研究生“色譜分析”核心課程教學模式的探索

摘要：“色譜分析”是分析化學專業研究生的一門必修課，該課程實踐性強，而傳統教學模式的教學效果欠佳。根據多年的教學經驗，對該課程的教學模式進行了探索和實踐，采用視頻授課增強多媒體教學效果；添加自主學習環節，提高學生分析問題和解決問題的能力。

關鍵詞：色譜分析；教學模式；視頻授課；自主學習

作者簡介：魏洪敏（1988-），女，黑龍江海倫人，吉林大學化學學院碩士研究生；師宇華（1974-），女，吉林省吉林市人，吉林大學化學學院，副教授。（吉林 長春 130012）

基金項目：本文系吉林大學研究生核心課程建設項目“色譜分析核心課程的建設”（項目編號：20102268）的研究成果。

中圖分類號：G643.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）26-0070-01

色譜分析作為主要的分離分析技術，具有分離效率高、分析速度快、靈敏度高、樣品用量少、易于自動化等特點。在生命科學、材料科學、環境科學、醫藥、食品、法庭和航天科學等科研領域都具有廣泛的應用。例如，GC對環境樣品分析、GC-MS在各領域的例行分析、HPLC 的中藥指紋圖譜分析、HPLC-MS 的生化樣品檢測及HPLC-NMR 對有機化合物分離鑒定等。[1] 近年來，隨著科學技術的進步和發展，從事色譜分析工作的人員也越來越多，色譜分析理論的普及和技術的提高顯得更加重要。高等院校是培養專業人才的搖籃，對于分析化學專業研究生來說，“色譜分析”更是極其重要的一門課程。就本專業研究生來講，無論是在色譜或相關領域進行科學研究，還是日后成為企業的高級技術人才，“色譜分析”課程都是必不可少的理論基礎。

“色譜分析”課程的教學最初是教師將課程內容以板書的形式教授給學生，以利于學生在書寫的過程中消化和理解所學的內容。這種授課模式不僅費時費力，而且對于抽象的知識點，學生只能靠想象去慢慢體會，實際教學效果并不理想。隨著計算機技術的發展，多媒體教學已經成為主流?！吧V分析”是吉林大學（以下簡稱“我?！保┗瘜W學院分析化學專業研究生的一門核心課程。筆者在總結多年教學經驗基礎上，參考國內外色譜分析的相關書籍和文獻資料，編制出色譜分析教學初稿做成PPT課件，實現了多媒體授課。授課內容更加豐富、生動形象，取得了較好的教學效果。然而，這種以PPT為基礎的多媒體授課模式，實際教學效果有限。對于色譜儀器的內部構造、儀器的使用和維護等內容，僅憑圖片的展示不能使學生充分理解和掌握所學的內容，需要采取多媒體視頻授課模式。

對于研究生而言，研究生階段的學習和鍛煉對日后工作的開展非常重要。該階段的學習不但能培養研究生獨立思考問題的能力，更能使其在研究中不斷地提高自身的科研創新思維，研究生教學應加強對學生自學能力的培養。[2]目前，研究生階段教學的實踐環節有待增加，學術交流活動開展少，學生并不能將理論知識與實踐緊密地結合起來。[3]“色譜分析”課程也存在類似的問題。

考慮到以上因素，筆者對本門課程的教學模式進行了探索和實踐：采用多種教學技術和手段相結合的方法，對儀器的內部構造和儀器的維護等內容實施多媒體視頻授課，達到最佳的教學效果；布置相關教學內容，讓學生通過查閱文獻和資料自主完成，增強學生解決問題的能力，實施以學生為主體的教學模式。

一、多媒體視頻授課模式的探索

我校分析化學專業研究生的培養要求如下：能扎實地掌握分析化學的基礎理論和基本實驗技能，對分析化學的最新進展和發展趨勢有一定的了解，對某一領域有較全面深入的了解，并有獨立從事某一領域科研工作的能力和實際工作。作為該課程的授課教師，如何更好地帶動學生掌握知識技能，是極其重要的。

在總結前人多年教學經驗的基礎上，將“色譜分析”課程各章節的內容進行歸納整合、加工處理，最后以PPT課件的形式展示授課內容，教學效果表明：授課內容更加豐富，使抽象的知識形象化、具體化，激發了學生的學習興趣。

在“色譜分析”課程教學中發現，對于一些常用的儀器設備，研究生們更希望深入了解儀器應用的相關知識。以《氣相色譜分析法》這一章為例，教師在課堂授課時講授氣相色譜儀的基本類型、氣相色譜儀的基本組成、毛細管氣相色譜法、裂解氣相色譜法、制備氣相色譜法、頂空氣相色譜法、程序升溫氣相色譜法等內容。除此之外，儀器的構造和儀器的日常使用與維護等內容也是研究生們感興趣的內容。例如，氣相色譜進樣口的拆與裝、進樣口玻璃襯管的選擇和清洗、氣相色譜柱的切割與安裝、FID檢測器的拆卸和清洗等。這些內容單憑PPT課件中插入的圖片來講授比較抽象，難以理解，教學效果不好。

于是，要求教師對PPT課件進行整理和完善。首先，對于氣相色譜儀的主要部件的外觀結構以實際拍攝圖片的形式插入到PPT課件中。其次，對于儀器的日常使用與維護等內容錄制成視頻，在PPT課件中插入視頻進行多媒體教學，使理論與實踐相結合，使授課內容更形象具體，以提高研究生對儀器的實際使用能力，提高學生分析問題和解決問題的水平。

二、以學生為主體的教學模式探索

“色譜分析”課程的實用性很強，由于課時的限制，很多內容不能在課堂上逐一講授，需要引導研究生自主學習相關知識。該項目對以學生為主體的教學模式進行了探索與研究，增加了實踐環節，加強了學生自學習慣和創新精神的培養。[4]

第一，為了達到事半功倍的效果，教師在教授理論知識后，組織學生到實驗室熟悉儀器，讓學生更具體全面地了解儀器的基本原理、內部結構、操作方法、基本維護和故障排除等內容，培養學生的自主學習能力。

第二，氣相色譜和高效液相色譜是應用最為廣泛的色譜分析儀器，在儀器使用過程中除了經常需要對其進行維護和保養以外，在實際使用過程中還會遇到各種各樣的問題。學生要想應用好儀器，就需要掌握相關知識。教師根據學生的興趣和科研取向將學生分成若干小組，對色譜分析領域常見的問題展開了討論和學習。例如：將41名同學分成8個小組，教師指定或學生自由選擇某一專題。在液相色譜法中可以提出如下問題：壓力升高或降低的原因是什么，基線漂移的原因有哪些，色譜峰拖尾或出現雙峰的原因為何，保留時間的波動與哪些因素有關，靈敏度不夠的主要原因和解決辦法是什么等。研究表明：研究生能夠積極查閱文獻資料，有的到實驗室親自實驗，或請教師長，對實驗中遇到的各種問題進行探討和匯總，找到解決方案并做成PPT課件。在課件制作過程中，有的研究生還將自己拍攝的照片和在互聯網上下載的圖片或視頻插入到多媒體課件中。研究成果最終向大家匯報，取得了較好的教學效果。

第三，隨著色譜技術的不斷發展，新儀器和新方法也不斷出現，了解這些前沿技術，了解學科的發展動態，對于研究生的科研工作的開展也是至關重要的。教師在“色譜分析”授課內容的相關處引出一些關鍵詞，讓研究生自己查找文獻，培養研究生的文獻檢索能力和概括總結能力。研究表明：研究生在文獻學習的過程中，提升了英文運用水平，掌握了最新的科研方法，培養了學生的自主學習意識，取得了較好的教學效果。

這種以學生為主體的教學模式充分發揮了學生的主觀能動性，加深了學生們對抽象知識的掌握，提高了課堂學術氛圍，還增加了彼此的溝通和了解，更有利于研究生的個體發展。

三、結語

在“色譜分析”課程的教學過程中，教師緊緊圍繞著學科特點和研究生的培養目標，利用多媒體視頻等直觀的教學手段和方法，建立適合本課程的特色授課模式，培養學生的學習興趣，提高教學質量。同時，對以學生為主體的教學模式進行了探索，將實踐環節引入到教學活動中來，引導學生將已學的理論知識和實踐以及最新的發展技術結合起來，使其形成科學的思維方法，同時提高了教與學的水平。

參考文獻：

[1]傅若農.色譜分析概論[M].第1版.北京：化學工業出版社，2000.

[2]周海波，譚帥霞，段吉安.加強師生互動，提高研究生的創新能力[J].創新與創業教育，2012，3（2）：81-83.

[3]朱金花，田淑芳，劉繡華.研究生“色譜分析”教學中的一些思考[J].廣州化工，2011，39（22）：126-128.

[4]趙忠雙，賈瑛，闞俊青.研究生教學中應引入探究式教學法[J].西安文理學院學報（社會科學版），2012，15（2）：101-103.

（責任編輯：王意琴）