生物相關專業中《儀器分析實驗課》的教學改革與實踐

張英　楊麗　官員

摘 要：“儀器分析課程”是生物相關專業的一門重要基礎課程，“儀器分析實驗課”是該課程的重要組成部分。本文從更新儀器設備配置、優化實驗教學內容、改革實驗教學方法和完善考核評價體系等方面進行了探索與改革，取得了一定的成效。既提高了儀器分析實驗課的教學質量，又培養了學生的創新思維能力和綜合素質。

關鍵詞：生物專業 儀器分析實驗課 教學改革 實踐

中圖分類號：Q642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0224-02

儀器分析課程是生物相關專業如生物技術、動物科學、動物醫學、食品與工程等專業的重要基礎課程，而實驗課教學是其極為重要的組成部分。儀器分析實驗是實踐性、應用性很強的學科，通過課程的學習旨在提升學生理論與實踐相結合的能力，培養學生的創新思維和意識，使其能夠獨立進行科學實驗的設計、研究與探索，從而實現其綜合實踐能力的培養，為全面推動創新型生物類人才的培養奠定基礎[1-2]。

由于儀器分析實驗多依賴價格昂貴的機器，涉及到的分析方法多種多樣，實驗內容廣泛，且較為抽象，學生對實驗理論、實驗設計和具體操作都較難理解。同時，以往的儀器分析課程存在“重理論、輕實踐”的現象，導致實驗課課時不足，實驗教學過程中存在“教師一言堂”的現象，無法滿足每名學生都有機會親自進行實驗操作，嚴重影響了實驗課的教學目標，無法達到預期的實驗教學效果[3-4]。

為此，本人結合多年的儀器分析實驗理論與實踐教學經驗，依據生物相關專業的培養方案和教學目標，從更新儀器設備配置、改革教學內容、教學方法和手段、更新考核評價體系等方面，提出了切實可行的實施方案，進行了嘗試性的改革，以期對“儀器分析實驗課”的教學質量的提高有所幫助。

1 積極引進新儀器，更新儀器配置

儀器分析實驗課的具體實施，離不開先進的儀器設備。吉林大學積極依托科技部、農業部的重大科研專項課題設備購置計劃，以及吉林大學本科教學設備更新計劃，對價格昂貴的儀器設備如流式細胞儀、透射電子顯微鏡、R-time PCR儀、激光共聚焦顯微鏡、超速離心機等大型儀器設備至少引入一臺，對儀器分析實驗課程需要的其他常規儀器如電泳儀、離心機、倒置顯微鏡、普通PCR儀等，至少引入5～10臺。同時，對儀器設備執行專人管理，大型儀器雙人管理的制度，實驗課開課過程中，設置學生組長制，輔助教師進行儀器的管理、清洗、維護和登記。使儀器設備發揮最大的資源優勢，充分服務于實驗教學。

2 明確實驗教學目標，優化實驗教學內容

“儀器分析”實驗課程的教學目的是使學生規范地掌握儀器分析的基本原理、基本操作、基本技術，熟悉現代分析儀器的使用；在培養學生掌握實驗的基本知識、基本操作和基本技能的同時，努力培養學生的創新思維和創新能力，使學生在已學過化學分析、物理化學等課程的基礎上，學習和掌握儀器分析方法的基本理論、各類儀器分析的基本原理、儀器構造和定性定量分析方法，培養學生應用各類儀器分析方法解決對無機、有機化合物進行物質成分和結構分析的能力。為此，我們精選了如下的實驗內容（見表1），激發了學生的學習興趣。

3 改進教學方法，提高實驗教學效果

首先，針對不同的實驗內容及儀器設備配備的情況，采取不用的授課模式。如實驗室常見小儀器的使用、常規藥學儀器的使用等，實驗室已有的儀器較多，可采取“大教室”集中授課；如流式細胞儀的使用、透射電鏡及超薄切片技術、原子吸收分光光度計的使用等，儀器價格昂貴，僅有一臺，我們采用“多教師”、“小教室”輪流講授。這樣的安排，能使每名同學都有機會親自操作儀器，加深對儀器原理、實驗內容和儀器操作的掌握。

其次，將傳統的教學方法和現代化教學手段進行有機的結合。教師上課前，承擔儀器分析實驗課的實驗教師小組集中討論、學習，制定切實可行的教學方案，制作PPT教學課件，搜集相關的視頻資料，同時積極利用現有的儀器資源，制作一些微視頻，包括大型儀器操作視頻、實驗原理的微視頻、儀器操作注意事項的微視頻等。在上課過程中，將多種教學手段串聯使用，讓學生更好的理解儀器原理、操作過程和注意事項等，更好的理解儀器分析實驗課的教學目的，培養學生獨立操作機器的能力。

最后，開放實驗室，使課內教學和課外實踐培養相結合。雖然我們在課程建設內容上增加了實驗課的課時，但仍無法滿足學生對多種分析方法的學習和掌握，課外實踐教學的開展是對課內教學的有力補充。吉林大學教務處針對不同的專業特點，積極開展有專業特色的“技能大賽”、“創新實驗大賽”、“創新創業訓練計劃”、“開放性創新實驗”等，使學有余力的同學能夠自行設計實驗內容，并與儀器管理教師討論實驗方案的可行性，積極利用實驗室的儀器設備開展創新實驗項目，在完成項目的同時，大大提高了儀器設備的利用率。

4 健全考核體系，科學評價學生掌握儀器操作的程度

建立多元化考核體系，儀器分析實驗課成績由四部分組成：課前預習占15%（預習報告、實驗設計等），考察學生對實驗課的重視程度和獨立設計實驗的能力；平時成績占30%（實驗態度、實驗操作、實驗報告等），考察學生對儀器的原理、操作的理解程度；實驗課考試占30%（實驗原理、操作過程、注意事項等），考察學生對儀器分析實驗課理論知識和實驗知識整體的掌握程度；儀器分析方法小實驗的設計占25%（教師擬定題目，學生利用現有儀器資源自行設計方案），主要考察學生分析問題、解決問題的綜合能力[5]。多元化考核體系既考了學生儀器理論知識，又能考學生綜合能力和素質，使學生能更好的學習和掌握儀器分析實驗課的理論和實踐知識。

5 結語

通過對生物相關專業中《儀器分析實驗課》的教學改革與實踐，激發了學生積極主動學習儀器設備的興趣和熱情。精心設計的實驗，使教學內容更合理；多種教學手段的使用，使教學模式更科學；多元化考核體系的實施，使評價體系更完善。通過教學改革，提升了實驗教學的質量，大大提高了儀器分析實驗課的教學效果，為學生創新思維、綜合素質與能力的培養打下了良好的基礎。教學改革是一個永恒的課題，在今后教學實踐中，我們將繼續努力，為教學改革的推進不斷添磚加瓦。

參考文獻

[1] 呂海濤.儀器分析實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗室科學，2011，14（3）：16-18.

[2] 孫萍.儀器分析實驗教學改革的初探與實踐[J].廣州化工，2017，45（4）：144-145.

[3] 劉昭第，徐華杰，盛良全，等.儀器分析實驗教學改革探索[J].實驗科學與技術，2010，8（5）：86-88.

[4] 羅小會，裘建平，肖珊美.儀器分析實驗教學改革與實踐[J].金華職業技術學院學報，2018，18（3）：45-47.

[5] 張慧靜，張莉，張夢軍.生物醫學專業儀器分析教學改革的探索與實踐[J].西北醫學教育，2009，17（5）：900-901.