提高生物儀器分析課程質量的思考與實踐

馮世坤， 朱命煒

（河南師范大學水產學院，河南新鄉453007）

1 前言

隨著科技的進步，技術的發展，科學研究過程中不僅對儀器的要求越來越高，儀器的功能也愈發強大，分析儀器的快速發展使得分析化學發生了深刻的變革。發展到21世紀的今天，分析化學中的儀器分析已成為生命科學、環境科學、材料科學、食品科學、醫藥科學以及航天科學等多領域的重要研究工具[1-2]。因此，許多高校為了使培養的人才能從容面對新世紀科學技術快速進步的挑戰，早已將儀器分析課程列為相關專業學生必修的基礎課程。

在生命科學領域,儀器分析與該學科的聯系更是愈發緊密，冷凍電鏡技術，單細胞測序等新分析技術的發展使很多生命科學的觀測方法發生了量變到質變的改變，儀器分析已成為推動該學科發展的重要動力。相關專業學生通過掌握常用分析儀器的基本原理和操作技術，再通過實踐訓練，可顯著提高學生在未來研究或工作中樣品分析和解決問題的能力。由于儀器分析課程內容廣，雖隸屬于化學學科，但與生物學科也有著緊密的聯系，部分高校的生物學科為了突出儀器分析與生物科學的聯系，將課程更名為“生物儀器分析”[3]。但是，由于儀器分析在生物學科不如化學學科發展完善，生物儀器分析課程在國內的教學實踐依然存在教學內容不突出，理論及實踐內容和學科結合弱等諸多問題[4]。針對生物儀器分析的課程要求，結合水產專業課程特點，對水產學科的生物儀器分析課程設置、教學方法、教學模式進行了一定的改革探索，我們將實踐與理論相結合的教學模式運用到生物儀器分析的教學實踐中，在提高教學質量的同時更好的提升學生科研應用和創新能力。

2 改革措施

2.1 優化教學體系，精選課程內容

儀器分析種類繁多，根據待測物性質的差異，可以將儀器分析方法分為光學分析法、電分析化學法、分離分析法及其他分析法，每種分析方法又包含了數目繁多的科學儀器，限于課時原因，無法對每種科學儀器都做詳細的介紹，因此，必須對講述內容進行詳略得當的安排。針對水產類課程特點與人才培養目標的要求，我對課程內容及課時做了如下安排：

?章節講授內容講授學時第一章緒論1第二章使用儀器的常識1第三章顯微鏡技術4第四章各種顯微鏡2第五章電子顯微鏡2第六章原子吸收分光光度計3第七章分光光度計3第八章氣相色譜分析3第九章高效液相色譜分析3第十章電泳儀3第十一章離心機4第十二章PCR2第十三章酸度計3第十四章實驗室其它常用儀器2

課程內容選取了生物專業，特別是水產學科中常用的分析儀器類型，按照顯微觀察、光學分析法、分離分析法、電分析化學法等原理的不同分類安排學習順序。課程內容一方面突出了顯微鏡的應用，因為在水產類專業課程中，以顯微鏡為主的實驗操作很多，包括在以后工作當中，鏡檢疾病、檢查藻類以及各種觀察都離不開顯微鏡的使用，部分高校甚至專門開設《生物顯微技術與電鏡技術》課程，因此，增加顯微鏡的相關知識勢在必行。而電子顯微技術作為目前發展快速的學科，在生物樣品觀察中起著不可替代的作用[5]，特別是掃描電子顯微鏡，在生物學表面觀察中可以看到光學顯微鏡看不到的細小結構，是超顯微結構觀察的主要方法；另一方面，課程內容強調儀器的使用方法與故障維護，特別是水產專業學習過程當中常用的儀器，如顯微鏡，單獨用一個課時的時間介紹在日常使用過程當中顯微鏡可能出現的故障及排除方法。

2.2 采用多種課堂形式，提高學生學習的積極性

儀器分析內容繁雜，理論知識多，且知識內容抽象，不易理解，如果教師只是按照傳統的填鴨式教學方式進行，照本宣科，學生很快就會因為課堂內容枯燥乏味，理解不了而失去學習興趣。解決這類問題的有效措施是通過調整上課內容，改變課堂方式來提高學生的學習興趣。為此，我采取了如下措施:①在教學中，制作豐富的多媒體課件，穿插多種動畫演示，儀器分析課程中涉及到的儀器種類多，原理繁雜、抽象，理解困難，因此，通過視頻、動畫演示的方法使抽象的理論知識形象化，一方面可以便于學生理解，另一方面可以提高學生的學習興趣。此外，應重視語言藝術的應用，盡量用通俗易懂、詼諧的語言將復雜內容簡單化，通過簡單、形象的例子說明原理，提高教學效果，增強學生的學習興趣；②引導學生利用課后時間主動查閱文獻資料。讓學生針對自己感興趣的一種分析儀器自行查閱相關文獻，了解該儀器最新的應用范圍與行業動態，最終形成文字作為自己的期中作業。另外，每個章節的課后，通過雨課堂對學生發布作業，作業內容為這個章節所講述的儀器類型的實際應用，鼓勵學生通過查閱資料完成作業。

2.3 建立科學的評價和反饋體系

考核作為教學的重要環節，不僅能夠反映出學生的學習情況，合理的考核方法還能評價教學效果的好壞。改革之前儀器分析課程的成績由平時成績（考勤、課堂表現，40%）和期末考試成績（考試，60%）兩部分組成，考核方式單一，學生成績存在偶然性較大，無法客觀的反映教學效果與學生學習情況。改革后，我們調整了成績構成比例，細化了考試內容,注重學生在平時學習過程中的表現。在新考核體系中，儀器分析課程成績由平時成績（50%）和期末成績（50%）兩部分組成。其中，平時成績分3部分，包括學生的課堂出勤率（10%）、課堂筆記（20%）和作業（20%）完成情況，注重監督學生在課堂上認真聽講，完成筆記，綜合評估學生的學習和創新能力。

3 結語

通過儀器分析課程的實踐改革，我們希望同學們可以切實的掌握本專業所用必須儀器的使用方法，能解決日常學習過程中所用儀器的常見故障，新的課堂中，我們采用多種教學模式、教學方式和手段相結合，因材施教，尊重學生的個性化發展，為避免應試考試成績的風險性和偶然性，采用豐富的考核方式，注重學生在平時學習中的表現，使成績更具有真實性和科學性。同時，為了提升學生的自學和探索能力，增強學生的創新意識，我們以新技術的應用為課題，組織學生討論學習，使素質教育切實落到實處，為培養應用型人才奠定基礎。