董好巖,何清明,洪 葉,燕 宇
(泰州學(xué)院 醫(yī)藥與化學(xué)化工學(xué)院,江蘇 泰州 225300)
隨著國家經(jīng)濟發(fā)展,健康受到人們越來越多的關(guān)注,2016年《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》的實施將健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提升到了一個新的高度[1]。地處蘇中,以醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)為經(jīng)濟支柱之一的泰州市傾力將“中國醫(yī)藥城”打造成“中國醫(yī)藥第一城”。 泰州學(xué)院作為泰州市唯一一所公辦普通本科高校,十分注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。醫(yī)藥與化學(xué)化工學(xué)院(以下簡稱藥化學(xué)院)是泰州學(xué)院重點建設(shè)的二級學(xué)院,學(xué)院設(shè)有應(yīng)用化學(xué)、制藥工程、生物制藥等專業(yè),以期更好地為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展服務(wù)?!秲x器分析》是化學(xué)、藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的重要課程,課程掌握程度與畢業(yè)生從事相關(guān)科學(xué)研究、分析監(jiān)測、質(zhì)量控制等工作關(guān)系密切[2],因而在高等院校尤其應(yīng)用型高校中普遍開設(shè)。然而,該課程理論性強、知識面廣、知識更新快、實踐要求高,涉及到的儀器種類多,部分儀器設(shè)備價格昂貴,易受到教學(xué)條件等諸多因素的制約,課程教學(xué)效果有待進一步提高。
《儀器分析》課程具有較強的前沿性和發(fā)展性,屬于多學(xué)科交叉課程,綜合應(yīng)用了高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)等多學(xué)科的知識,包含電化學(xué)分析法、光譜分析法、質(zhì)譜分析法、色譜及毛細(xì)管電泳分析法及其他儀器方法,每一儀器分析方法又有數(shù)種具體操作[3]。課程內(nèi)容涉及范圍廣、理論性強,每一種儀器分析方法都具有相對獨立的原理和理論基礎(chǔ),章節(jié)之間聯(lián)系較少,因而課程體系十分龐雜,對學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)化學(xué)等課程知識的能力要求較高[3]。在《儀器分析》授課過程中,經(jīng)常有學(xué)生反映其內(nèi)容抽象、學(xué)習(xí)難度大,并有少數(shù)學(xué)生因此而失去學(xué)習(xí)該課程的興趣。
《儀器分析》課程知識點多,教材章節(jié)多,抽象理論多,課程教學(xué)又受到專業(yè)差異和學(xué)時限制[4]。因而,在教學(xué)內(nèi)容選擇上,需要根據(jù)專業(yè)需求和地方行業(yè)現(xiàn)狀對教材及教學(xué)內(nèi)容首先進行甄選。以泰州學(xué)院藥化學(xué)院為例,不同專業(yè)對該課程的要求不同,需要對企事業(yè)用人要求、兄弟院校開課經(jīng)驗及在校學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行調(diào)查,并根據(jù)市場需求和行業(yè)發(fā)展趨勢,有選擇性增選或者刪減儀器分析課程的章節(jié)。例如制藥工程專業(yè)的學(xué)生要重點掌握解析有機化合物結(jié)構(gòu)的四大波譜法以及測定蛋白質(zhì)、酶等化合物的毛細(xì)管電泳法等所使用的儀器,而應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)二年級之后會分環(huán)境和精細(xì)化工方向,涉獵知識更加廣泛。需要掌握紫外-可見分光光度計、氣相色譜儀、高效液相色譜儀、傅里葉紅外光譜儀、原子吸收分光光度計、原子熒光等相關(guān)儀器。然后,結(jié)合我校實驗中心平臺所提供的儀器設(shè)備開展相應(yīng)的實踐教學(xué),使理論課程與實踐課程形成互補,相互促進。
課程體系構(gòu)建方面,在大一下學(xué)期開設(shè)儀器分析課程的必修部分,重視分析儀器的理論知識儲備,即學(xué)生先學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、高等物理等基礎(chǔ)知識,并學(xué)習(xí)無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)知識之后再安排儀器參觀環(huán)節(jié),近距離接觸大型儀器,然后學(xué)習(xí)儀器分析的理論課程。儀器觀摩環(huán)節(jié)的加入,會使學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時能夠真正認(rèn)識大型儀器,這種先了解后授課的教學(xué)模式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
從課程內(nèi)容上進行完善,對儀器基本理論的闡述盡量做到深入淺出,言簡意賅。在講述較為枯燥的理論時,讓學(xué)生參與進來,比如講述紅外光譜章節(jié)的多原子振動方式時,讓學(xué)生做一套廣播體操形象的比作原子所做的振動方式,提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。弱化繁復(fù)的數(shù)學(xué)推導(dǎo),注重分析方法的理論依據(jù)和實際應(yīng)用,條件允許的情況下,將理論課上課地點改到儀器分析實驗室進行,利用多媒體結(jié)合圖片介紹儀器的基本結(jié)構(gòu)、性能、使用方法及注意事項[4]。講述儀器使用部分時,結(jié)合儀器分析在生產(chǎn),科研中的應(yīng)用,通過實例和文獻的講授、演示、提問、討論和課外講座等多種形式使理論性課程更加生動易懂,吸引并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3],偏重案例銜接,尤其要結(jié)合當(dāng)下相關(guān)熱點新聞進行討論。例如,借助 “三聚氰胺”、“毒校服”、“鉈中毒”、“蘇丹紅”等熱點事件,引導(dǎo)學(xué)生思考有毒物質(zhì)該如何檢測,選擇何種儀器進行檢測。
另外,考慮到我校引進多名相關(guān)專業(yè)的博士,可利用博士教師的專業(yè)優(yōu)勢,多人共同承擔(dān)《儀器分析》課程的授課工作,分章節(jié)各自教授最熟悉的儀器,效果會更好。每位教師在做科學(xué)研究時,經(jīng)常會用到一些儀器,對這些儀器的熟知度高于其他教師,且能夠更好的把握前沿知識,多位教師共同講述一門課,可有效增加儀器分析課程內(nèi)容的多樣性和豐富性,除了介紹儀器的應(yīng)用外,還應(yīng)介紹儀器的發(fā)展歷史、國內(nèi)外生產(chǎn)此類儀器的廠家情況、儀器型號,儀器市場情況等補充知識,拓展學(xué)生的知識面,增強學(xué)生對專業(yè)的歸屬感。另外,教師可以利用自己的課題,適當(dāng)?shù)闹v述儀器在課題中的應(yīng)用,并鼓勵學(xué)生自愿參與教師的課題研究。學(xué)生通過查閱資料,擬定實驗方案,進入實驗室在教師指導(dǎo)下完成實驗,提交相關(guān)報告。如此學(xué)生對儀器分析有更深入的了解和掌握,課堂教學(xué)更加情境化,學(xué)生也能認(rèn)識到該課程的重要性。同時,還可以鼓勵學(xué)生創(chuàng)新,提高其積極性和主動性,有利于培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。
(1)每一章節(jié)的儀器分析方法都有自己的理論,學(xué)生掌握有一定的難度。我們采用歸納總結(jié)將不同章節(jié)進行歸類,比較各類方法的優(yōu)缺點及應(yīng)用領(lǐng)域,并設(shè)置思考題引導(dǎo)學(xué)生考慮不同物質(zhì)需要使用何種儀器分析方法。例如血液中的重金屬、稀土中元素可以分別使用原子吸收和原子熒光方法;沸點高和沸點低的混合物的分離純化分別使用液相和氣相色譜法等。
(2)基礎(chǔ)知識與前沿知識相結(jié)合[5],我校有一部分同學(xué)會選擇繼續(xù)深造,投身科學(xué)研究,因此在每章內(nèi)容講述完之后,介紹與本章內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)界前沿新知識、新理論、新成果和新技術(shù),并鼓勵學(xué)習(xí)利用所學(xué)知識積極參加大學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)項目。
(3)適當(dāng)采用啟發(fā)式、討論式的教學(xué)模式讓教師成為引導(dǎo)者,學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,變被動參與為主動參與。教師可以選擇一些發(fā)表的科研成果,以論文形式講解,然后引導(dǎo)學(xué)生去思考問題并討論解決問題[6]。在講解色譜方法的時候,可以設(shè)置思考題,讓學(xué)生分組討論,這樣可以使學(xué)生更好的理解教學(xué)內(nèi)容。
(4)利用當(dāng)?shù)匕l(fā)展優(yōu)勢,有計劃地組織專業(yè)課教師帶領(lǐng)學(xué)生到有關(guān)工廠、企業(yè)參加培訓(xùn)學(xué)習(xí),增加實踐課的比例,以提高學(xué)生的實踐能力。
(5)利用本學(xué)科中的名人事跡教育熏陶學(xué)生,培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)真的科學(xué)精神。同時,建立良好的師生關(guān)系,促進師生的溝通和交流。
發(fā)展壯大中的“中國醫(yī)藥城”是泰州市的一張名片,醫(yī)藥城的發(fā)展亟需大批合格的畢業(yè)生,泰州學(xué)院作為泰州市唯一一所公辦普通本科高校,為地方經(jīng)濟發(fā)展輸送合格人才是高校服務(wù)地方的具體體現(xiàn)。結(jié)合“中國醫(yī)藥城”的發(fā)展需求,進行有效的探索與實踐,在《儀器分析》課程的教學(xué)改革過程中,進一步完善《儀器分析》課程的教學(xué)體系、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法,才能更好地提升教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)高水平應(yīng)用型技能人才,更好地服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展。