提高生物儀器分析課程質(zhì)量的思考與實(shí)踐

馮世坤， 朱命煒

（河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453007）

1 前言

隨著科技的進(jìn)步，技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)研究過(guò)程中不僅對(duì)儀器的要求越來(lái)越高，儀器的功能也愈發(fā)強(qiáng)大，分析儀器的快速發(fā)展使得分析化學(xué)發(fā)生了深刻的變革。發(fā)展到21世紀(jì)的今天，分析化學(xué)中的儀器分析已成為生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、食品科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)以及航天科學(xué)等多領(lǐng)域的重要研究工具[1-2]。因此，許多高校為了使培養(yǎng)的人才能從容面對(duì)新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)快速進(jìn)步的挑戰(zhàn)，早已將儀器分析課程列為相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)課程。

在生命科學(xué)領(lǐng)域,儀器分析與該學(xué)科的聯(lián)系更是愈發(fā)緊密，冷凍電鏡技術(shù)，單細(xì)胞測(cè)序等新分析技術(shù)的發(fā)展使很多生命科學(xué)的觀(guān)測(cè)方法發(fā)生了量變到質(zhì)變的改變，儀器分析已成為推動(dòng)該學(xué)科發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生通過(guò)掌握常用分析儀器的基本原理和操作技術(shù)，再通過(guò)實(shí)踐訓(xùn)練，可顯著提高學(xué)生在未來(lái)研究或工作中樣品分析和解決問(wèn)題的能力。由于儀器分析課程內(nèi)容廣，雖隸屬于化學(xué)學(xué)科，但與生物學(xué)科也有著緊密的聯(lián)系，部分高校的生物學(xué)科為了突出儀器分析與生物科學(xué)的聯(lián)系，將課程更名為“生物儀器分析”[3]。但是，由于儀器分析在生物學(xué)科不如化學(xué)學(xué)科發(fā)展完善，生物儀器分析課程在國(guó)內(nèi)的教學(xué)實(shí)踐依然存在教學(xué)內(nèi)容不突出，理論及實(shí)踐內(nèi)容和學(xué)科結(jié)合弱等諸多問(wèn)題[4]。針對(duì)生物儀器分析的課程要求，結(jié)合水產(chǎn)專(zhuān)業(yè)課程特點(diǎn)，對(duì)水產(chǎn)學(xué)科的生物儀器分析課程設(shè)置、教學(xué)方法、教學(xué)模式進(jìn)行了一定的改革探索，我們將實(shí)踐與理論相結(jié)合的教學(xué)模式運(yùn)用到生物儀器分析的教學(xué)實(shí)踐中，在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)更好的提升學(xué)生科研應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

2 改革措施

2.1 優(yōu)化教學(xué)體系，精選課程內(nèi)容

儀器分析種類(lèi)繁多，根據(jù)待測(cè)物性質(zhì)的差異，可以將儀器分析方法分為光學(xué)分析法、電分析化學(xué)法、分離分析法及其他分析法，每種分析方法又包含了數(shù)目繁多的科學(xué)儀器，限于課時(shí)原因，無(wú)法對(duì)每種科學(xué)儀器都做詳細(xì)的介紹，因此，必須對(duì)講述內(nèi)容進(jìn)行詳略得當(dāng)?shù)陌才?。針?duì)水產(chǎn)類(lèi)課程特點(diǎn)與人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，我對(duì)課程內(nèi)容及課時(shí)做了如下安排：

?章節(jié)講授內(nèi)容講授學(xué)時(shí)第一章緒論1第二章使用儀器的常識(shí)1第三章顯微鏡技術(shù)4第四章各種顯微鏡2第五章電子顯微鏡2第六章原子吸收分光光度計(jì)3第七章分光光度計(jì)3第八章氣相色譜分析3第九章高效液相色譜分析3第十章電泳儀3第十一章離心機(jī)4第十二章PCR2第十三章酸度計(jì)3第十四章實(shí)驗(yàn)室其它常用儀器2

課程內(nèi)容選取了生物專(zhuān)業(yè)，特別是水產(chǎn)學(xué)科中常用的分析儀器類(lèi)型，按照顯微觀(guān)察、光學(xué)分析法、分離分析法、電分析化學(xué)法等原理的不同分類(lèi)安排學(xué)習(xí)順序。課程內(nèi)容一方面突出了顯微鏡的應(yīng)用，因?yàn)樵谒a(chǎn)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程中，以顯微鏡為主的實(shí)驗(yàn)操作很多，包括在以后工作當(dāng)中，鏡檢疾病、檢查藻類(lèi)以及各種觀(guān)察都離不開(kāi)顯微鏡的使用，部分高校甚至專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)《生物顯微技術(shù)與電鏡技術(shù)》課程，因此，增加顯微鏡的相關(guān)知識(shí)勢(shì)在必行。而電子顯微技術(shù)作為目前發(fā)展快速的學(xué)科，在生物樣品觀(guān)察中起著不可替代的作用[5]，特別是掃描電子顯微鏡，在生物學(xué)表面觀(guān)察中可以看到光學(xué)顯微鏡看不到的細(xì)小結(jié)構(gòu)，是超顯微結(jié)構(gòu)觀(guān)察的主要方法；另一方面，課程內(nèi)容強(qiáng)調(diào)儀器的使用方法與故障維護(hù)，特別是水產(chǎn)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中常用的儀器，如顯微鏡，單獨(dú)用一個(gè)課時(shí)的時(shí)間介紹在日常使用過(guò)程當(dāng)中顯微鏡可能出現(xiàn)的故障及排除方法。

2.2 采用多種課堂形式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

儀器分析內(nèi)容繁雜，理論知識(shí)多，且知識(shí)內(nèi)容抽象，不易理解，如果教師只是按照傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方式進(jìn)行，照本宣科，學(xué)生很快就會(huì)因?yàn)檎n堂內(nèi)容枯燥乏味，理解不了而失去學(xué)習(xí)興趣。解決這類(lèi)問(wèn)題的有效措施是通過(guò)調(diào)整上課內(nèi)容，改變課堂方式來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為此，我采取了如下措施:①在教學(xué)中，制作豐富的多媒體課件，穿插多種動(dòng)畫(huà)演示，儀器分析課程中涉及到的儀器種類(lèi)多，原理繁雜、抽象，理解困難，因此，通過(guò)視頻、動(dòng)畫(huà)演示的方法使抽象的理論知識(shí)形象化，一方面可以便于學(xué)生理解，另一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，應(yīng)重視語(yǔ)言藝術(shù)的應(yīng)用，盡量用通俗易懂、詼諧的語(yǔ)言將復(fù)雜內(nèi)容簡(jiǎn)單化，通過(guò)簡(jiǎn)單、形象的例子說(shuō)明原理，提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；②引導(dǎo)學(xué)生利用課后時(shí)間主動(dòng)查閱文獻(xiàn)資料。讓學(xué)生針對(duì)自己感興趣的一種分析儀器自行查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解該儀器最新的應(yīng)用范圍與行業(yè)動(dòng)態(tài)，最終形成文字作為自己的期中作業(yè)。另外，每個(gè)章節(jié)的課后，通過(guò)雨課堂對(duì)學(xué)生發(fā)布作業(yè)，作業(yè)內(nèi)容為這個(gè)章節(jié)所講述的儀器類(lèi)型的實(shí)際應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)查閱資料完成作業(yè)。

2.3 建立科學(xué)的評(píng)價(jià)和反饋體系

考核作為教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，不僅能夠反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，合理的考核方法還能評(píng)價(jià)教學(xué)效果的好壞。改革之前儀器分析課程的成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（考勤、課堂表現(xiàn)，40%）和期末考試成績(jī)（考試，60%）兩部分組成，考核方式單一，學(xué)生成績(jī)存在偶然性較大，無(wú)法客觀(guān)的反映教學(xué)效果與學(xué)生學(xué)習(xí)情況。改革后，我們調(diào)整了成績(jī)構(gòu)成比例，細(xì)化了考試內(nèi)容,注重學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)。在新考核體系中，儀器分析課程成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（50%）和期末成績(jī)（50%）兩部分組成。其中，平時(shí)成績(jī)分3部分，包括學(xué)生的課堂出勤率（10%）、課堂筆記（20%）和作業(yè)（20%）完成情況，注重監(jiān)督學(xué)生在課堂上認(rèn)真聽(tīng)講，完成筆記，綜合評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)儀器分析課程的實(shí)踐改革，我們希望同學(xué)們可以切實(shí)的掌握本專(zhuān)業(yè)所用必須儀器的使用方法，能解決日常學(xué)習(xí)過(guò)程中所用儀器的常見(jiàn)故障，新的課堂中，我們采用多種教學(xué)模式、教學(xué)方式和手段相結(jié)合，因材施教，尊重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，為避免應(yīng)試考試成績(jī)的風(fēng)險(xiǎn)性和偶然性，采用豐富的考核方式，注重學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)，使成績(jī)更具有真實(shí)性和科學(xué)性。同時(shí)，為了提升學(xué)生的自學(xué)和探索能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，我們以新技術(shù)的應(yīng)用為課題，組織學(xué)生討論學(xué)習(xí)，使素質(zhì)教育切實(shí)落到實(shí)處，為培養(yǎng)應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。