馮世坤, 朱命煒
(河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453007)
隨著科技的進(jìn)步,技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)研究過程中不僅對(duì)儀器的要求越來越高,儀器的功能也愈發(fā)強(qiáng)大,分析儀器的快速發(fā)展使得分析化學(xué)發(fā)生了深刻的變革。發(fā)展到21世紀(jì)的今天,分析化學(xué)中的儀器分析已成為生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、食品科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)以及航天科學(xué)等多領(lǐng)域的重要研究工具[1-2]。因此,許多高校為了使培養(yǎng)的人才能從容面對(duì)新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)快速進(jìn)步的挑戰(zhàn),早已將儀器分析課程列為相關(guān)專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)課程。
在生命科學(xué)領(lǐng)域,儀器分析與該學(xué)科的聯(lián)系更是愈發(fā)緊密,冷凍電鏡技術(shù),單細(xì)胞測(cè)序等新分析技術(shù)的發(fā)展使很多生命科學(xué)的觀測(cè)方法發(fā)生了量變到質(zhì)變的改變,儀器分析已成為推動(dòng)該學(xué)科發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。相關(guān)專業(yè)學(xué)生通過掌握常用分析儀器的基本原理和操作技術(shù),再通過實(shí)踐訓(xùn)練,可顯著提高學(xué)生在未來研究或工作中樣品分析和解決問題的能力。由于儀器分析課程內(nèi)容廣,雖隸屬于化學(xué)學(xué)科,但與生物學(xué)科也有著緊密的聯(lián)系,部分高校的生物學(xué)科為了突出儀器分析與生物科學(xué)的聯(lián)系,將課程更名為“生物儀器分析”[3]。但是,由于儀器分析在生物學(xué)科不如化學(xué)學(xué)科發(fā)展完善,生物儀器分析課程在國(guó)內(nèi)的教學(xué)實(shí)踐依然存在教學(xué)內(nèi)容不突出,理論及實(shí)踐內(nèi)容和學(xué)科結(jié)合弱等諸多問題[4]。針對(duì)生物儀器分析的課程要求,結(jié)合水產(chǎn)專業(yè)課程特點(diǎn),對(duì)水產(chǎn)學(xué)科的生物儀器分析課程設(shè)置、教學(xué)方法、教學(xué)模式進(jìn)行了一定的改革探索,我們將實(shí)踐與理論相結(jié)合的教學(xué)模式運(yùn)用到生物儀器分析的教學(xué)實(shí)踐中,在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)更好的提升學(xué)生科研應(yīng)用和創(chuàng)新能力。
儀器分析種類繁多,根據(jù)待測(cè)物性質(zhì)的差異,可以將儀器分析方法分為光學(xué)分析法、電分析化學(xué)法、分離分析法及其他分析法,每種分析方法又包含了數(shù)目繁多的科學(xué)儀器,限于課時(shí)原因,無法對(duì)每種科學(xué)儀器都做詳細(xì)的介紹,因此,必須對(duì)講述內(nèi)容進(jìn)行詳略得當(dāng)?shù)陌才拧a槍?duì)水產(chǎn)類課程特點(diǎn)與人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,我對(duì)課程內(nèi)容及課時(shí)做了如下安排:
?章節(jié)講授內(nèi)容講授學(xué)時(shí)第一章緒論1第二章使用儀器的常識(shí)1第三章顯微鏡技術(shù)4第四章各種顯微鏡2第五章電子顯微鏡2第六章原子吸收分光光度計(jì)3第七章分光光度計(jì)3第八章氣相色譜分析3第九章高效液相色譜分析3第十章電泳儀3第十一章離心機(jī)4第十二章PCR2第十三章酸度計(jì)3第十四章實(shí)驗(yàn)室其它常用儀器2
課程內(nèi)容選取了生物專業(yè),特別是水產(chǎn)學(xué)科中常用的分析儀器類型,按照顯微觀察、光學(xué)分析法、分離分析法、電分析化學(xué)法等原理的不同分類安排學(xué)習(xí)順序。課程內(nèi)容一方面突出了顯微鏡的應(yīng)用,因?yàn)樵谒a(chǎn)類專業(yè)課程中,以顯微鏡為主的實(shí)驗(yàn)操作很多,包括在以后工作當(dāng)中,鏡檢疾病、檢查藻類以及各種觀察都離不開顯微鏡的使用,部分高校甚至專門開設(shè)《生物顯微技術(shù)與電鏡技術(shù)》課程,因此,增加顯微鏡的相關(guān)知識(shí)勢(shì)在必行。而電子顯微技術(shù)作為目前發(fā)展快速的學(xué)科,在生物樣品觀察中起著不可替代的作用[5],特別是掃描電子顯微鏡,在生物學(xué)表面觀察中可以看到光學(xué)顯微鏡看不到的細(xì)小結(jié)構(gòu),是超顯微結(jié)構(gòu)觀察的主要方法;另一方面,課程內(nèi)容強(qiáng)調(diào)儀器的使用方法與故障維護(hù),特別是水產(chǎn)專業(yè)學(xué)習(xí)過程當(dāng)中常用的儀器,如顯微鏡,單獨(dú)用一個(gè)課時(shí)的時(shí)間介紹在日常使用過程當(dāng)中顯微鏡可能出現(xiàn)的故障及排除方法。
儀器分析內(nèi)容繁雜,理論知識(shí)多,且知識(shí)內(nèi)容抽象,不易理解,如果教師只是按照傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方式進(jìn)行,照本宣科,學(xué)生很快就會(huì)因?yàn)檎n堂內(nèi)容枯燥乏味,理解不了而失去學(xué)習(xí)興趣。解決這類問題的有效措施是通過調(diào)整上課內(nèi)容,改變課堂方式來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為此,我采取了如下措施:①在教學(xué)中,制作豐富的多媒體課件,穿插多種動(dòng)畫演示,儀器分析課程中涉及到的儀器種類多,原理繁雜、抽象,理解困難,因此,通過視頻、動(dòng)畫演示的方法使抽象的理論知識(shí)形象化,一方面可以便于學(xué)生理解,另一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,應(yīng)重視語言藝術(shù)的應(yīng)用,盡量用通俗易懂、詼諧的語言將復(fù)雜內(nèi)容簡(jiǎn)單化,通過簡(jiǎn)單、形象的例子說明原理,提高教學(xué)效果,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;②引導(dǎo)學(xué)生利用課后時(shí)間主動(dòng)查閱文獻(xiàn)資料。讓學(xué)生針對(duì)自己感興趣的一種分析儀器自行查閱相關(guān)文獻(xiàn),了解該儀器最新的應(yīng)用范圍與行業(yè)動(dòng)態(tài),最終形成文字作為自己的期中作業(yè)。另外,每個(gè)章節(jié)的課后,通過雨課堂對(duì)學(xué)生發(fā)布作業(yè),作業(yè)內(nèi)容為這個(gè)章節(jié)所講述的儀器類型的實(shí)際應(yīng)用,鼓勵(lì)學(xué)生通過查閱資料完成作業(yè)。
考核作為教學(xué)的重要環(huán)節(jié),不僅能夠反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,合理的考核方法還能評(píng)價(jià)教學(xué)效果的好壞。改革之前儀器分析課程的成績(jī)由平時(shí)成績(jī)(考勤、課堂表現(xiàn),40%)和期末考試成績(jī)(考試,60%)兩部分組成,考核方式單一,學(xué)生成績(jī)存在偶然性較大,無法客觀的反映教學(xué)效果與學(xué)生學(xué)習(xí)情況。改革后,我們調(diào)整了成績(jī)構(gòu)成比例,細(xì)化了考試內(nèi)容,注重學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)。在新考核體系中,儀器分析課程成績(jī)由平時(shí)成績(jī)(50%)和期末成績(jī)(50%)兩部分組成。其中,平時(shí)成績(jī)分3部分,包括學(xué)生的課堂出勤率(10%)、課堂筆記(20%)和作業(yè)(20%)完成情況,注重監(jiān)督學(xué)生在課堂上認(rèn)真聽講,完成筆記,綜合評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。
通過儀器分析課程的實(shí)踐改革,我們希望同學(xué)們可以切實(shí)的掌握本專業(yè)所用必須儀器的使用方法,能解決日常學(xué)習(xí)過程中所用儀器的常見故障,新的課堂中,我們采用多種教學(xué)模式、教學(xué)方式和手段相結(jié)合,因材施教,尊重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展,為避免應(yīng)試考試成績(jī)的風(fēng)險(xiǎn)性和偶然性,采用豐富的考核方式,注重學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中的表現(xiàn),使成績(jī)更具有真實(shí)性和科學(xué)性。同時(shí),為了提升學(xué)生的自學(xué)和探索能力,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),我們以新技術(shù)的應(yīng)用為課題,組織學(xué)生討論學(xué)習(xí),使素質(zhì)教育切實(shí)落到實(shí)處,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。