儀器分析課程中生命化課堂的思考

楊盛　易梅　李丹　張玲

摘 要 針對(duì)儀器分析課程的特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀，通過“精選教學(xué)內(nèi)容，小組合作探究、巧用多媒體”三個(gè)方面，使得課堂具有吸引力、創(chuàng)造力和生命力。讓學(xué)生能夠自主構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，讓知識(shí)的呈現(xiàn)能夠多樣化、生命化，從而呈現(xiàn)生命化的課堂。

關(guān)鍵詞 儀器分析 課程教學(xué) 生命化課堂

儀器分析是指一類分析方法，通過使用精密儀器測量物質(zhì)物理或化學(xué)性質(zhì)以確定其化學(xué)組成、含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@些分析方法在化學(xué)學(xué)科中占據(jù)了極其重要的地位，并且廣泛地應(yīng)用于理論研究和實(shí)際問題當(dāng)中，故將儀器分析稱為“化學(xué)分析中的儀器方法”。在儀器分析的教學(xué)過程中，希望能夠通過講解儀器分析的產(chǎn)生、發(fā)展歷程、與生活生產(chǎn)、生命科學(xué)、衛(wèi)生醫(yī)療等方面的聯(lián)系，結(jié)合多樣化的教學(xué)方法，如借助多媒體資源、專業(yè)化學(xué)軟件等展示儀器的構(gòu)造與原理， 讓學(xué)生在感官上能夠有更好的體驗(yàn)。在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)主動(dòng)分析解決問題能力，樹立科學(xué)世界觀及創(chuàng)新意識(shí)的同時(shí)，讓課堂變得更具有吸引力、創(chuàng)造力和生命力。

1精選教學(xué)內(nèi)容，使課堂具有吸引力

儀器分析課程理論內(nèi)容繁瑣，需要老師精心選材，合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。可以重點(diǎn)講解分子原子光譜分析、拉曼/光聲成像、氣/液相色譜、核磁/質(zhì)譜分析、電化學(xué)分析及原子熒光光譜分析等。在教學(xué)過程中可以鏈接一些最新的科研成果讓學(xué)生知道如何學(xué)以致用，如在蛋白質(zhì)的分析研究中，生物質(zhì)譜以其不可比擬的優(yōu)勢已經(jīng)成為一項(xiàng)必不可少的分析方法。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，利用紅外光譜（FTIR）技術(shù)可以在分子水平的基礎(chǔ)上對(duì)腫瘤及癌癥患者進(jìn)行治療。教師亦可結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)事件，讓學(xué)生知道儀器分析技術(shù)在生命科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、食品安全、生物制藥等領(lǐng)域的重要性。如2003年安徽阜陽因劣質(zhì)奶粉而引起的”大頭娃娃”事件，2017年河南神鷹鹽業(yè)出現(xiàn)的“腳臭鹽”，杭州警方破獲的特大高仿假酒案等，都是可以通過液相色譜來測定其含量的。再者，教師可以結(jié)合自己的科研案例作為教學(xué)輻助資源，吸引學(xué)生的眼球。如在講授分子光譜分析時(shí)，可以結(jié)合發(fā)表在分析化學(xué)期刊Analytical Chemsitry上有關(guān)熒光分子探針的研究工作，講解熒光基本原理與成像應(yīng)用。

2小組合作探究，使課堂具有創(chuàng)造力

各種各樣分析儀器的發(fā)明和創(chuàng)造的背后一定有著一段艱辛而又激勵(lì)人心的故事。例如，核磁共振從其一開始就是諾貝爾獎(jiǎng)的寵兒：1952 年為表彰F.Bloch 和E.M. Purcell兩個(gè)課題組發(fā)現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象而授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)；Richard Ernst 教授在1991年因在高分辨率的核磁共振二維波譜新技術(shù)獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)；Kurt Wuthrich 教授在2002年利用核磁共振技術(shù)新方法測定了溶液中生物大分子三維結(jié)構(gòu)榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在中國，2015年女科學(xué)家屠呦呦因其受中醫(yī)古籍《肘后備急方》中將青蒿“絞汁”用藥的啟發(fā)，采用低溫提取的方法，從黃花蒿中直接提取得到青蒿素，可以作為治療瘧疾的特效藥，因此被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。“站在巨人的肩膀上，我們可以看的更高、看的更遠(yuǎn)，當(dāng)然，也需要更加努力。”希望可以通過這些科學(xué)家成功的足跡，讓學(xué)生真切地感受到知識(shí)就是力量，從現(xiàn)在做起，以他們?yōu)榘駱樱邆淇蒲姓叩挠職馀c精神。為了能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣與熱情，鍛煉學(xué)生的思維與講演能力，課堂上不再采取以往“教師講課，學(xué)生聽課”的模式，而是互換了角色，以“學(xué)生講，學(xué)生聽，學(xué)生評(píng)，教師總”的四環(huán)節(jié)進(jìn)行，課堂模式類似本科生畢業(yè)答辯。將2017級(jí)50名研究生分成了10個(gè)小組，每個(gè)小組派選1-2名代表，負(fù)責(zé)講解一種分析儀器的發(fā)明發(fā)展史及工作原理和應(yīng)用，講解完之后由其他小組自由提問，主講小組所有成員進(jìn)行解答，最后由教師對(duì)于講解的亮點(diǎn)之處及時(shí)給與表揚(yáng)與鼓勵(lì)，對(duì)于不足之處給予點(diǎn)評(píng)及補(bǔ)充，最后，主講小組成員將本節(jié)課修改后的完整課件發(fā)到班級(jí)QQ討論群里，供同學(xué)們課后學(xué)習(xí)總結(jié)。每一次課，教師可以根據(jù)課堂上學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，亦可作為結(jié)業(yè)考試的一個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)。

3巧用多媒體，使課堂具有生命力

教育家巴班斯基這樣認(rèn)為：為在有限的時(shí)間內(nèi)取得最好的教學(xué)效果，可以合理地選擇各種教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)合理組合。現(xiàn)階段我校的儀器分析課程理論教學(xué)占據(jù)主要地位，因分析測試中心暫時(shí)還在籌建階段，所以對(duì)于大型精密儀器的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分現(xiàn)階段我校還未正式開啟，使得學(xué)生對(duì)于儀器的使用及認(rèn)識(shí)局限性。正因如此，教師在教學(xué)過程中更應(yīng)該多花心思、尋求快速有效的教學(xué)方法。多功能的多媒體教學(xué)給課堂帶來了無限的生命力，亦可使整個(gè)知識(shí)板塊更具有整體性，達(dá)到事半功倍的效果。例如，課堂教學(xué)中可以借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行輔助教學(xué)，使得知識(shí)的呈現(xiàn)能夠更加直觀、清晰。分子的紫外吸收光譜可以通過Gaussian03軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，用ChemDraw軟件估算核磁共振屏蔽及化學(xué)位移等。對(duì)于一些精密儀器的構(gòu)造及原理可以播放flash動(dòng)畫，可讓學(xué)生多角度、更清晰直觀地理解它的工作原理。還可以通過直接觀看一些視頻資料來了解某些儀器的應(yīng)用及未來的發(fā)展趨勢。對(duì)于某些重要的儀器分析實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)階段可通過與其他（下轉(zhuǎn)第91頁）（上接第79頁）院校合作共享實(shí)驗(yàn)資源或教師親自錄制微課視頻等方式，盡可能地讓知識(shí)脈絡(luò)能夠清晰、直觀地進(jìn)入學(xué)生的視線與大腦，這樣學(xué)生才能夠真實(shí)、真切地感知、理解、掌握知識(shí)。

4結(jié)語

儀器分析課程力求學(xué)生能夠掌握重要儀器的分析原理及應(yīng)用，提高研究生對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與思考。教師在課堂上可以通過精選教學(xué)內(nèi)容、巧用多媒體及多種授課方法、鼓勵(lì)學(xué)生自主合作探究等方式，目的都是希望通過各種呈現(xiàn)形成將知識(shí)生命化，有助于學(xué)生能夠自主構(gòu)建完整的知識(shí)脈絡(luò)及框架，繼而能夠靈活運(yùn)用。如果知識(shí)都被生命化了，那么你的課堂毫無疑問是極具生命力的！

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