袁鷹，陳亞運(yùn)，劉竺云

（泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 泰州 225300）

“儀器分析”是藥學(xué)院藥品生產(chǎn)技術(shù)、藥品安全與管理、藥物制劑技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，由30個(gè)理論學(xué)時(shí)和42 個(gè)實(shí)踐學(xué)時(shí)構(gòu)成，實(shí)踐性非常強(qiáng)。2020 年春季學(xué)期新冠肺炎疫情防控期間，“儀器分析”教學(xué)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在學(xué)生暫時(shí)不能返校上課的特殊情況下，“儀器分析”課程組與實(shí)驗(yàn)室中心采取有效措施，把課程內(nèi)容分解成一個(gè)個(gè)具體實(shí)踐項(xiàng)目，采用項(xiàng)目化的授課方式，把理論有機(jī)融合在實(shí)驗(yàn)中，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢，創(chuàng)新在線輔助教學(xué)模式，切實(shí)把“停課不停教，停課不停學(xué)”的要求落到了實(shí)處[1]。

藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)室中心依托國家級(jí)GMP實(shí)訓(xùn)車間來開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，“儀器分析”對(duì)藥物制備過程及成品進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。疫情防控期間，課題組和實(shí)驗(yàn)室中心考慮到“儀器分析”課程特點(diǎn)，及時(shí)調(diào)整了教學(xué)計(jì)劃，形成了切實(shí)可行的在線教學(xué)方案，利用前期建設(shè)的泛雅MOOC平臺(tái)在線開放課程、項(xiàng)目化教學(xué)資料、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目和中國大學(xué)MOOC 等其他優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源開展在線輔助教學(xué)，很好地完成了學(xué)期教學(xué)任務(wù)。

1 基于線上“泛雅MOOC平臺(tái)”開展實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入教育和“儀器分析”，及時(shí)開展在線輔助教學(xué)

“儀器分析”課程中會(huì)使用到大型的儀器設(shè)備、化學(xué)試劑及用水用電用火等，存在安全隱患[2]。實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)是學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須掌握的，開展實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入教育是“儀器分析”課程的第一課。但實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)點(diǎn)分散、復(fù)雜、多樣[3]，即使“儀器分析”每個(gè)具體項(xiàng)目中都強(qiáng)調(diào)安全性，也很難開展全面系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)教育。

針對(duì)這一特點(diǎn)，2017 年藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)室中心和各實(shí)驗(yàn)任課教師包括“儀器分析”課題組開始建設(shè)在線開放課程（Massive Open Online Course，縮寫為 MOOC）“實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入教育”，內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)室用水安全、個(gè)體安全防護(hù)、消防安全、事故急救與應(yīng)急處理、化學(xué)化工類實(shí)驗(yàn)室安全及實(shí)驗(yàn)室常見危險(xiǎn)化學(xué)品防護(hù)等，共38 個(gè)任務(wù)點(diǎn)，6個(gè)章節(jié)測試題。到2019年底，該課程共完成了6期次的線上教學(xué)（每學(xué)期完成1期次教學(xué)），并不斷優(yōu)化完善。

2020年春季學(xué)期疫情防控期間，“實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入教育”泛雅MOOC 平臺(tái)正常投入使用，在線學(xué)習(xí)人數(shù)達(dá)750位在校學(xué)生。為避免網(wǎng)絡(luò)擁擠，學(xué)生可自由安排線上學(xué)習(xí)時(shí)間，學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為線上的主動(dòng)學(xué)習(xí)。線上設(shè)置討論區(qū)，分為老師答疑區(qū)、課堂交流區(qū)和綜合討論區(qū)，線上學(xué)習(xí)氛圍濃厚，學(xué)生積極參與交流討論。每學(xué)期發(fā)布近40 個(gè)主題供同學(xué)們交流討論，這些主題都是課程的重要知識(shí)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)的應(yīng)用、發(fā)生事故應(yīng)急處理、實(shí)驗(yàn)室防護(hù)等方面內(nèi)容?！皟x器分析實(shí)驗(yàn)室安全隱患”主題發(fā)布后，學(xué)生積極討論，有200條回復(fù)信息。“化學(xué)防護(hù)手套的正確使用”主題發(fā)布后，有500人次瀏覽，回復(fù)472 條?！皩?shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入教育”設(shè)置在線考試，考試合格后才允許進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。

“儀器分析”泛雅課程平臺(tái)包括課程要求、課件、測驗(yàn)與作業(yè)、考試、討論區(qū)等。在線教學(xué)前，在平臺(tái)發(fā)布課件、實(shí)驗(yàn)操作視頻、學(xué)習(xí)資料和作業(yè)。騰訊直播授課之前布置任務(wù)，要求學(xué)生了解本課程要求：課前預(yù)習(xí)，學(xué)完視頻，有疑問可在討論區(qū)留言，完成預(yù)習(xí)報(bào)告撰寫；按時(shí)聽課，講課時(shí)教師采用“以問代講”式的課堂教學(xué)模式，每次課堂設(shè)置十幾個(gè)問題，通過騰訊課堂在線教室與學(xué)生進(jìn)行廣泛互動(dòng)，學(xué)生參與度高，課間積極回答設(shè)置的問題，在線教學(xué)效果良好；課后完成本章節(jié)測驗(yàn)與作業(yè)，如“蔬菜中有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留的檢測”教學(xué)項(xiàng)目中，需要進(jìn)行定性分析，指出有哪些有機(jī)磷類農(nóng)藥，是甲拌磷、樂果、甲基對(duì)硫磷、甲基異柳磷還是丙溴磷，采用外標(biāo)法進(jìn)行定量分析。課后完成“甲苯的氣相色譜分析-內(nèi)標(biāo)法定量”和“丙酮中微量水分的測定-標(biāo)準(zhǔn)加入法定量”實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)，及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)，積極在課堂交流區(qū)和綜合討論區(qū)交流討論。后期學(xué)生再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室根據(jù)方案完成線下實(shí)驗(yàn)，通過線上線下兩種教學(xué)方法，學(xué)生掌握了定性和多種定量分析方法。

在現(xiàn)有的“儀器分析”教學(xué)平臺(tái)上，水分子測定儀、紫外-可見分光光度計(jì)、傅里葉變換紅外吸收光譜儀、原子吸收分光光度計(jì)、氣相色譜儀、高效液相色譜儀、離子色譜儀、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀儀器設(shè)備用于儀器分析教學(xué)。儀器分析設(shè)備自動(dòng)化程度高，設(shè)備體型大，價(jià)格昂貴，購置臺(tái)（套）數(shù)有限，內(nèi)部結(jié)構(gòu)大都封閉[4]。囿于實(shí)際教學(xué)學(xué)時(shí)限制，學(xué)生在每一個(gè)短短的教學(xué)單元內(nèi)很難做到熟練操作儀器并深刻理解儀器的工作原理。更有一些高成本的大型儀器（如液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、電感耦合等離子體光譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等）目前尚不能用于開設(shè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)。因此分院、實(shí)訓(xùn)中心和課題組教師采取可能的途徑對(duì)資源進(jìn)行錄播，一是網(wǎng)絡(luò)上資源，二是兄弟院校資源借鑒?？傊?，通過多種途徑找齊大型儀器設(shè)備相關(guān)資源，構(gòu)建一個(gè)虛擬的儀器分析教學(xué)環(huán)境。同時(shí)，在虛擬空間對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行拆解式教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)儀器設(shè)備工作原理深刻的理解。這些優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源確保了疫情防控期間的在線教學(xué)成為可能，更是線下儀器分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重要拓展和補(bǔ)充。

2 利用大型分析儀器仿真軟件開展教學(xué)

“儀器分析”主要包括電位分析法、紫外-可見分光光度法、紅外吸收光譜法、原子吸收光譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法等教學(xué)內(nèi)容，和教學(xué)內(nèi)容相匹配的有紅外分光光度計(jì)Nicolet380、紫外分光光度計(jì)TU1901、原子吸收AA6300、氣相色譜GC14C、氣質(zhì)聯(lián)用GCMSQP2010、液相色譜LC10AT、液相色譜LC20AT 等仿真軟件。每個(gè)仿真培訓(xùn)工藝都是以項(xiàng)目化的形式出現(xiàn)，每個(gè)項(xiàng)目包括實(shí)驗(yàn)總覽、理論知識(shí)、理論測試、實(shí)驗(yàn)幫助等內(nèi)容，教師還可以檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，設(shè)計(jì)仿真試卷等。現(xiàn)以“紅外分光光度計(jì)Nicolet380”為例來進(jìn)行說明，培訓(xùn)項(xiàng)目是紅外分光光度計(jì)定性測定（苯甲酸），啟動(dòng)項(xiàng)目，進(jìn)入仿真操作界面，先點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)總覽，指導(dǎo)學(xué)生了解紅外定性分析實(shí)驗(yàn)步驟：基本原理學(xué)習(xí)-制備樣品（壓片法）-啟動(dòng)紅外光譜儀-啟動(dòng)工作站-分析譜圖-關(guān)閉儀器、電腦，讓學(xué)生對(duì)紅外吸收光譜法的內(nèi)容有個(gè)整體把握，再引導(dǎo)學(xué)生了解苯甲酸實(shí)驗(yàn)，從而使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及到的理論和實(shí)踐知識(shí)點(diǎn)保持濃厚的興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，提高學(xué)習(xí)效果。學(xué)生進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)操作過程中，教師通過騰訊課堂等形式穿插紅外吸收光譜法概述和原理，介紹紅外光譜儀組成及在使用過程中的注意事項(xiàng)，這種將仿真操作和實(shí)驗(yàn)原理融為一體的教法極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也收到了良好的學(xué)習(xí)效果，絕大部分學(xué)生都能順利地完成實(shí)訓(xùn)，通過評(píng)分系統(tǒng)也可以看出學(xué)生操作能取得較好的分?jǐn)?shù)，最后利用仿真在線測試題目檢驗(yàn)學(xué)生理論知識(shí)掌握的情況。2020年春季學(xué)期疫情防控期間通過大型儀器仿真軟件，很好地完成了有機(jī)化合物紫外吸收曲線的繪制和應(yīng)用、紫外吸收光譜法測定蒽醌試樣中蒽醌含量、紫外分光光度法-有機(jī)物的定性和定量分析、苯甲酸的紅外吸收光譜測定（壓片法）、正丁醇-環(huán)己烷溶液中正丁醇含量的測定、原子吸收法測定藥品中重金屬鉛的含量、自來水中鈣鎂含量的測定、氣相色譜法測定藥品中有機(jī)物含量、甲苯的氣相色譜分析-內(nèi)標(biāo)法定量、高效液相色譜法測定甲硝唑含量等項(xiàng)目，使學(xué)院在疫情期間很好地開展了儀器分析的教學(xué)。

3 基于信息化資源，使疫情期間不能做的實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為可能

3.1 利用信息化手段，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解

仿真軟件畢竟不同于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場操作，學(xué)生利用仿真軟件對(duì)大型儀器設(shè)備了解不會(huì)很深刻，任課教師可以充分利用信息化手段強(qiáng)化學(xué)生對(duì)設(shè)備的理解。在實(shí)驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)場打開騰訊課堂，對(duì)著設(shè)備進(jìn)行直播，把能夠拆卸的零部件拆卸下來向?qū)W生展示，對(duì)著設(shè)備講解設(shè)施的構(gòu)成、設(shè)施的使用、測定原理、注意事項(xiàng)等。如我們學(xué)習(xí)原子吸收測定藥品中鉛含量時(shí)，把原子吸收左邊的燈室門打開，向?qū)W生展示回轉(zhuǎn)元素?zé)艏?，可同時(shí)安裝8 只空心陰極燈，現(xiàn)場安裝，設(shè)置工作燈電流、預(yù)熱燈電流、光譜帶寬、燃燒器高度、燃?xì)饬髁繜魠?shù)。進(jìn)樣器、原子化裝置、乙炔氣瓶、空氣壓縮機(jī)都是可打開的，一一展示出來。原子點(diǎn)火，進(jìn)樣等；原子吸收軟件連接使用電腦和原子分光光度計(jì)，參數(shù)設(shè)置、標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制、重金屬鉛樣品的測量、鉛含量的計(jì)算。通過直播，完整地向?qū)W生展示原子吸收分光光度計(jì)的操作使用方法，將原理等包含在操作過程中一一講解。同時(shí)，將一些典型的課程項(xiàng)目制作成教學(xué)視頻，一方面既豐富了“儀器分析”泛雅課程平臺(tái)，另一方面教師在實(shí)驗(yàn)過程中規(guī)范操作，突出教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。所有視頻均發(fā)布在泛雅課程平臺(tái)上（學(xué)生端顯示為學(xué)習(xí)通），學(xué)生可以隨時(shí)登錄學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)，使教學(xué)不再受時(shí)間和空間的限制，有效拓展了“儀器分析”教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度。

3.2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”，遴選優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源

中國大學(xué)MOOC 有很多免費(fèi)使用的優(yōu)質(zhì)資源，“儀器分析”任課老師精心挑選資料，優(yōu)選合適內(nèi)容推薦給學(xué)生，例如，華東師范大學(xué)“儀器分析實(shí)驗(yàn)”是華東師范大學(xué)精品課程，該課程原理講解深入淺出，實(shí)驗(yàn)演示直觀，示范性強(qiáng)，既適合線上自學(xué)，又可指導(dǎo)線下實(shí)踐，推薦給學(xué)生作為教學(xué)內(nèi)容的有益補(bǔ)充；又推薦了中國藥科大學(xué)的“儀器分析”課程，一則是由長期工作在儀器分析教學(xué)第一線的經(jīng)驗(yàn)豐富的骨干教師傾情講授；二則課程里的視頻案例等都是和藥劑專業(yè)相關(guān)的，和學(xué)生專業(yè)相吻合，有益于提高學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感，也有助于后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)；三則課程以視頻教學(xué)為主，視頻中對(duì)學(xué)習(xí)難點(diǎn)和重點(diǎn)采用圖片、2D和3D動(dòng)畫以及實(shí)驗(yàn)室實(shí)景等多種現(xiàn)代教學(xué)手段展示出來，幫助學(xué)生理解，提高學(xué)生解決問題的能力。

充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”，改進(jìn)授課方式，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極參與的熱情。合理使用互聯(lián)網(wǎng)資料，作為本校課程的有益補(bǔ)充，可拓寬學(xué)生的思路，增強(qiáng)學(xué)生的前瞻性，在掌握“儀器分析”基礎(chǔ)理論和基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決一些實(shí)際問題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的作風(fēng)，使學(xué)生初步具備科學(xué)研究的綜合素質(zhì)。

4 一點(diǎn)思考

“儀器分析”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。在疫情期間學(xué)生不能動(dòng)手操作，也不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，教師更多的是借助“互聯(lián)網(wǎng)+”等手段，利用線上資源指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)前期的方案設(shè)計(jì)以及原理理解和設(shè)備認(rèn)知等，為后續(xù)線下實(shí)驗(yàn)做好充足的準(zhǔn)備，因此在線實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能取代傳統(tǒng)教學(xué)，只能是線下實(shí)驗(yàn)的有效輔助和促進(jìn)。由于新冠肺炎疫情反復(fù)及持續(xù)性，在線教育的廣泛應(yīng)用和常態(tài)化是一種必然[5]，為此,我們將繼續(xù)開展相關(guān)教學(xué)研究。立足當(dāng)前實(shí)際，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式需要做進(jìn)一步調(diào)整和改進(jìn)。從“面對(duì)面實(shí)驗(yàn)教學(xué)”轉(zhuǎn)為“屏對(duì)屏實(shí)驗(yàn)教學(xué)”，如何有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，如何對(duì)線上教學(xué)效果進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)線上教學(xué)閉環(huán)管理，如何推動(dòng)線上與線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)融合，教學(xué)過程管理如何進(jìn)一步規(guī)范化，這些都需要我們?cè)诮虒W(xué)中不斷總結(jié)和改進(jìn)。