李迎春，馮榮，吳冰冰，李樂(lè)，唐輝，劉媛（石河子大學(xué)藥學(xué)院，新疆石河子832000）

現(xiàn)代儀器分析課程教學(xué)實(shí)踐

李迎春，馮榮，吳冰冰，李樂(lè)，唐輝，劉媛（石河子大學(xué)藥學(xué)院，新疆石河子832000）

針對(duì)現(xiàn)代儀器分析研究生課程的教學(xué)，從課程內(nèi)容、教學(xué)方式和考核模式3個(gè)方面進(jìn)行改革與實(shí)踐。課程內(nèi)容方面主要以應(yīng)用為中心，結(jié)合案例教學(xué)和新進(jìn)展等課程內(nèi)容的調(diào)整；教學(xué)方式上改進(jìn)為多位專(zhuān)業(yè)教師協(xié)作授課，研究生參與授課及施行雙語(yǔ)教學(xué)等多種方式；考核模式則是課堂師生互動(dòng)提問(wèn)、課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)評(píng)分和開(kāi)卷考試等模式的綜合。實(shí)踐結(jié)果證明，以上教改舉措使研究生在現(xiàn)代儀器分析方面的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力均獲得了較好的培養(yǎng)和較大的提高。

設(shè)備和供應(yīng)；教學(xué)方法；現(xiàn)代儀器分析；實(shí)踐教學(xué)；研究生

現(xiàn)代儀器分析是一門(mén)具有多學(xué)科交叉性和前沿性的科學(xué)[1]，是集化學(xué)、物理學(xué)、生物化學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科為一體的綜合性學(xué)科[2]，既能提供分析測(cè)試數(shù)據(jù)，又能從原始的測(cè)試數(shù)據(jù)中最大限度地獲取有價(jià)值的物質(zhì)信息，可解決自然科學(xué)各領(lǐng)域中的關(guān)鍵問(wèn)題。該課程涉及的分析方法是根據(jù)物質(zhì)的光、電、聲、磁、熱等物理和化學(xué)特性對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、信息進(jìn)行表征和測(cè)量，是研究生必須掌握的現(xiàn)代分析技術(shù)?，F(xiàn)代儀器分析課程對(duì)于藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的研究生尤其重要，廣泛應(yīng)用于藥物成分含量測(cè)定、中草藥有效成分研究、藥物作用機(jī)制、藥物代謝與分解、藥代動(dòng)力學(xué)等研究中，是對(duì)藥品質(zhì)量進(jìn)行全面控制，以確保用藥安全、合理和有效的不可缺少的手段[3]。因此，掌握現(xiàn)代儀器分析基本理論和技術(shù)成為中藥及藥學(xué)研究生的迫切任務(wù)。

目前，該課程的主要目的是讓相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生學(xué)會(huì)如何正確地使用分析儀器和選用適宜的分析方法，便于開(kāi)展今后的畢業(yè)論文科研工作，培養(yǎng)和啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考、科學(xué)創(chuàng)新能力。但該課程內(nèi)容目前只是本科生課程內(nèi)容在橫向?qū)用嫔系臄U(kuò)展，而沒(méi)有凸顯研究生教育課程內(nèi)容上的要求和特色。尤其是經(jīng)典性和前沿性學(xué)術(shù)內(nèi)容的缺失，使研究生課程停留于講授、灌輸所謂豐富的知識(shí)層面上，缺乏啟發(fā)學(xué)生探究和引領(lǐng)學(xué)術(shù)方向的內(nèi)容。由于課程內(nèi)容以知識(shí)講授為中心，獨(dú)立性思考等很難融人課程教學(xué)中，研究生反而更容易被那些陳舊的知識(shí)所承載的方法論所同化，不能自覺(jué)地運(yùn)用科學(xué)的方法論開(kāi)展學(xué)術(shù)研究。如果還一味地使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難讓研究生主動(dòng)學(xué)習(xí)。

針對(duì)這樣的情況，基于目前研究生在本科階段對(duì)大型現(xiàn)代儀器接觸的機(jī)會(huì)少，對(duì)儀器原理理解較為膚淺，而在研究中卻離不開(kāi)大型儀器等現(xiàn)狀，作者在教學(xué)中根據(jù)藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)代儀器分析的進(jìn)展進(jìn)行了一些探索，使教學(xué)內(nèi)容具有一定的實(shí)用性和前沿性。改進(jìn)了傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，以提高研究生的綜合素質(zhì)，并經(jīng)過(guò)實(shí)踐，取得理想的效果。通過(guò)對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能掌握各種儀器的基本構(gòu)造及分析原理，并能應(yīng)用各種分析方法靈活地對(duì)不同對(duì)象進(jìn)行定量、定性及結(jié)構(gòu)分析。

1 教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

1.1 以應(yīng)用為中心的課程內(nèi)容整合現(xiàn)代儀器分析的內(nèi)容覆蓋面廣，既要求學(xué)生掌握各種分析儀器的原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，又要求學(xué)生熟練掌握典型物質(zhì)的分析方法和操作規(guī)范。但大多數(shù)研究生對(duì)分析儀器生疏，化學(xué)基礎(chǔ)較差?；谶@種情況，在教學(xué)內(nèi)容上結(jié)合研究生的實(shí)際情況，適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充必需的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)，根據(jù)研究生的專(zhuān)業(yè)要求，以應(yīng)用為主大幅度降低理論內(nèi)容的難度并適當(dāng)壓縮理論學(xué)時(shí)，選擇最常用的分析儀器進(jìn)行深入講解。作者主要選擇了包括儀器分析緒論、光譜、質(zhì)譜、色譜及傳感器技術(shù)等作為該課程的重點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)研究生進(jìn)行深入的講解。

1.2 以案例教學(xué)為輔的課程內(nèi)容調(diào)整案例教學(xué)是指教師在課堂上通過(guò)典型案例的解剖分析，組織研究生有針對(duì)性地進(jìn)行研究討論，引導(dǎo)研究生從個(gè)別到一般，從具體到抽象，在實(shí)際案例中進(jìn)一步理解和掌握課程原理的一種教學(xué)方法[4]。在講授高效液相色譜法時(shí)，作者結(jié)合自己的科研實(shí)際，講解了使用高效液相色譜法檢測(cè)核桃隔膜中總黃酮含量的方法，這樣理論與實(shí)踐的結(jié)合，激發(fā)了研究生的興趣，提升了教學(xué)效果。

1.3 在課程內(nèi)容里引入現(xiàn)代儀器分析的新進(jìn)展、新方法和新思路隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新材料、新器件的不斷涌現(xiàn)都大大推動(dòng)了分析儀器的快速更新，促進(jìn)了現(xiàn)代儀器分析整個(gè)學(xué)科的快速發(fā)展。當(dāng)前，現(xiàn)代儀器分析的發(fā)展特點(diǎn)主要為向多功能化、自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展[5]，向?qū)Ｓ眯秃臀⑿突较虬l(fā)展，向多維分析儀器方向發(fā)展，向聯(lián)用分析儀器方向發(fā)展。另外，就科研而言，所使用的分析方法越先進(jìn)，所做工作的創(chuàng)新性越會(huì)受到認(rèn)可。為此，本院現(xiàn)代儀器分析課程組的授課教師根據(jù)各自的科研經(jīng)驗(yàn)，把自己最熟悉、最擅長(zhǎng)的知識(shí)和技能，以及該領(lǐng)域的前沿研究、熱點(diǎn)關(guān)注和發(fā)展趨勢(shì)講授給學(xué)生，以開(kāi)拓研究生的視野，激發(fā)研究生的科研興趣。

2 教學(xué)方式的調(diào)整

2.1 采用多位專(zhuān)業(yè)教師協(xié)作授課的方式現(xiàn)代儀器分析課程所涉及的分析儀器眾多，而且隨著現(xiàn)代社會(huì)科技水平的發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出新的分析儀器和方法。這就需要教師有全面、大量的理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。然而由于教師個(gè)人研究領(lǐng)域的限制，一名教師很難對(duì)所有分析儀器和分析方法進(jìn)行深入淺出的講解。針對(duì)這一問(wèn)題，本院現(xiàn)代儀器分析課程的教授由多名活躍在科研教學(xué)第一線(xiàn)的教師組成。在課程的教學(xué)安排中，各位教師各司其職，根據(jù)各自的科研經(jīng)驗(yàn)授課。這種方式使相關(guān)知識(shí)和技能的傳授能做到生動(dòng)詳實(shí)，使相關(guān)領(lǐng)域熱點(diǎn)和趨勢(shì)能做到深入的把握，對(duì)研究生提出的問(wèn)題，教師也都能做到準(zhǔn)確解答，大大提高了教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。

2.2 讓學(xué)生參與到授課中的教學(xué)方式為培養(yǎng)研究生的自主學(xué)習(xí)能力和語(yǔ)言組織表達(dá)能力，現(xiàn)代儀器分析課程設(shè)置了學(xué)生參與教學(xué)的環(huán)節(jié)。課程組設(shè)計(jì)了紫外、紅外和質(zhì)譜3個(gè)獨(dú)立主題項(xiàng)目，供學(xué)生自主選擇。研究生在課后對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行自學(xué)并制作講課課件，經(jīng)授課教師指導(dǎo)和修改，最后在課堂上講授相關(guān)內(nèi)容。由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并依據(jù)研究生實(shí)際的教學(xué)情況進(jìn)行補(bǔ)充和綜合講解。采取這種教學(xué)方式，可使研究生對(duì)于學(xué)習(xí)的內(nèi)容理解得更透徹，加強(qiáng)研究生和教師的互動(dòng)，使課堂教學(xué)更加生動(dòng)有趣，并可以幫助研究生逐步養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)、善于思考和良好的語(yǔ)言表達(dá)能力。

2.3 采用雙語(yǔ)教學(xué)的教學(xué)方式隨著中外教育交流的日益頻繁，國(guó)際學(xué)術(shù)交流的日益發(fā)展，了解最新的科學(xué)進(jìn)展和科研成果是十分必要的，學(xué)生具有專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)的能力已成為培養(yǎng)復(fù)合型人才的一項(xiàng)重要素質(zhì)指標(biāo)[6]。為培養(yǎng)研究生成為一名既精通專(zhuān)業(yè)知識(shí)又精通外語(yǔ)的高素質(zhì)人才，作者在現(xiàn)代儀器分析課堂上開(kāi)展了雙語(yǔ)教學(xué)，如在講質(zhì)譜時(shí)同時(shí)會(huì)告訴研究生質(zhì)譜的英文“Mass Spectra”及其縮寫(xiě)“MS”，相應(yīng)專(zhuān)業(yè)用語(yǔ)“Atmosphere Pressure Chemical Ionization”等都會(huì)在課件中列出并作出強(qiáng)調(diào)，以便學(xué)生重視專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)，能更好地利用英語(yǔ)這一工具，閱讀最新的科研進(jìn)展，撰寫(xiě)英文論文，成為一名站在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域前端的科研人員。

2.4 教學(xué)中引入儀器觀(guān)摩演示并開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)代儀器分析是一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的應(yīng)用性學(xué)科，要著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作技能，力求使學(xué)生能學(xué)會(huì)正確使用最重要的分析儀器，一方面為研究生在二、三年級(jí)的科研工作做好鋪墊；另一方面為研究生畢業(yè)后能較快地適應(yīng)工作單位的要求做好準(zhǔn)備。為此，課程組安排了儀器觀(guān)摩演示環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)課程，由教師帶領(lǐng)學(xué)生參觀(guān)相應(yīng)的儀器、設(shè)備，并詳細(xì)講解操作細(xì)節(jié)和注意事項(xiàng)，然后由學(xué)生進(jìn)行“反相高效液相色譜法測(cè)定鮮蒜中蒜氨酸”和“氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測(cè)定右旋棉酚衍生物”兩項(xiàng)實(shí)踐內(nèi)容。這樣研究生可以將理論與實(shí)際結(jié)合，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，更好地消化和理解所學(xué)到的知識(shí)。

2.5 在教學(xué)中靈活使用多媒體多媒體技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用在本校課堂上。在講授現(xiàn)代儀器分析時(shí)，不僅運(yùn)用了一般的多媒體課件技術(shù)，還插入不少的動(dòng)畫(huà)和視頻文件，將復(fù)雜的儀器構(gòu)造、儀器操作過(guò)程、物質(zhì)作用機(jī)制、物理/化學(xué)反應(yīng)過(guò)程等用形象生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)展示出來(lái)，清晰、準(zhǔn)確而有立體感。使原本艱澀的難懂知識(shí)轉(zhuǎn)化成豐富多彩的動(dòng)態(tài)模型，二維、三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)和視頻技術(shù)使抽象、深?yuàn)W的內(nèi)容簡(jiǎn)單化、直觀(guān)化，縮短了客觀(guān)實(shí)物與研究生之間的距離，提高了現(xiàn)代儀器分析課程的教學(xué)效果，同時(shí)也活躍了課堂氣氛，提高了研究生的學(xué)習(xí)興趣[7]。

3 現(xiàn)代儀器分析課程的考核模式

現(xiàn)代儀器分析作為本校藥學(xué)院研究生的基礎(chǔ)課程，其考核辦法多種多樣。為達(dá)到最好的教學(xué)效果，在該課程的考核中采用了多種方式并用的舉措，主要通過(guò)師生互動(dòng)、課堂提問(wèn)、課后作業(yè)和開(kāi)卷考試等對(duì)研究生進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)。

師生互動(dòng)和課堂提問(wèn)的考核模式可以充分調(diào)動(dòng)研究生的積極性，提高了研究生積極思考問(wèn)題、踴躍發(fā)言表達(dá)觀(guān)點(diǎn)的能力。在課后作業(yè)考核模式的實(shí)踐過(guò)程中，教師根據(jù)研究生上交作業(yè)的按時(shí)性和內(nèi)容的正確性對(duì)研究生作業(yè)進(jìn)行打分。該方式不僅驗(yàn)收了教學(xué)效果，還調(diào)動(dòng)了學(xué)生了解科學(xué)前沿的積極性，以及為下節(jié)課做好提前的預(yù)習(xí)，能更快、更好地吸收課堂內(nèi)容。

現(xiàn)代儀器分析課程的考試不再采用傳統(tǒng)的閉卷考試，而是采用開(kāi)卷的方式。試題沒(méi)有確切的答案，而是開(kāi)放性的問(wèn)答題，需要研究生綜合運(yùn)用一學(xué)期以來(lái)掌握的知識(shí)、閱讀的文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)習(xí)到的技能來(lái)給出最合適的答案。這不僅可以減輕學(xué)生壓力，還能讓研究生展現(xiàn)自己的想法，同時(shí)在潛移默化中提高創(chuàng)新意識(shí)。

所有課程結(jié)束后，綜合平時(shí)課堂討論參與的情況、回答問(wèn)題情況、作業(yè)情況、實(shí)驗(yàn)課情況和試卷分?jǐn)?shù)給出最后的總分作為結(jié)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中課堂討論和回答問(wèn)題各占10%，作業(yè)占20%，實(shí)驗(yàn)占15%，試卷成績(jī)占35%。剩下的10%則根據(jù)研究生主動(dòng)參與制作課件程度好壞與出勤情況進(jìn)行適量加分和減分。這種方法比傳統(tǒng)的考核方式相比更能鞭策研究生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性，并切合實(shí)際為研究生考慮。

綜上所述，現(xiàn)代儀器分析是一門(mén)更新速度快、與實(shí)踐工作結(jié)合緊密的課程。以不同于以往的教學(xué)模式和有別于其他課程的模式來(lái)對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革，是學(xué)科發(fā)展的大勢(shì)所趨。本院通過(guò)采用同行協(xié)作、多種授課方式相結(jié)合、及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容、多模式教學(xué)等理論與實(shí)踐相結(jié)合的新型綜合教學(xué)模式，使研究生充分發(fā)揮主體作用，調(diào)動(dòng)研究生的思維，提高研究生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和解決問(wèn)題的能力，在學(xué)習(xí)過(guò)程中加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解、掌握與應(yīng)用，提高其分析與解決專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的能力。這樣的教學(xué)改革實(shí)踐在研究生整體素質(zhì)的提高方面取得了較好效果，為研究生后續(xù)的科學(xué)研究和論文寫(xiě)作等打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但鑒于中國(guó)目前的教學(xué)基本模式還是學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，如何靈活應(yīng)用現(xiàn)代授課方法，加快課程教學(xué)內(nèi)容、方法和手段的改革，推動(dòng)研究生創(chuàng)新能力和培養(yǎng)質(zhì)量的提高，促進(jìn)研究生自主學(xué)習(xí)及開(kāi)發(fā)研究生潛能，還需要在以后的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行更加深入地探索。

[1]魏波，劉劍洪，鐘健，等.儀器分析教學(xué)中的學(xué)科交叉及教學(xué)改革[J].深圳大學(xué)學(xué)報(bào)：理工版，2002，19（2）：88-91.

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10.3969/j.issn.1009-5519.2014.09.065

B

1009-5519（2014）09-1405-03

2013-12-17）

石河子大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目（JG-2012-197、JG-2012-077）。

李迎春（1982-），女，新疆烏魯木齊人，博士研究生，碩士研究生導(dǎo)師，副教授，主要從事藥物分析和儀器分析的教學(xué)和研究；E-mail：Yingchunli_judy@163.com。

唐輝（E-mail：tanghuishz@qq.com）。