仪器分析论文十篇

仪器分析论文篇1

LabVIEW是LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench的英文缩写，是一个图形化的开发软件，结合了图形化编程方式，具有高性能与灵活性，专门为测试、测量及自动化控制的应用设计配置功能，为数据采集、仪器控制、测量分析与数据显示等提供了必要的开发工具[6]。用LabVIEW软件开发的应用程序叫做VI(VirtualInstrument，即虚拟仪器)。VI是由图标、连线以及框图所构成的应用程序，由前面板和后面板两部分构成，前面板是应用程序的操作界面，主要由控制量和显示量构成。在程序运行时，用户通过控制量输入数据并控制程序的运行，而显示量则主要用于显示程序运行的结构。本文采用美国NI公司LabVIEW8.0软件平台。

1.1前面板模块前面板用于设置输入数值和观察输出量。程序前面板是模拟真实仪表的面板，用户可以从控制工具箱中选用许多图板，如旋钮、开关、按钮、数字显示、计量器、LED显示器、图表等。完成设计后只需在程序执行时按一下开关，拨动一下旋钮，将图形局部放大或是从键盘输入一个值，便可以完全操控整个仪器。

1.2方块图程序的编程每个前面板都配有一个对应的方块图程序，方块图程序也称做框图程序。方块图程序可以把它理解成传统程序的源代码，方块图中的部件可以看成程序节点，如循环控制事件控制和算术功能等，这些部件用连线连接，以定义方块图内数据流动的方向。LabVIEW方块图程序的结构为模块化结构，因此每一个LabVIEW程序都可以单独执行，或者被其他程序当成子程序来调用。甚至可以为每个子程序设计不同的图标，如此便可以设计出一组可供修改，交换或与其他LabVIEW程序相链接的子程序库，以符合用户不同的需求。LabVIEW的主要特点[7]为：(1)采用图形化(数据流)的编程语言，编程简单，开发周期短。(2)采用数据流编程模式，能同时运行多个程序的多个任务系统。(3)提供了丰富的用于数据采集、分析、表达及数据存储的函数库。

2基于LabVIEW的仿真教学系统的设计

实验教学环节在理工科学生培养中占有重要地位，对于深化学生对知识的理解和掌握、培养学生分析及解决问题的能力具有重要作用。仿真教学系统能拓展实验空间，有效提高学生学习质量及效率。大型分析仪器种类繁多，价格昂贵，易损坏。仪器分析虚拟仿真实验系统的构建既能降低仪器成本，又能使学生对理论知识有深入直观的认识，有效提高授课效果。电化学工作站是电化学测量系统的简称，是电化学研究和教学常用的测量设备，可进行循环伏安法、交流阻抗法、交流伏安法等多种测量。本文以循环伏安法为例建立虚拟仿真系统。具体包括程序结构框架设计，前面板设计和框图程序设计。

2.1仿真系统程序结构框架设计首先进行程序结构框架设计，循环伏安虚拟仿真系统流程如图1所示。

2.2仿真系统前面板设计前面板是用于人机交互的程序图形用户窗口，本系统前面板包括实验技术设定、控制参数设定、数据采集、波形显示等功能。本文以6×10-3mol/L铁氰化钾在0.1mol/L氯化钾溶液中的循环伏安实验为例，设计铁氰化钾循环伏安虚拟仿真实验系统前面板，如图2所示。前面板由旋钮、按钮、图形和其他控制与显示对象等组成，通过鼠标和键盘输入数据、控制按钮，即可在计算机显示器上直接观看结果。首先在前面板中进行参数设定，VI程序运行时通过数据控制端口传递到框图程序中，供节点使用，程序运行产生的数据输出，通过指示端口传递到前面板中相应位置，其中电压步长用以调节电压E的间隔，X-Y图显示铁氰化钾的循环伏安曲线。控制界面美观大方，操作方便，可直观反映电流随电压变化。

2.3仿真系统框图程序设计仿真系统框图程序如图3所示，仿真循环伏安系统程序框图采用导入Excel表格形式输入数据，包括报告表格、表格索引、获取表格数据、数组索引及传送数据的连线。通过程序运算后的数为据转化动态数据，再连接到图形显示控件，实现铁氰化钾的模拟仿真循环伏安曲线。

2.4气相色谱仪模拟仿真教学系统设计采用上述设计循环伏安模拟仿真教学系统同样方法，建立了气相色谱仪模拟仿真实验教学系统，前面板如图4所示，该系统能生动、形象地模拟运行与传统仪器相同的实验效果。即可节约实验成本，又激发了学生做实验的兴趣和创造性，此外，网络技术的发展也给仿真实验教学系统带来了资源的共享性。

3结论

仪器分析论文篇2

手机测试

挑战：

中国的手机市场发展迅猛，世界各大手机厂商竞相争夺手机用户。在如此激烈的竞争中，手机的功能日趋丰富，比如摄像头、MP3、FM调频收音机等等。同时，手机通讯协议也层出不穷，GSM、CDMA、GPRS、CDMA2000、EDGE、WCDMA等等。为了应对产品的不断变化，工程师面临着提高效率并缩短产品市场化时间的挑战，他们需要一个灵活而强大的通用测试平台。我们先来看一个通用测试平台针对手机通讯协议的变化而表现出来的优势。大家知道，2G的协议比如GSM和CDMA都已被成功地运用于市场了，而3G的协议比如WCDMA，CDMA2000等等是未来的必然趋势。在从2G到3G的转变中，面临客户群、设备置换、技术的成熟度风险等等问题。运营商希望能够进行平滑的过渡，在不丢失已有手机用户的情况下，首先升级交换网络部分，这使得用户可以使用过渡期的2.5G产品，然后等时机成熟时再升级无线网络部分达到3G的标准。2G的测试仪器已经比较成熟，3G的测试产品正在加紧开发，2.5G的专用测试设备却由于传统仪器制造商考虑到研发成本和市场前景的问题而匮乏。

一家著名的手机制造商制造了支持EDGE(EnhancedDataratesforGSMEvolution)协议的2.5G手机产品，需要针对这一产品的测试方案。EDGE是一个专业协议，由于它的出现时间比较短，了解它的人也比较少，要在短期内构建一个EDGE测试系统是一个巨大的挑战。为了在市场上与同行竞争，需要在一个月内能够使用这套测试设备。

应用方案：

利用TestStand模块化，兼容性强，可自定义的特点，根据生产测试的需要对其进行修改与完善，并结合LabVIEW，GPIB卡，以及相应的测试仪器，创建百分之百符合自己需要的CDMA基站测试系统。

使用的产品：

硬件上整个系统包含了一个PXI机箱，其中有：

NIPXI-8186

2.2GHzIntel奔腾4处理器的嵌入式PC，预装WindowsXP操作系统

NIPXI-5660

2.7GHzRF信号分析仪，9kHz到2.7GHz，20MHz实时带宽，80dB真实动态范围

NIPXI-5670

RF信号源，250kHz到2.7GHz，16位，100MS/s任意波形发生，22MHz实时带宽

NIPXI-5122

14位数字化仪，100MS/s实时采样，2GS/s随机间隔采样，100MHz带宽

NIPXI-4070

6位半数字万用表，6ppm精度

其中，NIPXI-5660被用作矢量信号分析仪，NIPXI-5670被用作射频信号源，NIPXI-5122被用作示波器，NIPXI-4070被用作数字万用表。

软件上使用了LabVIEW图像化开发环境和NI-DAQmx驱动程序。

仪器分析论文篇3

使用TMS-PRO食品物性分析仪，采用压缩、穿刺、剪切、TPA4种测试模式对5种榨菜进行测试。榨菜样品制成长10mm、宽8mm、厚8mm的标准长方体块。具体测试条件和测试参数如下。

1.1压缩测试使用TMS25.4mm圆柱形探头，对样品块下压一次；测试前后与测试速度均为120mm/min、压缩形变量70%、触发力0.2N、回程高度15mm；同一种样品重复测试5次。测试参数选取最大压缩力和最大力对应距离。

1.2穿刺测试使用TMS2mm针形探头，对样品块进行刺压；穿刺前后与穿刺速度均为60mm/min、穿刺距离为4mm、触发力0.3N、回程高度15mm；同一种样品重复测试5次。测试参数选取最大穿刺力。

1.3剪切测试使用燕尾单刀剪切探头，对样品块进行剪切；剪切前后速度为60mm/min，剪切速度为120mm/min、触发力0.2N、回程高度15mm；同一种样品重复测试5次。测试参数选取最大剪切力和切断功。

1.4TPA测试使用TMS25.4mm圆柱形探头，对样品块压缩2次；测试前后与测试速度均为180mm/min、压缩形变量70%、触发力0.3N、回程高度15mm；同一种样品重复测试5次。测试参数选取硬度、脆性、内聚性。

1.5统计分析方法使用SPSS13.0软件对试验数据进行统计分析，主要用于计算感官评定和仪器测定数据的平均值、标准差以及多重比较分析结果，分析感官评定平均值和仪器测定平均值的皮尔逊(Pearson)相关系数，建立感官评定值和仪器测定值之间的多元回归模型。

2结果与分析

2.1感官评定结果按照1.2节感官评定方法对5种榨菜进行脆性评定，并且对感官评分进行综合分析计算，所得感官总体评分结果见表1。从表1可以看出，不同榨菜样品的脆性感官评价结果有所不同，样品1的评分最高，样品5的评分最低；对于同一种榨菜样品的感官评分间差异不显著。

2.2仪器测定结果按照1.3节仪器测定方法对5种榨菜进行压缩、穿刺、剪切、TPA测试，4种仪器测试方法的典型曲线如图1所示，所得仪器测试参数结果见表2。从表2可以看出，不同榨菜样品的仪器测试结果有所不同；对于同一种样品的个别仪器测试参数差异显著。

2.3感官评定与仪器测定之间的相关性分析对5种榨菜脆性的感官评分和仪器测定结果进行相关性分析，结果见表3。从表3可以看出，榨菜的脆性感官评分与8种仪器测试参数均有一定的相关性，说明本实验选用的这些测试参数可行，选取的仪器测试方法有对比分析价值。其中，榨菜的脆性感官评分与最大压缩力、最大穿刺力、最大剪切力、TPA硬度、TPA脆性、TPA内聚性呈正相关，说明这些参数值越大，榨菜越脆；与最大力对应距离、切断功呈负相关，说明压缩破碎距离越短、切断耗能越小，榨菜越脆。榨菜的脆性感官评分与最大压缩力、最大穿刺力、TPA硬度、TPA脆性呈现极显著相关性，皮尔逊相关系数分别为0.830、0.889、0.767、0.811，其中与最大穿刺力的相关系数最大；与最大力对应距离、最大剪切力、切断功、TPA内聚性仅呈现显著相关性，其中与切断功相关系数最小。从仪器测定方法角度看，穿刺测试可方便地测出最大穿刺力，并且最大穿刺力与感官脆性评分相关性最好，穿刺测试可以很好地反映出榨菜的脆性；剪切测试所得的测试参数与感官脆性评分相关性较差，不宜用此方法预测榨菜的脆性；压缩测试和TPA测试所得的测试参数与感官脆性评分相关性较好，可以用这2种方法预测榨菜的脆性，但需要筛选测试参数。总体来说，穿刺测试方法相对其他测试方法能较好地反映榨菜的脆性，但穿刺测试方法是否能代替感官评定方法，仍需进一步分析验证。

2.4感官评定预测回归模型的建立与验证为了进一步探究榨菜脆性的感官评定与仪器测定之间的关系，将感官评分以仪器测试参数为变量进行向后逐步多元回归分析，建立预测回归模型。选用确定性系数R、F检验值和T检验值对回归模型进行检验，结果见表4。从表4可知，总共得到了8个以仪器测试参数为变量的回归预测模型，确定性系数R均接近于1，说明各个仪器测试参数对榨菜脆性感官评分都有较强的解释；F值均小于0.01，说明各个回归模型线性相关极显著，有统计学意义；但是对偏回归系数的T检验，只有以X3为自变量的偏回归系数统计量小于0.05，所以只有以X3为自变量的偏回归系数可构成回归模型，其他的偏回归系数不宜构成回归模型。因此，榨菜脆性的感官评分可由最大穿刺力得到预测，即回归模型Y=0.068+0.386X3。再选取5种榨菜样品，按照感官评定和仪器测定方法进行测试，每个样品测试5次，用所得的测试数据对Y=0.068+0.386X3回归模型进行验证，选用平均误差、标准残差RSD和显著性检验值(T检验)验证回归模型的预测效果，结果见表5。由表5可知，对5种榨菜的脆性预测平均误差都比较小，其中最大的预测误差为6.51%，最小的预测误差为3.53%；标准残差RSD值都小于2.0，且T检验的显著性水平都大于0.05，预测值与实测值无明显差异。验证结果表明，榨菜脆性的预测回归模型满足精度要求，可以应用穿刺测试法代替感官评定法。

3结论

仪器分析论文篇4

关键词：建构主义；仪器分析；课程教学体系

中图分类号：G642.3 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）.

仪器分析论文篇5

关键词：仪器分析 实验教学 创新型药学人才

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（a）-0146-01

《仪器分析实验》是一门多学科、相关联、实践性很强的学科，且具有一定完整性和独立性的课程。它不仅为药学、中药学学科提供了根本的保障，而且也广泛应用于食品、化妆品、环境等多个领域。实验教学不仅使学生加深和掌握仪器分析基本理论，培养学生正确、规范的实验操作技能，更重要的是提高分析解决问题的能力[1]，培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度，促进学生全面发展。因此，该文基于河南中医学院仪器分析实验教学为例，探讨仪器分析实验教学优化培养创新型药学人才。

1 仪器分析实验教学现状及存在的问题

仪器分析实验课程是我校中药学、药学等各相关专业必修基础课。以往的仪器分析实验教学存在较多的问题：实验教学仪器设备落后、短缺，造成实验内容更新困难，学生人数较多，不能保证每名学生能动手操作仪器；一些大型贵重分析仪器，如红外光谱仪、原子吸收光谱仪、气-质联用仪、液-质联用仪等，学校购置只有1台，组织学生实验教学相对困难；重视程度不够，实验课时偏少，忽视了对学生基本技能的训练；部分学生学习缺乏主动性，在实验过程中只是袖手旁观；缺乏有效的实验教学方法，制约着实验教学效果。

此外，传统的仪器实验考核方式主要根据实验报告提供的信息评定实验成绩，学生只需要记录实验数据，按公式给出实验结果，这容易使学生养成学习惰性。这种考核方式缺乏全面性和科学性，不利于培养学生分析问题和解决问题的能力，也不利于提高学生的综合创新素质。

2 优化仪器分析实验教学，培养学生的综合创新素质

2.1 结合教学课时，合理规划实验项目

仪器分析实验课程涉及内容宽泛，包括各种电化学分析法、光谱法、色谱法及联用技术等。每种仪器方法所涉及的原理、仪器构造、定性定量分析的方法以及操作方法、注意事项都不尽相同，知识面涉及非常广泛，这对于以前从未接触过这些内容的学生来说，仪器分析课程抽象难懂、不易理解。

随着新仪器、新方法的不断涌现，各种新检测技术的出现和旧检测技术的淘汰也应该在我们的课堂中体现出来。面对有限的课时，在讲课的过程中应该针对目前应用广泛、时效性强的方法作为重点讲解，而对于一些不常用或将被淘汰的方法则一带而过甚至不讲，从而节省出时间对新方法新技术重点讲解，对主要实验让学生多加练习，直至学生真正的理解、领悟、掌握。对于一些比较前沿的仪器、检测技术，可以结合社会生活的研究和应用穿插在课堂上，这样学生既能对课堂的内容提高兴趣，也了解了仪器分析的发展趋势，对以后的就业选择或者继续深造都有一定的帮助。在课下可以安排作业，督促学生能充分利用网络资源查阅文献，了解相关领域的最新动态，提高学生的自主学习能力和接受新知识的能力[2]。

2.2 改革仪器分析实验

仪器分析相对于其他学科来讲属于一门科技比较前沿的学科，学生在平时生活中接触不多，对于授课过程中抽象的原理难以理解，所以授课过程中往往是老师讲的津津有味，学生听的昏昏欲睡，这种授课结果可想而知。为此我们应该提倡启发式、对比式教学[3]在课堂上多提问、多举例，使学生能参与思考讨论。针对一些价格昂贵又不能拆卸的大型实验仪器的结构的讲解，可以由动画的模式模拟真实的仪器，使仪器的每一部分、组装方式、操作方式都能清晰的呈现在学生面前，使学生能真正地掌握实验原理、仪器构造、操作步骤，从而加深对理论课的理解掌握。教师则根据实验的内容有针对性地讲解实验原理、仪器的构造，以及可能遇到的问题及解决方案。实验课可对仪器分析实验教学内容进行创新，如可以在原有实验的基础上，开设综合性、自主性等创新型实验[4]。

2.3 改革仪器分析实验考核

仪器分析实验教学不仅要从理论课上进行改革，更应该在实验考核中加强改革。一直以来学生都是重视理论课，实验课只是按步骤操作，阻碍了学生的思考和创新能力，所以只有加强实验考核才加强学生对实验的重视，实验成绩的评定，应以既能反应学生实验的综合能力，又能提高学习仪器分析实验的兴趣为标准[5]。因此，实验成绩考核的内容分为五项：实验报告（占30%）、实验操作及结果质量评价（占30%）、学生互评（占10%）、考勤（占10%）、实验操作考试（占20%）。即实验评价成绩包括两部分：一部分为实验报告成绩，包括预习、报告书写、结果、数据处理等方面。第二部分主要为实验操作成绩，包括实验操作是否规范、实验的态度是否端正、实验结果是否准确等，通过实验考核使学生注意实验中的每一个环节，培养学生严谨的学风。

2.4 搭建实验教学平台，指导学生创新实验

仪器分析实验多为验证性实验，可以多增加一些创新性的实验，丰富实验内容，增加学科间的交叉，从而提高学生的创新和实践能力。为改变这种状况，学校建立开放性实验室，鼓励学生申报参加大学生创新项目、苗圃工程、挑战杯等公共研究课题。学生根据兴趣自愿报名参加，由老师带队指导，有条件性的进入开放性实验室进行研究。实验完成后整理数据及实验记录，并对实验进行分析、总结，写出研究报告。通过这样的研究过程，使学生进一步掌握常用分析仪器的原理、操作及数据处理过程，培养自身分析问题和解决问题的能力，从而实现培养学生综合创新能力的教学目的。

3 结语

总之，仪器分析分析是一门实践性很强的学科，在中药学方面对药物的质量分析，未知物结构的推测等方面有很重要的意义，通过仪器分析实验的优化，运用现代化教学理念，提高仪器分析的教学质量，不断地加强仪器分析实验教学的创新尝试，调动学生的主动性和积极性，促使学生在知识理论的层面上不断地巩固，同步提高实验技能，并培养学生自主创新思维、能力和科学素养，达到培养更加优秀的药学人才的目标。

参考文献

[1] 陈旭，雍克岚.仪器分析实验教学的改革[J].实验室研究与探索，2009，28（4）.

[2] 刘素芹，刘慧宏.地方本科院校仪器分析教学改革探讨[J].襄樊学院报，2009，30（8）：60-62.

[3] 韩莉锋，张永辉，陈俊利，等.仪器分析实验教学过程中学生主体作用的培养[J].河南化工，2012，29（7）：62-64.

仪器分析论文篇6

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：

仪器分析论文篇7

仪器分析教学过程中学生通过听、说、读、写全方位、多途径发展语言智能的同时，理解仪器分析中概念、原理的涵义，并能用文字准确表述。例如，讲授《绪论》第一章时，以当前社会广泛关注的食品安全问题作为案例引入。学生在教师引导下搜集资料，以学生为主体展开讨论，确保每个人都能表达自己的意见。讨论中每个学生的发言时间有限，要求言简意赅，用词恰当，把握重点，并具有说服力。此过程不仅提高了学生的语言感知、把握和表达能力，更让学生直观地了解学习目的，避免对仪器分析课产生厌学心理。另外，还可通过其他途径提升学生的语言智能并促进仪器分析教学。比如开设专题讲座，介绍学科最新进展，以此来开阔学生视野，拓宽专业知识面；介绍专业文献的查阅方法，借助网络资源优势，鼓励学生看中外专业文献；组织学生撰写小论文，如“仪器分析与化学分析的关系”、“仪器分析的发展方向”、“发射光谱法和原子吸收光谱法的异同点”等，培养学生语言表达、逻辑推理和探索创新能力；对大三学生有针对性地进行“科研训练项目”等，学生在老师的指导下查文献、翻译资料、处理数据并写出论文式报告，并在这个过程中提出自己的见解和观点。

2锻炼逻辑数理智能，促进仪器分析教学

逻辑数理智能强的学生有较强的逻辑推理和计算能力，喜欢对所学的分析方法、分析仪器、分析过程进行分类，并热衷于化学实验设计。仪器分析教学中适时地提出一些探究性问题，有利于学生发现认知的差距，激发学生利用已有知识探索未知世界的兴趣。例如，在讲授《电位分析法》一章时，向学生介绍多种学科交叉产生的新装置—生物传感器，并让学生预测它的应用前景。要确保教学整体思考过程能够沿着正确的方向进行，适时设定一些控制性问题，使学生的思维相对集中，便于学生在思维活动过程中得出正确的结论。同时，在教学过程中也提出一些促进学生发散性思维的问题，让学生思维天马行空，任意驰骋，激发学生的创新意识。通过热点性问题联系课程内容来促进学生知识的更新，有利于促进学生趋近学科的前沿。比如在讲授《伏安与极谱分析法》一章时，向学生介绍新型电极修饰材料，请他们思考关于纳米材料电化学性能、光化学性能、纳米材料有序组装、纳米材料生物相容性等相关的分析化学问题。鼓励学生创造性思维的发挥，鼓励学生敢于提出新问题，发表新见解，对于那些见解独到、简捷巧妙、概括力强的方法予以肯定和表扬。通过与学生一起讨论化学研究性学习计划、化学实验设计方案、化学小论文框架等，使他们充分体验化学实验规划、设计、整合的过程。

3培养音乐智能，促进仪器分析教学

音乐可使浮躁的心情平静，音乐也可使沮丧的心情振奋。重视化学学科中音乐智能的培养，是重视化学学科中人文教育的一种体现。音乐智能发达的学生可将这种智能运用于减缓压力、提高学业成就。仪器分析课程内容较多、难度较大，课时安排容易使学生疲劳，利用课间休息时间，用多媒体播放节奏轻缓的音乐，一方面能够让同学们放松心情，另一方面也可以和学生拉近距离。在一些仪器分析实验中，通过播放背景音乐，可以起到集中学生注意力，创造良好氛围的作用。

4开发视觉空间智能，促进仪器分析教学

开发视觉空间智能有助于学生思维能力和实验能力的提高。有视觉空间智能强项的学生能够良好地观察实验现象，得出实验结论。仪器分析课程中几乎每个章节都涉及实验装置、仪器组成及基本原理。这要求教师改进教学手段，应用现代化技术，多方收集资料，运用多媒体课件制作技术，制作出符合教学思想和学生认知规律的课件。例如，在讲授《原子吸收光谱法》中雾化室结构及工作原理、《色谱分析法导论》中两相分配原理时，通过向学生演示模拟动画，可以起到理想的教学效果。灵活应用多媒体课件中的图片、动画、视频和音频文件，可以向学生传递更多信息，有助于学生对所学知识的理解。在仪器分析实验教学中,学生要进行大量的实验设计,这不仅可以培养学生的具象思维,还可以培养学生的空间想象能力,是学生视觉空间智能在仪器分析课堂应用的有效方式。另外，我们重视教师身体语言的作用，教师的面部表情、手势、身体姿态、动作幅度、眼神接触等都显示着教师的态度和情感，学生通过观察接受这些信息可以调动提高学习情感。

5提高身体运动智能，促进仪器分析教学

仪器分析是建立在实验操作基础之上的学科。在仪器分析教学中身体运动智能集中表现为动手操作能力。有身体运动智能强项的学生喜欢承担具体的实验操作任务，并且能顺利地完成实验操作。实验中动手操作是感性地认识物质活动的过程，其目的在于把蕴含于化学实验目的和化学实验设计中的理论思维，通过物质的和实验操作方法外现于具体实践活动中。这是培养实验能力，养成科学态度和科学方法的最佳途径。在开设的包括光化学部分、电化学部分、分离分析部分共十五个综合性实验中，我们均确保每三至五人一个实验小组，一台仪器。要求每个同学都亲自动手操作实验仪器，在动手过程中学习、复习理论知识，并发现问题、解决问题。通过与科研机构、化工企业等建立友好联系，营造课堂外学习的良好氛围，通过参观、调研、实习等方式开拓学生的视野，了解化学与社会的关系。

6开启自我认识智能，促进仪器分析教学

自我认识智能指的是关于建构正确自我知觉的能力，其核心就是留心、反思与重建。仪器分析学习中的自我认识能力表现为：了解学习知识的方法是否科学，学习状态是否理想，以及清楚知道自己学习的潜能。在仪器分析教学中，教师帮助学生认识自己在知识理解和技能掌握方面存在的偏差并激励学生改进，指导学生对所学知识举一反三，及时纠正学生在实验操作方面的失误，对学生的实验设计方案提出表扬和恰当的修改意见等。通过实验，将学生带入科学探索的情景中。小组实验中,学生运用自我认识智能，在合作和交流中自主地建构关于仪器分析实验的知识体系，不断地权衡和评价自己的实验操作水平和实验结果。通过提问，指导学生对所学内容反思、对比、举一反三。如：紫外吸收光谱定性分析实验和红外吸收光谱定性分析实验的定性分析原理分别是什么？对于有机化合物的定性分析，红外吸收光谱法比紫外吸收光谱法更有利，原因是什么？在实验安排上，可采取先易后难的顺序，从基础实验、开放实验到研究型实验，逐步深入，使学生不断了解新知识、积累新知识、运用新知识。利用自我认识智能对整个实验过程进行反思总结是仪器分析实验的重要一步，主要从两个方面开展：（1）指导学生撰写实验报告时进行如下几个方面的总结：①本次实验研究的结果及所用几种测定方法的优缺点比较；②自己在本次实验中的成功经验或失败教训；③结合自己的实验操作过程，重新审视自己设计的实验方案，使之更加科学合理；④对本实验的改进或其他创新性想法。（2）教师对学生在实验过程中的总体表现进行评价（一般放在下次实验之前）。教师从学习态度、方案设计、实验操作技能、实验结果、实验报告等方面进行总结，对测定结果精确者予以肯定、鼓励，对误差较大者分析原因。

7塑造人际交往智能，促进仪器分析教学

人际交往智能的核心在于与他人之间的“理解与交往”，能够善于听取别人的意见。合作学习特别强调此项智能，仪器分析学习过程中，这种能力必不可少。我们通过让学生分组合作,小组成员一起讨论并与老师交流的方式，增加学生之间的互动、学生与老师之间的互动。《色谱分析法导论》一章和《气相色谱法》一章部分内容重叠。讲授完《色谱分析法导论》一章后，让学生课下预习《气相色谱法》一章，分组讨论后小组代表讲解部分内容。这样既可让学生在合作交往中锻炼自主学习能力、动手能力，更让学生有一种主导完成学习内容的成就感。教师在讨论中的角色体现多元化的特点，时而是组织者，时而是参与者，时而是批判者，时而是引导者。通过增加综合设计性实验、加强过程评价、整合常规实验内容、开发设计性、探索性和综合性实验来培养学生人际交往智能，由简到繁，由浅入深对仪器分析实验教学进行了改革。鼓励同学之间共同讨论实验步骤,合作完成实验操作，更进一步地讨论如何对实验装置进行改进,提高合作开发新实验的能力。同时，我们鼓励学生选取广播、电影、电视和报纸等大众媒体所反映的科技发展最新动态，制成多媒体课件，放在互联网班级共享文件夹中。学生浏览网页即可查阅相关的更新资料。这有利于学生养成交流、共享、合作的习惯，培养科研兴趣、拓宽科学视野。

8提高自然观察智能，促进仪器分析教学

仪器分析中的自然观察智能主要指的是观察实验并记录现象的能力。实验室中进行的学生实验、探究实验、设计实验等，是教师锻炼学生观察能力的有效媒介。通过对实验现象的观察和描述,培养自然观察智能是仪器分析教学的主要任务之一。我们开设多种形式的课程,除开设必修课和选修课外，还根据学校特色以及学校与周围环境的特点开设校本课程和内容丰富的活动课，将化学与社会、环境、食品、生产、生活等联系，作为研究性学习的课题。通过开放化学实验室,鼓励学生多做实验,改进或设计一些新的实验,培养学生的观察、创造能力。要说明的是，各智能之间并非彼此绝对孤立、毫不相干,而是相互作用、以组合的形式发挥作用。多元智能理论给教师的专业化发展提供了新的视角，要求教师的教学理念应由知识的传授为中心转向以学生发展为中心，教学模式应由单一性转向多样化，教学方法应由“满堂灌”转向灵活多样性，教学内容应由封闭性转向开放性，教师的知识结构应由局部转向全面，评价方式应由单一转向多元化。

仪器分析论文篇8

 

分析化学是一门对物质的组成、结构和状态进行系统测量与表征的科学，是人们认识物质世界的重要手段之一。[1]它包括化学分析和仪器分析两大部分，两者相辅相成，缺一不可。《仪器分析》课程是综合性大学和高等师范院校中一门新颖的交叉学科。[2，3]《仪器分析》(含实验)课程目前是我校化学与材料科学学院应用化学、环境科学和工程以及化学教育专业本科生的主干基础课程。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为一体的综合性学科。

 

[4]由单纯提供分析测试数据，上升到从原始的分析测试数据中最大限度地获取有价值的静态和动态物质信息，以解决自然科学各领域中的关键问题。作为自然科学研究领域中物质的信息科学，仪器分析的发展被寄予越来越大的期望，并提出越来越高的要求。因此，作为本科生的仪器分析理论与实验课程体系的教学，也越来越显示其重要性。

 

结合目前的化学领域发展现状和教学要求，我们深刻认识到仪器分析课程的教学涉及面较广且综合性较强，在课堂教学中既要传授各种现代仪器分析方法的基本原理，又要介绍仪器的基本结构、测试原理和定性定量的分析方法，尤其是各种方法的特点及其应用范围。

 

而就目前我校的仪器分析课程教学现状来看，尚与国内其他院校存在一定的差距，无论是教学内容，还是教学方法，都缺乏及时更新，这本身与仪器分析方法的飞速发展是相矛盾的。因此，通过对《仪器分析》课程体系进行改革和实践，更新教学思想、改革教学方式、采用多媒体教学手段、理论与实验密切结合等途径，合理优化课程的内容和结构，对培养综合性、研究与创新性人才具有十分重要的意义。

 

近年来，随着仪器分析方法的迅速发展和更新，我国各高校都普遍增大了《仪器分析》课程内容的比重，并且结合仪器分析方法的发展趋势来更新教学内容，以便培养知识结构较新、动手能力颇强的学生。同时，各高校按照教育部《关于对基础课实验室进行合格评估的通知》精神，建设了一批合格实验室和实验中心，对于推动实验教学改革、突出本科教学在学校的中心地位起到了很好的促进作用。其中，北京大学的《仪器分析》课程教学的总学时数达到60学时，实验有18个，涵盖了11种仪器分析方法。

 

南京大学的《仪器分析》实验开出时间为大学二年级的两个学期，共有26个实验项目以供选择，课程教学的总学时数达到48学时，其中前13个实验项目为必选实验，后13个实验项目为选修实验。中山大学的《基础仪器分析》课程教学的总学时数达到54学时，开设基础性实验17个，综合型实验9个。其中选做实验与现实生活相结合，例如铅锌矿烟道灰中锗的光谱定量分析，单扫描示波极谱法——废水中镉的测定和中药冲剂中有效成分的分析等。此外，还组织实验每8人一组前往分析测试中心、化学院实验中心和各研究所进行大型仪器教学参观。因此，我们亟需根据自身专业特点将《仪器分析》课程的改革放到极其重要的位置。

 

一、研究现有课程体系，重视教学实践内容

 

我们必须了解课程自身的特点，这样才能有针对性地加以改进。首先，仪器分析理论课程涉及的学科和领域非常广泛，仪器工作原理往往是多学科交叉，比其他基础课更抽象、更枯燥，化学和环境专业的学生学习起来存在一定难度。学生感到最困难的是由于课堂上介绍仪器原理时未能见到实物，故常理解不透，印象也不深，单靠语言和文字描述仪器的工作原理又很难达到预期效果，不容易激发起学生的学习兴趣和动力。由此可见，要充分发挥课堂教学的重要作用，提高教学质量，就必须把教学从偏重知识记忆、偏重教师灌输的传统教学模式中解放出来，创建一种充分发挥学生学习主观能动性和发展其自身个性的教学模式。教师可采用形式多样的教学方法，如启发式教学法、比较式教学法、课堂讨论、实验演示等，或者按照仪器分析方法发展历程的方法，再结合相关国际刊物文献资料学习探讨等方式，充分调动学生的学习积极性。

 

其次，仪器分析实验作为仪器分析教学的重要组成部分，与其他化学课程相比较，仪器分析实验教学存在严重的三多三少的矛盾，即班次多、人数多、实验组多，而老师少、仪器少、实验室少。此外，还存在重复验证实验多，综合实验少;合作完成实验多，独立操作的实践机会少等情况。仪器分析实验教学以前主要集中在验证性实验和规范化操作，缺乏科学的思维训练和创造性激励。大多数学生在毕业前根本没有阅读过仪器使用说明书，遇到问题时通常依靠老师来解决，在实验中完全缺乏主动性，能力得不到及时地培养和提高。

 

此外，所涉及的大型贵重仪器实验或是演示实验，学生操作时间短，不能达到提高学生创新能力的目的。受到大型仪器数量的限制，虽然采取大循环(每组2～4人)做实验，但学生实际上机操作时间依然偏少。为提高学生上机的时间利用率，所开出的12个实验基本上都是成功率高、现象明显的验证性实验。在实验课中，许多学生反映独自操作的机会少，不利于培养他们的实验动手能力。希望实验室能随时对外开放，能有更多的实验机会，能让他们自己设计、验证实验。往往给学生自己动手的空间和机会，他们的自学能力才能得到提高，学习才能成为一种自觉性行为，懂得“教是为了不需要教”，“不教是为了养成学生有一辈子自学的能力”(叶圣陶语)的道理。

 

二、多种教学方法结合，突出多媒体教学

 

兴趣才是学生学习最好的老师，很多教学模式从主观能动性出发，就是为了在更大程度上激发或者提高学生学习的兴趣，为此我们就需要对教学手段进行改进，多媒体就是目前最普遍、最直接的教学途径。通过多媒体教学，就能很好地解决一些实际教学问题。多媒体教学能够展示平时课堂上难以在黑板上完成的实验装置、光路图、电路图或仪器外观形状等，还可以对实验进行模拟操作，让学生对仪器有直观感觉的认识，一目了然。

 

不但可以将大型精密仪器的形状、各部分结构、工作原理甚至操作技术，以图片、影片等形式形象直观地表现出来，而且可以把各方法原理以动画形式模拟出来，甚至还可以借助模拟仿真实验，让学生了解各种仪器分析方法的影响因素，大大增强了课堂的表现力。多媒体教学的优势在于可以直观形象地表达教学主题，[5]当然，仅仅依靠多媒体教学手段也会存在不足，主要体现在：听课的环节上，采用传统的教学方法常常可以做到听课和记笔记两不误，而采用多媒体上课后，往往让学生感觉讲课进度加快，来不及记笔记。

 

此外，在讲解分析方法的原理时，涉及到公式的推导，有些学生思考速度跟不上讲课速度。因此，在听课这一环节上，要求学生上课前结合课本中的思考题进行预习，上课时有目的、有针对性地认真听，适当作些记录，无须照抄笔记，课后再利用课件进行复习和巩固。传统的教学模式能一直延续下来，说明必然有它不可忽视的优势，而《仪器分析》的课程内容的特点又决定了需要多媒体这种教学手段，那我们就应该把二者有机地结合起来，取长补短，使我们的课堂达到最佳的效果。

 

三、理论与实践相联系，渗透课程的重要性

 

要学好一门课程，取决于学生对这门学科的重视程度。在教学过程中，要根据不同的专业制订教学计划，实行分层次教学，有选择、有重点地介绍不同的仪器及其应用实例。其中，对于化学专业的学生要重点学习各种有机化合物和微量元素等的分析检测以及蛋白质、酶、氨基酸等生物分子的分析等;应用化学专业的学生，要求他们重点掌握生产过程的监控，如化工生产方面原材料、中间体和出厂成品的质量检测等;环境科学专业的学生要重点学习大气、水、土壤等污染物的检测。要使学生认识到这门课程的学习会给自己将来的工作或者科研带来很大的帮助，并从内心重视这门课程。

 

同时，在教学过程中将仪器分析的原理方法与现实社会密切相关的热点问题结合起来。例如，涉及食品安全的毒奶粉事件、苏丹红事件，涉及环境安全问题的水体重金属污染、空气中污染物的监测等，不但可以帮助学生认识仪器分析在现实生活中的意义和作用，从而诱导学生学习的强烈愿望，而且可以促使学生从仪器分析课程中去寻求解决问题的方法，主动去学习，带来的效果是任何一种其他教学方法所无法比拟的。

 

四、改进实践教学的方式，多用启发式教学

 

目前传统的实验教学的指导方式是，告诉学生实验的原理、仪器、实验步骤，甚至连细节和注意点也一一交代，学生被动地按照实验的步骤一步步机械地完成即可，未能真正达到投入学习的目的，所学到的仪器分析知识及其他学科知识并未真正融合，使得学生不愿动脑筋，甚至不预习，实验时只需逐条看黑板、结合讲义也能完成实验，其结果只是使学生通过实验课巩固或验证所学的理论知识。多年的教学实践表明，尽管教师做得很细致很周到，但这样的实验很难激起学生主动学习的积极性，教学效果不甚理想，且对学生的动手动脑能力的培养极为不利，更不用说培养其创新能力了。

 

因此，老师们应把更多的思维空间留给学生自己，要求学生提前预习，让他们有独立思考的机会。而在课堂上开展启发式教学，重点介绍实验的基本原理和仪器结构，可以利用报废解剖后的仪器讲解结构原理，这种方式的教学才更加形象而又直观。这样就改变了教师讲学生听的传统的单通道输入知识信息的格局，起到了教师“举一”而学生“反三”的功效。[6]

 

五、强化学生实践能力，增添设计性实验

 

学习的过程已经不再是抄写黑板上的那些条条框框了，而是在于培养自己利用新的知识去找到解决问题的途径，这本身就是一场教与学的革命。为了提高仪器分析实验教学的质量，充分发挥分析仪器在培养学生创新实践能力中的作用，需要对仪器分析实验教学作较大幅度的调整。基本思路是将仪器分析实验的教学在12周内分两个阶段进行。第一阶段是以原有的基础知识和基本训练为目标的必做实验，第二阶段是以能力培养为目标的开放式设计性选做实验。

 

这种设计性实验要求学生根据老师给的课题，自行设计实验，通过独立查阅文献资料，验证实验方案，独立运用所学知识和实验技术解决实际问题，得出结论。在仪器分析实验中，可以把化学分析和仪器分析实验综合起来，例如，测量水样中金属离子，让学生先查阅文献，再进行水样(可自己采样)中一些金属离子的络合滴定分析和原子吸收测定，得出结果，然后写出类似科技论文的综合性实验报告。也可将老师的一些科研成果设计成仪器分析实验，使学生更深入了解一些前沿研究领域以及科技创新和论文撰写的全过程。教师主要起辅导答疑的作用，而学生才是自主学习的主人。

 

通过几年来对《仪器分析》课程体系进行改革和实践，更新教学思想、改革教学方式、采用多媒体教学手段、理论与实验密切结合等途径，合理优化课程的内容和结构，对培养综合性、研究与创新性人才具有十分重要的意义。开展多层次的实验教学，利用综合性、设计性实验锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及在撰写论文和答辩过程中的综合归纳能力、科技写作能力和语言表达能力。这种研讨式教学孕育了他们的创新意识，激发了其创新热情，培养了其创新实践的能力。

仪器分析论文篇9

关键词：大型仪器设备；共享平台；产出效率；分析

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）38-0061-03

一、引言

随着科学技术不断发展，科学研究不断深入，对于学校实验室来说，大型仪器设备是高等学校的优质资源，是培养高层次人才、发展高科技的重要工具，也是高校办学水平和综合实力的重要体现与标志[1-2]。如何使有限的仪器设备最大限度地为师生服务，是学校面临的问题也是学校工作的方向，大型仪器设备共享平台的构建与有效管理，为教师的实践教学、培养学生的动手与创新能力提供了必要条件。大型仪器设备是指货币价值相对较高且对仪器设备使用的技术要求较严格的仪器设备，由于不同时期不同院校的研究领域不同，对大型仪器设备的界定不同，我校主要是将20万元以上的大型精密仪器设备放置在了共享平台。

自20世纪80年代以来，对大型仪器设备共享平台的建设与优化一直是人们关注和研究的重点问题，如曾晓思[3]，韩富[4]，解成喜[5]，张丽梅[6]，周智男[7]等对大型仪器设备平台的研究。这些研究主要可以归纳为，各高校大型仪器设备使用效率较低，而共享平台的构建对于解决这一问题具有重要意义，如，打破仪器设备保护壁垒，整合学校资源，避免重复购置等，并从理论上提出大型仪器设备共享运行机制与管理模式等，以保证大型仪器设备共享平台的顺利运行，实现资源共享和效益的最大化，此外，也从实验队伍管理、建立科学的仪器设备评估体系和激励机制等角度对大型仪器设备共享平台的有效共享提出了建议。现阶段对于大型仪器设备共享平台的研究更倾向于对其投入与产出的效益评价。如，蔡瑞林等[8]从经济学的角度，依据共享效益和共享成本，构建了仪器设备的感知价值模型，以帮助解决仪器设备共享存在的问题；王晓燕等[9]基于层次分析法，对大型仪器设备管理进行了综合评价，以实现仪器设备管理与使用的科学化；黄涛等[10]通过采用DEA方法从综合效益、纯技术效益及规模效益对大型仪器设备进行了实证分析，并对提高仪器设备使用效率提出了建议。

本研究通过计量经济学的方法对我校大型仪器设备的使用情况进行了投入与产出效率分析，并给出提高大型仪器设备产出的政策建议。

二、研究方法与模型

本研究将利用2014年河北农业大学大型仪器平台中的仪器设备使用和科研产出数据分析仪器设备的投入产出情况。大型仪器设备的产出衡量有许多标准，本文主要以发表学术论文的数量作为衡量大型仪器设备产出的标准。

已有研究中大型仪器设备的产出效率，一般主要指成果的收集与积累，也一直是使用大型仪器设备共享使用过程中关注的重点[11]。一般大型仪器设备的总机时数包括教学使用机时数、科学研究使用机时数和对外使用机时数，认为总机时数越多，教学科研产出越多[12-13]，它们之间呈正相关，同样，大型仪器设备的使用必然需要大量的经费投入，比如维修费、耗材费、水电费等等，经费的投入对教学科研产出效率具有促进作用[13-16]，所以在产出效率分析中把总机时数和总投入经费作为产出效率的变量来进行分析。另外，学院的管理到位与否也是反映大型仪器设备对教学科研产出效率的一个重要指标，学院管理越到位，仪器设备的使用效率越高，所以学院的管理与大型仪器设备教学科研产出效率是正相关的[17]，所以在模型中引入学院管理这个变量，来分析大型仪器设备的产出效率，表1给出了模型中所涉及变量的名称、文献来源以及假设。

根据已有研究，我们在柯布道格拉斯生产函数中引入大型仪器设备的总机时自然对数和总投入经费的自然对数分析大型仪器设备的产出效率，其中模型中变量的下标i是样本的数量，即本研究调查的样本数量，见模型1：

三、大型仪器设备共享平台产出效率分析

大型仪器设备投入产出效率分析。我们首先把大型仪器设备的总机时数和总投入经费对教学科研产出效率进行回归分析（结果见表2模型1）。在模型1的基础上，我们重新估计引入学校7个学院管理对大型仪器设备的教学科研产出效率模型（回归结果见表2模型2）。本文采用White稳健标准差法修正了标准差，以避免异方差的出现。

模型1的回归结果符号与已有的研究结果一致，表明总机时和总投入经费对大型仪器设备的教学科研产出效率是显著的，说明我校大型仪器的产出效率是多投入才会有产出，其中总机时是在1%的水平下是显著的，总投入经费在5%的水平下显著的。在模型1的基础上我们引入7个学院的管理，构成模型2，其回归结果显示，总机时、总投入经费和学院管理对大型仪器设备的教学科研产出效率都是显著的。新变量的加入使得总机时和总投入经费的显著性没有变化，但模型1中变量的系数在模型2中都变小了，这说明在总机时和总投入经费不变的情况下，通过其他方法提高大型仪器设备的教学科研产出效率也是可行的。同时，从模型2中可以看出，学院管理对大型仪器设备的教学科研产出效率是显著的，且不同学院对产出效率各不相同，在七个学院中，学院4的管理对产出效率是最显著的，其弹性系数数值为1.731%，学院6对产出效率水平是最低的，其弹性系数数值为0.970%，7个学院管理对教学科研产出效率的显著性为：DUM4>DUM7>DUM1>DUM2>DUM3>DUM5>DUM6，这说明学院管理也是大型仪器设备对教学科研产出效率高低的一个重要因素。

四、结论

随着国家对高校投入的不断加大，高校仪器设备的数量也在不断激增，如何使仪器设备能够有效使用与管理也一直是广大实验室工作者不断探究的重点。本文根据我校大型仪器设备管理平台中的仪器数据对教学科研产出效率进行了计算分析。结果说明，仪器设备的总机时数和总投入经费对教学科研产出效率是显著的，投入越大，产出越多，同时在总机时和总投入经费不变的情况下，有效的管理对大型仪器设备的产出效率具有积极的促进作用。

本文通过对我校大型仪器设备对教学科研产出效率分析并结合我校大型仪器设备的使用率较低，一些仪器设备处于闲置状态、共享率低以及维修维护跟不上等问题，认为促进大型仪器设备共享平台产出效率应采取以下措施：第一，通过行政手段建立大型仪器设备共享机制，进一步提高我校大型仪器设备共享平台的有效使用；第二，在购买大型仪器设备时要进行合理规划，科学论证，理性采购，减少重复购置造成的资金浪费，同时可以将购置大型仪器设备的小部分资金用于仪器设备的维护维修，延长大型仪器设备的使用寿命；第三，加强管理，并建立健全大型仪器设备共享的规章制度及效益评价体系，如根据大型仪器设备的实际情况，建立有针对性的管理制度，包括持证上岗制度、仪器操作规程、仪器维护保养规程等，同时定期统计仪器的运行使用数据，以规范大型仪器设备的管理；第四，注重培养仪器设备操作管理专业人员，缺乏专业的实验操作人员是影响我校大型仪器设备对教学科研产出的瓶颈，提高并优化实验队伍的整体水平，重视实验操作人员的业务培训，逐步实现大型仪器设备专人专岗管理，对提高大型仪器设备的使用效率具有重要意义。

总之，加强大型仪器设备的开放共享，提高仪器设备的教学科研产出效率，是我们每一个实验室管理者的责任与目标，高校应该在对大型仪器设备开放共享的基础上找寻适合自己学校的一套仪器设备管理机制，提升学校的仪器设备管理水平，促进仪器设备管理工作的有序开展，提高学校的综合实力。

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仪器分析论文篇10

1.1专业特色不突出虽然仪器分析所涉及的仪器设备种类很多，包括光谱类、色谱类和前处理设备等，但是不同的专业所涉及的仪器设备不尽相同。当前专门从事仪器分析的老师较少，无法针对不同专业的特色设置不同的教学大纲，教学内容泛而不精。

1.2硬件资源不充足环境监测仪器价格较为昂贵，同类仪器数量少，而且仪器维护成本高，实验设置不可能像其他基础实验一样，一人一组或者两人一组，通常都是由老师进行实际操作，学生在旁观察学习，无法真正学到实际应用的本领。

1.3理论课程和实验课程不贯通目前，大部分院校仪器分析的理论课和实验课老师是分开教学的，理论课老师不清楚实验课老师制定了哪些实验内容，实验课老师也不了解理论课老师讲了哪些知识点，他们之间缺乏良好的沟通，导致了学生在实验过程中，经常处于迷茫的状态，只知道按着指定的实验步骤完成，却不清楚为什么要这么做，很难将理论知识和实际操作进行融会贯通，教学效果大打折扣。

2仪器分析实验教学改革与探索

2.1有机结合验证性实验和研究性实验，丰富教学模式验证性实验以基本技能训练为主，通过验证性实验，能让学生了解实验的原理和方法，学习各种基本的操作知识，如称量药品、配置溶液等。在此基础上，增加研究性实验，学生可以根据实验目的和要求，结合验证性实验的经验，设计出合理的实验流程，操作相关的仪器设备，从试剂配置、仪器校准、样品前处理、分析方法建立、样品分析到数据处理，亲自完成整个实验过程，并对实验结果进行分析总结。验证性实验和研究性实验的相互结合，可以有效的引导学生从“被动学习”转变为“主动学习”，这种方式寓教于学，不但改变了刻板、枯燥的教学模式，而且激发了学生的创新思维，提高了综合技能水平。

2.2将理论课堂直接搬到实验室，创新实体化教学仪器分析课程的重点在于如何把理论和实践相结合。老师在课堂上传授理论知识的时候，无论如何讲，学生都会感到抽象乏味，难以想象理解。但是，如果把课堂直接搬到实验室现场，老师对着相应的仪器讲解方法原理、仪器构造和部件功能，并进行一定的演示操作，这样学生对所学仪器设备就有个感性的认识。这种将知识点从虚拟化转变为实体化的教学方式，不仅可以帮助学可以更好理解仪器分析知识，而且还为实验课程打下了坚实的理论基础，达到事半功倍的效果。

2.3合理整合教师资源，实施交叉教学若无法满足理论课老师和实验课老师为同一个教师任职的情况下，为了增强教学效果，理论课老师可根据实验内容提前讲解相关知识点，而实验课老师则根据理论课的进度，开展相关实验，促进他们之间的相互沟通，相辅相成，巩固并拓展学生的专业知识和技能。除此之外，由于仪器分析的特殊性，每台大型仪器基本上都有专职的老师进行使用和管理，所以实验课的授课老师可以不是唯一的，可以针对不同的仪器分析课程，聘请相应的老师进行讲授。这些老师作为仪器的负责人，长期进行仪器分析和管理工作，有着丰富的工作经验，学生可以学到更多的实际应用知识和经验。

2.4优化实验内容，突出环境专业特色根据环境专业的方向和特色，实验内容的制定可以尽可能贴近现有的环境热点问题，并选用国家或者行业标准中常用的监测分析方法，实验中所涉及的样品均从真实环境中采集。如原子吸收光谱法检测水或者土壤中的金属元素含量；气相色谱法检测饮用水中消毒副产物的含量；离子色谱法检测山泉水中的氟化物等。采用这样的选题作为环境类专业学生的实验内容，不仅符合环境类专业的人才培养需求，而且通过参与贴近实际的环境监测过程，大大提到了学生学习的积极性，同时，培养了他们分析问题、解决问题的能力，为日后的环境保护工作积累了一定的实践基础。

2.5分组练习，以项目课题为导向择优培养针对仪器资源短缺的问题，可针对不同的仪器设备制定不同的练习模式。对于数量多、操作简单且分析时间较短的仪器，可将学生进行分组练习；对于数量少、操作复杂且分析时间较长的仪器，实验过程中可由老师进行演示操作，有兴趣的同学提前报名，择优进行实际操作练习；除此之外，学生还可以通过参加创新创业、挑战杯等项目，或者参加老师的科研课题，由指导老师进行小组培训，进一步学习并掌握相关仪器的应用。

3结语