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摘要：實驗教學是儀器分析課程的重要組成部分，可以促進理論課的教學效果，提高學生的實踐能力。文章分析了近年來醫學院校儀器分析課程的實驗教學現狀，針對實驗教學中存在的問題給出了具體解決措施并總結了教學改革經驗。
關鍵詞：儀器分析；實驗教學；教學改革
隨著經濟的發展和科技的進步，儀器分析作為分析化學的重要分支，在生命科學、材料科學、環境監測、信息科學等領域越來越受到重視［1，2］。我國醫學院校的專業設置中，與化學相關的藥學、醫學檢驗、衛生檢驗、預防醫學等專業都將儀器分析作為專業基礎課。儀器分析內容涉及化學、物理學、電子學以及計算機科學等，是一門實踐性很強的綜合應用型學科。因此，實驗教學作為實踐課成為學生學好儀器分析的重要環節。通過實驗教學，不僅能夠幫助學生理解抽象的理論知識，還可以開拓學生視野，增加學習興趣，培養學生思考、解決問題的能力。筆者作為儀器分析課程教學的一線教師，參與了近年來廣東醫科大學儀器分析理論課和實驗課的教學改革工作。特別是針對應用性更強的儀器分析實驗教學，通過多年實踐工作總結了很多寶貴經驗。以下是筆者從儀器分析實驗教學現狀、存在的主要問題以及應對措施等方面做出的工作經驗總結。
1儀器分析實驗教學現狀
1．1面向多專業開設的專業基礎課
儀器分析理論知識涉及多學科，因此，我校儀器分析課程是在學生修完基礎學科的大學三年級開設。由于培養方向不同，各專業在總學時設置上存在差異。但是，各專業的儀器分析實驗教學學時數都接近儀器分析課程總學時數的二分之一，充分體現了實驗教學在儀器分析教學中的重要性。以我校藥學專業為例，教學大綱制定的儀器分析理論學時數為50，實驗課學時數為40，實驗課學時占據了較大比例，突出了儀器分析的實踐性和應用型的特點。
1．2重視分析儀器在實驗教學中的投入和使用
我校一直注重在實驗教學方面的投入，近年來多次購置實驗教學使用的新型儀器設備。除了光譜學儀器（紫外可見分光光度計、核磁共振儀、原子吸收分光光度計、分子熒光分光光度計、紅外光譜儀）、電化學儀器、色譜學儀器（氣相色譜儀、液相色譜儀）等教學儀器外，大型科研型分析儀器（氣相色譜－質譜聯用儀、液相色譜－質譜聯用儀）也對學生適時開放。上述儀器基本能夠滿足實驗教學需要。
1．3實驗教學內容豐富
我校目前使用的儀器分析實驗教材為本校自編教材，內容與理論知識緊密相關，包括光譜法（紫外可見分光光度法、熒光光譜法、紅外光譜法、原子吸收光譜法、核磁共振波譜）、電化學（離子選擇電極）、色譜法（氣相色譜法、液相色譜法）。針對藥學和法醫專業特點，還引入了儀器聯用技術（氣相色譜－質譜聯用、液相色譜－質譜聯用）。具體實驗方法的選擇則更注重運用理論知識，如在實驗課程中將三種不同的定量分析方法（標準曲線法、標準加入法、內標法）分別運用到不同的實驗中，讓學生充分體會幾種方法之間的異同，對理論知識有更深刻的理解。
2實驗教學中存在的問題
2．1學生對儀器分析實驗教學不重視
儀器分析實驗課內容與理論課內容緊密相關，其課堂教學質量對理論課學習有積極的促進作用。但學生在理論課學習中普遍反映課程內容抽象、知識面多而廣且不易理解，這些都嚴重影響了學生的學習熱情。我們在實驗教學中發現，學生很容易將理論課學習中的畏難心理帶入實驗課堂，對老師的示教內容不感興趣，完成實驗的過程不認真，課堂秩序混亂，甚至出現多人實驗報告雷同的現象。如何通過實驗教學讓學生明確學習儀器分析的目的、增加學生實驗課堂參與的積極性、增強學習興趣、幫助學生理解抽象的理論知識，這些是實驗教學中最需要重視和解決的問題。
2．2實驗內容的選擇未能體現專業特點
儀器分析的應用范圍廣，涉及的分析方法包括光學、電化學、色譜、質譜等不同方面。授課對象是來自不同專業的學生，要掌握的分析方法也有所區別。如藥學專業的學生今后面臨的主要工作是指導臨床合理用藥、藥物質量控制與監督、新藥開發和劑型設計等，常用的分析方法涉及儀器分析中的色譜及其聯用技術。對食品安全與衛生檢驗專業的學生而言，今后的工作重點集中于藥殘檢測、重金屬污染分析，需要運用色譜質譜聯用技術、原子光譜檢測技術等。醫學檢驗專業學生偏重于臨床自動化型儀器分析，光學、電化學分析方法是這些自動化儀器的分析基礎，如酶聯免疫分析與儀器分析的分子光譜內容密切相關。為滿足不同專業的需求，設計合理的實驗課內容是儀器分析實驗課程亟待解決的問題。此外，儀器分析實驗內容的選擇還應與儀器分析學科的發展緊密相關。新技術、新方法層出不窮，如何使大學課程與不斷發展的科學技術保持一致也是需要解決的問題。
2．3教學資源（教師、場地、時間）相對不足
近年來學校的招生規模不斷擴大，同時，儀器分析課程的重要性也越來越被肯定，這些因素導致我校儀器分析實驗教學課程的開設在時間和教學場地的分配方面遇到了前所未有的困難。2018年，我們針對藥學專業學生開設的儀器分析實驗課高達16個班次，較2017年增加了50％。從2019年開始，我校法醫專業也增開了儀器分析理論和實驗課程，不斷增加的實驗教學任務使有限的帶教教師、實驗室變得相對緊張，也使上課時間受到限制。處理不好時間和場地以及帶教教師人員分配的問題，勢必會導致教學質量下滑，影響大學生專業培養目標。
3實驗課程教學改革措施
3．1發揮實驗課的優勢，配合理論課學習
經過與幾屆學生的交流與溝通，我們發現學生學習興趣不高的原因主要來自于儀器分析課程本身的特點，即理論知識涵蓋面廣以及內容抽象帶來的學習壓力［3］。而儀器分析實驗課的開設是幫助學生理解理論知識、明確學習目的、增加學習興趣、學會選擇實驗方法解決實際問題。為此，我們不再把實驗課重點全部放在完成實驗樣品的分析測試，而是結合理論知識適當增加了對儀器結構的介紹。但新型大型儀器自動化一體化程度高，實驗參數的調節靠電腦程序即可完成，學生很難看到儀器的內部結構，對儀器測定條件的選擇理解不深。為此，我們一方面利用儀器的配套耗材為學生提供最直觀的對儀器部件的認識，如在氣相色譜法實驗中，利用氣化室、色譜柱等耗材說明各部件特點與用途，讓學生對儀器的認識從抽象上升到具體；另一方面，我們還收集一些淘汰的舊儀器、老儀器，通過“解剖”老儀器為學生展示儀器的基本構造，通過手動部件理解實驗參數的優化問題。在原子吸收分光光度法實驗中，我們借助手動操作的舊儀器介紹燃燒器、霧化器等儀器部件，讓學生對儀器的構造一目了然，對很多理論課上想不通的問題通過親手操作達到豁然開朗。諸多儀器分析教學工作者認為實驗更應突出儀器分析課程的實用性［4，5］。為此，我們在測試樣品的選擇上除了考慮學生的專業特點，還會引入學生感興趣的實際問題。如風油精中薄荷醇含量的測定、頭發中微量元素的檢測以及牙膏中氟含量的測定等實驗，要求學生自帶樣品，以此提高學生參與實驗的熱情。讓每個學生都有動手的機會也是我們增加學生學習興趣的手段之一。面對大型儀器，學生很容易表現出不自信。我們要求學生兩人一組完成實驗，并獨立完成實驗數據的處理。作為省級實驗教學示范中心，實驗室還為更多的在實驗教學過程中感到不滿足的同學提供了課外科研活動的平臺。實踐證明，以上這些教學方法的不斷改進在一定程度上調動了學生參與實驗的積極性，對理論課教學具有顯著的促進作用，對學生科研素質的培養具有積極意義。
3．2依據學生專業設置課程內容
為了體現各專業特點，我們在實驗課內容選擇上實行不同專業區別對待。以藥學專業和醫學檢驗專業學生為例，我們在藥學專業學生實驗內容中增加了儀器分析方法在藥物分析中的應用；而對于醫學檢驗的學生，我們更側重于在紫外可見分光光度法、熒光分析、電化學等章節的實驗投入。為了適應不斷發展的儀器分析技術，我們不斷修訂實驗教材內容，充分體現“發展中的儀器分析”的學科特點［1］。儀器分析是一門不斷發展的科學，科學技術的進步推動了儀器分析的迅速發展，學校教學經費的不斷投入讓大型新型分析儀器走進實驗課堂。十年期間，我們多次更新自編教材內容，對教材內容進行調整，減少和壓縮常規實驗方法的學時，將大型、新型儀器設備引入實驗教學，做到與時俱進。以紫外－可見分光光度法的應用為例，我們從最初的兩個實驗精簡到一個，標準曲線由手繪到引入電腦作圖，最大吸收波長的選擇由直接給出到讓學生操作有光譜掃描功能的儀器獲得。隨著近年來大型儀器的不斷增加，我們還在食品安全與衛生檢驗和法醫專業引入了氣相色譜－質譜聯用技術。實驗內容的刪減和增加使學生有機會接觸更多的新技術、新方法，開闊了學生眼界，提高了學習興趣，增強了學習信心，對自身的專業學習有了更明確的學習目的。
3．3合理安排實驗教學時間和場地
針對學生人數多、班次多的現實困難，我們摒棄了2018年前一直貫徹的按照進度表順序依次進行多個實驗的教學模式，重新安排教學進度。針對班次較多的藥學專業，我們將八個實驗課程按照理論教學的先后順序分為兩個大組，每個大組的四個實驗在四周的時間中交叉進行。在場地的設置上，我們實行“小型儀器移動管理，同類儀器綜合放置，樣品前處理與檢測分開進行”的辦法，做到了在同一場地不同時間完成不同實驗的開設。這種模式極大地節約了時間和空間，為實驗教學工作的順利開展提供了新思路。
參考文獻：
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［2］謝輝，劉建莊，王悅輝，等．獨立學院儀器分析實驗教學改革［J］．廣州化工，2018，46（12）：150－152．
［3］李玲，董昕，李育，等．對儀器分析化學實驗教學的一些思考［J］．基礎醫學教育，2018，20（8）：668－670．
［4］張依，鄭楚萍，林于鍵，等．醫學院校儀器分析實驗教學改革探索［J］．基礎醫學教育，2019，21（3）：219－221．
［5］劉蕓，趙清，張琳，等．醫學院校儀器分析課程教學缺陷分析［J］．山西醫科大學學報（基礎醫學教育版），2009，11（1）：40－42．
作者:高毅華 王秀季 張立堅 單位:廣東醫科大學儀器分析教研室