法医毒物分析设计性实验教学改革

赵志东 孟娇 石晓玲 张显强

摘要：以培养实战型人才为导向，在刑事技术专业法医毒物分析课程教学体系中增加了设计性实验项目，以促进对学生的创新和实践能力的培养。以实际案例作为选题的依据，注重理论联系实际；建立科学全面的考核评价办法，重在培养学生分析问题、解决问题的能力，并以公安实战的需要要求对原始图谱和记录制作卷宗，真正做到“教、学、练、战”一体化的培养要求。

关键词：实战型人才培养；法医毒物分析；实践教学；设计性实验

文章编号：1008-0546（2023）07-0085-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.07.016

刑事技术包括痕迹检验、文件检验、图像检验、法医学、毒物毒品与微量物证分析等相关专业，是公安院校对刑事侦查、刑事技术等专业进行人才培养的必修课，课程具有很强的实践性和应用性，实验课程在该专业教学中扮演着极为重要的角色。实验教学不仅是学生在校期间学习公安实战能力的基础，更是培养学生创新精神和探索能力的重要途径。毒物毒品分析是刑事技术专业本科生的必修课程，是指运用物证检验的理论和方法，尤其是化学、物理学、毒理学以及现代仪器分析方法，对案件中的各种毒物毒品进行外观、性质或成分检验的专门技术。[1] 目前，各省公安院校均开设有毒物毒品分析的实验课，但由于该课程所涉及样品的复杂性、前处理的多样性，以及仪器分析方法自身的难度大等特点，学生对实验课往往兴趣不大，按部就班地按照教师给出的实验步骤进行实验，缺少学生学习的主动性和自主性。设计性实验以学生为中心，课程的开展有利于激发学生的积极性，提高学生分析问题解决问题的能力。[2] 因此，作为培养公安实战人才的公安院校为地方公安机关输送专业技术人才，设计性实验应发挥无可替代的作用。[3]

一、设计性实验的选题

设计性实验课的选题直接关系到开展实验课程的效果。对于法医毒物分析课程来说，首先，選择实验应具有实际性。以国内外真实案件作为选题的依据，筛选出较为常见、综合性强、有一定难度的案件，作为学生实验进行设计，让学生将理论与实际相结合，并能在进入到公安岗位后迅速投身于工作；其次，选择实验应具有较强的综合性。设计性实验着力培养学生自主学习和分析问题解决问题的能力，实验的选择应要求学生能够对案件进行综合分析，充分考虑各种问题的可能性，以避免日后工作中发生疏漏；[4] 最后，选择实验应尽量覆盖公安机关在案件受理中所用到的各种仪器，顶空-气相色谱是全国公安机关进行血液中乙醇鉴定的主要仪器，气相色谱-质谱联用是对体内外毒物、体外毒品分析的主要设备，液质联用主要用于生物检材中毒物和毒品的分析，此外常见的还有紫外可见分光光度计用于分析一氧化碳等。

设计性实验对学生来讲是一种探索，是在面对真实案件时，学生主动思考、探索、分析、研究，最后进行验证，以达到提高学生素质和综合能力的目的。综合考虑以上因素，选取以下三个案件作为设计性实验项目，并结合以往实验的经验，分别针对实验目的、实验要求、实验条件和实验结果四个方面进行探讨。

1. 涉嫌危险驾驶的血液样品分析

简要案情：肇事车辆超速行驶，致使车辆损毁，驾驶人死亡。

实验目的：要求对肇事司机心血中的乙醇含量和常见滥用物质进行分析。学生需充分理解顶空—气相色谱法对血液中乙醇分析和液质联用或气质联用对血液中滥用物质的分析方法原理，掌握血液样品前处理和相关仪器操作的基础技能，培养统筹实验目的、自主设计实验方法和对分析结果进行研判的能力。

实验要求：首先查阅书籍和相关文献，总结血液中乙醇和滥用物质的常用分析方法，充分理解各方法的分析原理并对不同分析方法的利弊进行总结；然后根据实验室现有条件，制定合理可行的实验方案，充分学习国标方法并根据查阅的文献进行相应的优化，与指导老师讨论过后确定实验方案；根据选定的仪器方法确定样品的前处理方法，并对样品的前处理和仪器分析所用到的实验器材、试剂与耗材进行总结整理，以确保实验正常进行；最后每位同学均参与到实验的每一步，得到结果并进行相互讨论、总结。

实验条件：（1）血液中乙醇的分析可采用顶空—气相色谱法进行分析，根据国标方法或文献方法自主设置仪器条件；（2）血液中滥用物质的分析可自主选择气质联用法和液质联用法，针对不同的方法选择相应的前处理方法，并根据国标方法或文献方法自主优化仪器条件；仪器条件的优化包括但不限于：气质联用的进样口温度、梯度升温程序，气质联用仪的质谱采集模式、质荷比采集范围；液质联用仪的流动相、缓冲盐、色谱柱、柱温、质谱采集模式、MRM模式的离子对、碰撞电压、碰撞能等。

实验结果与处理：血液中乙醇的分析，比较不同仪器条件下得到的结果，分析影响定量结果的因素；血液中滥用物质的分析，可比较气质与液质两种方法的前处理方法难度、所花费的时间，以及两种方法的检出限等，根据同一组内得到的实验结果评价方法的稳定性。对结果进行分析，判断驾驶人是否有酒驾或毒驾的行为。对空白样品、质控样品、空白添加样品、血液样品的原始谱图、原始记录进行制卷处理并完成鉴定意见书。

2. 涉嫌有机磷农药中毒的血液和胃内容物样品分析

简要案情：某日，被害人被发现死于自己家中，现场有较浓烈大蒜臭味。垃圾桶内发现字迹模糊并残留有乳白色液体的农药瓶，解剖发现胃内容物有浓烈大蒜臭味，尸表和病理解剖均符合有机磷杀虫剂中毒死亡特征。提取农药瓶、胃内容物和血液进行分析。

实验目的：对死者心血和胃内容物中常见有机磷农药进行分析。要求学生可以根据毒物的性质及常见毒物的中毒症状和尸体检查的结果，判断分析目标物的范围，有针对性地对样品进行分析；同时要求学生对分析结果进行确证，包括阳性结果的确证和阴性结果的排除，此外还要注意对不同检材分析结果的统筹分析，对有机磷类来说需防止是由死者死亡后灌胃染毒造成的实验结果的误判。

实验要求：学习掌握对血液和胃内容等不同生物检材的前处理方法，后根据实验室现有条件，制定合理可行的实验方案，与指导老师讨论过后确定实验方案。并对样品的前处理和仪器分析所用到的实验器材、试剂与耗材进行总结整理，以确保实验正常进行。

实验条件：有机磷杀虫剂的分析以气质联用法为主。根据国标方法或文献方法自主优化仪器条件；仪器条件的优化包括但不限于：气质联用的进样口温度、梯度升温程序、质谱采集模式、质荷比采集范围等。

实验结果与处理：对农药瓶中的残留液体进行分析可得到农药的成分，但需注意对每个色谱峰的质谱图都要进行分析，因目前部分农药会将两种或两种以上农药进行混装，防止分析有遗漏；对胃内容物和血液分析的阳性结果需经过质谱的确证，同时对阴性结果需考虑在取样、保存、检验的过程中是否存在问题，需结合案情、现场勘察结果、法医学尸體解剖发现进行综合评定，得出结论。同时，要对胃内容物和血液中毒物的浓度进行分析，排除死后灌胃染毒的可能。对空白样品、质控样品、空白添加样品、血液样品的原始谱图、原始记录进行制卷处理并完成鉴定意见书。

3. 安眠镇静类药物的分析

简要案情：兄弟二人早上被其父母发现死于自己家中的床上，现场征象可能是被夜晚烧着的软玩具所冒的蒸汽所窒息，但警察调查表明兄弟二人卧室的门被父母从外面反锁。尸体解剖后，未见致死性机械损伤的法医病理学改变，器官亦未见致死性疾病，取二人心血、尿液和头发作毒物分析。

实验目的：对死者心血中一氧化碳含量进行分析，对死者心血、尿液和头发中常见安眠镇静类药物进行分析；要求学生掌握紫外分光光度法分析血液中一氧化碳的原理和方法，掌握血液、尿液和毛发中安眠镇静类药物分析的前处理方法，掌握相应仪器分析方法的前处理和仪器操作的基础技能，同时能够对不同检材的分析结果进行研判，得到科学的鉴定意见。

实验要求：查阅相关文献，学习紫外分光光度法对血液中一氧化碳进行分析和液质联用法对生物检材中医用合成药毒物的前处理方法，后根据实验室现有条件，制定合理可行的实验方案，充分学习国标方法并根据查阅的文献进行相应的优化，与指导老师讨论过后确定实验方案。并对样品的前处理和仪器分析所用到的实验器材、试剂与耗材进行总结整理，以确保实验正常进行。

实验条件：紫外分光光度法由学生自主设计实验条件，并对液质联用仪的仪器条件进行优化，包括但不限于：流动相、缓冲盐、色谱柱、柱温、质谱采集模式、MRM模式的离子对、碰撞电压、碰撞能等。

实验结果与处理：对心血中一氧化碳的分析结果可以判断二人的致死原因；对血液和尿液中常见安眠镇静类药物的分析可以判断兄弟二人生前是否服下相应药物，最后根据头发中安眠镇静药物的分析可以判断二人父母是否长期给其服用该种药物，综合分析结果可判断，兄弟二人是否为其父母故意杀害。最后对空白样品、质控样品、空白添加样品、血液样品的原始谱图、原始记录进行制卷处理并完成鉴定意见书。

二、考核方法

设计性实验的考核应完全摒弃之前以实验结果和实验报告进行评判学生实验课程的标准。设计性实验更重要意义在于考查学生分析问题、解决问题和对实验结果进行综合性研判的能力，所以，实验的考核更重要的是对学生查阅文献、实验设计、实验操作以及案件卷宗的制作进行考察，教师应充分参与到实验的各个步骤，对学生予以适当引导；对实验结果偏差较大的学生给予鼓励，对实验失败的原因进行分析，对于能分析出问题存在并予以改正的同学应予以适当的加分；[5] 对学生的实验操作应予以严格要求，防止任何有可能造成危险或者实验样品丢失或浪费行为的发生；对仪器操作应符合操作规范，防止造成仪器损坏；最后实验报告也参照公安机关卷宗的制作，对卷宗中所有原始数据进行保存并有原始记录，引导学生按照规范来进行实验和实验结果的保存。

三、结语

以实际案例进行实验教学符合当前公安教学实战化的方向，也很好地提高了学生的综合素质。同时还可以将毒物毒品检验与微量物证分析、痕迹检验以及法医学等刑事技术其他专业课程相互结合综合运用，构建一种崭新的实验教学模式。重视对案件的综合分析，充分利用好所有物证，重视对案件所有分析数据的收集和整理，对于学生分析解决问题能力的培养也有重要意义。

参考文献

[1] 沈敏. 法医毒物司法鉴定实务[M]. 北京：法律出版社，2011.

[2] 叶懿，陈帆，杨林，廖林川. 法医毒物分析实验教学多元化模式改革[J]. 基础医学教育，2020，22（4）：268-270.

[3] 李卉卉，张士伟，海锦慧，杨小弟. 面向应用型人才培养的仪器分析实验教学改革[J]. 化学教育，2015，36（16）：40-43.

[4] 王玲，吴卫平. 分析化学设计性实验教学模式初探[J]. 实验室科学，2011，14（1）：23-25.

[5] 王勇，宋万年. 改进综合性、设计性实验考核办法提高学生实验能力[J]. 实验技术与管理，2006（4）：105-107.