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摘要：对“仪器分析”课程的教学改良进行了探索，主要从教学内容、教学方式和考试方式等方面进行了优化，通过教学改良，取得了较好的教学效果。
关键词：仪器分析；教学改良；科学研究
作者简介：郭送军（1975-），男，湖北监利人，广西大学环境学院，副教授。（广西 南宁 530004）
基金项目：本文系广西大学环境学院教改工程项目“基于问题解决的环境工程基础实验教学的集成与优化”的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章編号：1007-0079（2011）10-0109-02
在环境问题日益严重的今天，与环境污染物研究和检测相关的仪器分析技术已经得到了广泛的重视。同时，随着科学研究和生产的发展，仪器分析在环境分析检测工作中所占的比重越来越大，它已经成为人们从事环境科学研究和生产实践不可缺少的分析手段。[1]“仪器分析”课程是高等学校环境科学与工程专业的主干课程，其教学效果的好坏直接关系到能否提高环境专业学生的理论水平与实践能力。[2]笔者是广西大学“仪器分析”课程的主讲教师，鉴于“仪器分析”课程是广西大学环境学院的首批教改课程，结合广西大学讲授“仪器分析”课程的情况，从以下几方面进行教学改良，达到了预期的教学目的。
一、精选教材
教材选用与教学目的是直接相关联的，要想教好一门课，选用的教材是否适合学生的专业方向是非常重要的，因为学生往往要以教材上的知识为基础来学习。目前，“仪器分析”课程教材种类繁多，主要有：冯玉红主编的《现代仪器分析实用教程》（北京大学出版社出版），方慧群、于俊生和史坚主编的《仪器分析》（科学出版社出版），周梅村主编的《仪器分析》（华中科技大学出版社出版），胡劲波主编的《仪器分析》（北京师范大学出版社出版）等。通过综合比较，选用了胡劲波主编的《仪器分析》（北京师范大学出版社出版，2008年2月第2版），该教材是国内各大高校环境类专业指定的教材，其它教材可作为学生课余时间学习的参考书供学生选读，起到对比与借鉴的作用。由于“仪器分析”课程的内容比较多，学院给学生安排的理论学时数偏少（54学时），笔者重点讲解一些与环境专业毕业生就业关联比较密切的仪器操作等方面的热门内容，使学生对一些重要大型仪器的基本知识获得了较深的了解。在实际教学过程中，笔者还及时更新国内外先进仪器设备与技术等方面的知识，将这些内容介绍给学生，所引入的这些新内容，不仅丰富了课堂教学的内容，而且也拓宽了学生的知识面。
二、课堂教学方式改良
1.多媒体穿插板书式教学
一般而言，传统的板书式教学是教师根据教学需要进行表情达意的最为有力的教学方式，是教学组成的核心部分，但是，随着科技的进步，多媒体教学在高校课堂中已经得到了普及，使得传统的黑板板书式的教学方式发生了本质的变化，板书式教学日渐式微。多媒体教学的信息载量大，减少了课堂板书量与板书所花费的大量时间，它能起到扩大学生视野的功效，同时也可以通过动画图片和录像等形式激发学生学习的激情和学习的主动性。多媒体教学具有直观和激发兴趣的特征，其所包含的信息量大，是现代课堂教学的主要手段，能够有效解决教学内容繁多和课时严重不足的矛盾，多媒体可以随时更新与补充新的教学内容，这种教学方法在高校中已被广泛采用。例如在讲解气相色谱仪器的原理与操作时，通过动画演示，可以使学生直观地理解该仪器的具体工作过程及原理，从而使得教学内容显得更为直观，弥补了传统板书式教学的不足。笔者在教学过程中发现，多媒体教学过多使用会导致部分学生的注意力不够集中，不是花在学习知识上而是集中在看幻灯片上，即多媒体教学也有其不足之处，故笔者在多媒体教学中适当穿插板书，可以适时地把学生从多媒体中拉回来，让学生的注意力重新回到文字中、回到书本里的知识中来。由此可见，多媒体和板书各有所长，笔者认为，在多媒体教学中穿插板书式教学，教学效果将会显著提高。多媒体教学具有很强优越性，使用多媒体可以构建情景，激发学生的情趣，使用板书可以归纳要点，吸引学生的学习注意力，这样把两种教学方式有机地结合起来，既能丰富课堂教学，也能提高学生的学习主动性。
2.互动式穿插灌输式教学
互动式教学能活跃课堂气氛，其表现形式多样，即先由教师提出一个引人注意的问题，再鼓励学生们参与讨论。在互动式教学中，笔者先选择适当的媒体设置情境，有目的地引导学生主动去思考与探求，在精心组织教学的过程中，增强其问题意识，如讲述气相色谱这一章时，笔者提出是否还需要发展色谱技术、是否还需要发展关于色谱邓仪器的联用技术等问题，先让学生讨论5分钟，然后让他们分成几个小组展开辩论，最后教师集中对不同的辩论结果做出总结。这种教学方式能活跃课堂气氛，有利于形成活跃和民主的教学风气。在教学过程中发现，环境学院的学生对仪器分析的一些基本知识的掌握相当欠缺，由于考虑到学生的主要任务是学习知识，有一部分知识需要教师强加给学生去学习与掌握，因此，笔者对这些基本知识采用灌输式教学方式。总的来说，采用在互动式教学中适当地穿插灌输式教学、把这两种教学方式有机地结合起来授课取得了很好的教学效果，学生课后普遍反馈对该门课程的教学效果很满意，觉得学习很轻松，对知识的掌握较以前要容易得多。在互动式教学过程中，还可以适当地穿插一些环境科学研究领域中前沿的科学问题讲述给学生听，对于一些理解能力较好、经常回答问题与教师互动性好的学生，笔者积极鼓励他们上讲台去讲课，同时对上讲台的学生给予提高平时成绩等鼓励。
三、实践结合理论教学
“仪器分析”是一门实验技术性很强的课程，想要有效地利用仪器分析法来获得所需要的信息，就必须经过严格的实验训练，包括实验方案设计、实验操作技能、实验数据处理、谱图解析及实验结果表述等。实验的特点是实践性强，通过实验可以加深和巩固对仪器分析方法基本原理的理解，也可以培养学生严谨细致和实事求是的科学作风、独立从事科学实验研究的能力以及提出和解决问题的能力。实验是从理论到实践，又从实践回到理论认识，即理论指导实践，然后通过实践又可以验证和发展理论。实验验证和发展理论的作用是以对实验现象严密细心的考察和实验数据的科学分析为基础，而高超熟练的实验技能是获得精密实验数据的必要和先决条件。仪器分析实验的特点是操作较复杂、影响因素较多、信息量大、需要通过对大量的实验数据分析和图谱解析来获取有用的信息。这些特点，对培养理论联系实际、掌握和提高实验技能、分析推理能力非常有益。在“仪器分析”课程的教学改良中，结合广西大学环境学院的实际情况，笔者主要从以下几方面着手优化了该门课程的教学。
1.教学与课程实验相结合
由于本课程教学经费有限，笔者尽量安排几个有代表性的实验给学生做，如ICP-AES法测定环境水样中的Cr等微量重金属、火焰原子吸收法测定水中总铬、活性炭的比表面积的测定、红外分光光度法监测废水中的酚、气相色谱的内标法定量分析等，这些实验基本上都是环境专业学生毕业工作后所要熟知和掌握的基础实验。通过这几个实验，使得学生对仪器分析的理论知识掌握得更好，对其在环境检测中作用的认识更为深刻。
2.实习与课程设计相结合
笔者积极联系南宁市环境保护监测站等环保部门，同时联系毕业后在环保相关行业工作的往届学生，安排在校学生去这些部门与企业参观它们的仪器，了解相关企业的日常工作流程和相关仪器的操作等，通过这些参观实习，使学生能直观地理解这些实际知识，起到了理论联系实际的作用。学生学习完理论课程后，根据自己的兴趣与爱好，安排他们自行设计某一类环境污染物的分析测试流程及所使用的仪器等，然后根据每个学生所设计的实验进行具体的讲解。实践证明，以上课程设计可以促进和加深学生对“仪器分析”课程中各类大型仪器的原理、设备相关参数及技术指标等的理解与掌握。
四、教学与科学研究相结合
中国古语云：师者，传道、授业、解惑也。著名科学家爱因斯坦说：唤起独创性的表现和求知之乐，是为人师者至高无比的秘方。北京大学退休老教授武际可在谈到科学研究与教学之间的关系时说：教师进行科学研究是好的教学的必要条件。笔者教授该门课程期间正参与国家自然科学基金、广西自然科学基金和广西大学教改工程项目等多项科研项目，通过把科学研究与教学结合起来，及时给学生灌输科研知识和科学研究的方法，受到了学生的一致好评。笔者还根据国内其它高等学校科研促进教学的经验，从国内著名的科研机构（如中国科学院广州地球化学研究所）借来一批空气污染监测的采样仪器，安排部分学生参与空气污染物的监测采样工作，采样完成后安排部分学生去这些科研单位参加样品的分析测试工作，然后让他们给其他学生做实践报告。经过3个月的时间，学生在采样的选点、仪器的操作、数据的分析、实验结果的讨论和文献查阅等方面都得到了极大的锻炼和提高，学到很多书本上没有的东西。这样的教学模式使学生参与科研的热情高涨，学习“仪器分析”课程的激情大增，在拓宽他们知识面的同时也明显地加强了学生们的实际动手能力。
五、课程考核方式改良
传统的考核方法往往是将期末考试成绩评为学生的最终的课程总评成绩，这样不仅导致出现将平时表现优秀但期末测试发挥失常的部分学生“一棒子打死”的现象，而且也容易造成学生“平时不学习，考前搞突击”，可见这种考试方式不能客观地反映出“仪器分析”课程的实际教学情况。笔者已意识到了传统考核方法的严重不足，对该门课程的考核方式也进行了一定的调整和改良：采用平时成绩（40%）、实验成绩（20%）、期末考试成绩（40%）各占一定比例的方式，最终合理地给出学生期末的课程总评成绩。平时成绩包括学生考勤、作业和课堂活跃程度等，实验成绩包括实验及实习报告等；对整个教学过程中表现突出的和学习本门课程热情高的学生，尽量提高他们的平时成绩。考试结束后，对学生的考试试卷的得失分情况及时进行综合分析，分析试卷中反映出来的共性问题以及该门课程今后考试的改进措施等，做到及时发现并解决问题，最终使考试成为提高教学质量的一种促进手段，使考试更好地为教学服务。
六、教学总评与结语
通过对“仪器分析”课程的教学进行改良，使学生学习该门课程的积极性和主动性明显增长，对课程知识的掌握程度显著提高，达到了教学改良目的和预期的教学效果。在今后的该门课程教学过程中，笔者将继续努力深化该门课程的改革，与时俱进，结合广西大学环境学院的学科优势与办学特点，争取把“仪器分析”课程的教学改革进一步深化和完善，使“仪器分析”课程成为广西大学教改课程的典范。
参考文献：
[1]胡劲波.仪器分析(第二版)[M].北京:北京師范大学出版社,2008.
[2]吴疆,陈瑛,等.现代教育技术教程[M].北京:人民邮电出版社,2005.
（责任编辑：刘俊卿）
关键词：仪器分析；教学改良；科学研究
作者简介：郭送军（1975-），男，湖北监利人，广西大学环境学院，副教授。（广西 南宁 530004）
基金项目：本文系广西大学环境学院教改工程项目“基于问题解决的环境工程基础实验教学的集成与优化”的研究成果。
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章編号：1007-0079（2011）10-0109-02
在环境问题日益严重的今天，与环境污染物研究和检测相关的仪器分析技术已经得到了广泛的重视。同时，随着科学研究和生产的发展，仪器分析在环境分析检测工作中所占的比重越来越大，它已经成为人们从事环境科学研究和生产实践不可缺少的分析手段。[1]“仪器分析”课程是高等学校环境科学与工程专业的主干课程，其教学效果的好坏直接关系到能否提高环境专业学生的理论水平与实践能力。[2]笔者是广西大学“仪器分析”课程的主讲教师，鉴于“仪器分析”课程是广西大学环境学院的首批教改课程，结合广西大学讲授“仪器分析”课程的情况，从以下几方面进行教学改良，达到了预期的教学目的。
一、精选教材
教材选用与教学目的是直接相关联的，要想教好一门课，选用的教材是否适合学生的专业方向是非常重要的，因为学生往往要以教材上的知识为基础来学习。目前，“仪器分析”课程教材种类繁多，主要有：冯玉红主编的《现代仪器分析实用教程》（北京大学出版社出版），方慧群、于俊生和史坚主编的《仪器分析》（科学出版社出版），周梅村主编的《仪器分析》（华中科技大学出版社出版），胡劲波主编的《仪器分析》（北京师范大学出版社出版）等。通过综合比较，选用了胡劲波主编的《仪器分析》（北京师范大学出版社出版，2008年2月第2版），该教材是国内各大高校环境类专业指定的教材，其它教材可作为学生课余时间学习的参考书供学生选读，起到对比与借鉴的作用。由于“仪器分析”课程的内容比较多，学院给学生安排的理论学时数偏少（54学时），笔者重点讲解一些与环境专业毕业生就业关联比较密切的仪器操作等方面的热门内容，使学生对一些重要大型仪器的基本知识获得了较深的了解。在实际教学过程中，笔者还及时更新国内外先进仪器设备与技术等方面的知识，将这些内容介绍给学生，所引入的这些新内容，不仅丰富了课堂教学的内容，而且也拓宽了学生的知识面。
二、课堂教学方式改良
1.多媒体穿插板书式教学
一般而言，传统的板书式教学是教师根据教学需要进行表情达意的最为有力的教学方式，是教学组成的核心部分，但是，随着科技的进步，多媒体教学在高校课堂中已经得到了普及，使得传统的黑板板书式的教学方式发生了本质的变化，板书式教学日渐式微。多媒体教学的信息载量大，减少了课堂板书量与板书所花费的大量时间，它能起到扩大学生视野的功效，同时也可以通过动画图片和录像等形式激发学生学习的激情和学习的主动性。多媒体教学具有直观和激发兴趣的特征，其所包含的信息量大，是现代课堂教学的主要手段，能够有效解决教学内容繁多和课时严重不足的矛盾，多媒体可以随时更新与补充新的教学内容，这种教学方法在高校中已被广泛采用。例如在讲解气相色谱仪器的原理与操作时，通过动画演示，可以使学生直观地理解该仪器的具体工作过程及原理，从而使得教学内容显得更为直观，弥补了传统板书式教学的不足。笔者在教学过程中发现，多媒体教学过多使用会导致部分学生的注意力不够集中，不是花在学习知识上而是集中在看幻灯片上，即多媒体教学也有其不足之处，故笔者在多媒体教学中适当穿插板书，可以适时地把学生从多媒体中拉回来，让学生的注意力重新回到文字中、回到书本里的知识中来。由此可见，多媒体和板书各有所长，笔者认为，在多媒体教学中穿插板书式教学，教学效果将会显著提高。多媒体教学具有很强优越性，使用多媒体可以构建情景，激发学生的情趣，使用板书可以归纳要点，吸引学生的学习注意力，这样把两种教学方式有机地结合起来，既能丰富课堂教学，也能提高学生的学习主动性。
2.互动式穿插灌输式教学
互动式教学能活跃课堂气氛，其表现形式多样，即先由教师提出一个引人注意的问题，再鼓励学生们参与讨论。在互动式教学中，笔者先选择适当的媒体设置情境，有目的地引导学生主动去思考与探求，在精心组织教学的过程中，增强其问题意识，如讲述气相色谱这一章时，笔者提出是否还需要发展色谱技术、是否还需要发展关于色谱邓仪器的联用技术等问题，先让学生讨论5分钟，然后让他们分成几个小组展开辩论，最后教师集中对不同的辩论结果做出总结。这种教学方式能活跃课堂气氛，有利于形成活跃和民主的教学风气。在教学过程中发现，环境学院的学生对仪器分析的一些基本知识的掌握相当欠缺，由于考虑到学生的主要任务是学习知识，有一部分知识需要教师强加给学生去学习与掌握，因此，笔者对这些基本知识采用灌输式教学方式。总的来说，采用在互动式教学中适当地穿插灌输式教学、把这两种教学方式有机地结合起来授课取得了很好的教学效果，学生课后普遍反馈对该门课程的教学效果很满意，觉得学习很轻松，对知识的掌握较以前要容易得多。在互动式教学过程中，还可以适当地穿插一些环境科学研究领域中前沿的科学问题讲述给学生听，对于一些理解能力较好、经常回答问题与教师互动性好的学生，笔者积极鼓励他们上讲台去讲课，同时对上讲台的学生给予提高平时成绩等鼓励。
三、实践结合理论教学
“仪器分析”是一门实验技术性很强的课程，想要有效地利用仪器分析法来获得所需要的信息，就必须经过严格的实验训练，包括实验方案设计、实验操作技能、实验数据处理、谱图解析及实验结果表述等。实验的特点是实践性强，通过实验可以加深和巩固对仪器分析方法基本原理的理解，也可以培养学生严谨细致和实事求是的科学作风、独立从事科学实验研究的能力以及提出和解决问题的能力。实验是从理论到实践，又从实践回到理论认识，即理论指导实践，然后通过实践又可以验证和发展理论。实验验证和发展理论的作用是以对实验现象严密细心的考察和实验数据的科学分析为基础，而高超熟练的实验技能是获得精密实验数据的必要和先决条件。仪器分析实验的特点是操作较复杂、影响因素较多、信息量大、需要通过对大量的实验数据分析和图谱解析来获取有用的信息。这些特点，对培养理论联系实际、掌握和提高实验技能、分析推理能力非常有益。在“仪器分析”课程的教学改良中，结合广西大学环境学院的实际情况，笔者主要从以下几方面着手优化了该门课程的教学。
1.教学与课程实验相结合
由于本课程教学经费有限，笔者尽量安排几个有代表性的实验给学生做，如ICP-AES法测定环境水样中的Cr等微量重金属、火焰原子吸收法测定水中总铬、活性炭的比表面积的测定、红外分光光度法监测废水中的酚、气相色谱的内标法定量分析等，这些实验基本上都是环境专业学生毕业工作后所要熟知和掌握的基础实验。通过这几个实验，使得学生对仪器分析的理论知识掌握得更好，对其在环境检测中作用的认识更为深刻。
2.实习与课程设计相结合
笔者积极联系南宁市环境保护监测站等环保部门，同时联系毕业后在环保相关行业工作的往届学生，安排在校学生去这些部门与企业参观它们的仪器，了解相关企业的日常工作流程和相关仪器的操作等，通过这些参观实习，使学生能直观地理解这些实际知识，起到了理论联系实际的作用。学生学习完理论课程后，根据自己的兴趣与爱好，安排他们自行设计某一类环境污染物的分析测试流程及所使用的仪器等，然后根据每个学生所设计的实验进行具体的讲解。实践证明，以上课程设计可以促进和加深学生对“仪器分析”课程中各类大型仪器的原理、设备相关参数及技术指标等的理解与掌握。
四、教学与科学研究相结合
中国古语云：师者，传道、授业、解惑也。著名科学家爱因斯坦说：唤起独创性的表现和求知之乐，是为人师者至高无比的秘方。北京大学退休老教授武际可在谈到科学研究与教学之间的关系时说：教师进行科学研究是好的教学的必要条件。笔者教授该门课程期间正参与国家自然科学基金、广西自然科学基金和广西大学教改工程项目等多项科研项目，通过把科学研究与教学结合起来，及时给学生灌输科研知识和科学研究的方法，受到了学生的一致好评。笔者还根据国内其它高等学校科研促进教学的经验，从国内著名的科研机构（如中国科学院广州地球化学研究所）借来一批空气污染监测的采样仪器，安排部分学生参与空气污染物的监测采样工作，采样完成后安排部分学生去这些科研单位参加样品的分析测试工作，然后让他们给其他学生做实践报告。经过3个月的时间，学生在采样的选点、仪器的操作、数据的分析、实验结果的讨论和文献查阅等方面都得到了极大的锻炼和提高，学到很多书本上没有的东西。这样的教学模式使学生参与科研的热情高涨，学习“仪器分析”课程的激情大增，在拓宽他们知识面的同时也明显地加强了学生们的实际动手能力。
五、课程考核方式改良
传统的考核方法往往是将期末考试成绩评为学生的最终的课程总评成绩，这样不仅导致出现将平时表现优秀但期末测试发挥失常的部分学生“一棒子打死”的现象，而且也容易造成学生“平时不学习，考前搞突击”，可见这种考试方式不能客观地反映出“仪器分析”课程的实际教学情况。笔者已意识到了传统考核方法的严重不足，对该门课程的考核方式也进行了一定的调整和改良：采用平时成绩（40%）、实验成绩（20%）、期末考试成绩（40%）各占一定比例的方式，最终合理地给出学生期末的课程总评成绩。平时成绩包括学生考勤、作业和课堂活跃程度等，实验成绩包括实验及实习报告等；对整个教学过程中表现突出的和学习本门课程热情高的学生，尽量提高他们的平时成绩。考试结束后，对学生的考试试卷的得失分情况及时进行综合分析，分析试卷中反映出来的共性问题以及该门课程今后考试的改进措施等，做到及时发现并解决问题，最终使考试成为提高教学质量的一种促进手段，使考试更好地为教学服务。
六、教学总评与结语
通过对“仪器分析”课程的教学进行改良，使学生学习该门课程的积极性和主动性明显增长，对课程知识的掌握程度显著提高，达到了教学改良目的和预期的教学效果。在今后的该门课程教学过程中，笔者将继续努力深化该门课程的改革，与时俱进，结合广西大学环境学院的学科优势与办学特点，争取把“仪器分析”课程的教学改革进一步深化和完善，使“仪器分析”课程成为广西大学教改课程的典范。
参考文献：
[1]胡劲波.仪器分析(第二版)[M].北京:北京師范大学出版社,2008.
[2]吴疆,陈瑛,等.现代教育技术教程[M].北京:人民邮电出版社,2005.
（责任编辑：刘俊卿）