探索醫學院校儀器分析教學改革

冉霞 袁見萍

摘要：儀器分析是醫學院校醫學檢驗、藥學等專業的重要專業基礎課程，其知識點多、涉及面廣、應用性和綜合性極強。本文針對醫學院校專業和儀器分析的課程特點，結合本人近幾年的教學經驗，對儀器分析這門課程的教學內容和教學手段、考評方式等進行了一系列的探索。

關鍵詞：儀器分析；教學改革；醫學院校

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）42-0107-03

儀器分析是醫學院校醫學檢驗、衛生檢驗與檢疫、醫學實驗技術、生物技術及藥學專業重要的專業基礎課程之一，通過采用復雜或特殊的儀器設備，測量物質的某些物理或物理化學性質參數及其變化來獲取物質的化學組成、含量及化學結構等信息的一類分析方法[1]。儀器分析隸屬化學學科，是化學、物理學、生物學、電子技術、數學及計算機科學相互滲透和促進的交叉性學科，其知識點多，涉及面廣，應用性和綜合性極強。醫學院校所用儀器分析教材基本是化學專業所用教材的壓縮和移植，未能充分體現與醫學各專業學科的銜接和滲透，教材內容總是跟不上儀器的發展，課程學時有限，儀器配備不齊全，學生普遍反映學習起來較為吃力。本人結合近幾年的教學經驗，對儀器分析這門課程的教學內容和教學手段、考評方式等進行了一系列探索。

一、教學內容設置

1.精選教學內容。儀器分析知識點多，涉及面廣，應用性和綜合性極強，要在有限的教學時間內完成大綱規定的教學任務，顯然非常困難。教師唯有精選教學內容，讓學生重點系統學習某些儀器分析方法的基本概念及原理，并抽取其共性[2]。如光學分析部分包括的章節有：紫外—可見吸收光譜法、紅外光譜法、原子發射光譜法、原子吸收光譜法、分子熒光光譜法、分子磷光光譜法、原子熒光光譜法。按光譜獲得方式的不同，可分為吸收光譜和發射光譜，因此，在授課時可以紫外—可見吸收光譜法重點講授吸收光譜知識點，以分子熒光光譜法重點講授發射光譜知識點。授課時，各分析法以“基本原理—分析儀器—分析條件—定性定量方法—應用”構建內容主線。對于同類分析法，要突出方法之間的原理和儀器結構上的聯系與區別，可以簡略介紹各分析方法的原理和儀器結構相同的部分，突出各分析方法的個性。

2.不同專業教學內容應有所側重。針對不同專業學科的特點，結合學生畢業走上工作崗位后應用到的儀器分析技術，教學內容應有所側重，實行“一專業一重點”[4]。如藥學類專業要掌握物質結構的測定方法，則教師應側重介紹跟物質結構測定相關的紫外光譜、紅外光譜、核磁共振及質譜章節，而醫學檢驗和實驗技術專業對紫外—可見光譜法、原子吸收光譜法、分子熒光光譜法和電位分析法章節的內容應用很普遍，因此在這些章節應適當增加課時的投入。

3.注重與相關專業課程的銜接。儀器分析與生物化學、臨床生物及檢驗、環境衛生學、食品衛生學、藥理學和藥物分析學等課程內容緊密相關[5]。教師平常要注意相關課程知識的積累，上課時使學生覺得儀器分析與后續課程的學習緊密相關，提高學生儀器分析的學習興趣。如介紹點位分析這一部分內容時，可以聯系到后續課程中人體腦脊液中氯離子的測定、氟喹諾酮類藥物的測定、血糖含量的測定、血液中Ca2+含量的測定等，都可以用該章節的方法。

4.補充新的內容。儀器分析發展非常迅速，新的分析手段、方法不的出現，而現有的教材由于時效性等，往往跟不上分析手段的發展和應用的速度，這就要求我們在教學中不要拘泥于現有教材，要根據各種儀器應用領域的發展動態及時更新和補充新的內容，把各種新理論、新技術有度地融入教學，開拓學生視野。如高效毛細管電泳對手性藥物、DNA、蛋白質和糖類等物質顯示出優異的分離、分析能力[6]。另外，各種新型傳感器的研究發展較快，并在糖類、氨基酸、DNA、抗原、抗體和激素等方面的研究得到應用[6]。講解這些內容時，要介紹這些領域的發展潮流，在章節的前言和舉例上應有所體現，使學生覺得學到的理論能夠解決實際問題，從而增加學生學習儀器分析的興趣。

二、構建多元化教學手段

1.充分利用多媒體教學手段。課堂是教師傳授知識和學生學習的主要場所，課堂教學質量直接影響著學生能力的培養[7]。儀器分析課程內容抽象，每一類分析方法都有結構復雜的分析儀器。如何使這些抽象的理論及復雜的儀器結構變得明白易懂，是儀器分析教學中面對的重要問題。而目前網絡環境下，多媒體教學手段的廣泛應用為解決這一問題提供了新的途徑[8]。利用Flash動畫、視頻、音頻等多媒體手段，將晦澀難懂的基本原理用生動的動畫和簡潔的圖表表現出來，將課堂上無法畫出的儀器內部構造、工作過程、光路及電路圖等制作成幻燈片，使學生一目了然。這不僅可以使學習過程變得生動，還能提高學生的學習興趣，起到事倍功半的效果。

2.引入PBL教學法。PBL教學法是以問題為導向的教學方法，是基于現實世界的以學生為中心的教育方式[9，10]。首先，從實際生活和工作中選取分析對象，如利用紫外—可見吸收光譜法測定血清蛋白含量、熒光分析法測定腫瘤標志物、原子發射光譜法測量人體血液中的微量元素、色譜分析法分離抗原中的抗體等。并以解決問題時的邏輯推進將各個知識點有機聯系起來。這些分析任務的切入點都是醫學檢驗的常見問題，因此更容易調動學生的學習興趣和積極性，使學生認識到從理論落實到實踐并非難事。

3.利用好網絡資源。將學校擁有的一些常用分析儀器，如紫外—可見光譜儀、熒光光譜儀、高效液相色譜儀等儀器的結構、工作原理以及操作過程制作成音像供學生觀看，還可以推薦一些跟儀器分析相關的記錄片讓學生課余時間觀看。這樣不僅可以使學生對常用分析儀器的構造、工作原理和操作方法有更深的理解，還能大大提升學生的學習興趣。

三、注重實驗教學

1.實驗內容的設置。實驗是儀器分析課程的重要組成部分，目前大部分醫學院校的實驗教學均采用“實驗指導書+教師講解+學生操作”的模式，受課時限制，多為一些驗證性實驗。實驗時學生只要按照實驗步驟操作即可，學生的思維被限制，思路得不到擴散，無法將理論與實際相聯系。要打破這種局面，就要對實驗內容做適當調整，削減一些陳舊的實驗內容，結合醫學相關專業特點開設一些綜合性實驗。這樣不僅能讓學生加深對理論知識的理解，還能將學生從被動轉為主動，創新思維和學習激情都能大大提高。

2.開放實驗室。實驗室管理模式大多是學生實驗課時到實驗室做實驗，實驗結束后立即離開。隨著近年來高校擴招，學生人數不斷遞增，儀器設備昂貴導致實驗儀器數目有限，且很多儀器還肩負教學和科研兩項任務，致使實驗時大部分學生沒有實驗操作的機會。開放實驗室是當代高校實驗教學的一個發展趨向[11]，既可以克服實驗課時少，學生無法近距離接觸大型儀器的弊端，又對設計性實驗的開展提供了條件。開放紫外光譜、高效液相色譜、熒光光譜等部分儀器設備，學生既可以在教師的指導下開展設計性實驗，也可以做一些教材上比較成熟的實驗，為學生自主學習提供便利條件。

3.開設虛擬實驗室。虛擬實驗是指借助多媒體、仿真和虛擬現實等技術，在計算機上營造可輔助、部分甚至全部替代傳統實驗操作環節的相關軟件，實驗者可以像在真實環境中一樣完成各種實驗項目[12]。設備配備不齊全是儀器分析實驗教學面臨的主要問題，而虛擬實驗通過計算機模擬操作，包括實驗方法、操作條件、步驟等選擇全程模擬，形象直觀，便于學生自學。對實驗課堂開設的實驗，教師也可要求學生在實驗課前完成實驗內容的預習和模擬實驗后再進入實驗室進行實際操作，這樣不僅可以加深學生對實驗原理方法的理解，還可大大縮短實驗時間。一些實驗室沒有的儀器設備，學生也可以通過計算機虛擬實驗掌握這些儀器分析方法和手段，開闊視野，同時也節約了資源和經費。

四、改善評教系統

考核是對教學效果的檢驗，是教學的一個重要環節。一般的課程考核是一張試卷，教師根據卷面成績對教學效果及學生成績進行評價，而很多學生平時不認真學習，考前突擊，死記硬背，考試成績無法真實反映學生的學習情況。為此，須采用更科學、多樣化的考核形式。其中，考試成績占60%，期末考試試卷應根據教學大綱要求涵蓋各章節重點要求掌握的內容，分值比例合理，題型可包含選擇、填空、簡答、計算主客觀題型，綜合評價學生對基本概念、基本理論及知識應用的掌握情況。平時課堂表現占10%，教師在講授新的章節前可提出較簡單的實際應用問題供學生思考，上課時可提問檢查學生預習情況。講完一個章節的內容后可留一些思考題，讓學生根據所學知識找出解決問題的方法。實驗預習、操作及實驗結果占20%，課后作業完成情況占10%。采取上述考核方式，做到了既考知識又考能力和綜合素質，使考試真正成為檢測和促進教與學的有效手段。

五、教師自身素質的提高

醫學院校教師不僅要具有強硬的專業功底，還應具備一定的醫學知識修養，在教學中更多地將儀器分析知識與醫學相結合。醫學院校的儀器分析教師，大多畢業于綜合性或師范類大學的化學專業，不具備醫學相關知識，對醫學前沿也不是很了解，因此教學過程中，常常不能將儀器分析教學跟醫學前沿相聯系，這不僅會使教學與醫學專業課脫節，還會影響學生學習的積極性。為了更好地將儀器分析知識融入醫學相關知識醫學，筆者平時也看一些醫學類書籍學習相關醫學知識，收集相關前沿知識，通過主動聽相關醫學講座、圖書館查閱醫學資料、網絡學習等途徑，不斷提高自身醫學知識修養，提高教學水平。

參考文獻：

[1]朱明華.儀器分析[M].第3版.北京：高等教育出版社，2003：4-5.

[2]謝寶平，段文軍，田元新，張勇.高等醫學院校儀器分析課程教學改革探索[J].西北醫學教育，2009，17（1）：85-86.

[3]鄧建新.《現代儀器分析》課程教學方法探索[J].南方醫學教育，2013，3（1）：17-19.

[4]黃蘭，唐中坤，游文瑋.醫科院校儀器分析教學改革[J].山西醫科大學學報（基礎醫學教育版），2009，11（4）：418-420.

[5]汪爾康.分析化學新進展[M].太原：山西科學技術出版社，1997.

[6]張夢軍，鄧金，張惠靜，劉明.醫學院校儀器分析教學改革的思考[J].山西醫科大學學報（基礎醫學教育版），2007，9（6）：684-685.

[7]陳治仁，郭玉芳.論化學創新教育中教師的角色更新[J].贛南師范學院學報，2004，（3）：97-98.

[8]崔建蘭，門吉英，毛巍.面向醫學院校的儀器分析教學[J].醫學教育，2008，24（12）：1891.

[9]李宇紅.PBL教學法在臨床檢驗儀器教學中的應用[J].中國醫藥（現代遠程教育），2013，11（11）：65-67.

[10]馮旭，覃潔萍.PBL教學法在藥學類專業儀器分析實驗課教學中的應用[J].大學教育，2013，9（1）：54-55.

[11]佟珊珊，徐勇前.淺談儀器分析理論和實驗教學中如何培養學生的創新能力[J].新課程研究，2017，2（1）：24-25.

[12]余邦良，楊柳，等.儀器分析實驗教學改革探討[J].海南醫學（醫學教育），2010，21（8）119-120.