充分利用實驗室資源 提高《儀器分析》實驗教學(xué)質(zhì)量

林宏英，段天璇，黃建梅，孫毅坤，詹雪艷，王 玥

(北京中醫(yī)藥大學(xué)，北京 100102)

《儀器分析》是我院開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。在學(xué)生做畢業(yè)專題甚至研究生做科研課題時發(fā)現(xiàn)，雖然他們已經(jīng)經(jīng)過了《儀器分析》的理論學(xué)習(xí)和嚴格的實踐訓(xùn)練，但在自己動手使用儀器時，仍然存在不敢下手，不知從何下手，不能正確使用儀器或貿(mào)然操作又常損壞儀器的情況。由于儀器分析是一門理論性和實踐性均較強的課程，大多數(shù)分析儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及知識面廣，有些分析方法的原理比較抽象深奧，在理解和掌握上存在一定的難度[1-2]。而現(xiàn)有的實驗條件，除了紫外分光光度計以外，其余儀器數(shù)量有限，實驗課上往往是多人一組，加上課時少，學(xué)生使用儀器的時間不多。此外，如能對儀器的構(gòu)造、部件有更深了解，就能對操作要求知其然且知所以然，自覺地在操作中維護儀器，也有利于得到更好的測定結(jié)果。為改善儀器分析教學(xué)效果，利用我系分析測試服務(wù)平臺的優(yōu)勢，對實驗室儀器資源加以組織，進行了制定操作規(guī)程、攝制操作視頻、展示儀器結(jié)構(gòu)、設(shè)置自主綜合實驗等幾個方面的創(chuàng)新實踐，提高了儀器分析課程的教學(xué)質(zhì)量。

1 制定簡明標(biāo)準操作規(guī)程，制作豐富的實驗教學(xué)視頻，規(guī)范基本操作

操作規(guī)程標(biāo)準化是獲得準確的檢測結(jié)果、減少儀器故障、延長儀器使用壽命的重要保證。因此，根據(jù)學(xué)生的使用情況，對儀器的標(biāo)準操作規(guī)程進行反復(fù)的修改，編寫了適合學(xué)生使用的盡可能簡單而實用的操作規(guī)程，使學(xué)生經(jīng)過簡單的培訓(xùn)之后，根據(jù)操作規(guī)程就能操作儀器。

教學(xué)視頻能將抽象的知識可視化、模擬化，消除學(xué)生對高效液相等大型儀器的畏懼心理，使實驗教學(xué)更加直觀、易懂，儀器操作步驟更容易被學(xué)生接受而不易遺忘。為此，采用計算機輔助教學(xué)手段，制作了“薄層色譜和柱色譜”、“紫外可見分光光度計的使用”、“紅外分光光度計的使用”、“高效液相色譜儀的使用”等實驗教學(xué)視頻，建立了儀器分析輔助教學(xué)平臺。制作的視頻內(nèi)容豐富，與實際應(yīng)用相結(jié)合，包括了儀器結(jié)構(gòu)、樣品前處理、樣品溶液的配制、流動相的配制、儀器操作等。教學(xué)視頻除了可用于輔助教師講解，減輕教師指導(dǎo)學(xué)生使用儀器的工作量，提高工作效率外，還能供學(xué)生獨自觀看、反復(fù)自學(xué)，有效改善教學(xué)效果，很受學(xué)生歡迎。

2 展示儀器內(nèi)部和零部件實物或照片，加深基本結(jié)構(gòu)原理的理解

課堂講授一般介紹儀器框圖或一些結(jié)構(gòu)原理示意圖，對具體結(jié)構(gòu)講解比較粗略。學(xué)生無法想象“單色器”、“進樣器”的具體形象和工作情況。為此，對儀器的零部件進行了收集，利用廢舊部件或安裝維修儀器時拍攝的內(nèi)部照片、視頻，如高效液相色譜法里講到的色譜柱、六通閥、轉(zhuǎn)子密封墊、氘燈、主動閥；紫外可見分光光度法里的不同厚度的比色皿；氣相色譜法里的不同規(guī)格的石英毛細管色譜柱、玻璃填充柱和不銹鋼柱等，作為實驗室常備的展示材料。在儀器安裝的過程當(dāng)中，對儀器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)部件能拍照的均進行拍照或攝相。使學(xué)生能夠觀察儀器內(nèi)部和了解零部件拆裝，通過觀看實物、照片和視頻更好地了解儀器的構(gòu)造和運行原理，對課上所講的儀器組成有更深的感性認識。了解了各個部件，也便于理解一些儀器的使用注意事項，利于保護儀器和安全使用。

3 結(jié)合實驗室條件，合理設(shè)計實驗內(nèi)容，提高綜合運用儀器分析方法的能力

我系作為一個儀器分析公共服務(wù)平臺，現(xiàn)有色譜儀、光譜儀和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等貴重精密儀器，涵蓋常用的分析儀器，承擔(dān)著我院教學(xué)與科研的測試服務(wù)和儀器培訓(xùn)工作，每年的實驗機時數(shù)達到好幾萬。原有的儀器分析實驗是根據(jù)章節(jié)分別安排光譜實驗和色譜實驗，光譜實驗與色譜實驗之間沒有相互關(guān)系，而實際科研中常需要這兩種方法的綜合運用。為培養(yǎng)學(xué)生綜合知識的應(yīng)用能力，結(jié)合實驗室及科研的實際情況，將色譜法與光譜法相結(jié)合，設(shè)計了“阿司匹林的合成和質(zhì)量控制”綜合實驗，進一步豐富了儀器分析實踐教學(xué)內(nèi)容。此綜合實驗與有機化學(xué)實踐教學(xué)實驗共同開設(shè)，根據(jù)藥典的方法對有機化學(xué)實驗中合成的阿斯匹林進行色譜法定性，再用紫外可見分光光度法進行含量測定。此外，改革了柱色譜法內(nèi)容：將原來用到有毒試劑苯的實驗“氧化鋁活度測定法”改為“鹽酸小檗堿的色譜分離和光譜測定”，不僅增加了實驗的安全性，同時將色譜法與光譜法相結(jié)合。實驗中，將柱色譜法用于除去樣品中的色素，使學(xué)生掌握柱色譜法不僅可用于分離有用的物質(zhì)，還可以用于除去雜質(zhì)，開闊了視野。

在研究生的培養(yǎng)中，開設(shè)了《儀器分析實訓(xùn)》課程，結(jié)合教師在研課題或者學(xué)生的科研課題開設(shè)實驗內(nèi)容。確定好內(nèi)容后，由同學(xué)們自已設(shè)計實驗，準備實驗所需的材料，摸索實驗條件。如學(xué)生自己摸索建立中藥指紋圖譜梯度洗脫程序；自己學(xué)習(xí)開發(fā)液相軟件，建立數(shù)據(jù)處理標(biāo)準曲線并處理定量數(shù)據(jù)等，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和動手能力，為后期開展科研工作奠定了基礎(chǔ)。

通過開設(shè)這些實驗，加強了學(xué)生思維能力的訓(xùn)練，提高了學(xué)生多種儀器分析方法的綜合運用能力。

4 利用維修照片或視頻，提高分析專業(yè)高年級和研究生的應(yīng)變維修能力

儀器維修拍照或錄像或者儀器廠家提供的儀器維修學(xué)習(xí)資料，并把這些資料存檔，作為儀器維修的自學(xué)材料，讓學(xué)生的能力有更大的提高。比如，液相六通閥的維修、比例閥和流通池的清洗、氣相進樣口的維護、襯管的更換、色譜柱的安裝等。當(dāng)實驗中遇到這些問題時，學(xué)生能自行處理，極大地提高了工作效率。

通過上述幾方面的努力，提高了學(xué)生對分析儀器的動手能力，分析問題和解決問題的能力，取得了較好的教學(xué)效果。在今后的工作當(dāng)中，還將結(jié)合自己的科研情況，進一步豐富實驗課內(nèi)容，拓展課外知識，提高儀器分析實驗教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的科研能力，培養(yǎng)與社會接軌的中醫(yī)藥人才。

參考文獻：

[1]劉 芳，吳 萍，夏新華. 中藥專業(yè)《儀器分析》理論教學(xué)方式改革初探[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013,1：113-114.

[2]王瑞勇，季米娜，張 璐，等. 儀器分析理論課程教學(xué)實踐與探索[J].光譜實驗室，2011,28(1)：259-261.