分析化学实验教学现状与虚拟实验应用

　　分析化学作为化学学科的一个重要分支，它对化学各学科的发展起着重要作用，随着医药、化工、生物工程、食品保健等产业的飞速发展，仪器分析的应用日益广泛，在卫生检验、医学检验、新药开发、食品保健、环境保护等诸多领域发挥了极其重要的作用。对于高等院校药学专业的学生来讲，分析化学是一门专业基础课程，在分析化学教学计划中，理论课时与实验课时几乎相当，而分析化学实验中的仪器分析实验对药学专业十分重要，是一项必须掌握的实验技能，它是药学其他专业课程学习的知识前提，更是后续工作中创新研究的基石[1].

　　1 分析化学实验教学现状

　　分析化学是一门实践性很强的学科，必须要重视实验课的教学，特别是基础操作的规范性训练。同时也要重视操作所涉及的理论知识，要让学生 “干得明白”,知其然知其所以然。

　　这样的操作训练才能使学生感到心中有数，有利于学生牢固掌握操作步骤，提高操作的准确性，最大限度的减小实验误差。但是，目前分析化学实验教学存在着很多的问题，主要有如下几点[3]:

　　1. 1 实验课时紧张

　　药学专业分析化学总课时 114 学时，实验课时占 46 学时，其中大部分实验平均为 2 学时（ 100 分钟） ,教师大多采用传统的讲授法教学，讲解实验原理，实验步骤，示范操作，强调注意事项占用近一半时间，学生自由练习时间非常有限，大部分同学只能按照要求完成实验内容，而学生在实验过程中，有时会因为种种原因而失败，受时间的限制，不可能重做，由此带来了学习上的损失。

　　1. 2 同学较多

　　由于实验室空间有限，实验指导教师缺乏，同时受到实验室仪器设备数量的限制，每次实验只能开展一大组，需要 2 ~3名同学合作完成实验，学生在实验时往往不可能做到人手一台仪器，也不可能接触到昂贵的大型仪器设备，这样必然造成仪器使用上的训练缺陷[4].

　　1. 3 学生兴趣不足

　　实验课的主要目的是加深对理论课知识的理解和认识，让学生在实验过程中发现问题，思考问题并解决问题。但是受到上述因素的影响，学校开设的分析化学实验内容相对单一，加之同组学生较多，相互产生依赖性，使得学生对实验课不感兴趣，课前不预习，实验过程中 “照方抓药”,实验报告相互抄袭，实验课后不反思不总结，形成了恶性循环。

　　1. 4 实验仪器不足

　　分析化学实验尤其是仪器分析部分，涉及一些大型的实验仪器，受到学校资金影响，大型仪器种类和数量相对较少，像气相色谱仪，高效液相色谱仪，红外光谱仪，质谱仪，X 射线衍射仪等一些药学专业使用频繁的精密仪器，学生没有机会接触并且亲自上手操作这些仪器，实验课只能是参观式的完成，甚至这些仪器只能在书本上见过。

　　2 开展虚拟实验的优势

　　2. 1 增强学习兴趣

　　学生在虚拟实验室学习不再受到时间空间的限制，课堂上人手一台电脑，老师边讲解学生边完成实验，师生互动，可以加强对理论知识的理解，学生可以自己动手完成很多项目，课后可以通过互联网进行多次实验，对课堂内容加以巩固。

　　虚拟实验室的构建，避免了传统教学中单一的教学方法，将文字 、图形、动画 、声音等多种媒体功能溶为一体，动静结合，同时虚拟仪器可以安全方便的让学生拆卸、组装，根据不同部分逐个展示仪器的原理和工作方式，便于学生接受知识和理解知识，大大增强了学生的学习兴趣[5].

　　2. 2 丰富实验内容

　　通过虚拟实验软件，可以开设很多大型贵重仪器实验，学生自己动手操作，还可以将分析化学实验与药学其他专业课程实验相结合，开展大型的综合性实验，不仅可以使学生认识到分析化学的重要性，还可以完善知识体系。甚至可以开设一些开放性，设计性的实验，学生自主选题，独立完成设计方案和操作，自行获取和分析实验数据并得出结论，激发学生的学习兴趣，培养学生动手能力和实际解决问题的能力[6].

　　2. 3 节约实验成本，减少环境污染

　　化学是一门环境污染比较严重的学科，由于缺乏专业的废弃物处理方法、设备和场所，大量消耗的化学药品、试剂对环境造成了严重的威胁，并且很多的化学药品和仪器价格昂贵，一般的高校经费不充裕，无法提供必要的仪器设备和分析药品，而虚拟化学实验不消耗器材，不损坏设备，不使用大量化学试剂，既节约了实验经费，又减少了环境污染。学生在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的或危害人体的实验而避免发生燃烧、爆炸等危险。

　　3 结 语

　　分析化学是一门实验性综合性很强的学科，传统的分析化学实验教学中存在很多不足，培养的学生缺乏独立解决各种实际问题的能力，所以要求教师要积极探索，运用现代化的教学手段，不断改进教学方法，提升教学效果。将虚拟实验系统引入到分析化学实验教学中，充分发挥仿真实验技术的优势，提高学生的学习兴趣和动手能力，增强学生自主学习的能力，与真实实验相互补充，优化分析化学实验教学过程，提高实验教学水平，共同完成目前分析化学的实验要求。

　　参考文献

　　[1] 陈晓霞，宋爽，王巍，等。 论中药学专业分析化学实验课虚拟实验室建设必要性及可行性[J]. 时代教育： 教育教学刊，2012（ 9） : 164.

　　[2] 焦龙，张群正。 运用虚拟实验室技术提高分析化学课程教学质量的探索[J]. 陕西教育学院学报，2011,27（ 3） : 104 -107.

　　[3] 张悦。 虚拟实验在医学化学实验教学中的应用[J]. 湖北科技学院学报，2013,33（ 12） : 192 -193.

　　[4] 刘慧中，周金娥，李月琴，等。 虚拟实验在医学化学实验中的应用[J]. 实验室科学，2013,16（ 1） : 98 -100.

　　[5] 吴昊，张犁黎。 将仿真教学手段引入仪器分析实验的思考[J]. 科技信息，2009（ 27） : 144 -145.

　　[6] 肖玲，李红霞。 虚拟实验在大学化学教学中的应用[J]. 理论研究，2013（ 1） :109.