“儀器分析”課程教學的幾點思考

李芳芳

重慶三峽學院生物與食品工程學院 （重慶404020）

“儀器分析”是以測量物質的物理性質為基礎的分析方法，具有簡便、快捷、靈敏、易于實現自動化等特點而被廣泛運用于生活和生產[1]。傳統的分析手段和分析方法盡管能從宏觀上了解和掌握食品的組成成分以及其在加工、生產中的變化，但已不能完全適應現在食品加工業的要求。故儀器分析技術已成為食品分析中不可或缺的重要分析手段[2]。“儀器分析”課程是重慶三峽學院生物與食品工程學院為食品質量與安全專業本科學生開設的一門專業基礎課，主要介紹各種現代儀器分析技術的方法原理、儀器結構和應用。結合作者個人掛職經歷和課程思政談談對“儀器分析”課程教學的探索和思考。文章旨在：增加學生的學習積極性，提高教學成效；有效融入課程思政，提高學生的責任感、使命感和職業道德感；加深與同行的交流，且為“儀器分析”課程的教學提供一定參考。

1 “儀器分析”課程教學現狀

“儀器分析”在重慶三峽學院生物與食品工程學院開設的理論教學32學時、實驗教學32學時。鑒于課程內容的繁雜和學時的有限，理論教學中只重點選取部分章節進行介紹，包括：光分析中的原子吸收光譜分析、紫外吸收光譜分析、核磁共振波譜法；色譜分析中的氣相色譜分析和液相色譜分析；質量分析中的質譜分析。電化學分析未進行深入介紹。課程主要介紹這些常用儀器的基本原理、基本結構、儀器分析的特點、應用范圍以及各種分析儀器的基本操作方法和實驗數據的處理方法。“儀器分析”是涉及物理、化學、數學和計算機學等多學科為一體的交叉學科。知識面涉及廣泛且具有一定的深度和難度，儀器工作原理抽象復雜[3]。學生理化基礎相對薄弱，有的學生甚至是文科調劑的，所以大多都會覺得學起來困難、吃力，缺乏信心。

同時“儀器分析”又是一門技術性很強的課程，理論知識最終都要落實到實際的儀器操作和數據分子，所以儀器分析實驗教學尤為重要。但在教學過程由于客觀條件的限制也會存在諸多不足。如學院雖然配備有氣相色譜、液相色譜、質譜儀等大型儀器設備，但這些設備和耗材相對較為易損且昂貴，主要由教師進行操作演示，學生獨立操作的機會甚少。實驗教學更多的是通過小組學習的方式先對儀器各個組成部分進行逐個的認識和講解，通過虛擬仿真軟件開展模擬實驗，進一步了解儀器的基本結構，在線上進行儀器的虛擬操作，熟悉儀器的基本使用[4]。虛擬仿真實驗與傳統實驗教學優勢互補，能一定程度提升本科實驗教學質量[5]。但只能讓學生初步熟悉儀器的使用過程和實驗的基本流程，缺乏代入感，學生很容易出現只是“看會了”的問題，離開電腦實際使用時仍是茫然的狀態。最終導致學生對儀器分析的理解更多還是停留在理論層面，動手能力比較欠缺。

2 教學考多方面提升教學效果

基于課程的課程特點和學生學習狀況，在教師教授、學生學習和考核三管齊下，極力促進學生的學習興趣，提高學生的學習效果。

教學方面，教師要培養學生養成良好的學習習慣，同時排解學生的畏難情緒，讓學生有積極的心理狀態。梳理好教學內容，讓學生掌握課程大致框架，再逐一講解，循序漸進，細致填充。課前，安排預習，讓學生初步了解課堂內容。課上，深入淺出，要重難點突出，在課堂內容上適當做減法，切勿滿堂灌。課程本身內容比較枯燥，要創造輕松的教學環境，豐富教學方法。多利用網絡優秀的視頻資源，采用直觀動態的動畫或者視頻進行儀器的介紹往往更能吸引學生的注意力，印象也會更深刻一些。再結合實驗課儀器的實地講解和使用，進一步加深理論知識的鞏固。課后，安排觀看相關儀器設備的企業培訓，夯實理論基礎，增加實踐經驗。精心設計教學，充分利用信息化手段，將線上和線下有機結合，使其優勢互補，實現教學效果的最優化[5]。

學生學習方面，成立學習小組，給學生布置具體的探究性學習任務，學生查閱資料，對知識體系進行整理，再選出代表進行講解，其他學生積極提問，最后由教師進行總結，以達到共同學習的目的。如自主學習色相色譜或高效液相色譜的相關文章并撰寫學習體會等。

考核方面，完善綜合考核評價機制，減少傳統的期末試卷考核的比例，增加過程性考核。如課堂表現、小組匯報表現、作業情況等，重視課堂的參與性和紀律性，減少無效的課堂聽課。不僅考核學生對基礎知識、基本理論的掌握，更考核學生獨立思考、分析和解決問題的綜合素質。

3 從實際應用出發，有的放矢

掌握扎實的理論基礎，擴展實踐應用學習，增加實驗實操，真正從實踐使用中加強理論知識的理解和深化。儀器分析在食品中運用廣泛，教學也應該結合市場實際應用需求，跟隨科技進步的腳步，在課堂教學中有的放矢。

3.1 “儀器分析”理論知識與實踐結合意義重大

通過理論與實驗的結合，學生可以更好地掌握實驗技能和理論知識，提高實踐能力。這對于未來的科研和工作都有很大的幫助。培養創新思維：理論與實際的結合往往能激發學生的創新思維。在分析和解決問題的過程中，學生可以發現新的問題、提出新的觀點，并嘗試設計和改進實驗方案，從而培養創新思維。提升教學質量：教師可以通過實驗和科研項目等多種方式激發學生的學習興趣和能力，幫助學生更好地理解和掌握理論知識。服務社會需求：儀器分析在許多領域都有廣泛的應用，如環境監測、藥物分析、食品安全等。通過理論與實際的結合，可以更好地滿足社會對這些領域的需求，為社會的發展做出貢獻。

3.2 理論與實踐的有效結合方式

結合實際案例：教師在授課過程中可以結合實際案例，例如環境污染物的檢測、藥物分析等，讓學生更加深入地理解理論知識在實際中的應用。教師去到一線對口單位進行掛職，可以了解相關對口單位對畢業生的崗位需求和崗位要求，使教師所教、學生所學與市場有機結合。如有針對性地了解檢驗檢疫經常使用哪些大型儀器，對哪些專門技術人才需求較高，根據市場調研情況進一步合理安排教學和實踐內容，讓學生學有所用，如：重金屬的檢測常用到電感耦合等離子體-質譜法、石墨爐原子吸收光譜法；蔬果農殘檢測常用液相色譜-串聯質譜法。通過深入切實了解質檢部門是通過什么方法檢測和監測所生產食品的質量，讓課堂實驗融合生產實際，摒棄一些陳舊的技術手段。通過記錄一些真實檢測視頻、操作流程視頻等豐富教學授課內容、教學案例，使講課能更加貼近實際，激發學生學習興趣，提升教學效果。另外也可以從一線單位帶回新理念、新知識、新工藝等，收集資料、整理案例充實到課堂。讓學生更加適應社會的需求，就業時有更大的競爭力。結合自身掛職鍛煉的深刻體會現身說法，把工作經驗結合理論知識運用到教學案例中，更好地激發學生學習興趣，起到提升教學成效的積極作用。

除此之外，學生可以通過自主探究和虛擬仿真實驗的方式，在實驗中發現問題、解決問題，從而更好地掌握實驗技能和理論知識。另外也可以參加科研項目：通過實際操作掌握各種分析方法的實際應用技巧和注意事項，同時也可以為未來的從事相關檢測工作打下基礎。

4 課程思政有機融入

“儀器分析”課程的教學改革，一方面要注重加強基礎專業知識的傳授和實操能力的培養，更重要的是要落實教育“立德樹人”的根本任務，發揮專業課的育人功能，做到專業課與思政課同向同行[5]。在課程教授的同時，融入思政要素，培養學生正確的世界觀、人生觀和價值觀，恪守職業道德，養成嚴謹規范的科學作風和適度節約的良好美德。在此結合個人掛職經歷，提出一些課程思政要素。如課堂可以通過討論一些社會熱門話題、民生健康話題，創造輕松的課堂情境，引發學生的學習興趣，調動學生的學生激情，如探討現實中對三聚氰胺的檢測、農殘獸殘的檢測、重金屬的檢測等。三聚氰胺事件的發生提醒我們食品安全問題的重要性，基于此我們應該引導學生要有社會公德心，堅守職業道德，不唯利是圖，也讓學生意識到現代儀器分析技術也要保持不斷的進步和更新才能適應時代發展，實現食品檢測更快速、靈敏和準確[6]。

原始記錄不能缺，記錄數據要準確。要培養學生尊重科學事實，樹立正確的理想信念。實驗過程都要詳細記錄，包括稱量樣品都必須要進行稱量登記，詳細記錄稱量物質和稱量質量等信息。要如實記錄實驗原始數據，不容許任何有意的篡改和修正，要尊重事實，恪守初心，牢記使命。科學是以數據說話的，任何科學結論都需要數據支撐。數據不嚴謹、不真實就會產生不正確的結果，尤其是對涉及國計民生問題時，錯誤的數據很可能會導致錯誤的決策，從而造成巨大的損失。更不能唯利是圖，篡改檢測結果，堅決避免學術不端行為的發生。樹立嚴謹細致的科學作風不僅達到教授學生相關專業知識的目的，更教育他們要培養正確的“三觀”，嚴守職業道德，樹立正確的理想信念，遵守國家法律法規，不唯利是圖，樹立民族意識，合理運用所學知識服務現代文明生活。

操作規范，嚴格實驗。食品安全標準是對食品中有害物質的限制和準則，而且只有通過食品檢驗，才能保證食品質量符合食品安全標準，從而將其作為安全食品進入市場，進而保障食品安全[7]。未來可能有些學生會從事質檢相關的工作，在質檢時就必須嚴格按照國標標準進行相關指標的檢測分析，明確檢測方法，嚴格檢測程序。實驗過程必須嚴肅認真，科學嚴謹。注重細節，規范標簽書寫，隨時整理實驗臺面，養成良好的實驗習慣。食品安全檢測工作是保障食品安全的重要手段，質檢人員必須保持認真嚴謹的工作態度和負責的職業道德。食品安全涉及國計民生，監管人員和檢測人員都必須堅守底線，絕不能讓“三鹿奶粉事件”再次發生。

讓節約走進實驗室。節約是中華民族傳統美德，國家號召全民行動起來建設資源節約性社會，作為新時代的青年學子，應將這種傳統美德繼續發揚光大。在“儀器分析”課程的實驗教學中，也應該始終貫穿適度節約的原則。比如稱量時，要遵守藥品不重新倒回試劑瓶的原則，所以稱量時要少量多次稱量，盡量使浪費達到最小。又如及時關水、斷電，減少水、電的浪費，減少人為不注意導致的玻璃儀器的損壞等[8]。在貫徹落實科學發展觀、構建和諧社會、實現全面建成小康社會的宏偉目標過程中，建設節約型社會具有長遠的意義。高校作為人才的培養重地，更應在教學過程中時刻體現節約意識。

將課程思政融入“儀器分析”課程是培養學生綜合素質、增強其社會責任感和使命感的重要途徑。通過優化課程內容、創新教學方式、強化實踐環節和提高教師素質等方面的工作，可以實現全課程育人的目標，培養出更多具有社會責任感和使命感的優秀人才。

5 結語

儀器分析是科技進步、時代進步的體現，“儀器分析”的課程教學對于食品質量與安全專業的學生而言是必要的也是必須的。通過課程的教授，我們希望學生不僅能掌握一些重要儀器的特點、組成和使用，更重要的是希望學生能在冰冷的儀器設備背后找到正確的人生觀、價值觀，樹立正確的理想信念和職業道德，保持認真嚴謹的科學作風。激發學生至誠報國的情懷，在民族復興的偉大征程中，培養肩負國家發展的責任感和使命感。