提高《化學(xué)分析與儀器分析》教學(xué)質(zhì)量的探討*

顏玉蓉，丁 敏，張曉清

(重慶醫(yī)科大學(xué)生物分析化學(xué)教研室 400016)

·醫(yī)學(xué)教育·

提高《化學(xué)分析與儀器分析》教學(xué)質(zhì)量的探討*

顏玉蓉，丁 敏，張曉清

(重慶醫(yī)科大學(xué)生物分析化學(xué)教研室 400016)

近年來(lái)，生物安全問(wèn)題層出不窮，蜂蜜摻假事件、 “染色饅頭”事件、鎘超標(biāo)大米、毒面膜、甲醛超標(biāo)等問(wèn)題層出不窮，讓消費(fèi)者忐忑不安。此時(shí)，對(duì)衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫的要求日益嚴(yán)苛，對(duì)有害物質(zhì)進(jìn)行早期標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)對(duì)人類健康、社會(huì)和諧具有重要意義。本校自設(shè)立衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫專業(yè)以來(lái)，本著嚴(yán)謹(jǐn)教學(xué)、注重實(shí)踐的理念，用心培養(yǎng)一批又一批高素質(zhì)的衛(wèi)檢人才。衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)兼具基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐能力，能勝任疾病預(yù)防控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品檢驗(yàn)等方面工作的復(fù)合型高級(jí)人才。針對(duì)其專業(yè)特點(diǎn)，主要開設(shè)《衛(wèi)生檢驗(yàn)檢疫》《化學(xué)分析與儀器分析》《臨床檢驗(yàn)基礎(chǔ)》等課程，其中《化學(xué)分析與儀器分析》是衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫本科教育階段必修的一門重要課程[1]。

化學(xué)分析與儀器分析是分析化學(xué)的兩大組成部分。其中化學(xué)分析是將目標(biāo)物的化學(xué)反應(yīng)作為基礎(chǔ)的分析方法，其使用的儀器設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，通常用于常量分析，具有準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)。而儀器分析是將物質(zhì)的物理及物理化學(xué)特性作為基礎(chǔ)的分析方法，在微量和痕量物質(zhì)的檢測(cè)上有明顯優(yōu)勢(shì)[2-3]。兩種方法各有所長(zhǎng)，相輔相成。靈活創(chuàng)新地掌握化學(xué)分析與儀器分析的課程內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的繼續(xù)教育和就業(yè)工作都具有極大的促進(jìn)作用。要達(dá)到滿意的教學(xué)效果，需要教師與學(xué)生共同努力，相互配合，教學(xué)相長(zhǎng)。在不斷的教學(xué)實(shí)踐中，授課教師努力完善教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)模式，探索提高教學(xué)效果的新方法，并取得了一定的成效。

1 堅(jiān)持以課本知識(shí)為基礎(chǔ)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的掌握

1.1 化學(xué)分析 無(wú)論科技如何進(jìn)步，創(chuàng)新如何突破，先進(jìn)的技術(shù)始終需要經(jīng)典的理論體系來(lái)支撐，所謂“萬(wàn)丈高樓平地起”就是這個(gè)道理。因此，在教學(xué)過(guò)程中，必須確保學(xué)生牢牢掌握基礎(chǔ)的理論知識(shí)。四大滴定方法(酸堿滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法)的原理是化學(xué)分析中定量分析的重點(diǎn)內(nèi)容[4]，如果學(xué)生掌握好這些內(nèi)容，勢(shì)必為他們的理論水平打下良好的基礎(chǔ)。在學(xué)生的無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)階段，已經(jīng)討論過(guò)四大滴定的原理即四大平衡，因此，教師可以在之前的基礎(chǔ)上結(jié)合分析化學(xué)的應(yīng)用特點(diǎn)，重點(diǎn)講授滴定分析的特點(diǎn)、滴定突越、滴定曲線、指示劑的變色原理等，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其各自的特點(diǎn)。通過(guò)這樣的方式，可以使學(xué)生更好地接受這些互相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容并融會(huì)貫通。

1.2 儀器分析 儀器分析的主要內(nèi)容包括原子吸收分光光度法，紫外-可見(jiàn)分光光度法，分子熒光分析法，高效液相色譜分析法，電位分析法，質(zhì)譜分析法等分析方法[5]。在教師講授過(guò)程中，將傳授內(nèi)容盡可能的聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，會(huì)收到意想不到的效果。例如，將原子光譜聚焦到居民飲用水的安全檢測(cè)上，用于檢測(cè)居民自來(lái)水中各種金屬元素含量，這樣一個(gè)與居民生活息息相關(guān)的示例可以讓學(xué)生理解起來(lái)更加容易。又如，將分子光譜內(nèi)容與土壤、水處理超濾膜等環(huán)境樣品的檢測(cè)相聯(lián)系，通過(guò)這樣的選材，必定會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

1.3 樣品處理 課本中樣品的采集、制備、分離和富集的內(nèi)容偏少，容易引起學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容的忽視。但在實(shí)際分析過(guò)程中，樣品的采集、制備、分離和富集卻是非常重要的步驟，將直接影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，并且也是分析過(guò)程中最困難、最復(fù)雜的步驟[6]。隨著分析科學(xué)的發(fā)展，分析手段的智能化，這些步驟變得更為舉足輕重。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中所用樣品大多為已經(jīng)準(zhǔn)備好的較純樣品，學(xué)生并未參與樣品的前期準(zhǔn)備過(guò)程。因此，教師在授課過(guò)程中，應(yīng)強(qiáng)調(diào)樣品的準(zhǔn)備是研究工作的前提保證，強(qiáng)化學(xué)生相關(guān)意識(shí)。在此，可以將頭發(fā)微量元素分析引入進(jìn)來(lái)，將頭發(fā)的前處理與儀器分析結(jié)合，使學(xué)生深刻體會(huì)整個(gè)分析過(guò)程。

另外，如果教師照搬化學(xué)分析和儀器分析課本上的內(nèi)容進(jìn)行講解，對(duì)于一個(gè)剛剛接觸它的學(xué)生來(lái)說(shuō)，會(huì)顯得空洞和無(wú)趣。而興趣是學(xué)習(xí)最好的老師，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵的突破口。例如教師在講授蛋白質(zhì)分析的時(shí)候，可以與近年來(lái)的三聚氰胺假奶粉事件相關(guān)聯(lián)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和好奇心。

2 避虛就實(shí)，弱化公式的推導(dǎo)，加強(qiáng)公式的應(yīng)用和實(shí)際問(wèn)題的處理能力

無(wú)論是化學(xué)分析，還是儀器分析，都存在公式繁多的問(wèn)題。如果教師在教學(xué)中，集中精力把計(jì)算公式的推導(dǎo)過(guò)程講解透徹，學(xué)生很可能無(wú)法抓住重點(diǎn)，在處理相關(guān)問(wèn)題時(shí)無(wú)從下手或者順手亂套公式。因此，教師在講授公式時(shí)，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些公式的理解，更多地要讓學(xué)生知道各個(gè)公式的適用條件，將公式與一些實(shí)例相結(jié)合，讓學(xué)生應(yīng)用時(shí)做到有的放矢，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在講解基本理論知識(shí)時(shí)，可以聯(lián)系臨床上的實(shí)際應(yīng)用，引入一些利用分析化學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的例子，引導(dǎo)學(xué)生靈活地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)實(shí)際問(wèn)題中。在選取案例時(shí)，應(yīng)從分析化學(xué)在臨床檢驗(yàn)、生物、藥物等各領(lǐng)域中取得的新進(jìn)展、新成果入手。例如，在講解配位滴定分析時(shí)，可以聯(lián)系血鈣含量的測(cè)定；講解酸堿平衡時(shí)，可以聯(lián)系臨床上體液的酸堿平衡；講解氧化還原滴定分析時(shí)，可以聯(lián)系樣品維生素C水平的測(cè)定；講解離子選擇電極時(shí)，可以介紹酶電極在醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷上的應(yīng)用。

3 講授專業(yè)新技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

在這個(gè)信息全民共享的時(shí)代，科學(xué)研究的行業(yè)動(dòng)態(tài)都體現(xiàn)在各大主流科研雜志的最新期刊上，然而我們的課程教材內(nèi)容不可能實(shí)時(shí)更新，必然會(huì)出現(xiàn)滯后性，所以在教學(xué)工作中，除了基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí)，應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充化學(xué)分析和儀器分析最新的科研成果和內(nèi)容，讓學(xué)生了解行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)[7-8]。教師查閱文獻(xiàn)后，在課堂上與學(xué)生分享，能夠達(dá)到開拓學(xué)生視野、激發(fā)學(xué)生科研興趣的目的[9]。例如，在講授色譜時(shí)，教師可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)從期刊中選取利用該方法進(jìn)行生物檢測(cè)的前沿文章，在課堂上深度剖析講解，通過(guò)這樣的方式，既能夠使學(xué)生深刻地體會(huì)和牢記該技術(shù)的來(lái)龍去脈，更能夠體會(huì)到這些理論的實(shí)際運(yùn)用價(jià)值，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

4 強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)

如何培養(yǎng)學(xué)習(xí)的自主性和自覺(jué)性、激發(fā)學(xué)生的求知欲，是值得授課教師深思的問(wèn)題，也是醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中至關(guān)重要的部分[10]。翻轉(zhuǎn)課堂指重新分配課堂內(nèi)外的時(shí)間，把學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師手中轉(zhuǎn)移給學(xué)生[11]。通過(guò)這樣的模式，大大精簡(jiǎn)了教師講授的內(nèi)容，而把更多的問(wèn)題留給學(xué)生自主學(xué)習(xí)。學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻、講座、文獻(xiàn)檢索等方式進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)的方式、節(jié)奏，以及呈現(xiàn)知識(shí)的方式更加多元化、更具靈活性。在這一過(guò)程中，教師則采用講授法和協(xié)作法來(lái)輔助學(xué)生，促進(jìn)其自主化學(xué)習(xí)，目的是讓學(xué)生通過(guò)探究性學(xué)習(xí)獲得更真實(shí)的知識(shí)。例如，可以把學(xué)生分成4人小組，每周各小組選取一個(gè)與分析化學(xué)相關(guān)的熱門話題，例如化妝品中有害物質(zhì)的檢測(cè)、假蜂蜜的分析方法等，每個(gè)小組進(jìn)行匯報(bào)講解，形式不限，之后，可由學(xué)生自由提問(wèn)，相互討論。通過(guò)這樣的教學(xué)方式，可以將學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，同時(shí)更加清楚自己所學(xué)知識(shí)的實(shí)用性，有助于將相關(guān)知識(shí)理解得更加透徹。

5 重點(diǎn)培養(yǎng)實(shí)踐能力，鞏固對(duì)理論知識(shí)的理解

化學(xué)分析與儀器分析是一門極具實(shí)踐性的課程[12]。實(shí)驗(yàn)課程要求熟練基礎(chǔ)操作、掌握基本方法、嘗試科學(xué)研究[13]。教學(xué)過(guò)程中可以將實(shí)驗(yàn)課分成兩段式：預(yù)備性階段和完整實(shí)驗(yàn)階段。在第1階段中主要以基礎(chǔ)操作練習(xí)為重點(diǎn)內(nèi)容，要嚴(yán)格要求學(xué)生，做到人人動(dòng)手，注意思考，注重實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。在該階段的學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要牢牢掌握實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)及基本操作。例如，化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)中，以天平的使用、滴定操作和未知酸的測(cè)定為重點(diǎn)，通過(guò)這一階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生能學(xué)會(huì)基本操作，并體會(huì)到“定量”分析的意義。在第2階段中，重點(diǎn)內(nèi)容是掌握實(shí)驗(yàn)方法和技巧，同時(shí)學(xué)生應(yīng)具備熟練使用儀器，把握整體實(shí)驗(yàn)思路及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的能力。另外，教師要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改進(jìn)一些陳舊落后的實(shí)驗(yàn)。例如，在配位滴定法的實(shí)驗(yàn)中，將對(duì)水中鈣離子含量的測(cè)定，改為對(duì)藥店銷售的補(bǔ)鈣劑中鈣含量的測(cè)定，這樣既貼近生活，又能夠激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，對(duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師需認(rèn)真講解，規(guī)范示教，并要求學(xué)生反復(fù)練習(xí)直到完全掌握。對(duì)于應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，則可放心大膽地讓學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師對(duì)不合理之處給予指導(dǎo)，幫助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。這樣，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際問(wèn)題的處理能力。

總之，教學(xué)既是不斷傳承也是不斷探索、不斷創(chuàng)新的過(guò)程。授課教師通過(guò)不斷總結(jié)和改進(jìn)已有的教學(xué)成果，完善自身專業(yè)水平，拓展知識(shí)面，豐富課程內(nèi)容，使教學(xué)更富科學(xué)性、邏輯性、創(chuàng)新性和趣味性。此外，配合新穎的教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能和設(shè)備操作，在此基礎(chǔ)上，開設(shè)綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的科研能力，激發(fā)學(xué)生的科研興趣，最終提高化學(xué)分析和儀器分析課程的整體教學(xué)質(zhì)量。

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顏玉蓉(1970-)，副教授，博士，主要從事分析化學(xué)的教學(xué)工作及腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)與分子診斷方面研究。

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.03.046

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1671-8348(2017)03-0419-02

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