仪器分析论文精编3篇

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仪器分析论文1

关键词：建构主义；仪器分析；课程教学体系

中图分类号： 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）29-0214-02

仪器分析是高等学校化学化工类专业必修专业课之一，也是环境科学、食品科学、生物工程、制药工程等专业相当重要的专业基础课，无论是对化学化工类专业还是对相近相关专业而言，仪器分析对专业知识体系的构建和学生素质能力的培养均具有重要作用。仪器分析课程的教学改革研究在许多大学中均有开展，围绕着课程教学体系的改革、实践教学模式的创新、教学方法的优化、学生创新能力的培养等各个方面展开了许多研究。然而，由于高校层次的不同、信息技术的发展、培养目标的差异和教学思想的不同，教学研究活动的开展方式和最终所取得的课程教学改革效果不尽相同。总体来看，仪器分析课程在理论教学改革方面，提出了多媒体教学、以教学过程为导向的教学、研究性教学等各类教学模式；在实践教学改革方面，提出了仿真教学、观摩演示和现场实验教学等模式，这些改革均取得了较好的教学效果。

然而，目前对于仪器分析课程教学内容的深层次改革明显不足，亟待加强。主要表现在两个方面：第一，课程章节多，内容繁杂，且各章节重复内容较多，并且与预修课程和后续课程联系紧密，需要无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等作为课程基础开展学习，同时在教学中还要注意与专业相结合拓展学生实际应用仪器分析技术进行检测和分析的能力，这就导致现有的课时量不能很好地完成教学任务，不利于系统构建知识体系。第二，仪器分析课程属于理论和实践并重的课程，在学习中不但需要理论知识体系作为课程的支撑，还需要开展丰富的实验教学来培养和锻炼学生的实践动手能力和分析检测能力。然而现有的实验教学与学科前沿及实际应用结合不紧密，没有充分考虑产业界的需求，学生在学习过程中对于实践技能的培养还有所欠缺，这就导致了学生的实践应用能力和创新能力培养明显不足。综上，仪器分析课程教改不能固步自封，满足于现有成就，而是应该继续加强与相关行业的联系，从教学内容改革和学生应用能力、创新能力的培养方面入后，尽量培养出市场满意的仪器分析专业人才。因此，本文旨在针对仪器分析课程教学现有问题，以建构主义为指导，重新构建了仪器分析课程教学新体系。

一、建构主义理论对课程教学的指导作用

建构主义（constructivism）也称为结构主义，是认知心理学派中的一个分支。建构主义理论的内容非常丰富，但其主要内涵可以概括为：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构，而不是像传统教学那样，只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上。因此建构主义认为：学习者依靠自身建构自己的知识，新的学习依赖于现有的知识水平，社会性互动能够促进学习，有意义的学习发生于真实的任务和情境（或者模拟情境）之中。其学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。因此，基于建构主义的教学设计需要遵循以下六个原则：（1）强调以学生为中心。（2）强调“情境”对意义建构的重要作用。（3）强调“协作学习”对意义建构关键作用。（4）强调对学习环境（而非教学环境）的设计。（5）强调利用各种信息资源来支持“学”。（6）强调学习过程最终目的是完成意义建构。

建构主义理论是为一种重要的西方教育理论，在传入我国后对我国高等教育教学改革和课程教学改革发挥了巨大作用，许多教研活动都是以建构主义理论为指导逐步展开的。从建构主义理论出发，传统的仪器分析教学存在着种种不足，而这种不足恰好能够采用建构主义的理论和观点予以改善，因此建构主义理论对于仪器分析课程教学改革来说是重要的、有指导意义的。

二、仪器分析课程教学体系的重新构建

根据建构主义理论对课程教学的指导作用，从以下四个方面重建仪器分析课程教学新体系。

1.重构课程体系。现有的仪器分析教材章节繁多，如果教师逐一进行讲解，不但课时紧张，而且由于内容交叉重合会导致主线不明。因此教师在把握课程主脉时，必须要把知识主线提出来，突出教学重难点，并讲清仪器分析几种主要不同方法之间的关联与差异。仪器分析的核心内容即是仪器所产生的信号与物质性质及浓度之间的关系。光谱分析、色谱分析、电分析是仪器分析三个主要的构成部分，以这三种方法为例，讨论信号与物质性质与浓度之间的关系。首先可以统合认知，通过光、电、色对仪器分析产生整体性认识，在此基础上再对三种方法进行具体的、细致的分析和对比。这样，学生即可以宏观地获得仪器分析的整体认知，也可以了解光、电、色三种分析方面的相同点和不同点。接下来，对同类分析方法，可以突出这种方法实施的基本原理、所采用的主要仪器的基本构造，从微观上加强对课程内容的了解和把握。另外，仪器分析课程是学科体系中的一个有机构成部分，需要注意本课程发展与相关学科之间的关联，尤其要注意相关学科的发展对仪器分析发展所产生的实时影响，并适度纳入到课程教学中。

2.强化实验教学。仪器分析是一门理论与实践并重的课程，实验教学效果的好坏将会显著影响课程的整体教学水准。在实际的科研工作中，分析检测除了学生最熟悉的实验室具体检测分析外，还包括样品的采集、样品的处理、数据的取舍及统计分析。仪器分析的课程教学目标之一就是为了强化学生分析和解决问题的能力，那么为完成一项工作所需要全部流程都必须要让学生参与到。由于学生的宏观把握能力不强，除了上述已经提到的要求外，还需要教师适当引导，学生自主设计实验方案。只有完成了前期调研、样品采集和处理、分析检测、数据分析等环节，学生才能够全面了解实验究竟是什么，才能了解广义上的实验。仪器分析是一种重要的检测手段，如何有效地应用这一手段来解决实际问题是教学关注的重点，切不可一味地陷入实验室检测环节而忽略了其他步骤。为了培养学生独立完成实验操作的能力，教师不妨根据社会热点问题和科研课题，设计一些实验项目，强化学生分析和解决实际问题的能力。由于仪器分析是无机、分析、有机、物化等四大基础化学的后续课程，原理验证性实验可以适当减小，综合设计性实验适当增加，强调实验方案的可操作性和实验结果的可分析性。

另外，在实验教学中，尽量和理论教学步调一致，确保学生在学完该门课程后，既能够清楚实践依托的理论基础和理论知识对实践的指导，又能够通过实验或实践进一步地验证原理，加强对理论知识体系的认知和了解。

3.改革考核方式。考核方法包括教学过程和教学结果的考核，最终的评价结论是伴随学生一生的记录，这必然是学生关注的重点。那么，怎样给出这个评价结果呢？以前，我们常用的方法就是期末考试的时候一张试卷，闭卷笔试，再结合课堂情况，得到一个评价分值。这种考核方式可能适合于纯理论的课程考核，但显然并不适于仪器分析课程的考核。仪器分析实践性相当强，那么闭卷考试考核的什么呢？非操作性的、非延展性的东西。这种方式限定了考试的内容和时间，对于仪器分析课程来说，这是一个明显的弊端，并不能体现出一个学生对该门课程的整体把握。因此，可以把考核可划分为三个部分，第一是原理考试，笔试；第二是课程论文或课程设计，评价学生实验能力。

4.创新教学方式。教学方式改革的脚步从未停止，如何能够激发学生学习的兴趣，是所有教育工作者关心的问题。从仪器分析的课程特点出来，可以侧重采用以下三种教学方法，比较式教学能够帮助学生掌握课程的区别与联系，问题式教学能够直观地引发学生对某一问题的兴趣，研究式教学能够激发学生深入探索的乐趣。当然还有很多方法均可以应用于仪器分析的教学。无论是哪一种教学方法，都还是要围绕着“因材施教”四个字来展开，最终的目标是为了学生构建良好的知识体系和培养创新能力。这些方法可以交叉运用，只要能够获得好的教学效果，就是好的教学方法。

参考文献：

[1]李升福，闻海波。浅谈仪器分析教学改革[J].中国科教创新导刊，2010，（28）.

[2]谷春秀，周考文，李亚秋。仪器分析实验教学改革与实践[J].实验技术与管理，2011，（03）.

[3]赵桂红，薛丽梅，江传力，宋春来，秦华，白云起。仪器分析教学改革实践与探索[J].黑龙江科学，2011，（02）.

[4]夏静芬，唐力，叶汉侠。以应用型人才培养为导向的仪器分析教学模式改革探索[J].高等理科教育，2012，（02）.

[5]甄淑君。仪器分析课程教学改革思考[J].西南师范大学学报（自然科学版），2013，（03）.

[6]魏自民，李成。现代仪器分析教学改革与实践[J].东北农业大学学报（社会科学版），2007，（02）.

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仪器分析论文2

关键词：仪器分析；实验课；培养模式

中图分类号： 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0270-02

随着科学技术进步，分析仪器的逐渐普及和仪器分析技术的不断发展更新，仪器分析在经济建设中的作用日渐突出。许多领域的研究越来越依靠仪器分析来完成。同时，现代仪器分析技术的新成就，对农业及生物科学各领域的发展起到了重大的推动作用[1]。大型分析仪器设备是先进科学技术的代表，在科研工作中起着重要的作用，同时也是培养创新人才的重要途径。随着科学技术的发展和大型精密仪器的不断增加，如何培养学生准确掌握和使用先进的仪器设备，运用这些先进的实验手段进行科学研究，对于培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，造就高素质人才，促进提高科学研究的水平极为重要[2，3]。总体上来说，就目前高校的大型仪器实验教学模式来看，学生实际上机操作的时间有限，教师不能对每个学生进行指导，教学效果较差[4]。本文以沈阳农业大学分析测试中心大型仪器设备学习小班制教学为例，阐述大型仪器设备在学生仪器操作能力培养中的实践教学模式、特点及成效。

一、对象与方法

采用问卷调查的方式，选择参加大型分析仪器学习班的学生为调查对象，采用学生自填问卷方式进行调查，问卷由分析测试中心学习教师负责制定、发放和回收。发放问卷142份，回收问卷142份，有效问卷138份。调查结果采用Excel电子表格进行数据分析。本科为本校学生所占比重%，本科为外校学生所占比重%

二、结果与分析

1.学生对以往实验课的内容掌握情况分析。大部分学生在本科阶段接触过与仪器分析相关的课程，在这类课程里面都包括实验技能培养方面的内容，要求学生必须满足一定课时的实验课。通过调查发现，针对“以前做过的实验，现在如果没人指导帮助，现在能否独立完成”这一调查，其中全部都能独立完成的学生为8人，比例为%，大部分的能够独立完成的学生为76人，比例为%；一部分能独立完成的学生为6人，比例为%。而且，这里所涉及的实验大部分还没有涉及到大型分析仪器的使用，仅仅是一些简单常规的实验。这表明，学生对以往实验课上掌握的知识和实验技能有相当一部分已经遗忘掉了。

2.目前学生实验课程存在的问题分析。目前高校对于学生仪器分析实验课程的安排往往是以专业班级为单位，二三十人一组同时进行分析。通过对学生就仪器分析实验课大班制存在问题的调查发现，认为学生看多做少，动手机会少的以及认为实验室仪器设备及其他实验材料有限的分别达到%和%，所占比例最高，这说明实验课大班制的安排，造成了人多仪器少，学生动手机会少的局面；认为老师无法照看到每个学生的实验进程的占%；认为学生积极性主动性不够，预习不过关的占%；认为人多手杂，场面混乱的占%。对学生喜欢的实验课程教学方式的调查结果显示，认为学生自主操作为主，老师辅导为辅的所占比例最大，为%；希望在详细讲解后能进行实际操作的占%。由此可见学生都希望在实验课上可以有大量的时间能够使用仪器设备。

3.学生对大型分析仪器学习的兴趣度以及认可程度分析。通过调查发现，所有参与问卷的学生都对大型分析仪器学习表现出极大的兴趣。同时，我们可以看出，认为仪器学习很重要的人数比例为%；认为比较重要的人数比例为%；认为仪器学习的重要程度为一般的仅占%。

4.大型分析仪器学体情况的综合分析。（1）学生对大型分析仪器教学小班制模式的认可程度分析。通过本次调查，结果显示参与问卷的学生对大型分析仪器小班制教学这种学习方式的支持率为100%。通过对仪器学习效果的认可程度调查发现，认为非常好和比较好的人数分别为88人和46人，所占比例分别为%和%；两者所占比例达到%。说明学生对这种教学模式还是非常认可的。有126人次的投票选择了“每个人都有充足的时间可以进行讨论，有助于共同提高”这一选项，占总人次的%；有108人人次的投票选择了“现场亲自操作，有助于理解和记忆”这一选项，占总人次的%。这表明，学生对仪器学习满意的原因主要是因为采取了小班制教学，这样可以使每个人都有充足的时间来完成仪器操作的整个步骤，同时在独立操作中遇到问题时可以直接向教师询问，还可以进行一些讨论。通过这样一种理论与实践相结合的模式，使每个人都可以记得更加扎实牢固，完全达到了参加学习的目的。（2）仪器学习小班制的优点分析以及面临的问题。通过对仪器学习小班制优点调查发现，学生认为小班制学习具有：有利于提高学生对实验的掌握程度；实验中遇到问题能够及时得到指导；增加动手机会，提高动手能力；老师能更充分了解到学生的实验情况等方面的优点。就小班制所面临的问题方面调查表明：大多数学生认为在实验材料、器材耗p等开销以及实验室房间安排利用方面面临的问题更大，所占比例分别为%和%；此外，认为实验教师时间分配方面及学生实验课与其他课程的协调安排方面存在问题的也占相当一部分的比例，分别为%和%。这说明仪器学习小班制与常规实验课教学相比具有明显的优势和作用，同时也需要我们进一步统筹协调好学习效果与耗材、场地以及学习时间安排等方面的关系。

三、结论与建议

1.主要结论。通过调查问卷分析发现：一是目前涉及仪器分析类的实验课普遍存在人多机少，学生动手机会少的问题。近些年高校办学规模不断扩大，在校学生数量快速增加，因此开放实验教学中存在人多机少的矛盾日益严重。二是人多课时少，学生能够独立进行仪器操作的时间有限，大型仪器操作实验教学，往往准备时间较长而分析时间短。三是对比传统的实验课教学，仪器学习小班制具有非常显著地优势，这种模式极大地解决了人多仪器少、人多时间不充裕的问题，有利于提高学生对实验的掌握程度；实验中遇到问题能够及时得到指导；增加动手机会，提高动手能力。四是仪器学习小班制模式实施起来需要考虑药品消耗、器皿耗损、实验室房间的安排以及教师工作量增大等的问题，同时还考虑到实验课时间与学习时间的安排协调。

2.建议。大型分析仪器学习教学要培养学生分析问题、解决问题的能力，使学生了解掌握更多的大型仪器的原理及使用技术，从而能够以大型仪器为工具进行科学研究。那么，学习就要以学生为中心，以学生全程参与、独立设计实验、反复质疑为手段，充分激发和调动学生的学习积极性[5]。学生大型分析仪器学习模式不同于本科生阶段的以理论讲授为主，实验技能为辅，而是应该以提高实验技能为主，了解仪器原理为辅，也就是以用为主。同时，仪器学习要具有针对性。不同专业的学生对其研究方向所需求的大型分析仪器是不同的，并非要用到所有的分析仪器，而正常的实验课程安排往往是将所有的仪器都包含了进去，没有针对性，这样容易造成学生对所有的分析仪器都接触到了，都不会用的尴尬局面。在今后的学习安排中，要对参加学习的学生给出指导性建议。首先要先了解学生正在或即将研究的课题内容，根据学生的研究方向，告知其应该选择的分析仪器。减少学习教师和参训学生不必要的时间消耗。

参考文献：

[1]黄红霞，楼雪芳。现代教育技术在仪器分析实验教学中的应用研究[J].学科探索，2016，（1）：50-51.

[2]石莹莹。仪器分析实验教学改革的探索[J].广西轻工业化工与材料，2009，（11）：19-20.

[3]李明，榔。大型仪器实验教学改革探讨[J].重庆科技学院学报：社会科学版，2012，（11）：185-186.

[4]李卫华。仪器分析课程教学模式改革研究[J].高教学刊，2015，（1）：37-39.

[5]熊庆，郭彩红，宋红杰。以仪器为重点的仪器分析实验教学改革[J].实验科学与技术，2015，13（2）：55-57.

仪器分析论文3

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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.