着眼于大学毕业生就业的“色谱分析”教学改革探讨

王曦烨

[摘 要]“色谱分析”作为一门实用性很强的工具学科，是高等院校化学专业的基础课。针对此课程教学中存在的学生实际操作能力差、学生本科毕业后的能力不能满足用人单位实际需要等问题，可以对课程的教材、实验等方面进行改革，进一步提高教学质量和教学效果。

[关键词]色谱分析 教学改革 教材改革

[中图分类号] O657.7 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）16-0151-02

“色譜分析”是内蒙古民族大学本科生的一门学位课程，也是一门非常重要的应用技术，化学化工专业、生命科学专业、蒙医药专业的本科生在其毕业论文中都不同程度地涉及色谱分析技术。因此，在目前教学内容增加、学时数减少的大趋势下，必须对现有“色谱分析”课程的教材、实验课教学等方面进行改革，这样才能使学生毕业后在工作岗位上的激烈竞争中站稳脚跟。

一、改革的原因及背景

色谱法是分析化学中发展最快、应用最广泛的一门技术，作为一种多组分混合物的分离、分析强有力的工具，经过一个多世纪的发展，色谱分析从理论到技术都取得了突飞猛进的发展，极大地拓宽了其研究与应用领域。目前，色谱法在轻工、石油、环保和医药等几乎所有科学领域内得到广泛应用，为信息科学、生命科学、环境科学等新兴学科的发展做出了重要贡献。但是必须看到，现行的“色谱分析”课程教学中存在诸多问题，导致了学生毕业参加工作后需要重新进行上岗培训的尴尬局面。针对以上问题，广大教学工作者在多媒体改革[1-2]、实验课改革[3]等方面都提出了宝贵意见，但关于教材方面的改革却鲜见报道。

二、教材内容的改革

（一）可以精简的内容：柱色谱、纸色谱、薄层色谱

柱色谱是指将固定相放在玻璃、不锈钢、石英管中，该管子叫色谱柱，这种色谱法叫柱色谱；如果固定相是一张纸，并在上面涂以固定液，一般就是在纸上吸上水，成为纸上的固定液，当然要有一定的处理方法，利用纸上吸的水，再用另一种溶剂作冲洗剂，这种方法叫纸色谱；将固定相均匀地涂在玻璃或其他材料的平板上，形成一个固定相的薄层，用来进行色谱分离，称为薄层色谱。这三种色谱法原理简单，操作简便，在色谱发展过程中曾起到过举足轻重的作用，但随着时间的推移，这些方法由于自身的弊端已经远远无法满足实际分析工作的需要，并逐渐被新技术所取代。基于此，我们必须看到，目前色谱分析教材中，这些内容依然占有很大比重，某些教材甚至将三种色谱法分为三章分别作重点介绍，导致了本来的非重点内容在理论课、实验操作、结业考试中都成为重点内容，牵扯了学生很大一部分精力。作为一门以技术应用为主的学科，教材内容应围绕实际应用展开教学。

（二）必须重点介绍的内容：反相色谱

反相色谱是指流动相的极性大于固定相的分离体系。反相色谱最常用的固定相是C18、C8和苯基键合相的填料，流动相通常是水或缓冲液与极性有机溶剂甲醇、乙腈的混合溶液。反相色谱的分离机理主要基于被分离溶质与固定相疏水作用力的差别。反相色谱是分离大多数常规样品的首选分离模式，该模式比其他液相色谱模式的普适性更好，更方便，获得令人满意的最佳分离效果的可能性更大。因此，反相色谱法在制药厂、科研院所、医院等行业应用极为广泛，化学专业本科生毕业后无论找工作或考研，反相色谱法都是必备的基础知识。但在现行的教材安排中，反相色谱一般被并入高效液相色谱这一章中，由于这一章本身所含知识点较多，需要先后介绍高效液相色谱法的历史、基本理论、高效液相色谱仪的构造，最后才能讲到不同的色谱分离方法。而在这部分内容中，反相色谱法又与正相色谱法、离子交换色谱法、体积排阻色谱法等一同介绍，这样的安排丝毫不能突出反相色谱法的核心地位，往往被学生所忽视。综上所述，反相色谱法在高效液相色谱法这一章中必须被凸显出来，内容无论从深度或广度方面都要有所提高，与实际应用相关的内容比例应该加大，或者干脆将反相色谱法作为独立内容另外开设一章课程都不为过，只有这样的课程安排才能取得令人满意的教学效果，使学生在未来就业过程中真正做到学以致用。

（三）新增的热点内容：超高效液相色谱、高速逆流色谱

近年来色谱技术得到快速发展，超高效液相色谱、多维色谱、集束式毛细管等技术已经商品化。然而，目前的色谱分析教材内容更新速度过慢，不仅不利于教师对色谱新理论、新方法的接收与传播，还会导致学生就业后对新的色谱仪器一无所知。因此，在单独的一个章节中对近年来新出现的具有代表性的色谱法做详细的介绍是十分必要的。在这里重点推荐两项新技术，分别是超高效液相色谱和高速逆流色谱。超高效液相色谱是一种采用小粒度固定相的色谱技术，与传统高效液相色谱相比，具有分离度高、分析速度快、高灵敏度等优势，一般与四级杆飞行时间质谱联用，多用于代谢组学分析及其他一些生化领域，在天然产物的分析方面也逐渐兴起；高速逆流色谱是一种连续高效的液液色谱分离技术，不用任何的支撑物或载体，而是利用两相溶剂体系在高速旋转的螺旋管内建立起一种特殊的单向性流体动力学平衡，其中一相做固定相，另一相做流动相，在连续洗脱的过程中能保留大量固定相，具有样品无损失、无污染、高效、快速和大制备量分离等优点。

（四）不应被切割的内容：色谱分析仪器简介、色谱的定性和定量分析等

介绍一种色谱分离方法的合理顺序应该是：色谱法基本理论→色谱仪器的构造→定性定量分析→仪器的应用实例。目前，许多教材对以上四部分内容的切割显得比较随意，例如，有的教材将“色谱仪器的构造”从各章中挖出去，单独开设一章“色谱分析仪器简介”，有的教材将“定性定量分析”从各章中挖出去，单独开设一章“色谱的定性和定量分析”，更有些教材将以上四部分内容分成四章独立介绍。纵然许多色谱分析教材的作者有自己的出发点和目的，但内容的过分切割对教材的整体性而言确实是弊大于利。因此在教材内容编排的先后次序上，只需在某章中对某一色谱法的四部分内容按顺序做一一介绍即可。

三、实验改革

色谱分析是一门实验性、技术性很强的学科，实验教学是色谱分析课程的重要组成部分，但是，目前很多高校存在着重教学、轻实验的现象，这个问题对学生未来的就业前景是很不利的。只有经过严格的训练，不断提高学生的实验能力，培养学生掌握规范性的实验操作技能，更要注重培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，才能使学生具有一个合格大学毕业生的基本素质和创新精神。

（一）重视验证性实验的教学

色谱分析实验中的毛细管气相色谱实验、气-质联用实验、高效液相色谱实验、液-质联用实验、超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱实验所涉及的仪器都非常昂贵，这就要求学生在实验前一定要认真预习，听从老师讲解实验过程及仪器操作规范，实验过程中认真操作，实验后认真、真实地记录实验数据，完整地写出实验报告。例如环己烷-苯混合物的气相色谱分析实验，通过将混合物试液各组分色谱峰的调整保留时间与已知纯样进行对照，对各色谱峰所代表的组分做出定性判断，对学生重点讲述热导池检测器的工作原理，使学生掌握仪器的操作。

（二）在实验过程中培养学生的创新能力

教师要通过开展设计性试验来提高学生的基本科学研究素质。教师指定题目，学生自己查阅相关文献，写出实验方案，经教师审阅批准后，学生即可进入实验室试验，甚至可以自主选择高效液相色谱法或超高效液相色谱法进行实验研究。这样，通过设计性实验，同时培养了学生的查阅文献能力、分析问题和解决问题的能力、动手能力，使学生了解了科学研究或药物制备的基本过程，极大地激发了学生的兴趣，为学生未来的发展打下了良好的基础。

四、增加校外专家举办的学术报告次数，鼓励学生参加

几年来天然产物化学及代谢组学的迅猛发展，对色谱技术提出了更高的要求。因此，针对这方面的需要，我校先后购置了液相色谱-电喷雾离子阱质谱、超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱、制备型液相色谱等大型仪器设备。虽然学校在大型仪器设备上投资的经费在逐年提高，但由于地理位置的局限，在人才与科研方面与国际水平相差甚远，与国内先进水平相比仍有不小差距。因此，在条件许可的情况下，邀请了国内外色谱研究方面的专家到我校举办反映色谱技术发展前沿的学术报告，通过学术交流让学生及时掌握色譜学方面的最新动态和科研成果，并把已学的理论知识与最新的发展技术结合起来并消化吸收，为他们将来应用到药物分析等相关领域的研究打下基础，同时拓宽了学生的视野，提高了毕业论文的质量，为学生未来的就业创造了良好的条件。

[ 注 释 ]

[1] 戴云.基于CAI课件的《色谱分析》教学模式设计及实践[J].云南民族学院学报（自然科学版），2002（3）：179-181.

[2] 朱金花，田淑芳，刘绣华.研究生“色谱分析”教学中的一些思考[J].广州化工，2011（22）：126-128.

[3] 王岭，孙晓然，赵艳琴，等.色谱分析实验课程教学改革探讨[J].唐山师范学院学报，2013（2）：108-109.

[责任编辑：钟 岚]