探索醫(yī)學(xué)院校儀器分析教學(xué)改革

冉霞 袁見(jiàn)萍

摘要：儀器分析是醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、藥學(xué)等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，其知識(shí)點(diǎn)多、涉及面廣、應(yīng)用性和綜合性極強(qiáng)。本文針對(duì)醫(yī)學(xué)院校專業(yè)和儀器分析的課程特點(diǎn)，結(jié)合本人近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)儀器分析這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段、考評(píng)方式等進(jìn)行了一系列的探索。

關(guān)鍵詞：儀器分析；教學(xué)改革；醫(yī)學(xué)院校

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）42-0107-03

儀器分析是醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、生物技術(shù)及藥學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，通過(guò)采用復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備，測(cè)量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)參數(shù)及其變化來(lái)獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)等信息的一類(lèi)分析方法[1]。儀器分析隸屬化學(xué)學(xué)科，是化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、電子技術(shù)、數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)相互滲透和促進(jìn)的交叉性學(xué)科，其知識(shí)點(diǎn)多，涉及面廣，應(yīng)用性和綜合性極強(qiáng)。醫(yī)學(xué)院校所用儀器分析教材基本是化學(xué)專業(yè)所用教材的壓縮和移植，未能充分體現(xiàn)與醫(yī)學(xué)各專業(yè)學(xué)科的銜接和滲透，教材內(nèi)容總是跟不上儀器的發(fā)展，課程學(xué)時(shí)有限，儀器配備不齊全，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)起來(lái)較為吃力。本人結(jié)合近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)儀器分析這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段、考評(píng)方式等進(jìn)行了一系列探索。

一、教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

1.精選教學(xué)內(nèi)容。儀器分析知識(shí)點(diǎn)多，涉及面廣，應(yīng)用性和綜合性極強(qiáng)，要在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù)，顯然非常困難。教師唯有精選教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生重點(diǎn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)某些儀器分析方法的基本概念及原理，并抽取其共性[2]。如光學(xué)分析部分包括的章節(jié)有：紫外—可見(jiàn)吸收光譜法、紅外光譜法、原子發(fā)射光譜法、原子吸收光譜法、分子熒光光譜法、分子磷光光譜法、原子熒光光譜法。按光譜獲得方式的不同，可分為吸收光譜和發(fā)射光譜，因此，在授課時(shí)可以紫外—可見(jiàn)吸收光譜法重點(diǎn)講授吸收光譜知識(shí)點(diǎn)，以分子熒光光譜法重點(diǎn)講授發(fā)射光譜知識(shí)點(diǎn)。授課時(shí)，各分析法以“基本原理—分析儀器—分析條件—定性定量方法—應(yīng)用”構(gòu)建內(nèi)容主線。對(duì)于同類(lèi)分析法，要突出方法之間的原理和儀器結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系與區(qū)別，可以簡(jiǎn)略介紹各分析方法的原理和儀器結(jié)構(gòu)相同的部分，突出各分析方法的個(gè)性。

2.不同專業(yè)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有所側(cè)重。針對(duì)不同專業(yè)學(xué)科的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生畢業(yè)走上工作崗位后應(yīng)用到的儀器分析技術(shù)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有所側(cè)重，實(shí)行“一專業(yè)一重點(diǎn)”[4]。如藥學(xué)類(lèi)專業(yè)要掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法，則教師應(yīng)側(cè)重介紹跟物質(zhì)結(jié)構(gòu)測(cè)定相關(guān)的紫外光譜、紅外光譜、核磁共振及質(zhì)譜章節(jié)，而醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)專業(yè)對(duì)紫外—可見(jiàn)光譜法、原子吸收光譜法、分子熒光光譜法和電位分析法章節(jié)的內(nèi)容應(yīng)用很普遍，因此在這些章節(jié)應(yīng)適當(dāng)增加課時(shí)的投入。

3.注重與相關(guān)專業(yè)課程的銜接。儀器分析與生物化學(xué)、臨床生物及檢驗(yàn)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、食品衛(wèi)生學(xué)、藥理學(xué)和藥物分析學(xué)等課程內(nèi)容緊密相關(guān)[5]。教師平常要注意相關(guān)課程知識(shí)的積累，上課時(shí)使學(xué)生覺(jué)得儀器分析與后續(xù)課程的學(xué)習(xí)緊密相關(guān)，提高學(xué)生儀器分析的學(xué)習(xí)興趣。如介紹點(diǎn)位分析這一部分內(nèi)容時(shí)，可以聯(lián)系到后續(xù)課程中人體腦脊液中氯離子的測(cè)定、氟喹諾酮類(lèi)藥物的測(cè)定、血糖含量的測(cè)定、血液中Ca2+含量的測(cè)定等，都可以用該章節(jié)的方法。

4.補(bǔ)充新的內(nèi)容。儀器分析發(fā)展非常迅速，新的分析手段、方法不的出現(xiàn)，而現(xiàn)有的教材由于時(shí)效性等，往往跟不上分析手段的發(fā)展和應(yīng)用的速度，這就要求我們?cè)诮虒W(xué)中不要拘泥于現(xiàn)有教材，要根據(jù)各種儀器應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)及時(shí)更新和補(bǔ)充新的內(nèi)容，把各種新理論、新技術(shù)有度地融入教學(xué)，開(kāi)拓學(xué)生視野。如高效毛細(xì)管電泳對(duì)手性藥物、DNA、蛋白質(zhì)和糖類(lèi)等物質(zhì)顯示出優(yōu)異的分離、分析能力[6]。另外，各種新型傳感器的研究發(fā)展較快，并在糖類(lèi)、氨基酸、DNA、抗原、抗體和激素等方面的研究得到應(yīng)用[6]。講解這些內(nèi)容時(shí)，要介紹這些領(lǐng)域的發(fā)展潮流，在章節(jié)的前言和舉例上應(yīng)有所體現(xiàn)，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)到的理論能夠解決實(shí)際問(wèn)題，從而增加學(xué)生學(xué)習(xí)儀器分析的興趣。

二、構(gòu)建多元化教學(xué)手段

1.充分利用多媒體教學(xué)手段。課堂是教師傳授知識(shí)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主要場(chǎng)所，課堂教學(xué)質(zhì)量直接影響著學(xué)生能力的培養(yǎng)[7]。儀器分析課程內(nèi)容抽象，每一類(lèi)分析方法都有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的分析儀器。如何使這些抽象的理論及復(fù)雜的儀器結(jié)構(gòu)變得明白易懂，是儀器分析教學(xué)中面對(duì)的重要問(wèn)題。而目前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，多媒體教學(xué)手段的廣泛應(yīng)用為解決這一問(wèn)題提供了新的途徑[8]。利用Flash動(dòng)畫(huà)、視頻、音頻等多媒體手段，將晦澀難懂的基本原理用生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)和簡(jiǎn)潔的圖表表現(xiàn)出來(lái)，將課堂上無(wú)法畫(huà)出的儀器內(nèi)部構(gòu)造、工作過(guò)程、光路及電路圖等制作成幻燈片，使學(xué)生一目了然。這不僅可以使學(xué)習(xí)過(guò)程變得生動(dòng)，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，起到事倍功半的效果。

2.引入PBL教學(xué)法。PBL教學(xué)法是以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，是基于現(xiàn)實(shí)世界的以學(xué)生為中心的教育方式[9，10]。首先，從實(shí)際生活和工作中選取分析對(duì)象，如利用紫外—可見(jiàn)吸收光譜法測(cè)定血清蛋白含量、熒光分析法測(cè)定腫瘤標(biāo)志物、原子發(fā)射光譜法測(cè)量人體血液中的微量元素、色譜分析法分離抗原中的抗體等。并以解決問(wèn)題時(shí)的邏輯推進(jìn)將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系起來(lái)。這些分析任務(wù)的切入點(diǎn)都是醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的常見(jiàn)問(wèn)題，因此更容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到從理論落實(shí)到實(shí)踐并非難事。

3.利用好網(wǎng)絡(luò)資源。將學(xué)校擁有的一些常用分析儀器，如紫外—可見(jiàn)光譜儀、熒光光譜儀、高效液相色譜儀等儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理以及操作過(guò)程制作成音像供學(xué)生觀看，還可以推薦一些跟儀器分析相關(guān)的記錄片讓學(xué)生課余時(shí)間觀看。這樣不僅可以使學(xué)生對(duì)常用分析儀器的構(gòu)造、工作原理和操作方法有更深的理解，還能大大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置。實(shí)驗(yàn)是儀器分析課程的重要組成部分，目前大部分醫(yī)學(xué)院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)均采用“實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)+教師講解+學(xué)生操作”的模式，受課時(shí)限制，多為一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生只要按照實(shí)驗(yàn)步驟操作即可，學(xué)生的思維被限制，思路得不到擴(kuò)散，無(wú)法將理論與實(shí)際相聯(lián)系。要打破這種局面，就要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做適當(dāng)調(diào)整，削減一些陳舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，結(jié)合醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)特點(diǎn)開(kāi)設(shè)一些綜合性實(shí)驗(yàn)。這樣不僅能讓學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解，還能將學(xué)生從被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)，創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)激情都能大大提高。

2.開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室管理模式大多是學(xué)生實(shí)驗(yàn)課時(shí)到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后立即離開(kāi)。隨著近年來(lái)高校擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)不斷遞增，儀器設(shè)備昂貴導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)目有限，且很多儀器還肩負(fù)教學(xué)和科研兩項(xiàng)任務(wù)，致使實(shí)驗(yàn)時(shí)大部分學(xué)生沒(méi)有實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是當(dāng)代高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)發(fā)展趨向[11]，既可以克服實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，學(xué)生無(wú)法近距離接觸大型儀器的弊端，又對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展提供了條件。開(kāi)放紫外光譜、高效液相色譜、熒光光譜等部分儀器設(shè)備，學(xué)生既可以在教師的指導(dǎo)下開(kāi)展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，也可以做一些教材上比較成熟的實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供便利條件。

3.開(kāi)設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)室。虛擬實(shí)驗(yàn)是指借助多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上營(yíng)造可輔助、部分甚至全部替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的相關(guān)軟件，實(shí)驗(yàn)者可以像在真實(shí)環(huán)境中一樣完成各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[12]。設(shè)備配備不齊全是儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的主要問(wèn)題，而虛擬實(shí)驗(yàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬操作，包括實(shí)驗(yàn)方法、操作條件、步驟等選擇全程模擬，形象直觀，便于學(xué)生自學(xué)。對(duì)實(shí)驗(yàn)課堂開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)，教師也可要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的預(yù)習(xí)和模擬實(shí)驗(yàn)后再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作，這樣不僅可以加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理方法的理解，還可大大縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。一些實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有的儀器設(shè)備，學(xué)生也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)掌握這些儀器分析方法和手段，開(kāi)闊視野，同時(shí)也節(jié)約了資源和經(jīng)費(fèi)。

四、改善評(píng)教系統(tǒng)

考核是對(duì)教學(xué)效果的檢驗(yàn)，是教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一般的課程考核是一張?jiān)嚲?，教師根?jù)卷面成績(jī)對(duì)教學(xué)效果及學(xué)生成績(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)，而很多學(xué)生平時(shí)不認(rèn)真學(xué)習(xí)，考前突擊，死記硬背，考試成績(jī)無(wú)法真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。為此，須采用更科學(xué)、多樣化的考核形式。其中，考試成績(jī)占60%，期末考試試卷應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱要求涵蓋各章節(jié)重點(diǎn)要求掌握的內(nèi)容，分值比例合理，題型可包含選擇、填空、簡(jiǎn)答、計(jì)算主客觀題型，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)基本概念、基本理論及知識(shí)應(yīng)用的掌握情況。平時(shí)課堂表現(xiàn)占10%，教師在講授新的章節(jié)前可提出較簡(jiǎn)單的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題供學(xué)生思考，上課時(shí)可提問(wèn)檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況。講完一個(gè)章節(jié)的內(nèi)容后可留一些思考題，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)找出解決問(wèn)題的方法。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、操作及實(shí)驗(yàn)結(jié)果占20%，課后作業(yè)完成情況占10%。采取上述考核方式，做到了既考知識(shí)又考能力和綜合素質(zhì)，使考試真正成為檢測(cè)和促進(jìn)教與學(xué)的有效手段。

五、教師自身素質(zhì)的提高

醫(yī)學(xué)院校教師不僅要具有強(qiáng)硬的專業(yè)功底，還應(yīng)具備一定的醫(yī)學(xué)知識(shí)修養(yǎng)，在教學(xué)中更多地將儀器分析知識(shí)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合。醫(yī)學(xué)院校的儀器分析教師，大多畢業(yè)于綜合性或師范類(lèi)大學(xué)的化學(xué)專業(yè)，不具備醫(yī)學(xué)相關(guān)知識(shí)，對(duì)醫(yī)學(xué)前沿也不是很了解，因此教學(xué)過(guò)程中，常常不能將儀器分析教學(xué)跟醫(yī)學(xué)前沿相聯(lián)系，這不僅會(huì)使教學(xué)與醫(yī)學(xué)專業(yè)課脫節(jié)，還會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。為了更好地將儀器分析知識(shí)融入醫(yī)學(xué)相關(guān)知識(shí)醫(yī)學(xué)，筆者平時(shí)也看一些醫(yī)學(xué)類(lèi)書(shū)籍學(xué)習(xí)相關(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí)，收集相關(guān)前沿知識(shí)，通過(guò)主動(dòng)聽(tīng)相關(guān)醫(yī)學(xué)講座、圖書(shū)館查閱醫(yī)學(xué)資料、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等途徑，不斷提高自身醫(yī)學(xué)知識(shí)修養(yǎng)，提高教學(xué)水平。

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