應用型本科院校儀器分析課程教學探索與實踐

董好巖，何清明，洪 葉，燕 宇

(泰州學院 醫藥與化學化工學院，江蘇 泰州 225300)

隨著國家經濟發展，健康受到人們越來越多的關注，2016年《“健康中國2030”規劃綱要》的實施將健康產業的發展提升到了一個新的高度[1]。地處蘇中，以醫藥產業為經濟支柱之一的泰州市傾力將“中國醫藥城”打造成“中國醫藥第一城”。 泰州學院作為泰州市唯一一所公辦普通本科高校，十分注重培養學生的實踐動手能力和創新能力。醫藥與化學化工學院(以下簡稱藥化學院)是泰州學院重點建設的二級學院，學院設有應用化學、制藥工程、生物制藥等專業，以期更好地為當地經濟發展服務。《儀器分析》是化學、藥學相關專業的重要課程，課程掌握程度與畢業生從事相關科學研究、分析監測、質量控制等工作關系密切[2]，因而在高等院校尤其應用型高校中普遍開設。然而，該課程理論性強、知識面廣、知識更新快、實踐要求高，涉及到的儀器種類多，部分儀器設備價格昂貴，易受到教學條件等諸多因素的制約，課程教學效果有待進一步提高。

1 儀器分析課程教學存在的問題

《儀器分析》課程具有較強的前沿性和發展性，屬于多學科交叉課程，綜合應用了高等數學、物理學、無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、結構化學、光學、電子學等多學科的知識，包含電化學分析法、光譜分析法、質譜分析法、色譜及毛細管電泳分析法及其他儀器方法，每一儀器分析方法又有數種具體操作[3]。課程內容涉及范圍廣、理論性強，每一種儀器分析方法都具有相對獨立的原理和理論基礎，章節之間聯系較少，因而課程體系十分龐雜，對學生綜合運用基礎化學等課程知識的能力要求較高[3]。在《儀器分析》授課過程中，經常有學生反映其內容抽象、學習難度大，并有少數學生因此而失去學習該課程的興趣。

2 儀器分析課程改革探索

2.1 課程體系的構建

《儀器分析》課程知識點多，教材章節多，抽象理論多，課程教學又受到專業差異和學時限制[4]。因而，在教學內容選擇上，需要根據專業需求和地方行業現狀對教材及教學內容首先進行甄選。以泰州學院藥化學院為例，不同專業對該課程的要求不同，需要對企事業用人要求、兄弟院校開課經驗及在校學生的學習效果進行調查，并根據市場需求和行業發展趨勢，有選擇性增選或者刪減儀器分析課程的章節。例如制藥工程專業的學生要重點掌握解析有機化合物結構的四大波譜法以及測定蛋白質、酶等化合物的毛細管電泳法等所使用的儀器，而應用化學專業的學生在大學二年級之后會分環境和精細化工方向，涉獵知識更加廣泛。需要掌握紫外-可見分光光度計、氣相色譜儀、高效液相色譜儀、傅里葉紅外光譜儀、原子吸收分光光度計、原子熒光等相關儀器。然后，結合我校實驗中心平臺所提供的儀器設備開展相應的實踐教學，使理論課程與實踐課程形成互補，相互促進。

課程體系構建方面，在大一下學期開設儀器分析課程的必修部分，重視分析儀器的理論知識儲備，即學生先學習高等數學、高等物理等基礎知識，并學習無機化學、分析化學、有機化學、物理化學等專業基礎知識之后再安排儀器參觀環節，近距離接觸大型儀器，然后學習儀器分析的理論課程。儀器觀摩環節的加入，會使學生在學習該課程時能夠真正認識大型儀器，這種先了解后授課的教學模式可以激發學生的學習興趣。

2.2 教學內容的探索與實踐

從課程內容上進行完善，對儀器基本理論的闡述盡量做到深入淺出，言簡意賅。在講述較為枯燥的理論時，讓學生參與進來，比如講述紅外光譜章節的多原子振動方式時，讓學生做一套廣播體操形象的比作原子所做的振動方式，提高學生學習熱情。弱化繁復的數學推導，注重分析方法的理論依據和實際應用，條件允許的情況下，將理論課上課地點改到儀器分析實驗室進行，利用多媒體結合圖片介紹儀器的基本結構、性能、使用方法及注意事項[4]。講述儀器使用部分時，結合儀器分析在生產，科研中的應用，通過實例和文獻的講授、演示、提問、討論和課外講座等多種形式使理論性課程更加生動易懂，吸引并提高學生的學習興趣[3]，偏重案例銜接，尤其要結合當下相關熱點新聞進行討論。例如，借助 “三聚氰胺”、“毒校服”、“鉈中毒”、“蘇丹紅”等熱點事件，引導學生思考有毒物質該如何檢測，選擇何種儀器進行檢測。

另外，考慮到我校引進多名相關專業的博士，可利用博士教師的專業優勢，多人共同承擔《儀器分析》課程的授課工作，分章節各自教授最熟悉的儀器，效果會更好。每位教師在做科學研究時，經常會用到一些儀器，對這些儀器的熟知度高于其他教師，且能夠更好的把握前沿知識，多位教師共同講述一門課，可有效增加儀器分析課程內容的多樣性和豐富性，除了介紹儀器的應用外，還應介紹儀器的發展歷史、國內外生產此類儀器的廠家情況、儀器型號，儀器市場情況等補充知識，拓展學生的知識面，增強學生對專業的歸屬感。另外，教師可以利用自己的課題，適當的講述儀器在課題中的應用，并鼓勵學生自愿參與教師的課題研究。學生通過查閱資料，擬定實驗方案，進入實驗室在教師指導下完成實驗，提交相關報告。如此學生對儀器分析有更深入的了解和掌握，課堂教學更加情境化，學生也能認識到該課程的重要性。同時，還可以鼓勵學生創新，提高其積極性和主動性，有利于培養應用型、創新型人才。

2.3 教學方法的探索與實踐

(1)每一章節的儀器分析方法都有自己的理論，學生掌握有一定的難度。我們采用歸納總結將不同章節進行歸類，比較各類方法的優缺點及應用領域，并設置思考題引導學生考慮不同物質需要使用何種儀器分析方法。例如血液中的重金屬、稀土中元素可以分別使用原子吸收和原子熒光方法；沸點高和沸點低的混合物的分離純化分別使用液相和氣相色譜法等。

(2)基礎知識與前沿知識相結合[5]，我校有一部分同學會選擇繼續深造，投身科學研究，因此在每章內容講述完之后，介紹與本章內容相關的學術界前沿新知識、新理論、新成果和新技術，并鼓勵學習利用所學知識積極參加大學生創新、創業項目。

(3)適當采用啟發式、討論式的教學模式讓教師成為引導者，學生成為學習的主體，變被動參與為主動參與。教師可以選擇一些發表的科研成果，以論文形式講解，然后引導學生去思考問題并討論解決問題[6]。在講解色譜方法的時候，可以設置思考題，讓學生分組討論，這樣可以使學生更好的理解教學內容。

(4)利用當地發展優勢，有計劃地組織專業課教師帶領學生到有關工廠、企業參加培訓學習，增加實踐課的比例，以提高學生的實踐能力。

(5)利用本學科中的名人事跡教育熏陶學生，培養他們嚴謹和認真的科學精神。同時，建立良好的師生關系，促進師生的溝通和交流。

3 結語

發展壯大中的“中國醫藥城”是泰州市的一張名片，醫藥城的發展亟需大批合格的畢業生，泰州學院作為泰州市唯一一所公辦普通本科高校，為地方經濟發展輸送合格人才是高校服務地方的具體體現。結合“中國醫藥城”的發展需求，進行有效的探索與實踐，在《儀器分析》課程的教學改革過程中，進一步完善《儀器分析》課程的教學體系、優化教學內容、改進教學方法，才能更好地提升教學質量，培養高水平應用型技能人才，更好地服務地方經濟發展。