尊华，袁先友等.生物工程专业%仪器分析实验（课程教学改革探索[J].广东化工，2013（19）
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[7]王萍.微信移动学习平台建设与应用[J].现代教育技术，2014（5）
[8]王虎，王春梅，赵秋利.环境监测课程内容体系及教学模式改革[J].杨凌职业技术学院学报，2010（1）
仪器分析课程篇5
关键词：制药工程；仪器分析；教学方法
制药工程专业是化学、药学、生物学、工程学交叉结合发展的工科专业，目标是培养从事药品制造的工程技术应用型人才。我国制药工程专业在1999年正式开始招收本科生，随后开设制药工程专业的高等院校数量迅速增加[1]，发展速度和规模十分惊人。近年来，我国医药产业整体呈现快速发展势头，对具备丰富理论知识、掌握生产技能、熟悉行业管理和运行、能发现现场问题并解决问题的复合型制药工程人才的需求越来越紧迫。
对比全国开设制药工程专业的高等院校，虽侧重点各有不同，但有一点，都将《仪器分析》课程作为该专业本科生的重要专业基础课。究其原因，《仪器分析》广泛应用于药学领域的药物分析，包括鉴别、检查、含量测定、作用机制、药代动力学等，以确保人民用药安全。《仪器分析》因分析方法繁多，每种仪器都有相对独立的分析原理、结构特点和操作应用等，如何在有限的学习时间内使学生掌握多种分析仪器，就需针对专业特点，优化教学内容，加强教学效果，更好地培养学生的实践能力和创新能力。结合以往教学经验，本文初步探讨了制药工程专业《仪器分析》课程理论教学中的几个教学问题。
一、结合专业特色，优化课堂内容
制药工程专业作为一个工科专业，有别于其他理科药学，主干课程的设置更注重与生产实际相结合。《仪器分析》课程在教学内容上应结合制药工程专业需求，重点培养学生依法对药品进行分析检验。在本领域中较为广泛应用的方法包括：高效液相色谱、气相色谱、质谱、紫外可见分光光度法、原子吸收分光光度法、电位分析法等。而核磁共振波谱、X射线衍射、热重分析等分析方法，药厂用量少。对前者，可将其作为学习重点，反复练习，为学生以后的实际工作需要打下坚实基础。对后者，可在教学中做相应调整，作为开拓学生知识面的补充。以此，针对药学专业实际，精选教学内容，突出制药工程药学特色，主次分明，才能达到理想的教学效果。
二、注重归纳总结，提高学习效率
《仪器分析》课程融合了光学、电磁学、原子分子结构、电化学、计算机科学等众多学科知识，且新仪器、新技术的发展更是日新月异。再加上课程各章节的内容之间关联性并不太大，所以在《仪器分析》的教学过程中，往往会出现需要讲授的内容太多，授课效果不好，出现教师觉得难讲，学生觉得难学的现象[2]。针对此课程特点，在开课的绪论讲述中，给同学们推荐三条学习方法。
1.抓住主线。《仪器分析》的整本教材中每一章节就是一种独立的仪器分析方法，强调学生在脑中构建知识框架，整本书是一层楼，每一种分析方法就是一个房间，在这个房间中我们需要学习这种方法的特点、原理和方法、用途。
2.归纳共性与个性。以仪器的工作原理或结构来看，从大类可以分为光谱方法、色谱方法等，这些同大类的方法在工作原理、仪器结构、实践应用等方面具有共性。如气相色谱和高效液相色谱，二者的共性是都是用来做复杂混合物的分离分析，且在仪器组成单元上类似，二者的区别在于流动相不同（高效液相以液体做流动相，气相以气体做流动相），分析对象不同（气相分离沸点低的物质，液相分离沸点相对高的物质）等。从归纳共性和区别个性上，引导学生进行综合对比，使学生掌握不同仪器分析法的原理、分析方法的共性，同时掌握各自的特点，从而对各分析方法之间的联系与区别能更好地理解。
3.处理好整体与局部的关系。每种分析仪器，都有相应的结构流程，在结构流程中，又有其关键部件。授课中，清晰地给出流程图和重点标出关键部件并详细解答，可以提高学习效率。
三、采用多媒体，教学事半功倍
现代教学模式中，各学科都在引入形象的多媒体教学。《仪器分析》作为分析化学的重要组成部分，涉及的仪器借助多媒体更能发挥其潜在的优势。课件可图文并茂、色彩丰富，框架表格清晰，且可大大节约教师画图、板书的时间，把时间更多地分配到师生互动和共同探究问题上。另外，在课件中，可嵌入智能化的仿真实验模块，在仿真实验中，学生可根据形象的仪器，巩固基本理论知识，直观地熟悉仪器结构和操作流程，模拟实验操作，弥补大型仪器不能实际上手操作的不足。
四、改革考核方式，理论实践结合
传统的考核方式一般以闭卷考试呈现，这种模式比较形式化，且目标狭隘，方式单一，学生往往会以考前突击背诵的方式获取高分，考完后又茫然，这严重地阻碍了对学生综合才能的培养和进步。《仪器分析》是一门实践性很强的课程，笔者尝试在考核中适当减少原理部分的内容，在实验动手能力上增加比重。授课期间，让学生自拟题目，通过图书馆或网络收集国内外相关仪器和分析方法的发展动态，以小论文的方式给出解决方案，以此培养学生独立思考并通过各种方式解决问题的能力。小论文的质量以一定比例折算，计入期末成绩。另外，学生在实验过程中所体现出来的实际动手操作能力，也以恰当的比例计入期末成绩中。学生的最终成绩是笔试、小论文成绩和实验成绩的综合。制药工程专业本就要求学生具有良好的实验动手操作能力，这种考核方式有助于让学生重视理论和实践的结合，真正学好仪器分析知识并用诸于未来。
五、总结
《仪器分析》是一门不断发展的学科，需要教学者根据本学科的发展现状和趋势，针对教学内容，在教学中不断调整。同时，应紧密联系制药工程专业的专业特点，大胆创新并实践，以期培养出更多适应社会需求的制药工程人才。
参考文献：
仪器分析课程篇6
关键词：仪器分析计算机多媒体技术网络技术
20世纪最重要的科技进步是电子计算机的发明和发展。计算机技术的发展渗透到了社会各个领域。从文字处理到图形设计，从存储数据到各类专业软件的开发应用，计算机极大地方便了我们的工作和学习，所以，20世纪出现的计算机技术是近代科技进步的耀眼一页。现代仪器分析吸收了当代科学技术的最新成就，进入了以计算机应用为主要标志的仪器分析化学信息时代［1］。21世纪是信息科学的时代，互联网络将世界联结为一体，通过互联网我们可以获得世界各地的最新科技、人文信息。《现代仪器分析》课程是一门实践性、技术性很强的综合性课程，与计算机技术及网络技术的结合使之发生了巨大变革，从而在食品检测、生命科学、环境保护、生物资源利用、农副产品检验等领域获得越来越广泛的应用。近几年来，仪器分析手段不断更新，仪器性能持续提高，仪器的推陈出新等信息伴随网络为人们熟悉。因此，在教学中利用多媒体技术，激发学生的积极性，加深对内容的理解，进一步熟悉多种仪器的基本结构原理、分析方法的多样性、仪器类型的推陈出新，对拓宽学生视野，提高科学素质和科技创新能力非常有效。
一、《现代仪器分析》课程传统教学方式中存在的问题
《现代仪器分析》课程是大多数农、林、水高校及许多综合性大学，如清华大学、北京大学、浙江大学等学校资源、环境、食品等专业的必修课程。这一课程的特点是实践性和技术性很强，涉及到许多光学、电学、量子力学、物理化学、高等数学、化学等基础学科的知识，伴随着大量物理现象，物质微观作用等内容，综合性也很强［2］。
在多媒体技术大量应用于教育领域之前，《现代仪器分析》的教学方式是教师严格按照教学大纲要求和教材内容，在封闭式课堂里进行理论课的教学，讲述仪器结构、工作原理、仪器方法适用的范围、样品预处理方法、进行操作时需要注意的问题等，黑板板书文字及相关公式的推导计算，布置作业，学生抄写知识点，完成作业，复习背诵应对考试。这种教学方式的缺陷在于知识的传输是被动式的，对一些原理方法只能靠抽象的想象来理解，如色谱柱中物质分离的原理、全谱直读等离子体发射光谱仪工作原理、交流电弧放电原理等。大多复杂内容没有办法在黑板上用手绘出，枯燥地讲述、凭空地想象扼杀了学生学习的积极性。在实践课程中，为了能让学生更好地理解仪器分析的基本原理和仪器结构，以及培养学生的仪器操作能力，学校需要提供大量这类精密仪器，如气相色谱仪、液相色谱仪、原子吸收分光光度计、质谱仪等，这是绝大多数院校办不到的，所以有限数量的仪器不能满足所有学生亲自动手的要求。另外，这类仪器价格一般较高，使用需要配套设施和专业的管理人员在使用前进行调校和设定操作条件，比如，高效液相色谱仪在使用前要有专业的管理人员进行色谱柱的清洁，根据方法需要在相应软件中设定流动相比例、流速、温度等，学生要做的只是用进样器进样，大多数学生连进样的机会都没有，只能远观老师演示，直接影响了教学的效果。
二、多媒体技术和网络资源在《现代仪器分析》课程教学中的作用
在教育领域，多媒体信息技术在教学过程中获得了普遍应用，信息技术与学科课程的整合，实现了教学内容的形象化、多样化和视觉化。在《现代仪器分析》课程中，将分子的振动方式、单活塞往复泵的结构和工作原理、电喷雾电离原理、全谱直读等离子体发射光谱仪工作原理、交流电弧放电原理等内容制作成Flas，直观展示在学生面前；利用计算机模拟仪器分析试验，可以节省试剂，避免环境污染；利用计算机进行数据处理等内容做成多媒体课件，通过穿插播放讲解，具有很强的视觉和听觉冲击效果，颠覆了传统教学刻板抽象模式，激发学生的学习兴趣，克服了不能亲手操作的遗憾。
制作多媒体课件前教师需要针对开设这门课程专业的特点对教学内容进行精心选择，比如，我院食品科学与工程专业领域中进行食品营养物质及有害物质检测方面，用到电化学分析方法很少，所以，在教学内容中删除这一部分；确定教学内容之后，要结合学科特点恰当利用多媒体的图、文、声特性［3］，将要讲述的每一章仪器分析方法的重点做成powerpoint电子幻灯片及三维动画，把需要的其他视频材料储存到相应目录下，随时调用播放，这样可以极大地降低教师的工作强度，把精力用于讲解学习思路和学习方法，有助于培养能力型高素质的人才。
网络技术是计算机技术发展过程中的一个里程碑。网络技术将分立的计算机终端联系起来，实现了信息资源共享，相关网站的建立为及时传递最新的仪器研发动向信息提供了平台，为科研教学工作者之间交流分析方法提供了极大的方便，使在线分析成为了现实。例如，2006年，陆辉山在论文中构建了水果的近红外在线检测系统，并开发了在线检测的软件系统。近红外光谱仪为微型光纤光谱仪，CCD检测器，2048个像素，波长范围为345―1100nm，信噪比为250∶1，光源为卤钨灯，环形布置。他们利用此系统对砂糖橘等水果的糖度和酸度进行了初步的在线检测研究。由于我国经济飞速发展，只有这种方便、快捷、准确、大批量分析产品的方法才能适应现代分析要求，降低各级监测、检测机构的工作强度，提高工作效率。相应的，将网络资源渗透到平时的教学中，可以使大学生潜移默化地接受仪器分析的新理论、新方法，了解国内外相关新仪器，等等。渗透的方式包括：首先，在第一次理论课程中即给学生介绍这样一些相关网站的网址，例如，bbs.省略/、省略/、省略/等都是与课程学习相关的非常好的网站，建议大家在今后的学习工作中经常浏览关注。然后，在讲述到具体的分析方法时，例如，发射光谱分析从早期的以火焰或者电弧火花等为激发源的仪器到现在以iCp等为激发源的仪器，虽然这些仪器的工作原理类似，都是通过某种手段使基态原子激发成为激发态，然后激发态原子回到基态时产生特征发射光谱，从而实现元素的定性、定量分析，但是，实验室里这类仪器外观不尽相同，型号多种多样，既有古老的仍然在使用的，或者报废的，又有最新投入使用的。所以，要使学生迅速掌握一个初看陌生的仪器，除了原理学习扎实，还需要掌握这类仪器的类型、特点、了解相关型号等，这时，网络资源就发挥了异乎寻常的作用，在网络论坛里，关于各类各种型号仪器的图片比比皆是，关于仪器使用过程中涉及到的具体技术问题讨论非常多，关于仪器的常见故障的出现和避免，以及排除方法等都有具体技术人员的参与讨论，还有大量厂家的最新仪器信息，都极大地丰富了我们的知识库，开拓了视野，从中既得到了点的知识，又得到了面的知识，点面结合，从而可以更好地掌握这门课程。所以，网络资源作为课程教学的辅助资源，随着网络技术的日益发展，其在教学中将具有越来越重要的地位，网络课堂将进一步深化多媒体技术在教育领域中的应用。
参考文献：
［1］刘约权主编.现代仪器分析［m］.北京：高等教育出版社，2001.4，（第二版）.
［2］吴缨.仪器分析课程多媒体教学的实践与探索［J］.合肥学院学报，2006，16，（1）：84-85.
仪器分析课程篇7
关键词：高职教育药学类专业仪器分析教学改革
仪器分析是药学类专业如中药学、药学、制药专业等所开设的一门专业基础课，主要培养学生实际仪器操作技能和各种分析计算能力，是各专业后续核心课程学习的重要基础。该课程在课程建设中占有十分重要的地位。
1.课程现状分析
仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质为基础，通过精密仪器测定待测物含量的一门学科。该课程主要介绍仪器的结构、原理、操作使用及各种分析方法，具有知识技术密集、多学科交叉、实践性强、应用面广等特点。该课程教学主要采用理论教学和实验教学相结合的方式，目前教学中主要存在以下问题：
1.1理论教学内容与岗位技能“脱节”
从目前大多数学校来看，高职教学的理论教学内容其实是本科教学内容的“压缩”或与本科教学内容相同，教学内容过于“宽泛”，没有针对高职药学类专业的特点，与学生毕业后所从事的岗位技能存在严重“脱节”现象，使学生毕业后总是觉得自己“什么都不会”，同时企业也对高职学生不予认可。
1.2实验内容和教学形式过于陈旧
在实践教学中，往往选择一些容易开展、成功率较高的实验，而没有考虑到学生真正需要什么样的岗位技能，并且在实验过程中多采用传统的教学模式即实验教师将实验内容在黑板上写好，然后按照现成的实验目的、原理、步骤、注意事项等给学生讲解，学生按照老师规定的内容与步骤操作，这种教学方式使学生的思维能力和创新能力均受到了限制，不利于学生创新能力的培养和综合素质的提高，使得学生毕业后在没有实验老师的指导下，一旦丢掉实验书本就手忙脚乱，不知所措，根本不能真正培养学生的实际动手能力。
1.3教学手段单一，教学效果欠佳
在教学中，学生往往感到仪器分析这门课较为抽象难懂，特别是仪器的内部结构和原理不易掌握，教师口头描述起来也比较困难，多数教师还采用以往“一支粉笔，一张嘴，从头讲到尾”的单一教学手段。久而久之就会造成学生不愿学，教师抱怨难教的教学局面，使教学效果欠佳。
1.4校企合作落实不到位，工学结合无法开展
“校企合作，工学结合”是高职教育提高学生实际岗位技能的重要方式和途径，虽然教育部[2006]16号文中明确提出高职教育要全面开展“校企合作，工学结合”，为企业培养一线技能型人才，但大多数学校没有真正落实到位或尚停留在较浅显的层面，离深度合作还有相当一段距离，使工学结合其实无法真正进行。因此学校领导和教师有必要探索一条校企合作的新路子，使“校企合作，工学结合”真正落实到位。
2.改革方法和措施
高职教育作为高等教育的一种类型，是以就业为导向，面向生产第一线，培养具有一定理论知识和较强动手能力的高级技能型人才。因此，在高职的专业建设和课程建设中始终要思考这样的问题：怎样使我们的教学与学生毕业后的岗位和所需技能相联系？怎样才能满足就业岗位对学生专业知识、专业技能的要求？笔者根据自己的教学经验并结合一线生产实践经验和企业调研的结果提出以下改革方法和措施：
2.1理论教学内容的改革
2.1.1优化理论内容，突出教学重点
笔者仔细研读了常见的几个版本高职仪器分析的课本，内容大多与本科院校的仪器分析相似，均出现了在内容设置上没有针对高职教育需求这一问题。教师在教学过程中如果不进行内容的遴选而把所有的内容都灌输给学生，无疑最后的结果会使学生“丈二和尚摸不着头脑”，学生面对着“丰富”的内容而感到不知所措。笔者认为在教学内容的选取上应重点选择高职高专药学类学生毕业后所能用到的仪器和分析方法作为教学重点，比如在药品检测中常用到的紫外-可见分光光度法、原子吸收光度法、高效液相色谱法、气相色谱法，而对于一些不常用的红外分光光度法、质谱法、核磁共振法等可以少讲或不讲，这也是很好的贯彻了教育部[2006]16号文精神，理论知识以“够用”为度这一要求。
2.1.2教学内容应以学生毕业后所从事的岗位技能为依据
传统的仪器分析教材都是以电化学分析法、光学分析法、色谱分析法等分类方法来设置教学内容，这种分类方法虽然科学但没有针对药学类专业就业特点。高职教育培养的是面向生产一线的技术人才，笔者认为如果能以学生毕业后所从事的岗位技能为驱动来设置教学内容，无疑使教学更具有针对性，更能使学生为以后的工作岗位和技能做到“心中有数”，也更能激发学生的学习动机，同时使学生毕业后能很快胜任自己的工作。比如中药专业的学生毕业后到中药饮片厂的QC（药品质量控制）岗位工作，那么测定中药材的灰分就是学生必须掌握的技能之一，这就必须要用到马弗炉（高温炉），而传统的仪器分析书本里并没有讲到这一仪器，所以这就要求从事仪器分析教学工作的教师在充分调研企业岗位技能的基础上重新整合编写更适用的教材。
2.1.3教学内容应与专业的后续相关课程相联系
仪器分析是药学类专业的专业基础课，是为相关后续课程服务的，所以要求教师在讲授这门课时，一定要了解与该课程关联较大的后续课程，比如《药物分析》、《制剂分析》、《中药化学》、《天然药物化学》等，最好能熟悉这些后续课程的教学内容及教学要求，这样在教学过程中就能够做到“有的放矢”，同时在教学过程中也可以提前向学生介绍专业课程上的实例。比如在讲到紫外-可见分光光度法时要向学生介绍该方法在药物分析中的应用，例如氢化可的松片、醋酸地塞米松片等的含量测定，这样仪器分析教学内容不致于“干瘪”，也增加了学生学习兴趣，同时也使该课程与后续课程连贯性增加。
综合上述三点，笔者认为目前的当务之急是仪器分析教师要在充分调研企业岗位技能的基础上，结合各专业的后续核心课程的内容重新编制出新的仪器分析理论教学大纲和理论教学内容，使教学更有重点更有针对性。
2.2改变传统的实验教学模式，采用“任务驱动”式实验模式
所谓“任务驱动”式实验模式是指教师根据岗位技能只给某次实验的“任务”，先让学生设计实验的步骤，教师进行指导和点评，然后和学生一起讨论确定合理的实验的步骤，提醒学生实验中需要注意的问题，再让学生自己动手做实验。例如教师给定“任务”――维生素B12吸收光谱的绘制，先让学生经过思考理清实验思路，制定实验步骤，如果学生制定的步骤不完全正确这时教师应加以引导，即要采用启发式使学生一步步理清思路，知道自己错在那里或有哪些地方没有考虑到。比如该实验应按照这样的思路进行：先配制某一浓度的维生素B12溶液从某一波长开始每隔一段波长测出该溶液的吸光度，记录不同波长处的吸光度值以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标将测得逐点在坐标纸上连成光滑曲线，即得吸收曲线。在这些实验步骤中要提醒学生注意为了不偏离郎伯-比尔定律所配的溶液要是稀溶液即一般小于10-2mol/L，另外要告诉学生维生素B12溶液的吸收波长大于200nm，所以让学生从200nm开始每个10nm或20nm测量一次。
这种实验教学模式，教师在整个过程中仅仅是实验的参与者而不是主导者，这样不仅能充分发挥学生的主观能动性，使学生变被动为主动，而且学生通过思考可以加深对实验的认识。通过这种实验教学模式的教学，学生可以学会自己主动尝试解决以后在实际生产中遇到的类似的问题。
2.3采用多媒体教学和传统教学相结合的教学方法
针对仪器分析这门课较为抽象难懂，特别是仪器的内部结构和原理不易掌握，并且在实际操作中精密仪器不能随意拆卸给学生讲解这一特点，采用多媒体教学是非常有必要的。多媒体可以将文本、图形、图像、声音、动画有机地融合起来，把抽象难懂的问题变的形象易懂，比如在讲解色谱法原理时就可以利用Flas演示植物色素在装有碳酸钙的色谱柱中分离过程，从而将抽象的描述转化为直观生动的动画，能引起学生的注意力，达到很好的教学效果。但是在讲到每种分析方法时有时又牵涉了大量的计算，而此时传统的黑板式教学又显得特别重要了。因此在教学中应采用先进的多媒体教学和传统教学相结合的教学方法。
2.4加强校企合作，坚持“请进来”和“走出去”
“请进来”即学校要经常请企业有经验的技师走进学生的课堂和实验实训的场地与学生面对面的交流，传授学生实际生产中的知识和技能，对学生学习中遇到的实际问题进行答疑；“走出去”即学校联系生产企业，让学生进入企业生产的一线进行参观学习，提前感受企业生产的氛围，这样不但能提高学生的学习兴趣，更能学习到书本上没有的实际操作技能和经验。学校领导和老师应该积极探讨一条企业和学校互惠互利的校企合作之路，校企合作只有找到了利益的共同点，合作才有基础，才有正确的方向。学校可以聘请企业有经验的技师为学校的兼职教师，并给予这些教师一定的资金补助，也可以让学生利用周末和暑寒假进入企业进行顶岗实习，给企业提供人力支持；另一方面，要明确企业与学校责、权、利的划分，签订校企合作协议使校企合作透明化，做到事事有据可依。总而言之学校要想尽各种办法使“校企合作，工学结合”真正落到实处。
3.结束语
笔者相信，在高职药学类专业的教学过程中，如果能真正从理论内容，实验教学模式、教学方法及校企合作方面进行改革，那么我们一定能培养出企业所需要的一线技能型人才，一定能使高职高专的教学办出特色提高质量，一定能为高职教育交一份满意的答卷。
参考文献：
[1]刘刚，张雁南，彭欣莉．“仪器分析”课程教学改革探索[J]．吉林工程技术师范学院学报，2008，24（4）：28－29．
[2]万艳春，戚．高职药剂学理论与技能同步教学改革探讨．教育与职业，2008，（18）：78－79．
[3]关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z]．教高[2006]16．
仪器分析课程篇8
【关键词】虚拟实验室;立体化;教学模式
根据2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》的精神，以就业能力为导向，强调知识与技能并重，优化现有教学体系，创新实践育人模式成为了目前高校教育教学的重点。
《仪器分析》在高校教学设置中是一门具有实践性的重要基础和专业课程，在教学中需既重视理论知识的传授，更重视实践操作的培养。传统的《仪器分析》课程教学模式以教师为中心，教学方法和手段单一，无法调动学生的积极性和主动性，不利于学生能力的培养和素质的提高。同时，由于经费和实验空间的限制，大型精密仪器的购买和使用成为了高校实验室建设的“短板”，因此，引入现代化的教学手段，整合教学资源，优化该课程的教学模式迫在眉睫。
虚拟实验室的开发成为了高校仪器分析课程教学改革的方向之一。国内外多所大学如霍普金斯大学、上海交通大学、大连理工大学等都已对虚拟实验室建设进行了研究，并建设了一些适合于药学、化学专业的虚拟实验室[1]。但基于课堂虚拟实验室的《仪器分析》课程立体化教学模式研究尚未被提出，这值得我们深入研究和探讨。
1.核心概念的界定
1.1虚拟实验室
虚拟实验室亦称为合作实验室，最早由美国弗吉尼亚大学的willianwolf教授于1989年提出的，最初是为了方便不同实验室的科研人员远程协作或共享数据[2]。
虚拟实验室的本质是借助于图形图像、仿真和虚拟现实操作流程等，在计算机上所营造的可辅助或部分代替传统实验各个操作环节的虚拟实验教学系统，是现有教学实验室的数字化和虚拟化，是可为学生提供高仿真模拟度的、全程参与的操作平台。
1.2立体化教学模式
立体化教学模式是一种以课程为单元，以能力培养为轴心，以教学资源为平台，动用所有教学元素的立体化、全方位的教学体系[3]。其中，教学资源立体化是指教学过程中纸质和数字化教学资源相结合;教学方式立体化是指采用启发式、讨论式、互动式、类比式等多方式完成教学过程;教学手段立体化是指在传统课堂授课的基础上，融合Cai（Computerassistedinstruction，计算机辅助教学）技术、课堂虚拟实验室、网络资源等现代教育技术，多种手段相辅相成，最终形成教、学一体的格局。
2.课程虚拟实验室的构建
目前我们自行开发软件，构建“原子吸收”、“红外光谱”课堂虚拟实验室。该虚拟实验室的构建包括以下板块：仪器组成与构造展示板块、仪器原理介绍板块、实验操作与模拟分析板块，并在此基础上探讨建立《仪器分析》课程立体化教学模式。
2.1仪器组成与构造展示板块
“原子吸收”虚拟实验室包含锐线光源、原子化系统（火焰、石墨炉）、分光系统、检测系统等四大部分。“红外光谱”虚拟实验室展示傅里叶变换型红外光谱，包括光源、迈克尔逊干涉仪、吸收池、分光系统、检测系统等五大部分。当鼠标移动到相应系统时将每部分放大展示，并显示文字说明，以便让学生更好的了解仪器组成与结构。
2.2仪器原理介绍板块
此板块主要介绍原子吸收光谱法和红外光谱法。原子吸收光谱法主要介绍朗伯比尔定律、共振吸收线、峰值吸收法等基本理论，红外光谱法主要介绍分子振动方式和红外光谱产生的基本条件。主要是帮助学生强化记忆，促进实验操作的完成。
操作者通过鼠标完成虚拟仪器中光路的动态演示，可以直观了解实验原理。同时，软件中集成“原子吸收”、“红外光谱”操作的演示视频，能够让学生对不清楚的操作进行自学。
2.3实验操作与模拟分析
“原子吸收”虚拟实验室中包括“火焰原子吸收光谱法测定水中的含钙量”的模拟实验分析过程。“红外光谱”虚拟实验室包括“未知试样（C8H10）的定性分析”、“未知试样（C7H9n）的定性分析”两个模拟实验分析过程。该板块为验证性实验，学生通过计算机操作，模拟实验过程，完成定性或定量分析，进一步理解仪器工作原理。
在完成实验操作中，关键操作步骤设有陷阱，只有当学生严格按照操作规程完成，该实验评分才为满分，否则，软件会自动减分，并在实验结束告之操作不当的步骤。如此，学生可以反复练习，直至最终掌握仪器的使用流程。
同时，在“原子吸收”虚拟实验室中存入常见元素如镁、钙、锌、铜、铅等分析线数据，“红外光谱”虚拟实验室中存入常见有机物的红外吸收光谱图，学生自主选择实验项目，完成分析测定，为开展综合性、设计性实验奠定基础。
3.《仪器分析》课程立体化教学模式的探索与实践
3.1《仪器分析》课程的特点及传统教学模式存在的主要弊端
《仪器分析》课程是我校环境工程、化学工程与工艺及无机非金属材料工程专业开设的一门重要专业基础课程。课程主要内容是利用现代分析仪器，根据物质的物理和物理化学性质进行定性、半定量和定量分析，主要包括光学分析法、色谱分析法和电化学分析法。
在《仪器分析》课程的传统教学中，通常采用“传授―强化―记忆”的教学模式进行，并且理论教学与实验教学是在不同时间、空间独立进行的。该模式中，教师占主导地位，教学内容是单向信息传输[4]，能使学生在短时间内接受大量的信息。但传统模式中教学形式单一、理论与实验教学不同步[5]、实验仪器不足、实验教学以示教为主、学生动手机会少，导致学生无法有效掌握专业技术知识，严重影响了该课程的教学效果，不利于培养学生的创新思维和解决实际问题的能力，并在一定程度上影响教学质量的提高和人才的培养。
3.2《仪器分析》课程立体化教学模式的调查
tyler（1949）曾指出：学生的“需要”与“兴趣”是教育目标的主要来源之一[6]。因此，以学生需求为导向，满足学生求知，提高授课效果，优化教学模式是非常重要的。我们设计了“《仪器分析》课程教学现状问卷调查表”，在充分了解学生对课程现状的意见与建议后，确定立体化教学模式的构建。
3.3《仪器分析》课程立体化教学模式的构建
在课堂教学模式的研究中，基于本专业培养计划和该课程教学大纲，将板书、Cai技术，实验视频、课堂虚拟实验室等教学手段相结合。利用板书提高教师即兴讲解的阐述效果;利用Cai技术和实验视频提高视听效果，增加课堂信息量;利用课堂虚拟实验室演示仪器装置、原理及使用方法，与学生互动，使理论和实践操作的学习同步，促进专业知识的掌握。同时采用启发式、讨论式、互动式、类比式等立体化教学方式，引导学生发现问题、解决问题，进而理解相关的原理和概念。
在课内实验教学模式的研究中，将传统实验与课堂虚拟实验室有机结合，发挥各自优势，提高学生自主学习的能力。主要体现在以下几方面：①预习实验。为解决传统实验预习停留在对单纯文字的理解这一问题，要求学生在预习时，自主观看并运行虚拟实验室，使其明确实验目的、理解仪器工作原理。②虚拟实验与现场实验同步。借助虚拟实验室，先对学生进行示教实验，如看完原子吸收实验教学软件，即刻将学生带入实验场地，对实物进行观摩学习。这时教师重点介绍仪器的工作原理，再进行仪器基本操作，加深感性认知。③实验和规范操作同步。教师完成示教后，以虚拟仪器代替传统实验仪器，可安排学生直接在计算机上完成实验操作，不熟悉的部分还可反复运行，规范并强化实验操作。
在实训教学模式的研究中，保留具有代表性的验证性实验项目，再利用虚拟实验室的优越性，教师给学生划定题目范围或鼓励学生根据热门话题自拟实验项目，按照真实仪器正常运
行的过程进行探索性仿真操作，逐步开展综合性、设计性实验。在这个过程中，使学生经历完整的科研实践体验：查阅文献-确定选题-设计实验-操作实验-处理数据-完成报告，培养学生独立思考、自主学习和创新思维的能力，为今后走向工作岗位打下良好的基础。
4.结论
虚拟实验室在仪器分析课程立体化教学模式中的应用是一个全新的课题，实践也表明，这种方式大大激发了学生的学习兴趣，提高了课程的教学质量，但虚拟实验室作为一种新型的教学手段，仍处于探索阶段，尚有一些不足之处需要完善。
立体化教学模式的建立，是对现有教学观念的突破，打破了理论课、实验课、实训课的界限，将理论教学和实验操作教学融为一体，在实践中教理论，在运用中学技术，实现教学过程中真正的互动及各种教学资源的有效利用。
参考文献：
[1]邓碧如.辅助教学的虚拟仪器分析实验平台建设探讨[J].职业教育研究，2012（7）：172-173
[2]李育，赵靖霞，杨根金等.探讨分析仪器虚拟实验室的设计[J].中国医药科学，2012，2（23）：163-164
[3]唐文武，王汉青，王志勇等.立体化教学模式的构建与实践――以创新能力培养为视角[J]湖南工业大学学报（社会科学版），2011，16（4）：105-107
[4]王大红.高职“一体化”教学模式的探索与实践――以《仪器分析》课程为例[J].武汉职业技术学院学报，2011，10（6）：72-76
[5]郝玉翠，艾智，孟丽军.分析化学实验教学改革与实践[J].大学化学，2012，，27（4）：20-22
[6]徐胜臻，曹敏惠，陈长水等.构建农林院校有机化学实验立体化课程体系的研究[J].实验室科学，2013，16（6）：63-65
唐山学院教育科学研究基金项目：编号JG1402
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虚拟实验室亦称为合作实验室，最早由美国弗吉尼亚大学的willianwolf教授于1989年提出的，最初是为了方便不同实验室的科研人员远程协作或共享数据[2]。
虚拟实验室的本质是借助于图形图像、仿真和虚拟现实操作流程等，在计算机上所营造的可辅助或部分代替传统实验各个操作环节的虚拟实验教学系统，是现有教学实验室的数字化和虚拟化，是可为学生提供高仿真模拟度的、全程参与的操作平台。
1.2立体化教学模式
立体化教学模式是一种以课程为单元，以能力培养为轴心，以教学资源为平台，动用所有教学元素的立体化、全方位的教学体系[3]。其中，教学资源立体化是指教学过程中纸质和数字化教学资源相结合;教学方式立体化是指采用启发式、讨论式、互动式、类比式等多方式完成教学过程;教学手段立体化是指在传统课堂授课的基础上，融合Cai（Computerassistedinstruction，计算机辅助教学）技术、课堂虚拟实验室、网络资源等现代教育技术，多种手段相辅相成，最终形成教、学一体的格局。
2.课程虚拟实验室的构建
目前我们自行开发软件，构建“原子吸收”、“红外光谱”课堂虚拟实验室。该虚拟实验室的构建包括以下板块：仪器组成与构造展示板块、仪器原理介绍板块、实验操作与模拟分析板块，并在此基础上探讨建立《仪器分析》课程立体化教学模式。
2.1仪器组成与构造展示板块
“原子吸收”虚拟实验室包含锐线光源、原子化系统（火焰、石墨炉）、分光系统、检测系统等四大部分。“红外光谱”虚拟实验室展示傅里叶变换型红外光谱，包括光源、迈克尔逊干涉仪、吸收池、分光系统、检测系统等五大部分。当鼠标移动到相应系统时将每部分放大展示，并显示文字说明，以便让学生更好的了解仪器组成与结构。
2.2仪器原理介绍板块
此板块主要介绍原子吸收光谱法和红外光谱法。原子吸收光谱法主要介绍朗伯比尔定律、共振吸收线、峰值吸收法等基本理论，红外光谱法主要介绍分子振动方式和红外光谱产生的基本条件。主要是帮助学生强化记忆，促进实验操作的完成。
操作者通过鼠标完成虚拟仪器中光路的动态演示，可以直观了解实验原理。同时，软件中集成“原子吸收”、“红外光谱”操作的演示视频，能够让学生对不清楚的操作进行自学。
2.3实验操作与模拟分析
“原子吸收”虚拟实验室中包括“火焰原子吸收光谱法测定水中的含钙量”的模拟实验分析过程。“红外光谱”虚拟实验室包括“未知试样（C8H10）的定性分析”、“未知试样（C7H9n）的定性分析”两个模拟实验分析过程。该板块为验证性实验，学生通过计算机操作，模拟实验过程，完成定性或定量分析，进一步理解仪器工作原理。
在完成实验操作中，关键操作步骤设有陷阱，只有当学生严格按照操作规程完成，该实验评分才为满分，否则，软件会自动减分，并在实验结束告之操作不当的步骤。如此，学生可以反复练习，直至最终掌握仪器的使用流程。
同时，在“原子吸收”虚拟实验室中存入常见元素如镁、钙、锌、铜、铅等分析线数据，“红外光谱”虚拟实验室中存入常见有机物的红外吸收光谱图，学生自主选择实验项目，完成分析测定，为开展综合性、设计性实验奠定基础。
3.《仪器分析》课程立体化教学模式的探索与实践
3.1《仪器分析》课程的特点及传统教学模式存在的主要弊端
《仪器分析》课程是我校环境工程、化学工程与工艺及无机非金属材料工程专业开设的一门重要专业基础课程。课程主要内容是利用现代分析仪器，根据物质的物理和物理化学性质进行定性、半定量和定量分析，主要包括光学分析法、色谱分析法和电化学分析法。
在《仪器分析》课程的传统教学中，通常采用“传授―强化―记忆”的教学模式进行，并且理论教学与实验教学是在不同时间、空间独立进行的。该模式中，教师占主导地位，教学内容是单向信息传输[4]，能使学生在短时间内接受大量的信息。但传统模式中教学形式单一、理论与实验教学不同步[5]、实验仪器不足、实验教学以示教为主、学生动手机会少，导致学生无法有效掌握专业技术知识，严重影响了该课程的教学效果，不利于培养学生的创新思维和解决实际问题的能力，并在一定程度上影响教学质量的提高和人才的培养。
3.2《仪器分析》课程立体化教学模式的调查
tyler（1949）曾指出：学生的“需要”与“兴趣”是教育目标的主要来源之一[6]。因此，以学生需求为导向，满足学生求知，提高授课效果，优化教学模式是非常重要的。我们设计了“《仪器分析》课程教学现状问卷调查表”，在充分了解学生对课程现状的意见与建议后，确定立体化教学模式的构建。
3.3《仪器分析》课程立体化教学模式的构建
在课堂教学模式的研究中，基于本专业培养计划和该课程教学大纲，将板书、Cai技术，实验视频、课堂虚拟实验室等教学手段相结合。利用板书提高教师即兴讲解的阐述效果;利用Cai技术和实验视频提高视听效果，增加课堂信息量;利用课堂虚拟实验室演示仪器装置、原理及使用方法，与学生互动，使理论和实践操作的学习同步，促进专业知识的掌握。同时采用启发式、讨论式、互动式、类比式等立体化教学方式，引导学生发现问题、解决问题，进而理解相关的原理和概念。
仪器分析课程篇9
关键词：案例教学；食品专业；仪器分析
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2017）12-0171-02
近年来，案例教学法在高校教学过程中逐渐被教师和学生所认可和接受，尤其是在工商管理、公共管理、法律等专业的课程教学领域[1]。案例教学是通过事实案例提供教学内容与实际经验之间的内在关联性，将现实生活中曾经发生过的事件冲突作为案例引入教学课堂，激发学生的分析和思考能力，积极自觉地探究有效信息，挖掘实施真相，获得相应结论[2]。案例教学的关键是要准备内容适合、精辟的案例。目前，美国等一些发达国家的高等学府已经建立了较为完善和丰富的案例库，特别是一些商学院在教学中主要应用案例教学。中国的一些高校及教学指导委员会也已逐步建立了相应学科的案例教学案例库，为广大教学工作者在各自的教学工作中采纳应用，推广案例教学。
案例教学的应用主要开始于管理、法律等专业的课程教学，即通常所说的“软学科”。很多教师都会产生疑问，对于内容相对严谨、形式单一的工科类课程是否合适？当然，某些课程的教学的确不太适合采用案例教学，比如高等数学、大学物理等。但是一些课程，虽然为工科课程，也是可以尝试使用案例教学的。目前，很多教学研究报道了案例教学在一些工科类课程教学中的应用实践，取得了很好的效果。譬如，在食品专业的相关专业课程中，相继报道了食品法规与标准、食品质量管理、食品安全学、食品微生物学、食品营养与卫生等课程应用案例教学进行教学改革。本文将主要介绍案例教学在食品专业仪器分析课程中的教学应用。
一、案例教w在食品专业《仪器分析》教学中的意义
《仪器分析》是一门集化学、物理学、生物化学、数学和计算机科学等多学科交叉的综合性和前沿性的科学，是化学、化学工程、食品科学、生物工程等相关专业本专科学生的必选课程[3]。该课程主要介绍一些分析仪器的原理、结构组成及其使用方法。经过课程的学习使相关专业的学生能够在今后的科学实验和毕业论文环节中正确使用这些分析仪器。因此，该课程是一门实用性、实践性、针对性较强的专业课程。
传统的教学模式，或称“填鸭式”教学方法，是基于一本教材以老师的讲解传授为主，学生基本上只要专注地听讲，做好笔记以及考试前认真复习即能较好地完成课程的学习，缺乏对课程内容的思考及进一步理解的过程。而且，以经典教材为主的知识讲授，缺少对前沿技术和实际情况的分析，让学生不容易理解和掌握相应的知识和技术，缺乏解决实际问题的能力。对于《仪器分析》这门实践性较强的课程，除了相应的实验配套外，势必要在理论教学的过程中有所改革与突破。
因此，对于食品专业的《仪器分析》课程，特别是食品质量与安全专业，我们可以将当前关注的食品安全、食品检测等社会问题提供给学生，进行相应的案例分析。让学生针对提供的现实问题进行讨论和分析，提出解决方案，从而获得相应的理论知识。这样，学生就可以在案例分析的过程中获得与传统教授一样的基础知识，而且还培养了分析问题、解决问题的能力，对理论知识有更好的把握。
二、食品专业《仪器分析》课程案例的构建和实施
在食品专业《仪器分析》课程的讲授内容中，主要以色谱技术和光谱技术为主。因此，我们将以“除草剂草甘膦在食品中的检测方法”设计教学案例，教授高效液相色谱法和气相色谱两种色谱方法。
1.案例的准备。对于食品专业来说，有很多热门的食品安全问题的资料通过整合准备之后可以作为合适的教学案例，这也是很具有专业特色的。在介绍高效液相色谱和气相色谱技术时，就可以引入一些关于食品中物质检测的案例，比如食品添加剂、食品农药残留问题等。这里我们将以草甘膦农药残留作为一例。2016年2月25日，德国《焦点》周刊称，位于慕尼黑的环境研究所当天公布一份测试报告显示，德国最畅销的14种啤酒品牌都含有农药草甘膦。草甘膦是一种非选择性、灭生性除草剂，对多年生根杂草非常有效，广泛应用于橡胶、桑、茶、果园及甘蔗地。根据我国食品安全标准GB2763-2014食品中农药最大残留限量，草甘膦的最大残留限量在谷物中为0.1―5mg/kg，水果中为0.1―0.5mg/kg，饮料中为1mg/kg，糖料中为2mg/kg[4]。这则案例即被作为高效液相色谱和气相色谱的教学案例。
2.案例的讨论。对案例进行讨论也是案例教学的关键。与传统教学的角色分配不同，案例教学应该积极调动学生的主动地位，教师则做好引导工作，让学生围绕案例展开讨论。在草甘膦案例的讨论中，教师首先引导学生，从这则案例说能够反映出什么问题。要确定产品中草甘膦是否达到标准，第一步是要确定草甘膦的含量。使用分析仪器确定物质含量的方法，我们可以查阅相关的国家标准和研究报道。学生通过课前的查阅资料，在课堂上发表自己的看法和建议。一般检测草甘膦的分析方法有两种，一种为高效液相法，一种是气相色谱法。将学生分为两组，分别代表愿意使用两种检测方法的一种。两组分别对草甘膦的测试仪器组成、操作步骤、注意事项、分析方法建立等各方面进行讨论，也可大组内再分成小组进行讨论，由各小组选代表发言。
在讨论的过程中，教师要准备一些教学道具，譬如关于液相色谱和气相色谱的设备图片和操作视频，液相色谱柱和气相色谱分析柱，分析获得的液相和气相色谱图等。这些材料可以帮助学生讨论，并加深他们的印象。在讨论的过程中，可以让学生将自己不明白的问题提出来，由其他学生或者教师回答。同时，教师也可以引导性地提出一些问题，比如：（1）为什么要选择这种分析方法？（2）让学生介绍一些样品经过的路径及各个组成部件。（3）如何计算获得草甘膦的含量？
3.案例总结。经过学生的分析、讨论、得出结论之后，教师要对案例做一定程度的总结。这时，可以对高效液相色谱和气相色谱的知识点做一下归纳，也可以将之前准备的课件给学生浏览，让学生对整个知识体系有清晰的认识和理解。对在讨论中没有提到的知识点，可以多花一些时间进行介绍。这一点也是工科课程与管理类课程在应用案例教学中的差异，一些较为复杂的理论仍然需要通过传统的讲授或者学生的自学进行补充。
三、案例教学在《仪器分析》教学中的成效
经过案例教学的实践，学生对于《仪器分析》中各种分析仪器的基本理论、基本结构有了很好的掌握，特别是对于分析仪器的选择和使用步骤有了深刻的印象，加深了他们对各种分析仪器及方法的了解和应用。课堂的气氛也较为活跃，因为学生没有受到大篇理论文字的讲解而变得轻松，老师也相比传统的教学模式轻松。
四、案例教学过程中的注意点
虽然案例教学是一种很好的教学方法，但是在教学过程中教师也要注意以下几点：（1）充分准备教学资料。虽然没有传统的教学课件，但是对于案例的要求较高，对于整个教学过程中的引导要有很好的思路，引导学生朝某一方向展开讨论。（2）利用各种教学手段调动学生的积极性。案例教学可能存在某些学生一直很活跃，讨论分析很积极，而另一些学生很沉默，似乎不关他们的事。教师在教学的过程中也要特别注意这些角落的学生，采用一定的方法使他们积极参与。（3）适当适度使用案例教学。对于工科类课程，由于其课程的特点，案例教学不太适合全面应用，选择一两个代表性内容进行案例教学即可。这样，既能够达到案例教学的效果，也能够满足课程教学内容严谨性的要求。
参考文献：
[1]王华荣.以案例教学推动大学课堂教学模式改革的实践与探索[J].中国大学教学，2011，（4）：62-64.
[2]朱丽琴，陈金印，沈勇根，杜华英，吴少福.案例教学法在果蔬贮藏加工学中的应用及效果评价[J].教育教学论坛，2014，（32）：79-81.
仪器分析课程篇10
1.制订课程标准。按照不同的专业培养要求，对课程进行整合，优化教学内容，摒弃落后的、学非所用的部分，避免课程间的松散，增加反映专业新理论、新方法、新技术的内容，在有限的课时内，讲述精彩、实用、突出专业理论的教学重点，掌握基本技能的课程内容。
2.做好专业教学师资队伍的培养，形成一支教学能力突出，专业技术能力扎实，熟悉现代分析仪器发展，学历层次较高，年龄结构合理的师资力量，从教师的角度保证优良教学效果。同时，为让学生在有限的时间内既掌握书本上的知识，又了解分析仪器现有的发展，对知识有全面系统地掌握，应要求教师不断进行知识的更新，把仪器分析在化学、化工、生物、制药、轻工食品、电子行业等方面中最新应用技术和实验技术中涉及的新动向不断融合在教学内容中，及时跟上时代的步伐，使仪器分析这门课更加丰富多彩。
3.合理的课时安排。根据《仪器分析》课程的性质和培养要求，合理安排课时。
4.建立习题库和试题库。在巩固理论知识的同时，习题库建设重点放在专业知识的综合应用上，培养学生分析和解决实际问题的能力，加强创新思维的培养。
5.采用符合《仪器分析》课程教学实际要求的教学方法，把多媒体教学引进仪器分析的课堂，多媒体以其声、形、景、动、静结合等多样的表现形式，能够大容量、超时空、直观的反映现代仪器分析方法的特点，解决传统教学无法解决的授课过程中过于抽象的问题，具有良好的诱发性和易接受性等特点，能使学生在课堂上更好的掌握理论知识。
6.实验室建设。仪器分析实验室在建设的过程中，应充分考虑学校自身的条件以及学生培养目标，仪器分析实验室不少仪器价格都在十万以上，属于教育部规定的大型贵重仪器，实验室的建设是需要支出一定的资金的，因此在建设的过程一定要做到在满足教学要求的前提下，节约资金，要在进口仪器与国产仪器之间找好平衡，对于仪器的精密度也可在满足教学的前提下适当的放宽。
7.实践教学的开展。《仪器分析》课程实质上是一门工具课，所以实践教学是非常重要的，甚至是主要的。在实践教学的开展过程中，首先要做好理论教学与实践教学的课时平衡，其次则是要做好实践教学具体的开展方式，既可以是课内实验，也可以是单独的课程实验，还可以是实训性质的授课，第三种方式无疑是最好的，可以将理论教学与实践教学进行非常好的结合，但是这种方式有其弊端，比如，学生整体课程安排需要进行特殊考虑，实训项目也值得进行研究等等。在开展实践教学时，具体问题具体分析，应根据学校的具体情况量身打造。
8.选修课程的安排以及相关课程的交互作用。大部分民办院校提出了应用型人才的培养模式，基于此，类似于分析仪器的使用等专业技能的掌握是十分必要的。民办高校在制定教学计划时可以有选择的可设部分专业选修课，使部分想对分析仪器有更深层次了解的学生可以有更多的机会去接触这方面的知识。以食品科学与工程专业为例，可以开设诸如《功能食品检测》、《农药残留检测》等以《仪器分析》课程为基础的相关课程，使课程之间形成有机的联系，从实践和实用的角度促使学生更好的掌握仪器分析的知识。