Flash技術在衛生檢驗與檢疫專業儀器分析教學中的應用

肖雙+顏星+唐美秀

【基金項目】長沙醫學院校級教改課題，長醫教〔2016〕29號。

【中圖分類號】G642；R-4 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）10-0019-01

衛生檢驗與檢疫專業的目標是培養具有從事公共衛生實驗專門人才，衛生檢驗分為理化檢驗和微生物檢驗兩大類，其中理化檢驗是利用各種儀器對水質、空氣、食品、生物材料等樣品中與健康相關的物質進行檢測。因此，在專業人才培養方案中儀器分析是必修的專業基礎課程。由于儀器分析方法原理抽象、儀器構造復雜，又加上高校實驗室資源有限，高精尖的儀器設備難以滿足教學需求。Flash技術通過圖形、動畫、聲音、文字等立體展現教學內容，簡單直觀，虛擬實驗室能讓學生快速掌握各種高精尖儀器設備的使用[1]。

一、儀器分析的教學目的和要求

儀器分析是以物質的物理或物理化學性質為基礎，利用較精密、特殊的儀器設備，研究物質在分析過程中產生的信號與其組分或結構之間的內在關系和變化規律，進而獲取物質的化學信息的分析方法[2]。衛生檢驗與檢疫專業有配套的人衛出版社教材，2015年第一版，總學時108。不同于預防醫學專業的衛生化學和藥學專業的儀器分析，更多的側重是介紹衛生系統相關的儀器設備。涉及光譜、電化學、色譜法三大板塊，要求衛生檢驗與檢疫專業學生掌握三大分析法產生的原理、定性和定量分析方法，熟悉儀器的構造和使用及條件的選擇。

二、儀器分析在教學中存在的問題

儀器分析理論課程學習要求學生有較好的物理化學基礎知識，但長沙醫學院衛生檢驗與檢疫專業學生有部分是屬于文科生和預科生，物理化學基礎較差，再加上儀器原理和構造均復雜抽象難懂，學生課堂吸收率不高。實驗課程分別針對紫外可見、分子熒光、火焰原子吸收、石墨爐原子吸收、pH計和電導儀、氣相色譜、液相色譜不同儀器開展7次實驗。除去紫外可見分光光度計、pH計、電導分析等小型儀器在實驗室中配備較齊全，學生每人皆有機會獨立操作練習外，其他的大型儀器設備如原子吸收分光光度計、原子熒光、氣相色譜、高效液相色譜通常只配備1～2臺，只能一個小班共享一臺儀器操作，又由于上課時間受到限制，針對大型儀器的實驗通常是老師介紹完儀器設備構造和原理，設定好實驗條件，學生匆忙進樣觀看結果，一個小組緊接著一個小組，學生完全沒有機會獨立操作儀器，對儀器的使用處于一知半解。若儀器分析課程沒有學好，通常造成專業實驗學生儀器操作困難，專業實驗課帶教教師需大量的時間重復講解儀器，一方面浪費教學資源，另一方面混淆專業實驗學習目的的主次。

三、Flash技術在儀器分析課堂中的應用

儀器分析的flash操作簡單，只需要安裝一個flashplayer軟件便可播放相應的動畫。Flash技術仿真現場實驗，讓抽象的原理和實驗過程形象而又具體，加深學生的記憶，讓學生更好的將理論聯系實踐。儀器分析的flash技術的應用包括以下幾個方面：

1.模擬實驗現象

實驗現象是知識的來源，許多理論都是由科學家們發現實驗現象不斷探索研究形成，實驗現象的發現能夠激發興趣，而興趣是最好的老師。在理論課堂的PPT中穿插flash技術模擬實驗現象如朗伯比爾定律、偏離比爾定量、酸度對顯色反應的影響、酸度對氟離子測定的影響、液接電位的產生等，能夠非常有效的提高學生的注意力，加深知識的理解，提高學生的創新思維。

2.剖析儀器的構造和工作原理

理論課堂沒法將儀器設備帶到教室講解，又加上實驗室空間受限沒法同時容納一個班級的學生講解理論知識，昂貴的儀器不能拆分每個部件展示給學生，儀器部件工作的原理沒法觀察，如原子吸收中空心陰極燈產生銳線光源，火焰原子吸收中氣霧的形成和預混，石墨爐中冷卻水的循環和待測物原子化等等，這些儀器構造和工作原理通過文字或者圖片是難以理解的，而flash技術將難以理解的儀器構造解剖呈現，沒法觀察到的實驗原理動畫仿真，比任何文字和語言更具有說服力，開拓學生的想象力。

3.虛擬實驗過程

虛擬實驗室是基于web技術、虛擬現實技術構建的開放式、網絡化的虛擬實驗教學系統[3]。由于虛擬實驗室具有運行成本低、課程內容豐富、提高學生積極性、開放性和互動性強等特點[3]，許多高校均建立了大型儀器的虛擬實驗室，如南華大學和浙江醫學高等專科學校均構建了虛擬實驗室用于衛生檢驗實驗教學[1，4]。經調查學生均表示虛擬實驗室的應用鞏固了理論知識，有利于現場實驗的操作，能更好的掌握實驗操作要點，激發了學生的興趣[4-6]。基于flash的虛擬實驗室包括儀器介紹、基本組成、操作練習、試樣分析和數據傳達五部分，主要包括原子吸收光度計、pH計、氣相色譜儀和高效液相色譜儀的使用，模擬現場的儀器設備各個部件，從開機、調節儀器、設定參數、進樣到最后結果出來，仿真現場儀器操作，中間出現某個環節的差錯就會導致儀器無法工作，必須重新開始調整實驗過程。學生可以在實驗項目開始前先用flash模擬現場實驗操作，給學生提供一個預實驗的環境，非常有利于幫助學生理清實驗思路，順利開展實驗。

四、結束語

Flash技術在儀器分析課堂的教學效果毋庸置疑，一方面整合了教學資源，解決了儀器資源缺乏的問題，另一方面，讓理論課堂生動有趣，增加學生的興趣，提高了課堂吸收率。非常有必要將flash技術應用于衛生檢驗與檢疫專業課程中。

參考文獻

[1]程健琳，楊慧仙，呂昌銀，等.基于flash技術的虛擬實驗室在衛生檢驗專業實驗教學中的應用[J].南昌師范學院學報（綜合），2015，36（6）：37-39.

[2]李磊.儀器分析[M]，人民衛生出版社，2015.

[3]李玲，董昕，呂狄亞，等.虛擬實驗室在儀器分析教學中應用[J].基礎醫學教育，2016，18（7）：584-586.

[4]吳淑春，吳怡春，沈亞平，等.虛擬實驗室在食品衛生理化檢驗實驗教學中的應用研[J].中國衛生檢驗雜志，2015，25（3）：444-445.

[5]曹穎.虛擬實驗室在儀器分析教學中的應用探討[J].實驗科學與技術，2015，13（2）：36-37.

[6]邵俊，夢君，楊習居.基于虛擬實驗室的儀器分析課程教學改革[J].化學教育，2016，37（10）：75-78.

作者簡介：肖雙（1988.2-），女，碩士研究生，講師，研究方向為衛生檢驗。

通訊作者：唐美秀。endprint