应用型本科院校仪器分析课程教学探索与实践

董好岩，何清明，洪 叶，燕 宇

(泰州学院 医药与化学化工学院，江苏 泰州 225300)

随着国家经济发展，健康受到人们越来越多的关注，2016年《“健康中国2030”规划纲要》的实施将健康产业的发展提升到了一个新的高度[1]。地处苏中，以医药产业为经济支柱之一的泰州市倾力将“中国医药城”打造成“中国医药第一城”。 泰州学院作为泰州市唯一一所公办普通本科高校，十分注重培养学生的实践动手能力和创新能力。医药与化学化工学院(以下简称药化学院)是泰州学院重点建设的二级学院，学院设有应用化学、制药工程、生物制药等专业，以期更好地为当地经济发展服务。《仪器分析》是化学、药学相关专业的重要课程，课程掌握程度与毕业生从事相关科学研究、分析监测、质量控制等工作关系密切[2]，因而在高等院校尤其应用型高校中普遍开设。然而，该课程理论性强、知识面广、知识更新快、实践要求高，涉及到的仪器种类多，部分仪器设备价格昂贵，易受到教学条件等诸多因素的制约，课程教学效果有待进一步提高。

1 仪器分析课程教学存在的问题

《仪器分析》课程具有较强的前沿性和发展性，属于多学科交叉课程，综合应用了高等数学、物理学、无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、结构化学、光学、电子学等多学科的知识，包含电化学分析法、光谱分析法、质谱分析法、色谱及毛细管电泳分析法及其他仪器方法，每一仪器分析方法又有数种具体操作[3]。课程内容涉及范围广、理论性强，每一种仪器分析方法都具有相对独立的原理和理论基础，章节之间联系较少，因而课程体系十分庞杂，对学生综合运用基础化学等课程知识的能力要求较高[3]。在《仪器分析》授课过程中，经常有学生反映其内容抽象、学习难度大，并有少数学生因此而失去学习该课程的兴趣。

2 仪器分析课程改革探索

2.1 课程体系的构建

《仪器分析》课程知识点多，教材章节多，抽象理论多，课程教学又受到专业差异和学时限制[4]。因而，在教学内容选择上，需要根据专业需求和地方行业现状对教材及教学内容首先进行甄选。以泰州学院药化学院为例，不同专业对该课程的要求不同，需要对企事业用人要求、兄弟院校开课经验及在校学生的学习效果进行调查，并根据市场需求和行业发展趋势，有选择性增选或者删减仪器分析课程的章节。例如制药工程专业的学生要重点掌握解析有机化合物结构的四大波谱法以及测定蛋白质、酶等化合物的毛细管电泳法等所使用的仪器，而应用化学专业的学生在大学二年级之后会分环境和精细化工方向，涉猎知识更加广泛。需要掌握紫外-可见分光光度计、气相色谱仪、高效液相色谱仪、傅里叶红外光谱仪、原子吸收分光光度计、原子荧光等相关仪器。然后，结合我校实验中心平台所提供的仪器设备开展相应的实践教学，使理论课程与实践课程形成互补，相互促进。

课程体系构建方面，在大一下学期开设仪器分析课程的必修部分，重视分析仪器的理论知识储备，即学生先学习高等数学、高等物理等基础知识，并学习无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等专业基础知识之后再安排仪器参观环节，近距离接触大型仪器，然后学习仪器分析的理论课程。仪器观摩环节的加入，会使学生在学习该课程时能够真正认识大型仪器，这种先了解后授课的教学模式可以激发学生的学习兴趣。

2.2 教学内容的探索与实践

从课程内容上进行完善，对仪器基本理论的阐述尽量做到深入浅出，言简意赅。在讲述较为枯燥的理论时，让学生参与进来，比如讲述红外光谱章节的多原子振动方式时，让学生做一套广播体操形象的比作原子所做的振动方式，提高学生学习热情。弱化繁复的数学推导，注重分析方法的理论依据和实际应用，条件允许的情况下，将理论课上课地点改到仪器分析实验室进行，利用多媒体结合图片介绍仪器的基本结构、性能、使用方法及注意事项[4]。讲述仪器使用部分时，结合仪器分析在生产，科研中的应用，通过实例和文献的讲授、演示、提问、讨论和课外讲座等多种形式使理论性课程更加生动易懂，吸引并提高学生的学习兴趣[3]，偏重案例衔接，尤其要结合当下相关热点新闻进行讨论。例如，借助 “三聚氰胺”、“毒校服”、“铊中毒”、“苏丹红”等热点事件，引导学生思考有毒物质该如何检测，选择何种仪器进行检测。

另外，考虑到我校引进多名相关专业的博士，可利用博士教师的专业优势，多人共同承担《仪器分析》课程的授课工作，分章节各自教授最熟悉的仪器，效果会更好。每位教师在做科学研究时，经常会用到一些仪器，对这些仪器的熟知度高于其他教师，且能够更好的把握前沿知识，多位教师共同讲述一门课，可有效增加仪器分析课程内容的多样性和丰富性，除了介绍仪器的应用外，还应介绍仪器的发展历史、国内外生产此类仪器的厂家情况、仪器型号，仪器市场情况等补充知识，拓展学生的知识面，增强学生对专业的归属感。另外，教师可以利用自己的课题，适当的讲述仪器在课题中的应用，并鼓励学生自愿参与教师的课题研究。学生通过查阅资料，拟定实验方案，进入实验室在教师指导下完成实验，提交相关报告。如此学生对仪器分析有更深入的了解和掌握，课堂教学更加情境化，学生也能认识到该课程的重要性。同时，还可以鼓励学生创新，提高其积极性和主动性，有利于培养应用型、创新型人才。

2.3 教学方法的探索与实践

(1)每一章节的仪器分析方法都有自己的理论，学生掌握有一定的难度。我们采用归纳总结将不同章节进行归类，比较各类方法的优缺点及应用领域，并设置思考题引导学生考虑不同物质需要使用何种仪器分析方法。例如血液中的重金属、稀土中元素可以分别使用原子吸收和原子荧光方法；沸点高和沸点低的混合物的分离纯化分别使用液相和气相色谱法等。

(2)基础知识与前沿知识相结合[5]，我校有一部分同学会选择继续深造，投身科学研究，因此在每章内容讲述完之后，介绍与本章内容相关的学术界前沿新知识、新理论、新成果和新技术，并鼓励学习利用所学知识积极参加大学生创新、创业项目。

(3)适当采用启发式、讨论式的教学模式让教师成为引导者，学生成为学习的主体，变被动参与为主动参与。教师可以选择一些发表的科研成果，以论文形式讲解，然后引导学生去思考问题并讨论解决问题[6]。在讲解色谱方法的时候，可以设置思考题，让学生分组讨论，这样可以使学生更好的理解教学内容。

(4)利用当地发展优势，有计划地组织专业课教师带领学生到有关工厂、企业参加培训学习，增加实践课的比例，以提高学生的实践能力。

(5)利用本学科中的名人事迹教育熏陶学生，培养他们严谨和认真的科学精神。同时，建立良好的师生关系，促进师生的沟通和交流。

3 结语

发展壮大中的“中国医药城”是泰州市的一张名片，医药城的发展亟需大批合格的毕业生，泰州学院作为泰州市唯一一所公办普通本科高校，为地方经济发展输送合格人才是高校服务地方的具体体现。结合“中国医药城”的发展需求，进行有效的探索与实践，在《仪器分析》课程的教学改革过程中，进一步完善《仪器分析》课程的教学体系、优化教学内容、改进教学方法，才能更好地提升教学质量，培养高水平应用型技能人才，更好地服务地方经济发展。