大型儀器分析實訓課程教學改革初探

程仲彬 楊慧 趙芬琴 劉蕾 田智勇

[摘 要] 大型儀器分析實訓課程教學是培養應用型人才的重要環節，具有理論課教學不可替代的作用。針對該門課程開設過程中出現的問題提出了相應的改革措施，如引入理實一體化的教學模式、開展分組輪換實訓、開設綜合性的實訓內容以及對于有興趣的學生針對性地開展開放性實訓課程。

[關鍵詞] 大型儀器分析;實訓課程;教學改革;中藥化學

[基金項目] 河南省科技廳科技發展計劃項目：基于G-四鏈體研究天然產物衍生物的抗腫瘤活性（182102310246）;河南大學本科教育教學改革研究與實踐項目：用馬克思主義哲學觀指導學習《中藥化學》

[作者簡介] 程仲彬（1989—），男，博士，河南大學藥學院校聘副教授，主要從事大型分析測試儀器的使用教學與管理及天然有效成分的提取與活性研究;楊慧（1977—），女，新疆烏魯木齊人，博士，河南大學藥學院校聘副教授，主要從事天然產物的合成和活性研究及大型分析測試儀器使用教學與管理（通訊作者）。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）19-0127-02? ? [收稿日期] 2020-01-02

一、引言

大型儀器具有價格昂貴、功能強大、性能優越和精密度高等特點，是高等學校進行實驗教學和科學研究的有力工具，也是衡量高等學校辦學實力和科研水平的重要標志[1-5]。在中藥化學、藥物分析等專業課程體系中，大型儀器分析實訓課程的開設有利于培養學生分析問題、解決問題、獨立研究問題的能力。

二、大型儀器分析實訓課程教學的現狀分析

大型儀器分析實訓課程教學普遍存在以下問題：（1）學生在上該課程前已經學習了儀器分析相關的理論課，但是普遍存在的情況是理論課與實訓課時間間隔太長，結果學生在上實訓課時一臉茫然，不知教師所云[6];（2）由于大型儀器本身結構復雜，如果學生不預習或者預習不充分，那么面對面前的龐然大物和教師的講解，學生只能消極接受，無法真正去了解和使用所學的儀器[7];（3）大型儀器價格高，往往在高校相同的儀器臺數少，而學生相對較多。所以在有些高校主要以演示性實驗為主，學生往往只是走馬觀花，甚至與大型儀器隔窗相望，獨立上機的機會則更少;（4）實訓內容多為驗證性的，都是教師事先選好的標準品，學生按照教師所說的操作步驟做一定能做出結果，所以學生對實訓毫無興趣，缺乏主動性，甚至出現直接照抄別人的實驗報告來完成任務，結果導致學生綜合運用理論知識解決實際問題的能力和創新能力較差;（5）實訓課的考核方式通常在課程的最后安排學生進行一次測試，以測試結果作為考核成績。結果助長了部分學生臨時突擊應付的做法，很難評價出學生利用所學解決實際問題的能力[6]。

三、大型儀器分析實訓課程教學改革

1.引入理實一體化的教學模式。理實一體化的教學模式是將書本上的理論知識和學生的實踐操作能力有機地結合在一起的一種教學模式。我們在該門課程的教授中引入了該教學模式。以超高效液相三重四極桿聯用儀這一教學單元為例，學生在學習該儀器之前，我們會提前一周要求學生做三件事：（1）在我校大型儀器共享管理平臺上查閱該儀器設備，在該平臺上有儀器的實際照片和儀器的一些參數，這樣做可以讓學生對儀器有了第一印象。（2）查閱書籍或文獻了解常規的液相質譜聯用儀的基本原理、儀器組成及分析流程;這樣可以讓學生能夠自己復習之前學過的理論知識，不至于上實訓課時出現一臉茫然的情況。（3）查閱有關此類儀器在實際生產生活中的具體應用，這樣做的目的是為了讓學生對該儀器的應用場景有大概的了解，潛移默化地激發學生的學習興趣。以上（2）和（3）要求學生寫入預習報告。在正式上課時，教師先帶領學生對超高效液相三重四極桿聯用儀的整體進行參觀。由于學生們經過提前預習已對儀器有所了解，現在再看到實際儀器，就會有熟悉的感覺。教師接著對具體的儀器模塊進行詳細介紹，引導學生思考：各模塊的作用是什么，分析樣品的流程是怎樣的，超高效液相是如何實現超高效的，常用的電離源有哪些等。有了上面學生預習和實際儀器的參觀作為鋪墊，教師接著再有針對性地講解儀器各模塊的作用、儀器的原理和分析的流程等，學生也就容易理解和掌握該儀器涉及的理論知識，同時教師在講解原理時還配合使用儀器操作軟件提供的原理示意圖，使學生更加直觀地看到儀器的工作原理和分析流程等。這樣學生可以真正了解和掌握該儀器。

2.開展分組輪換實訓。我們開展的大型儀器分析實訓課程是由電感耦合等離子光譜發生儀、流式細胞儀和超效液相色譜—三重四極桿質譜儀三個教學單元組成。這些儀器都屬于大型精密儀器，價格高，我院都各有一臺，而我們上課的學生人數則有50～60人。如果按照傳統的教學方法，每次上課只講一種儀器，那么可以想象學生太多勢必只能走馬觀花，想要每個人都上機操作幾無可能。我們在實際教學中則采取分組輪換的實訓方式。我們將學生分成三組，每組約18人左右，這三組在上課時分別學習三種不同的儀器，經過一定的周期后，這三組再輪換學習其他的儀器，這樣每組學生都可以保證有獨立上機的時間，真正實現實訓的目的。

3.綜合性實訓課設計。綜合性實訓可以培養學生綜合性運用理論知識的能力和獨立解決實際問題的能力。學生經過基本的論證性實訓后，我們安排了綜合性實訓內容。如在超效液相色譜—三重四極桿質譜儀這個教學單元，為了與生活更接近，增加課程的趣味性，我們安排了“葡萄中褪黑素含量的測定”和“奶粉中維生素D含量的測定”兩個綜合性實訓內容。學生根據自己的興趣任選一個內容，然后按照內容三人分成一個小組，以小組的形式完成從選題到寫報告。

4.針對性地進行開放性實訓課。經過以上一系列環節的學習，我們發現有些學生會對某一臺或某幾臺儀器有著濃厚的學習興趣。這時我們則針對這些學生開設開放性實訓課，并且體現在最終的考核成績中。我們鼓勵這些學生跟具體負責的教師聯系溝通，在大型儀器空閑的時間對這些學生開放。這些學生在教師的指導下，查閱文獻，確立課題，真正參與科研工作。

5.考核方法的改革。為了更加真實、客觀地評價學生的實訓成績，我們對學生最終的考核成績進行了分配：出勤情況占10%，預習報告占10%，實訓具體操作占40%（教師觀察學生的操作情況進行現場給分），綜合性實訓報告占40%（給分點為實訓的設計方案是否合理、實訓實施過程的記錄是否完整、結果是否合理、有無具體的問題分析等），有參加針對性開放性實訓課的學生則在前述的考核成績的基礎上再加5分作為最終的考核成績。這一考核方式極大地調動了學生的實訓積極性和主動性，避免了蒙混過關或者考前突擊就能拿到好成績的現象。

四、結語

大型儀器分析實訓課程教學是培養應用型人才的重要環節，尤其是對于專業課程而言，如中藥化學課程等，具有理論課教學不可替代的作用。

參考文獻

[1]張萬群，邵偉，柯玉萍.大型儀器分析實驗教學多層次培訓體系的建立與實踐[J].化學教育，2018，39（10）：24-28.

[2]湯云暉，劉麗月，陳南春，等.推廣大型儀器實驗教學培養學生創新能力[J].實驗室研究與探索，2015，34（12）：164-167.

[3]宋國利，蓋功琪，蘇冬妹.開放式實驗教學模式的研究與實踐[J].實驗室研究與探索，2010，29（2）：98-100.

[4]張文智.工科院校實訓課教學方法研究與實踐[J].科技創新導報，2011，（21）：166.

[5]孫遠濤，安永東，紀峻嶺.高校大型精密儀器設備實驗實訓教學方法研究[J].中國電力教育，2014（30）：77-78.

[6]陳文娟.基于技能型人才培養的“儀器分析”實訓教學改革研究[J].安徽農學通報，2018，24（9）157-159.

[7]姜瑞平，徐晶，邵信儒.大型分析儀器的實驗教學改革策略及效果分析[J].現代交際，2018（19）：184-185.

Preliminary Study on the Teaching Reform of the Practical Training Course of Large-scale Instrument Analysis

CHENG Zhong-bin， YANG Hui*， ZHAO Fen-qin， LIU Lei， TIAN Zhi-yong

（School of Pharmacy， Henan University， Kaifeng， Henan 475004， China）

Abstract：The teaching of Large-scale Instrument Analysis training course is an important link in the cultivation of applied talents， and it has the irreplaceable role of theoretical teaching. Aiming at the problems in the course teaching， the paper puts forward the corresponding reform measures， such as the introduction of theory-practice integration teaching model， the development of group rotation training， and the establishment of practical training course with comprehensive practical contents and for students' interests.

Key words：Large-scale Instrument Analysis; practical training course; teaching reform; Chinese medicine chemistry