现代仪器分析课程教学实践

李迎春，冯荣，吴冰冰，李乐，唐辉，刘媛（石河子大学药学院，新疆石河子832000）

现代仪器分析课程教学实践

李迎春，冯荣，吴冰冰，李乐，唐辉，刘媛（石河子大学药学院，新疆石河子832000）

针对现代仪器分析研究生课程的教学，从课程内容、教学方式和考核模式3个方面进行改革与实践。课程内容方面主要以应用为中心，结合案例教学和新进展等课程内容的调整；教学方式上改进为多位专业教师协作授课，研究生参与授课及施行双语教学等多种方式；考核模式则是课堂师生互动提问、课后作业、实验评分和开卷考试等模式的综合。实践结果证明，以上教改举措使研究生在现代仪器分析方面的应用能力和创新能力均获得了较好的培养和较大的提高。

设备和供应；教学方法；现代仪器分析；实践教学；研究生

现代仪器分析是一门具有多学科交叉性和前沿性的科学[1]，是集化学、物理学、生物化学、数学和计算机科学等多学科为一体的综合性学科[2]，既能提供分析测试数据，又能从原始的测试数据中最大限度地获取有价值的物质信息，可解决自然科学各领域中的关键问题。该课程涉及的分析方法是根据物质的光、电、声、磁、热等物理和化学特性对物质的组成、结构、信息进行表征和测量，是研究生必须掌握的现代分析技术。现代仪器分析课程对于药学专业的研究生尤其重要，广泛应用于药物成分含量测定、中草药有效成分研究、药物作用机制、药物代谢与分解、药代动力学等研究中，是对药品质量进行全面控制，以确保用药安全、合理和有效的不可缺少的手段[3]。因此，掌握现代仪器分析基本理论和技术成为中药及药学研究生的迫切任务。

目前，该课程的主要目的是让相关专业研究生学会如何正确地使用分析仪器和选用适宜的分析方法，便于开展今后的毕业论文科研工作，培养和启发学生独立思考、科学创新能力。但该课程内容目前只是本科生课程内容在横向层面上的扩展，而没有凸显研究生教育课程内容上的要求和特色。尤其是经典性和前沿性学术内容的缺失，使研究生课程停留于讲授、灌输所谓丰富的知识层面上，缺乏启发学生探究和引领学术方向的内容。由于课程内容以知识讲授为中心，独立性思考等很难融人课程教学中，研究生反而更容易被那些陈旧的知识所承载的方法论所同化，不能自觉地运用科学的方法论开展学术研究。如果还一味地使用传统的教学方法很难让研究生主动学习。

针对这样的情况，基于目前研究生在本科阶段对大型现代仪器接触的机会少，对仪器原理理解较为肤浅，而在研究中却离不开大型仪器等现状，作者在教学中根据药学专业的特点，结合现代仪器分析的进展进行了一些探索，使教学内容具有一定的实用性和前沿性。改进了传统的教学内容和教学方法，以提高研究生的综合素质，并经过实践，取得理想的效果。通过对该课程的学习，学生能掌握各种仪器的基本构造及分析原理，并能应用各种分析方法灵活地对不同对象进行定量、定性及结构分析。

1 教学内容的调整

1.1 以应用为中心的课程内容整合现代仪器分析的内容覆盖面广，既要求学生掌握各种分析仪器的原理、结构和特点，又要求学生熟练掌握典型物质的分析方法和操作规范。但大多数研究生对分析仪器生疏，化学基础较差。基于这种情况，在教学内容上结合研究生的实际情况，适当地补充必需的化学基础知识。同时，根据研究生的专业要求，以应用为主大幅度降低理论内容的难度并适当压缩理论学时，选择最常用的分析仪器进行深入讲解。作者主要选择了包括仪器分析绪论、光谱、质谱、色谱及传感器技术等作为该课程的重点内容，对研究生进行深入的讲解。

1.2 以案例教学为辅的课程内容调整案例教学是指教师在课堂上通过典型案例的解剖分析，组织研究生有针对性地进行研究讨论，引导研究生从个别到一般，从具体到抽象，在实际案例中进一步理解和掌握课程原理的一种教学方法[4]。在讲授高效液相色谱法时，作者结合自己的科研实际，讲解了使用高效液相色谱法检测核桃隔膜中总黄酮含量的方法，这样理论与实践的结合，激发了研究生的兴趣，提升了教学效果。

1.3 在课程内容里引入现代仪器分析的新进展、新方法和新思路随着科学技术的飞速发展，新材料、新器件的不断涌现都大大推动了分析仪器的快速更新，促进了现代仪器分析整个学科的快速发展。当前，现代仪器分析的发展特点主要为向多功能化、自动化和智能化方向发展[5]，向专用型和微型化方向发展，向多维分析仪器方向发展，向联用分析仪器方向发展。另外，就科研而言，所使用的分析方法越先进，所做工作的创新性越会受到认可。为此，本院现代仪器分析课程组的授课教师根据各自的科研经验，把自己最熟悉、最擅长的知识和技能，以及该领域的前沿研究、热点关注和发展趋势讲授给学生，以开拓研究生的视野，激发研究生的科研兴趣。

2 教学方式的调整

2.1 采用多位专业教师协作授课的方式现代仪器分析课程所涉及的分析仪器众多，而且随着现代社会科技水平的发展，不断涌现出新的分析仪器和方法。这就需要教师有全面、大量的理论知识和实践应用经验。然而由于教师个人研究领域的限制，一名教师很难对所有分析仪器和分析方法进行深入浅出的讲解。针对这一问题，本院现代仪器分析课程的教授由多名活跃在科研教学第一线的教师组成。在课程的教学安排中，各位教师各司其职，根据各自的科研经验授课。这种方式使相关知识和技能的传授能做到生动详实，使相关领域热点和趋势能做到深入的把握，对研究生提出的问题，教师也都能做到准确解答，大大提高了教学效率和学生学习的热情。

2.2 让学生参与到授课中的教学方式为培养研究生的自主学习能力和语言组织表达能力，现代仪器分析课程设置了学生参与教学的环节。课程组设计了紫外、红外和质谱3个独立主题项目，供学生自主选择。研究生在课后对相关知识进行自学并制作讲课课件，经授课教师指导和修改，最后在课堂上讲授相关内容。由教师进行点评，并依据研究生实际的教学情况进行补充和综合讲解。采取这种教学方式，可使研究生对于学习的内容理解得更透彻，加强研究生和教师的互动，使课堂教学更加生动有趣，并可以帮助研究生逐步养成主动学习、善于思考和良好的语言表达能力。

2.3 采用双语教学的教学方式随着中外教育交流的日益频繁，国际学术交流的日益发展，了解最新的科学进展和科研成果是十分必要的，学生具有专业外语知识和专业外语的能力已成为培养复合型人才的一项重要素质指标[6]。为培养研究生成为一名既精通专业知识又精通外语的高素质人才，作者在现代仪器分析课堂上开展了双语教学，如在讲质谱时同时会告诉研究生质谱的英文“Mass Spectra”及其缩写“MS”，相应专业用语“Atmosphere Pressure Chemical Ionization”等都会在课件中列出并作出强调，以便学生重视专业英语，能更好地利用英语这一工具，阅读最新的科研进展，撰写英文论文，成为一名站在专业领域前端的科研人员。

2.4 教学中引入仪器观摩演示并开设实验课程现代仪器分析是一门实践性极强的应用性学科，要着重培养学生的实际操作技能，力求使学生能学会正确使用最重要的分析仪器，一方面为研究生在二、三年级的科研工作做好铺垫；另一方面为研究生毕业后能较快地适应工作单位的要求做好准备。为此，课程组安排了仪器观摩演示环节和实验课程，由教师带领学生参观相应的仪器、设备，并详细讲解操作细节和注意事项，然后由学生进行“反相高效液相色谱法测定鲜蒜中蒜氨酸”和“气相色谱内标法测定右旋棉酚衍生物”两项实践内容。这样研究生可以将理论与实际结合，增加学生的感性认识，更好地消化和理解所学到的知识。

2.5 在教学中灵活使用多媒体多媒体技术现在已经广泛应用在本校课堂上。在讲授现代仪器分析时，不仅运用了一般的多媒体课件技术，还插入不少的动画和视频文件，将复杂的仪器构造、仪器操作过程、物质作用机制、物理/化学反应过程等用形象生动的动画展示出来，清晰、准确而有立体感。使原本艰涩的难懂知识转化成丰富多彩的动态模型，二维、三维动画技术和视频技术使抽象、深奥的内容简单化、直观化，缩短了客观实物与研究生之间的距离，提高了现代仪器分析课程的教学效果，同时也活跃了课堂气氛，提高了研究生的学习兴趣[7]。

3 现代仪器分析课程的考核模式

现代仪器分析作为本校药学院研究生的基础课程，其考核办法多种多样。为达到最好的教学效果，在该课程的考核中采用了多种方式并用的举措，主要通过师生互动、课堂提问、课后作业和开卷考试等对研究生进行综合性评价。

师生互动和课堂提问的考核模式可以充分调动研究生的积极性，提高了研究生积极思考问题、踊跃发言表达观点的能力。在课后作业考核模式的实践过程中，教师根据研究生上交作业的按时性和内容的正确性对研究生作业进行打分。该方式不仅验收了教学效果，还调动了学生了解科学前沿的积极性，以及为下节课做好提前的预习，能更快、更好地吸收课堂内容。

现代仪器分析课程的考试不再采用传统的闭卷考试，而是采用开卷的方式。试题没有确切的答案，而是开放性的问答题，需要研究生综合运用一学期以来掌握的知识、阅读的文献和实验课程中学习到的技能来给出最合适的答案。这不仅可以减轻学生压力，还能让研究生展现自己的想法，同时在潜移默化中提高创新意识。

所有课程结束后，综合平时课堂讨论参与的情况、回答问题情况、作业情况、实验课情况和试卷分数给出最后的总分作为结业标准。其中课堂讨论和回答问题各占10%，作业占20%，实验占15%，试卷成绩占35%。剩下的10%则根据研究生主动参与制作课件程度好坏与出勤情况进行适量加分和减分。这种方法比传统的考核方式相比更能鞭策研究生学习的自觉性，并切合实际为研究生考虑。

综上所述，现代仪器分析是一门更新速度快、与实践工作结合紧密的课程。以不同于以往的教学模式和有别于其他课程的模式来对该课程进行教学改革，是学科发展的大势所趋。本院通过采用同行协作、多种授课方式相结合、及时更新教学内容、多模式教学等理论与实践相结合的新型综合教学模式，使研究生充分发挥主体作用，调动研究生的思维，提高研究生学习的主动性和解决问题的能力，在学习过程中加深对专业知识的理解、掌握与应用，提高其分析与解决专业领域问题的能力。这样的教学改革实践在研究生整体素质的提高方面取得了较好效果，为研究生后续的科学研究和论文写作等打下坚实的基础。但鉴于中国目前的教学基本模式还是学生被动学习，如何灵活应用现代授课方法，加快课程教学内容、方法和手段的改革，推动研究生创新能力和培养质量的提高，促进研究生自主学习及开发研究生潜能，还需要在以后的教学实践中进行更加深入地探索。

[1]魏波，刘剑洪，钟健，等.仪器分析教学中的学科交叉及教学改革[J].深圳大学学报：理工版，2002，19（2）：88-91.

[2]曹红，刘红，陈思羽，等.关于仪器分析教学改革和大学生创新培养的探讨[J].兵团教育学院学报，2009，19（1）：82-84.

[3]付志峰，周全.药学专业仪器分析教学改革的探索与实践[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2009，11（1）：42-43.

[4]刘彩红，李玉琴，齐永秀，等.提高药物分析教学效果的实践与探索[J].中国现代教育装备，2009（5）：85-86.

[5]刘冬琳，吴杰.药物分析课程教学改革与创新[J].价值工程，2011（8）：6-7.

[6]张立新.现代仪器分析化学双语教学的实践与思考[J].化学教育，2006（9）：32-35.

[7]刘海燕，贾安强，杨旭哲，等.多媒体技术在仪器分析教学中的应用[J].中国现代教育装备，2006（10）：122-123.

10.3969/j.issn.1009-5519.2014.09.065

B

1009-5519（2014）09-1405-03

2013-12-17）

石河子大学教育教学改革项目（JG-2012-197、JG-2012-077）。

李迎春（1982-），女，新疆乌鲁木齐人，博士研究生，硕士研究生导师，副教授，主要从事药物分析和仪器分析的教学和研究；E-mail：Yingchunli_judy@163.com。

唐辉（E-mail：tanghuishz@qq.com）。