儀器分析課程中生命化課堂的思考

楊盛　易梅　李丹　張玲

摘 要 針對儀器分析課程的特點及教學現狀，通過“精選教學內容，小組合作探究、巧用多媒體”三個方面，使得課堂具有吸引力、創造力和生命力。讓學生能夠自主構建知識網絡，讓知識的呈現能夠多樣化、生命化，從而呈現生命化的課堂。

關鍵詞 儀器分析 課程教學 生命化課堂

儀器分析是指一類分析方法，通過使用精密儀器測量物質物理或化學性質以確定其化學組成、含量及化學結構。因為這些分析方法在化學學科中占據了極其重要的地位，并且廣泛地應用于理論研究和實際問題當中，故將儀器分析稱為“化學分析中的儀器方法”。在儀器分析的教學過程中，希望能夠通過講解儀器分析的產生、發展歷程、與生活生產、生命科學、衛生醫療等方面的聯系，結合多樣化的教學方法，如借助多媒體資源、專業化學軟件等展示儀器的構造與原理， 讓學生在感官上能夠有更好的體驗。在激發學生學習興趣，培養主動分析解決問題能力，樹立科學世界觀及創新意識的同時，讓課堂變得更具有吸引力、創造力和生命力。

1精選教學內容，使課堂具有吸引力

儀器分析課程理論內容繁瑣，需要老師精心選材，合理優化教學內容。可以重點講解分子原子光譜分析、拉曼/光聲成像、氣/液相色譜、核磁/質譜分析、電化學分析及原子熒光光譜分析等。在教學過程中可以鏈接一些最新的科研成果讓學生知道如何學以致用，如在蛋白質的分析研究中，生物質譜以其不可比擬的優勢已經成為一項必不可少的分析方法。在生物醫學領域，利用紅外光譜（FTIR）技術可以在分子水平的基礎上對腫瘤及癌癥患者進行治療。教師亦可結合社會熱點事件，讓學生知道儀器分析技術在生命科學、環境監測、食品安全、生物制藥等領域的重要性。如2003年安徽阜陽因劣質奶粉而引起的”大頭娃娃”事件，2017年河南神鷹鹽業出現的“腳臭鹽”，杭州警方破獲的特大高仿假酒案等，都是可以通過液相色譜來測定其含量的。再者，教師可以結合自己的科研案例作為教學輻助資源，吸引學生的眼球。如在講授分子光譜分析時，可以結合發表在分析化學期刊Analytical Chemsitry上有關熒光分子探針的研究工作，講解熒光基本原理與成像應用。

2小組合作探究，使課堂具有創造力

各種各樣分析儀器的發明和創造的背后一定有著一段艱辛而又激勵人心的故事。例如，核磁共振從其一開始就是諾貝爾獎的寵兒：1952 年為表彰F.Bloch 和E.M. Purcell兩個課題組發現核磁共振現象而授予諾貝爾物理學獎；Richard Ernst 教授在1991年因在高分辨率的核磁共振二維波譜新技術獲諾貝爾化學獎；Kurt Wuthrich 教授在2002年利用核磁共振技術新方法測定了溶液中生物大分子三維結構榮獲諾貝爾化學獎。在中國，2015年女科學家屠呦呦因其受中醫古籍《肘后備急方》中將青蒿“絞汁”用藥的啟發，采用低溫提取的方法，從黃花蒿中直接提取得到青蒿素，可以作為治療瘧疾的特效藥，因此被授予諾貝爾生理學或醫學獎。“站在巨人的肩膀上，我們可以看的更高、看的更遠，當然，也需要更加努力。”希望可以通過這些科學家成功的足跡，讓學生真切地感受到知識就是力量，從現在做起，以他們為榜樣，具備科研者的勇氣與精神。為了能夠充分激發學生的學習的興趣與熱情，鍛煉學生的思維與講演能力，課堂上不再采取以往“教師講課，學生聽課”的模式，而是互換了角色，以“學生講，學生聽，學生評，教師總”的四環節進行，課堂模式類似本科生畢業答辯。將2017級50名研究生分成了10個小組，每個小組派選1-2名代表，負責講解一種分析儀器的發明發展史及工作原理和應用，講解完之后由其他小組自由提問，主講小組所有成員進行解答，最后由教師對于講解的亮點之處及時給與表揚與鼓勵，對于不足之處給予點評及補充，最后，主講小組成員將本節課修改后的完整課件發到班級QQ討論群里，供同學們課后學習總結。每一次課，教師可以根據課堂上學生的表現進行綜合評價，亦可作為結業考試的一個參考標準。

3巧用多媒體，使課堂具有生命力

教育家巴班斯基這樣認為：為在有限的時間內取得最好的教學效果，可以合理地選擇各種教學方法，實現合理組合。現階段我校的儀器分析課程理論教學占據主要地位，因分析測試中心暫時還在籌建階段，所以對于大型精密儀器的實驗教學部分現階段我校還未正式開啟，使得學生對于儀器的使用及認識局限性。正因如此，教師在教學過程中更應該多花心思、尋求快速有效的教學方法。多功能的多媒體教學給課堂帶來了無限的生命力，亦可使整個知識板塊更具有整體性，達到事半功倍的效果。例如，課堂教學中可以借助計算機軟件進行輔助教學，使得知識的呈現能夠更加直觀、清晰。分子的紫外吸收光譜可以通過Gaussian03軟件進行模擬計算，用ChemDraw軟件估算核磁共振屏蔽及化學位移等。對于一些精密儀器的構造及原理可以播放flash動畫，可讓學生多角度、更清晰直觀地理解它的工作原理。還可以通過直接觀看一些視頻資料來了解某些儀器的應用及未來的發展趨勢。對于某些重要的儀器分析實驗，現階段可通過與其他（下轉第91頁）（上接第79頁）院校合作共享實驗資源或教師親自錄制微課視頻等方式，盡可能地讓知識脈絡能夠清晰、直觀地進入學生的視線與大腦，這樣學生才能夠真實、真切地感知、理解、掌握知識。

4結語

儀器分析課程力求學生能夠掌握重要儀器的分析原理及應用，提高研究生對專業知識的認識與思考。教師在課堂上可以通過精選教學內容、巧用多媒體及多種授課方法、鼓勵學生自主合作探究等方式，目的都是希望通過各種呈現形成將知識生命化，有助于學生能夠自主構建完整的知識脈絡及框架，繼而能夠靈活運用。如果知識都被生命化了，那么你的課堂毫無疑問是極具生命力的！

參考文獻

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