仪器分析论文

写论文没有思路的时候，经常查阅一些论文范文，小编为此精心准备了《仪器分析论文(精选5篇)》，供需要的小伙伴们查阅，希望能够帮助到大家。摘要：仪器分析内容繁多，信息量大，尤其涉及多种大型仪器的结构、元件、应用技术等，传统的教学模式已很难适应学生的实际需要。本文探讨如何进行教学改革以激发学生的学习兴趣，引导学生由被动式学习转变为主动式学习，从而全方位提高教学质量。

第一篇：仪器分析论文

仪器分析课程教学探讨

【摘要】从仪器分析课程的特点及教学现状出发，探索教学过程中的改革突破点，以激发学生的学习兴趣，提高教学质量，培养学生创新和实践能力。

【关键词】仪器分析 教学现状 改革

引言

仪器分析是化学分析的一个分支，是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法[1]。仪器分析在工业分析、食品分析、药物分析、油品分析及环境监测等领域得到广泛应用，已成为生产和科研中不可或缺的分析手段。目前，《仪器分析》课程已被列为化学化工、食品药品、医药环保等专业的一门必修课。为适应现代仪器分析的发展与教学改革新形势，如何在有限的学时范围内，合理安排仪器分析课程内容，既让学生打下坚实的理论基础，又激发他们的学习兴趣，是仪器分析教学工作者需要解决的问题之一。

一、《仪器分析》课程教学现状

1.仪器分析与多学科交叉，课程内容较多

仪器的原理方面涉及物理光学、电子、计算机技术等知识[2]，学生学习时感觉知识面需求广，难点较多，理解有点困难。每本教材都包括光化学分析、电化学分析、色谱分析、核磁共振分析、质谱分析等项目，各种分析方法之间关联性小，每一种分析方法下又包含不同的仪器，例如光化学分析就包括紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、红外吸收光谱法等，不同的仪器原理不同、结构不同。因此，学生需要理解记忆的知识点散而多，在学习过程中容易疲乏枯燥，学习兴趣渐失。

2.理论课程与实训课程进度不同

仪器分析课程分为理论课程和实训课程。在实际授课过程中，一般在同一学期排课。受课时、实训室、教师等因素的影响，实训课程在进行下一项目时，理论课往往刚刚进行到实验技术部分，理论明显落后于实训，这样会使实训教师在基本原理上消耗较长的时间讲解，否则学生一片茫然。

3.实验课程开展有难度

随着现代技术的发展，仪器价格逐渐走高。教学单位对一些昂贵的实验仪器，例如气相色谱、液相色谱、原子吸收光谱仪等，拥有量很少，每种只有一台甚至没有。因此在开展实验教学时，不能像有机、无机化学实验那样独立操作，只能两人或多人小组形式进行。学生在操作过程中，大多会一人操作，其余人旁观，从而使动手能力得不到锻炼。另外，为了防止学生误操作把仪器弄坏，在实验开展之前，实验老师通常先将仪器的参数设好，所以学生接触到的是进入正常运行状态的仪器，甚至实验结束后也搞不清楚仪器开关在哪里，实验结束后学生往往感觉自己什么都没学到。比如有的学生在做完气相色谱的实验后，唯一的印象就是自己拿着微量进样器进了个样品，然后就输出谱图了[3]。

随着分析仪器的更新换代，仪器面貌越来越美观，但对仪器的内部结构都包裹很严。另外，仪器的精密度越来越高，且价格昂贵，不能随意搬动和拆开。在介绍仪器结构时只能无奈的略过。

二、《仪器分析》课程教学改革探索

1.合理整合教学内容

仪器分析课程内容多、课时相对较少，从适应学生将来工作的实际需要出发，应合理选择授课内容，避免面面俱到。由于我院学生的培养目标定位于实际应用型人才，因此我们在讲授内容的选择上有所侧重，不同的专业，教授的内容范围及重点不同。在课时分配中适当加大常用分析方法，如紫外可见分光光度法、气相色谱法、液相色谱法、原子吸收法等的课时比例。目前电化学分析法在各单位使用相对较少，我们就适当减少其在授课中的比例，仅对其进行简介。从注重应用的角度出发，对于教材中的公式推导，除一些重点公式外，一般不作要求，学生只要能灵活应用公式解决问题即可。

2.改进教学方法

在课程教学中，教材中各章的内容虽然看似琐碎，但基本都可以找到一些主线[4]。每章节的教学内容安排都是按照仪器分析方法的原理、仪器的基本结构到定性定量方法、实验技术这一主线进行，然后逐块分层次说明。另外，在不同的章节间可采用比较法进行教学。比如在进行色谱法教学时，色谱定性、定量分析方法是完全相同的。而针对气、液色谱，反映具体仪器结构部件上会有很大差别，比如气相中的流体输送系统由高压载气钢瓶完成输送气体流动相的功能，而液相中则由高压输液泵用于输送液体作为流动相。程序升温和梯度洗脱分别是气相色谱法与高效液相色谱法中提高分离效果的有效手段，可谓目的相同，但实现的方法不同，可以在教学中进行适当的对比。通过教学过程中的一系列比较，将各章节内容有机地联系起来，有助于学生的理解与掌握。

3.合理应用多媒体教学手段

将多媒体技术引入仪器分析教学中，可以提高仪器分析的教学效果。在制作课件时，尽量避免大量的文字堆积，这样会使学生无暇听讲、思考，而忙于记录，另一方面会降低学生课堂的兴奋度。教师在授课过程中，可以依靠图片、制作动态视频或某些仪器厂家的维护视频给学生直观认识，或让学生课下自由观看相关视频，提高学生的学习主动性及兴趣。

4.合理配置教学资源

鉴于理论课和实训课的不同步，可以由同一名教师承担。这样既可以使理论课和实训课在知识点的重大难点上互相补充，又可以合理调节理论课和实训课的教学进度。或者整个课程分仪器分项目分教师进行，实行理实一体，项目教学。目前，很多学校都引进了仪器分析仿真平台，弥补了因设备欠缺导致的实验项目无法开展的不足。学生可以在仿真界面按照操作流程进行操作，配备的评分系统可以随时进行操作判定，及时发现错误。但使用仿真系统时仍有不足，毕竟是虚拟实验，学生的安全意识降低，需要教师时刻提醒。

搞好仪器分析课程的教学不是一朝一夕的事，需要教师综合运用各种教学方法和教学手段，积极改革，深入研究。仪器分析的研究发展很快，教师应利用业余时间不断查阅国内外书籍及期刊，把化学化工、食品药品、生化环境、石油等领域涉及的仪器分析新动向和新技术不断融合到教学内容中，使仪器分析课程更加丰富多彩。

参考文献：

[1]魏培海，曹国庆.仪器分析[M]. 北京：高等教育出版社，2014

[2]杜甫佑，阮贵华，李建平等.以《仪器分析》教学改革为契机，培养学生创新能力[J]. 广州化工，2011，39(3)：177-178

[3]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)，2013，38(3)：168-170

[4]陈毅挺，林棋，张庆守.仪器分析课程教学探索[J].大学化学，2011，26(3)：11-13

作者：吴世芳 高利波

第二篇：大型分析仪器仿真软件在《仪器分析》教学中运用的意义

【摘要】《仪器分析》是一门实践性和应用性很强的学科，而中职院校设备数量不足、大型设备缺乏、关键设备落后等原因，很难做到每位学生都动手操作，所以给学生学好这门课程增加了很大的难度。大型分析仪器仿真软件ISTS3.0的引入，克服了以上缺点。它减少了教学投入，激发了学生学习的积极性，帮助学生理解理论知识，掌握仪器正确操作规程，使学生能更好的学习这门课程。

【关键词】分析仪器；仿真软件；教学；意义

 

引言

仪器分析是指采用较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。工业分析与检验专业的专业课程，是一门综合性的学科，具有很强的实践性和应用性。所以只有实际应用与操作，才能真正领会课本的理论知识，才能学好这门课程。然而，中职院校普遍存在班级学生人数较多，实训设备投入不足的现象，特别是设备数量不足、大型设备缺乏、关键设备落后等现状，很难做到每位学生都动手操作；而且设备较为精密和昂贵，教师也很难放心让学生动手实际操作这些仪器，所以给学生学好这门课程增加了很大的难度[1]。

仿真软件，结合外形仿真、操作仿真和视觉感受仿真，使用真实的模型作为参与者的操控平台，利用虚拟现实技术，通过实际操作，使参与者有身临其境的切身体会。学生通过仿真实验可以几乎达到真正做实验的效果，或者在学生真正上仪器做实验之前，给他提供这样一个模拟平台，可以减少仪器的损坏率，更好的保护仪器。故而在《仪器分析》教学中利用仿真软件教学就显得很重要，我校选用了东方仿真中的大型分析仪器仿真软件ISTS3.0。

1.大型分析仪器仿真软件ISTS3.0的概述

双击软件图标进入，选择“单击练习”或“局域网模式”，再选择培训工艺，启动项目，会出现如下界面：

（1）导航界面：进入选择各种学习方式的界面。①应知理论课件，帮助学生学习了解气相色谱理论知识。②思考题，给学生提供自主学习的机会。③仿真操作，模拟气相色谱仪的操作步骤，让学生练习实验操作。④色谱理论模拟，包括“塔板理论”，“速率理论”，“分布（吸附）等温线为非线性时色谱流出曲线，学生通过改变相关参数，查看谱图变化，帮助学生深刻理解相关色谱理论。

（2）流程图界面：学生进行实验操作的主界面。①实验讲义按钮：点击可查看启动的项目的实验内容，包括实验目的、原理、步骤等。②电源按钮：点击即相当于打开或关闭气相色谱仪的电源开关。③参数查看区：可看到各个设定的参数值是多少。④参数状态区：看查看哪些参数已经设定。⑤各种功能按钮：如点击“色谱柱”可弹出色谱柱的参数设置窗口，点击“气化室”可弹出气化室的参数设置窗口。

2.大型分析仪器仿真软件ISTS3.0在教学中的具体应用

以“白酒中甲醇的测定”为例，打开实验讲义按照讲义中操作步骤来练习。开“电源”按钮，设置“柱温240”、“气化室温度270”和“选择检测器FID”，设“载气流量50ml/min”，点击“升温按钮”当温度达到设定值之后，设定“空气流量500ml/min”，“氢气流量100ml/min”，点击“点火按钮”，回调“氢气流量50ml/min”，点击样品选择“白酒1”设置“进样量10ul”，点击“开始进样”，采集色谱图。根据图谱的结果，优化实验条件，如降低柱温和气化室温度，减小载气流速等，使分离度达到1.5以上，同时所用时间最短。再进行标准样品的测定，绘制出工作曲线，用一元线性回归方程计算出相关系数。

3.大型分析仪器仿真软件ISTS3.0应用的意义

在中职学校，学生的生源越来越差，传统的教学思想、教学方法、教学手段都面临着前所未有的挑战。作为专业教学，它的理论与高等院校的专相比，只是略容易一点，但是由于面对的是中职的学生，学习这样的课程就显得很难。而仿真软件能在其中显示出桥梁作用，能使理论和实践有效的衔接，打破了传统的教学模式[2]。

第一，仿真软件可以帮助学生学习《仪器分析》这门课程。和其它专业课一样，仪器分析课程也是非常抽象的学科。而仿真软件以声音、图像、动画等丰富的表现力帮助学生进行多感官学习[3]。同时，仿真软件上有练习题可以帮助同学们理解理论内容，可以自主进行学习和考试。

第二，仿真软件可以减少学生的错误操作。在学生实际操作时，由于仿真软件不易发生安全问题。仿真软件还可以对学生的操作过程进行自动检测，如果学生出现错误操作，则不能进行下一步操作，迫使学生反复演练，直至成功，有助于学生掌握正确的操作规程。

第三，仿真软件可以减少教学投入、减少仪器和药品的损耗。大型分析仪器仿真软件相对于购买一台大型分析仪器来说，价格都是很便宜的。仿真软件只需在现有计算机房的基础上安装一套软件，可以让每位学生都有机会练习实验，并且无维护费用。

对于实验室已有仪器，学生可在完成仿真实验后，再到实验室进行实际操作，错误操作大大减少，降低了药品浪费，减少对仪器的损害。仪器分析中所用的气相色谱一台都要好几万，不会使用仪器的学生在上面操作，会很容易造成损坏，所以对于大型仪器，特别是昂贵的仪器来说，先仿真再进行实验很有必要。对于实验室没有的仪器，可通过计算机多媒体进行模拟，在一定程度上掌握学习内容，使理论知识与实际操作有机结合，也几乎能达到我们所要求的教学效果，因为完成一次仿真实验，相当于完成了一次真正的仪器分析实验。

第四，仿真软件可以帮助仪分老师更好的考核这门课程。仪器分析是一门以实践为主的课程，按理其考核内容应以操作技能为主，但一般一个实验时间都比较长，分析设备数量较少等因素的影响，使技能考核难以实现。利用仪器仿真软件的智能评分系统，教师可以便捷地对学生技能掌握程度进行考核，利用仿真软件自带的试题还可对学生进行理论“在线测试”。仿真软件压缩了考核过程所用时间，做到“随堂考核、随时考核”，增强了考核成绩的客观性。

总之，将大型分析仪器仿真软件应用于《仪器分析》教学中，激发了学生学习的积极性，帮助学生理解课本理论知识和掌握仪器正确的操作规程，减少了教学、实训室投入和设备损耗，帮助教师进行《仪器分析》课程的理论和操作技能考核。

参考文献

[1]马竹青.仿真技术在高职仪器分析实训中的应用探讨.实验技术管理，2010（6）：134-136

[2]狄斌，吴春勇，李博.在仪器分析教学中引入仿真教学手段的思路[J].药学教育，2005（5）：13-16

[3]王钰.浅谈仿真技术在仪器分析教学中的应用.卫生职业教育，2011（17）：49-50

 

 

作者：曹秀云 曾秋莲

第三篇：仪器分析教学改革的探索

摘 要：仪器分析内容繁多，信息量大，尤其涉及多种大型仪器的结构、元件、应用技术等，传统的教学模式已很难适应学生的实际需要。本文探讨如何进行教学改革以激发学生的学习兴趣，引导学生由被动式学习转变为主动式学习，从而全方位提高教学质量。

关键词：仪器分析 教学改革 主动式学习

 

现代科技的飞速发展使得仪器分析的应用日益广泛，许多新的分析方法也在不断涌现，生命科学、材料科学、环境科学等众多热门领域的快速发展也对仪器分析提出了更高的要求与挑战，这就迫切需要我们培养出更多的符合社会实际需要的应用型人才。仪器分析课程涉及许多大型仪器的原理、结构、联用技术等，学生在学习过程中恰恰需要真正掌握这方面的知识，传统的板书式教学已然不能满足学生的实际需要。多媒体教学手段在如今的仪器教学改革中已扮演着越来越重要的角色[1]，这些先进的设备和软件可以将教师从繁琐的板书教学中解放出来，给予学生更加直观的感受。然而普通的多媒体教学如PPT图片讲解在讲述大型仪器工作原理、联用技术、新的分析方法建立等重点方面也存在很大的不足，这些都需要进一步的改进。针对以上问题，结合实际的教学经验积累，本文对目前仪器分析教学存在的问题和如何改进教学质量进行了讨论，并进行了具体的阐述。

1 仪器分析课程教学的特殊性和目前普遍存在的问题

（1）在众多的化学类课程中，仪器分析课程具有非常明显的特征，它有别于一般的理论基础课程，教师单纯的依靠教材讲解远远不能满足学生的实际需要，诸多大型仪器复杂的工作机理、结构组成等都需要实物对照才能加深学生的理解和运用，因此紧密联系相关的实验课程也是必不可少的重要环节。

（2）仪器分析内容涉及众多交叉学科，需要学生了解物理化学、有机化学、无机化学、光电化学、材料化学等很多学科方面的知识，因此对教师和学生都有更高的要求。

（3）仪器分析虽然内容繁多，但是缺少逻辑性，各章节之间衔接不好，学生需要一定的时间去消化理解。比如在进行授课时发现色谱方面的内容花费了很多学时去讲解，然而紧接着学习的电化学方面的知识却和色谱并没有关联性。

（4）仪器分析内容丰富，信息量非常大，尤其涉及多种大型仪器的结构、元件、应用技术等。但是目前大多还是传统的教学模式，对于大型仪器的讲解比较抽象，即使是多媒体的运用也只是简单的图片展示，这其实远远不能满足实际授课的需要。

（5）仪器分析已不仅限于测定物质的组成和含量，更追求瞬时追踪、在线监测、过程控制等，因此熟练掌握分析技术和创新分析方法非常重要[2]。传统的教学模式在讲解仪器工作原理、联用技术的本质、新的分析方法建立等方面存在先天性的不足，这些方面都急需改进。

（6）仪器分析是应用化学、环境工程、环境科学、化学工程等专业的主干课程，实际授课访谈学生发现学生学习本门课程缺少热情，甚至出现厌学情绪，大多主要因为众多大型仪器的讲解比较抽象枯燥，理解难度较大，使学生失去了学习的兴趣，完全是一种被动式的学习。

2 教学改革的一些探索

（1）课程章节根据相关性进行重新安排设计；本校使用的是朱明华主编的第四版仪器分析教材，共14章内容。根据实际授课经验总结，在进行本门课程的学习过程中，可以对课程章节的设置做些调整，可以增添或删减部分章节。比如我们根据需要授课的内容总结仪器分析课程主要包含色谱学、电化学、光谱学3块内容，那么在实际授课中我们增添了色谱学导论、电化学导论和光谱学导论3个章节，使得学生在学习各个部分之前有一定的大概了解，根据本科生的接受能力以及实际应用的广泛性，删减了库伦分析和拉曼光谱分析，获得了较好的授课效果。

（2）增加翻转课堂模式；传统的教学模式是教师在讲台授课，学生在座位上听课。这种是比较常规的授课模式，也可以获得相对较好的教学效果，但是我们也可以增加适当课时的翻转课堂章节，调节教师与学生之间的互动模式，由学生上台讲课，锻炼学生自我学习、主动查找相关文献的能力，同时也能培养学生上台演讲的能力，使学生体验学习的乐趣。

（3）改进多媒体教学，增添相关动态图形演示讲解大型仪器的结构与工作机理；多媒体教学手段已经引入到了现代教学模式之中，但是调研发现很多仪器分析教师虽然也应用了PPT课件进行授课，然而大多还是单纯的图片展示与文字讲解，并没有考虑到大型仪器的复杂性，学生在理解仪器构成与工作原理方面难度很大，知识过于抽象。对此，针对仪器的构成与工作原理部分，我们可以设计Flash图片进行动态图形演示，给予学生更加直观的认识，加深印象，帮助其对相关知识的理解与运用[3]。此外，增添相关的动态图形还可以激发学生的学习兴趣，使他们体验出学习的乐趣，使得他们由被动式学习转变为主动式学习，从而提高教学质量。

（4）增加实用型的相关仪器实验，做到理论与实际相结合；仪器分析已经融入到了国民的日常生活之中，与人们的衣、食、住、行等息息相关，因此在设计相关仪器实验的时候可以多结合日常生活的实际应用，以提高学生的学习兴趣，体验主动式学习的乐趣[4]。比如，我们国家的水体污染已经非常严重，水污染已危害到人们的身体健康，色谱在水质监测方面有着非常广泛的应用[5]，那么我们在进行色谱理论授课的同时，就可以设计一个利用色谱检测水质中的苯系物、卤代烃等相关的实验，既贴近生活又能激发学生学习的意愿。此外，相关仪器的实驗课程可以选择部分实验作为学生自行设计的实验模式，避免学生形成惯性思维，如果所有的实验课程都是教师安排设计好，那么学生照本宣科的做实验也不会起到较好的效果。将个别实验作为自行设计的实验可以发散学生的思维，激发学生的求知欲，锻炼其学以致用的本领，更好地巩固所学习的知识。例如我们学院在进行紫外-可见吸收光谱相关实验的时候，将分光光度法测定环己烷中苯含量的实验作为学生自行设计实验，经过实际实施效果来看学生对此体现出了极大的热情，很好地将本章的知识运用到了此实验之中，收到了非常好的效果，真正做到了理论与实际相结合的目的。

通过对仪器分析实际授课过程中遇到的问题的总结，我们进行了上述的教学方法改革，这些方法的实施极大地激发了学生的学习热情，提高了学生们的学习兴趣，大多数学生由被动式学习转变成了主动式学习，获得了较好的效果，从而整体提高了教学质量。教学方式不能一成不变，要顺应时代的变化，跟进时代发展的潮流，不断创新，才能探索出更好的教学模式，提高教学质量，培养出符合社会实际需要的应用型人才。

参考文献

[1] 吴菊，常文贵，谢成根，等.多媒体辅助《仪器分析》课程教学的实践与思考[J].科技创新导报，2011（4）：154-155.

[2] 杨瑞芬，彭加钢.医学检验仪器分析教学改革探讨[J].教育改革，2007（10）：80-81.

[3] 李玲，董昕，吕狄亚，等.虚拟实验室在仪器分析教学中的应用[J].基础医学教育，2016，18（7）：584-586.

[4] 马祥英，陈其锋，许海棠.仪器分析实验课程改进与实践[J].实验科学与技术，2013，11（2）：76-78.

[5] 闫泽，刘军站.气相色谱分析的重要作用[J].中国高新技术企业，2015（14）：93-94.

作者：贾海浪 李中春 林丽霞

第四篇：浅析仪器分析实验教学改革

[摘 要]根据仪器分析实验教学的特点及现状，对仪器分析实验的教学进行了一些改革，培养了学生的科研创新能力，取得了较好的教学效果。

[关键词]仪器分析；实验；教学改革；教学方法

仪器分析作为普通高等师范院校化学系的必修基础课之一，通过仪器分析实验课程的学习，可以加深学生对基本理论知识的理解，熟练掌握仪器分析的基本实验技能，培养学生严谨认真的工作作风和实事求是的科学态度，提高学生实验技能和创新意识，以便将来更好地适应社会。[1]但就目前我们少数民族地区的高等师范院校学生的实际情况和来看，要达到上述目的仍具有较大困难。我们在总结仪器分析实验教学经验的基础上，改革了传统的仪器分析实验教学方式，初步取得了较好的教学效果。

一、加强学生思想上的重视程度

目前，学生认为仪器分析实验课程比较抽象，难于理解，[2]并认为以后真正用到的机会并不多，因此对本课程不太感兴趣，学习热情不高，重视程度不够。为了充分调动学生对仪器分析实验课程学习的积极性，加强学生思想上对仪器分析实验课程的重视显得尤为重要。为达到此目的，我们通过列举具体实例，如：食品中NO2-含量的测定，强调仪器分析实验的重要性和实际应用性，逐渐引导学生们认识到仪器分析实验课程的重要性，使他们思想上真正加强重视。同学们认识到仪器分析实验课程的重要性后，学习热情和实验积极性都有了较大幅度的提高，并能认真观察实验现象，如实记录和正确处理实验数据，从而使实验教学质量也有了较大的提高。

二、加强实验管理，严格实验要求，规范实验操作

由于仪器分析实验课程用到的仪器较精密，操作较复杂，且原理较难理解，所以仪器分析实验前做好预习显得尤为重要。[3]目前，学生们的预习报告往往只是机械地抄下书中内容，并未进行深入思考，也未理解实验的基本原理及操作过程。因此，我们应在实验课前明确实验目的，要求学生对相关的理论知识进行熟悉，并将具体的仪器操作规程提前发给学生，让他们对仪器操作过程有大致的了解，提高仪器的熟悉程度。同时，我们也提高了对学生预习报告的要求，采用提问和讨论的方式检查学生的预习情况，加深了学生对实验原理的理解，提高了学生实验的主动性。实践证明，认真预习的同学，实验主动性大大提高，实验时间大大缩短，且还能对实验现象进行正确分析，写出的实验报告内容正确完整，数据准确，结果讨论正确。

此外，对于实验习惯不好、实验操作不规范的现象，我们都加强了实验过程中的监督和管理，使学生养成良好的实验习惯。在学生的实验过程中，我们采取认真负责的工作态度，严格要求学生，及时纠正不规范的实验操作。

三、优化实验设计，合理安排实验内容，开设设计性实验

仪器分析实验课程不同于分析化学实验课程，使用的并非都是玻璃仪器，而是各种不同的大型仪器，操作复杂，原理难懂，导致学生学习兴趣不高，学习积极性较低。因此，优化实验设计、合理安排实验内容和开设设计性实验是提高学生学习积极性的关键。

目前大多数仪器分析实验都是“照本宣科”，学生按老师讲解内容和课本内容进行操作，教学模式生硬，易导致学生对实验内容不太了解，不积极主动操作仪器，甚至有个别学生怕弄坏仪器而畏手畏脚，不敢动手亲自操作。此时，若在教学实验中穿插讨论与互动的形式，可适当活跃实验课气氛，加深学生对实验原理的理解和认识。通过老师详细介绍仪器的操作规则并亲自演示，对于分组的实验，鼓励学生每个人都亲自操作仪器，鼓励他们积极参与到实验过程中，增强学生的学习兴趣和积极性，课堂教学效果也有了明显提高。

此外，可适当增加仪器分析实验课程的趣味性和实际应用性。结合多媒体技术，[4]可在课件中加入适量的图片，并可在实验流程图中引入动画效果，适量加入字幕动画，从而使原本枯燥无味的仪器分析实验内容更加具体化和动态化。此外，还可开设一些设计性实验，[5]将仪器分析实验方法应用于实际样品的分析检测中。例如，我们针对“仪器分析”中紫外可见分光光谱部分，进行了设计性实验的改革。给学生布置了“水果中抗坏血酸含量的测定”的实验内容，由学生自己查阅文献，确定分析方法；然后在课堂上进行讨论，阐述实验的可行性；老师再根据实验室现有条件，选择可行的实验方案，进行实验操作。对于所得的实验结果，允许学生进行合理分析与总结，完成实验报告。

四、结论

通过加强学生思想上的重视程度、加強实验管理、严格实验要求、规范实验操作、优化实验设计、合理安排实验内容和开设设计性实验等方法对仪器分析实验课程进行教学改革，取得了初步的教学效果。

[参考文献]

[1]陈兰化.浅谈仪器分析实验教学[J].淮北煤炭师范学院学报(自然科学版)，2009，30(4)：88-90.

[2]何洋,刘意,黄庆芳.仪器分析实验教学改革初探[J].广东化工，2009，36(4)：204-205.

[3]黄克靖.仪器分析实验教学改革探索[J].广东化工，2012，39(1)：106.

[4]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)，2007，5(2)：50-51.

[5]刘英菊,陈实,熊亚红等.仪器分析教学改革初探[J].广东化工，2008，35：168-170.

[作者简介]黄珊（1981—)，女，湖北黄石人，广西师范学院化学与生命科学学院，博士，研究方向：分析化学与仪器分析教学、科研。

作者：黄珊 肖琦

第五篇：仪器分析的应用与发展

摘 要：电子技术与计算机技术的飞速发展，使仪器分析的发展日新月异。探讨了仪器分析在各领域的应用与发展趋势。

关键词：仪器分析;应用;发展

分析化学是研究物质组成的科学，它包括化学分析和仪器分析两部分。化学分析是基础，仪器分析是主要发展方向。仪器分析在我国的石油、化工、冶金、地质、国防、环境保护、食品、生命科学、药物、材料科学、外层太空探索等领域的应用突飞猛进。在精密仪器分析制造方面也发展迅速，自动化和半自动化仪器不断涌现。目前，分析仪器开始进入微型化、微机化、智能化、自动化和联用化的发展趋势。

一、仪器分析的应用

随着科学技术的不断进步，仪器分析技术不断得以发展，广泛应用于食品、医疗、生产和科研等诸多领域。

(一)环境保护方面

环境污染是人类生存的致命杀手。环境监测的数据可以告诉我们环境污染对人类健康的危害和对地球环境的影响，为环境科研机构提供可靠的监测数据。如癌组织分析中，含镍、铍、硒较多;香烟烟雾中含致癌物质苯并芘;水中、空气中的有害物质，农作物中的农药残毒，含量都是微量，需仪器分析来分析解决。所以，仪器分析是环境监测的核心，所有的现代分析仪器和手段都能得到应用。

(二)食品工业方面

随着人们生活质量的提高，食品安全问题不断得到重视。近年来，三聚氰胺、塑化剂、孔雀石绿、瘦肉精、苏丹红等一系列问题的出现，使食品安全检测备受关注。目前在食品分析检测中采用GC、HPLV、氨基酸自动分析仪、AAS及可进行光谱扫描的紫外-可见光分光光度计、荧光分光光度计等仪器来检测。如用AAS测定食品中的微量元素，用GC测定农作物中的农药残留及其他有机物，用氨基酸仪对食品中的氨基酸进行定性和定量测定等。所以，现代仪器分析方法与手段引入食品工业，大大促进了食品工业的发展，并保证了食品的质量与安全。

(三)石油和化学工业方面

由于石油和化学化工产品的特殊性、复杂性，常规分析的难度很大。所以，先进的仪器分析技术成为必需。例如IR、UV、高效毛细管色谱、NMR、GC-MS联用等已在石油、化工生产和科研中广泛应用。对大型氮肥厂的气体分析、有机化工厂的控制分析、石油工业的天然气、油田气、裂解气，采用先进的气相色谱技术分析。对原油中的气体、汽油、柴油至润滑油的组成都做了系统的分析。对石油中的无机元素采用了AAS、AES、X射线荧光光谱、极谱、微库仑、离子选择性电极等先进分析手段，解决了微量元素的分析。

(四)冶金分析方面

因炼钢技术的发展，新钢种的研制及计算机对生产的自动控制，对分析提出了全新的要求。所以，仪器分析必须具备分析速度快、灵敏度高和智能自动化好的要求。当前常用的有AAS、AES、ICP等。在黑色冶金与有色冶金方面，化学分析在仲裁分析及湿法快速分析中仍有重要作用。如氧气顶吹转炉炼钢只需二十多分钟，而炉前分析是关键。采用ICP光谱，X射线荧光光谱，几分钟就可测20多个元素，可电传在车间显示分析结果，满足了快速炼钢的要求。对钢铁及合金物相(成分、形態、分布、晶体结构等)及表面分析已采用电子探针、离子探针、电子光谱等。

(五)药物分析方面

仪器分析在药物的成分分析、结构分析、中草药分析中应用广泛。如混合物分离，采用GC、LC。药物的结构分析采用IR、UV、NMR、MS等先进手段与方法。

(六)科学研究方面

科学研究领域的发展都离不开仪器分析的检测，它是科学实验的眼睛。例如生物学发展至今的分子生物学，主要引入了大量的高精密实验观测手段和检测手段，如NMR、激光发射光谱仪、色谱仪等，而HPLC可以分析和制备核糖核酸。

二、仪器分析的发展

仪器的创新是知识创新与技术创新的结晶，分析仪器是科学仪器的重要组成部分。分析仪器的发展是现代科学、经济和社会发展的重要基础和推动力之一，分析仪器的主要应用领域正向生物医学领域转移。目前仪器分析的发展趋势主要表现为：

(一)分析仪器的微型化和智能化

随着量子计算机、光子计算机、DNA计算机等的不断应用，计算机也将越来越微型化、智能化。如ICP直读光谱仪、X射线荧光光谱仪都已微机化、自动化，几分钟内自动报出几十个分析结果;国产色谱数据处理机，能自动打印出色谱图、保留时间、归一化法并报出各组分的含量。

(二)多机联用化

为解决复杂课题，根据各仪器特长，利用计算机软件和硬件将两种以上的仪器组合在一起，形成一套完整、快速、灵敏、高效、智能的多机联用设备。如GC、HPLC分离效能最好，而IE、MS在定性、确定分子结构的能力最佳，所以将计算机分别与GC-MS联用，HPLC-MS联用，GC-IR联用等。

(三)分析仪器的网络化

随着经济全球化和全球网络化，大型实验室的数量将减少，但其资源将得到更充分的发挥。因为它可以面向全世界为所有“网民”服务。

(四)建立和发展虚拟仪器

由电子测量仪衍生的虚拟仪器概念已经逐步被更多领域所接受，对实现“柔性”分析检测系统具有明显的推动作用。利用计算机、仪器硬件和专门的应用软件，构成虚拟仪器，使其既具有传统仪器的基本功能、又能由用户根据自己的需求变化随时定义，实现多种多样的应用要求。虚拟仪器不但灵活可变、功能强大，而且作用方便，便于技术升级更新，价格也低廉。

(五)应用领域正向着生物医学领域转移

分析仪器在保障人类健康生活、监控病人病情、预防灾害发生等方面也都起着重大的作用。没有新型DNA分析仪的进一步发展，人类也很难在防病、治病特别是在防治癌症和各种遗传病方面对现有基因图谱加以利用。

总之，现代分析化学已成为科学技术的先进领域，仪器分析方法的不断改进与设备技术的不断提高，对科学技术的发展、人类健康生活和物质产品的质量提供保障。

作者简介：肖乾伟，男，1981年6月出生，汉族，四川隆昌人，本科学历，高级讲师，研究方向：基础化学，特别是分析化学方向。

作者：肖乾伟