高校大型仪器设备是开展教学、科研、创新成果转化、社会服务的重要支撑，也是培养高层次人才、发展高科技产业的重要工具[1]。在当前新时代行业产业对人才需求特点的新变化下，社会迫切需要环境类专业的综合性、复合型专业人才。传统的实验教学内容、教学手段、管理模式已不能适应当前高素质、复合型人才的培养要求[2]。因此，如何将大型科研仪器设备应用于实验教学中，在服务学校科研和地方经济建设的同时，提升实验教学质量，培养学生的实践动手能力和提高思维创新能力，充分发挥其在实验教学中的作用，让其更好地为教学、科研和社会服务，必须对当前的实验教学内容、教学手段、管理模式进行改革。
1 大型仪器教学现状
1.1 实验教学内容缺乏新意
目前，环境专业实验教学的实验设计以验证性实验为主，这些实验不能够与现实中的热点问题相联系，只要按照试验步骤，不需要学生太多思考即可完成，学生学习的兴趣和积极主动性不佳。
1.2 实验教学手段单一
实验教学大多是以教师讲授实验原理及操作过程，以教师为主体，个别学生操作的教学模式，使得学生成为仪器的操作员，学生没有去思考为什么，使得实验教学内容和理论教学内容仅多了一个具体仪器而已，缺乏独立思考和相互讨论的过程，抑制了学生的学习积极主动性。当前高校大型科研仪器设备开设的实验教学多以仪器演示为主，即实验教师进行仪器使用操作，配以PowerPoint演示和简单的解说，学生以看为主，形式单一，教学效果较差[3]。
1.3 大型仪器设备对实验教学开放受限
大型仪器设备的复杂结构和高标准操作要求，精通大型仪器的操作通常需要一定的学习时间，且有些大型科研仪器设备价格昂贵、维护和维修费用高、对操作规范性要求较高，需要操作者具有一定的专业技术水平[3]。为避免实验教学中因学生使用不当或操作失误造成设备损坏而产生昂贵的维修费用，大型科研仪器设备多服务重大科研项目的申请及完成、培养硕士研究生，而很少用于学生的实验教学，对实验教学工作的开放性程度不足，使得大型科研仪器设备的效能未得到充分的发挥[4]。大型仪器教学通常采用教师上机指导测试，学生从旁观看，学生综合实验技能的培养无法得到锻炼和提升，不利于培养学生的创新力，导致学生探索新知识新技术的主观能动性降低。
2 大型分析仪器实验教学改革举措
2.1 与专业特色和学科前沿相结合，优化更新实验项目
目前，实验教学的实验设计以验证性实验为主，这些实验很难与现实中的热点问题相联系，只要按照试验步骤，不需要学生太多思考即可完成，学生学习的兴趣和积极主动性不佳。针对这种状况，实验内容设计中结合人才培养目标增加符合专业特点、备受关注的时代热点信息的综合性、设计性实验，减少验证型实验比例[5]。引导学生根据实验室现有的大型仪器设备，结合所学内容和专业实际提出设计型实验内容[6]。学生可根据自己的兴趣选择实验题目，并查阅有关文献，独立设计出完整的实验方案，包含:采集样品、样品预处理、仪器最佳参数的设置及操作、数据分析、实验报告等全部过程。通过整个实验过程，不仅可以把所学的专业课程知识与大型仪器设备分析方法有机的结合起来，同时也提高学生的学习主动性、动手能力和独立解决实际问题的能力。
2.2 综合运用虚拟仿真和微视频，创建新型实验教学模式
由于大型仪器价格昂贵、操作复杂以及实验时间有限等多方面因素的制约，学生在大型仪器设备的实验教学环节受到了很大的限制。为增加学生动手机会，获得较好的实验教学效果，可通过学习微视频或操作虚拟仿真实验项目。学生自制微视频和虚拟仿真技术引入仪器分析实验教学模式中。为制作完美的微视频，学生会积极主动的查阅相关仪器的结构、原理、操作方法及注意事项的文献资料，学习的方式由被动听变为主动学，同时也增加了同学之间、师生之间交流的机会。通过制作微视频不仅课题提高学生的积极主动性，而且还能提升学生的综合素质。运用虚拟仿真技术学生可以在任何时间任何地点通过电脑学习大型仪器操作，通过虚拟仿真软件设计的各步骤的交互操作进行反复学习，还可以对操作进行评分，评分合格后进行上机实验操作。这样可以很大程度上减少学生由于操作失误导致的仪器故障，降低维护和保养成本，提高仪器设备的利用效率和实验室开放效益。
2.3加大大型仪器设备对实验教学的开放力度
技能培养是实验教学的核心。以虚拟仿真实验和视频微实验项目为代表的线上实验教学资源，是实体课堂教学的有益补充，但不能完全代替实体课堂。对一些确实无法为本科生提供上机操作的高端大型仪器，通过虚拟仿真教学能够使学生“初步学会”仪器的相关知识与技能，这对他们创新能力的培养也具有重要意义。只有开放的实验室，才能使学生成为实验的主体，能够有更多机会接触仪器，教师指导学生设计实验方案、验证方案、解决问题，引导他们养成严谨的作风、务实的态度和团结协作的精神，培养学生独立思考问题的能力，有利于提高学生创新和实践能力这也必将激发大学生创新、创业活动、对科研活动的热情。
3 结语
结合本校科研条件开展实践教学。把实验内容与学校科研进展紧密结合起来，充分利用学校已有科研平台，积极鼓励学生主动参与教师科研项目、激励学生积极申报科研项目等多种方式，在参与教师科研过程中开拓学生科研视角、同时掌握学科发展动态。充分发挥科研平台在仪器分析实践教学的作用。为了充分利用现有实验室资源，使学生也成为实验室的主体，要多给学生提供更多操作大型仪器的机会。总之，针对实验教学过程中的诸多不足，要从多角度进行教学改革的探讨和摸索，以新技术、新业态、新模式为特点，打破传统实验/实践教育教学内容、教学方式、考核方式的弊端，使学生具备立体性、拓展性、综合性能力，实现高素质发展的目标，充分发挥大型仪器设备在人才培养过程中的重要作用。高校作为培养优秀人才的摇篮，如果在实验教学过程中科学、合理使用大型分析仪器，学生就可以接触到更高端和更前沿的专业技术，给学生更多的实践机会，培养学生的创新思维和动手能力，提高学生的技能水平和综合素质，为社会和企业培养出更多优秀的创新型人才。
参考文献：
[1] 阮剑剑，林海峰. 基于大型科研仪器设备的实验教学改革[J].中国现代教育装备, 2020 (349):16-18.
[2] 王林霞，陶菲菲. 基于大型分析测试仪器实验教学的研究与改革探讨[J].广东化工, 2019 (22):156-157.
[3] 杨聪玲，梁玲玲，陈丹，蒋佩伶，马骏，余文浩等. 大精仪器管理与本科实验教学探索[J].广东化工,2019,22(46):203-204.
[4] 姜瑞平，徐晶，邵信儒. 大型分析仪器的实验教学改革策略及效果分析[J].现代交际, 2018 (19) :184-185.
[5] 许伟，姚日晖，宁洪龙. 面向本科实验教学的大型仪器设备管理[J].中国高校科技,2019,(5):24-26.
[6] 林兴桃，王小逸，客慧明，等 大型仪器开放式实验教学与学生创新能力培养的探索与实践[J].实验技术与管理,2013,30(5):117-119.
作者简介：常明慧（1987.08），女，吉林梅河口人，济南大学水利与环境学院，实验师，硕士学位，研究方向：土壤环境化学。