2021-4-10 | 教育相關(guān)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,分析測試技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一門獨立的學(xué)科-分析科學(xué)。儀器分析是分析化學(xué)的重要組成部分,也是21世紀(jì)分析化學(xué)發(fā)展的主流。但是,傳統(tǒng)的分析化學(xué)教學(xué)內(nèi)容使得儀器分析課程存在很多薄弱環(huán)節(jié),如只重視知識驗證,忽略技能培訓(xùn),教材相關(guān)知識更新速度慢,達(dá)不到儀器發(fā)展需要,而且今天,分析測試技術(shù)不僅要求操作者分析化學(xué)、光譜學(xué)、色譜技術(shù)、統(tǒng)計方法學(xué)及在不同領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù),還要求具有相應(yīng)軟件系統(tǒng)的使用、儀器的維護(hù)等技術(shù)。因此,如何利用現(xiàn)代的先進(jìn)儀器設(shè)備真正為培養(yǎng)創(chuàng)新性人才服務(wù)是目前現(xiàn)代儀器分析實驗需要解決的問題。
新疆醫(yī)科大學(xué)從2005年開始對分析測試中心進(jìn)行了大力度的投入和改革, 對中心提出了 “以人為本,提高綜合素質(zhì), 產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合”的方針,要求中心定位于為教學(xué)和科研服務(wù),面向全校開放。經(jīng)過近6年的建設(shè),特別是隨著日元貸款項目的實施和省部共建項目的開展,我院分析測試中心的儀器逐步完善,經(jīng)過多年的儀器分析實驗教學(xué)和自身特點,中心在2008年針對各個層次分別以任意選修課、大學(xué)生科研創(chuàng)新計劃、研究生現(xiàn)代分析測試應(yīng)用技術(shù)等課程形式,逐年逐步進(jìn)行開設(shè),并嘗試性地將問題解決(PBL)教學(xué)法引入儀器分析實驗教學(xué),即發(fā)揮了測試中心在教學(xué)服務(wù)中的作用,同時又讓學(xué)生在實際使用分析儀器的過程中,學(xué)習(xí)分析儀器的原理、結(jié)構(gòu)和操作方法,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用分析儀器進(jìn)行物質(zhì)成分分析和結(jié)構(gòu)分析的能力。經(jīng)過三年的積累,中心對儀器分析實驗教學(xué)做了較大幅度的調(diào)整,對以往實驗過程中存在的一些問題,總結(jié)經(jīng)驗,改革教學(xué)方法,完善教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)實踐過程中不斷提高,全面發(fā)展。
一、教學(xué)形式改革
傳統(tǒng)的儀器分析實驗教學(xué)內(nèi)容是依托于理論課的教學(xué),每章或每個授課內(nèi)容之后安排一個相應(yīng)的實驗. 一個班學(xué)生在同一時間做相同的實驗,具體做實驗時,不知所措,實驗報告互相抄襲應(yīng)付了事。但是,學(xué)生通過實驗課學(xué)到的不應(yīng)該僅僅局限于這些,他們應(yīng)該通過實驗課的完成,掌握實驗的設(shè)計方法,了解實際的科研過程,建立起一定的科研思想,這種能力和思想的進(jìn)一步培養(yǎng),才能適應(yīng)對高等藥學(xué)人才的培養(yǎng)要求。
隨著研究生“現(xiàn)代儀器實驗技術(shù)”的開設(shè),本中心建立了一套系統(tǒng)化、實效型的實踐教學(xué)新體系,以傳統(tǒng)手段與現(xiàn)代儀器相結(jié)合的教學(xué)形式,以問題解決(PBL)的教學(xué)方式進(jìn)行實驗技能的培訓(xùn)。采用掛圖進(jìn)行簡單理論的講授;結(jié)合儀器講解儀器結(jié)構(gòu)和操作技術(shù),以認(rèn)知儀器組成、掌握操作技能、建立儀器技術(shù)的方法學(xué)、技術(shù)應(yīng)用等為主要教學(xué)內(nèi)容,中心首次將現(xiàn)代儀器分析實驗改進(jìn)為以10~12人為一組的小組化教學(xué)方式,每班分組后,進(jìn)入測試中心的幾個技術(shù)組;各技術(shù)組有相應(yīng)的1名教師負(fù)責(zé)實驗指導(dǎo),以學(xué)生為主體,讓學(xué)生動手操作,操作時盡量使每個實驗小組的人數(shù)降到2-3人;完成教學(xué)任務(wù)后進(jìn)行技術(shù)組間的輪轉(zhuǎn)。每位學(xué)生在實驗過程中都有機(jī)會與教師直接溝通,及時解決遇到的困難與問題,通過實驗掌握操作技術(shù)獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)分析和結(jié)果討論掌握儀器分析的方法學(xué),提高教學(xué)效果和實驗技能,同時增進(jìn)師生間的交流,達(dá)到教學(xué)目的。充分發(fā)揮了測試中心的現(xiàn)代分析儀器在高校培養(yǎng)人才中的作用。
1.2實驗項目創(chuàng)新
現(xiàn)代儀器分析的特點是全部實驗幾乎都要采用大型精密儀器。而目前所看到的許多儀器分析實驗教材,其內(nèi)容相當(dāng)多是按舊儀器的工作狀態(tài)來編寫的,很難與中心現(xiàn)有的儀器完全相符,致使很多成型的實驗素材,不能很好的應(yīng)用于實驗教學(xué)。因此,根據(jù)中心實驗儀器的配備,不斷總結(jié)實驗內(nèi)容,根據(jù)儀器分析和藥學(xué)及相關(guān)專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,適時地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容, 把新儀器、新方法、新知識引入實驗教學(xué)中去,這樣就能更好地提高教學(xué)效果。
根據(jù)中心現(xiàn)有的大型儀器設(shè)備及目前應(yīng)用較多的各種現(xiàn)代儀器分析方法、原理和實驗技術(shù),我們開設(shè)了以光譜類儀器和色譜類兩大類儀器為主的技能培訓(xùn),光譜類開設(shè)了紫外、紅外、熒光、核磁共振技術(shù)培訓(xùn),色譜實驗中開設(shè)了高效液相、氣相色譜、高效毛細(xì)管電泳技術(shù)培訓(xùn)共計7個項目。在實驗教學(xué)過程中,盡量安排與專業(yè)性質(zhì)有關(guān)的實際樣品測定。如有機(jī)化合物的紅外光譜分析及核磁共振波譜解析,對于加強(qiáng)學(xué)生對紅外光譜及核磁共振波譜儀的理解以及提高學(xué)生的綜合解譜能力有很大的幫助。再如紫外分光光度法測定鹽酸小檗堿含量,包括標(biāo)準(zhǔn)品的配備、樣品的處理、方法的建立和驗證、結(jié)果的分析討論等各步驟都應(yīng)讓學(xué)生全程參與,下一次輪轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)熒光光譜儀是采用熒光光度法進(jìn)行測定,不同方法間橫向?qū)Ρ?,分析其?yōu)缺點和適用性,使學(xué)生綜合的接受知識。色譜類實驗則在學(xué)生原有的理論基礎(chǔ)上要求學(xué)生會對儀器結(jié)構(gòu)、色譜柱、檢測器和測定對象進(jìn)行比較,會看色譜圖和保留時間,會計算分離度,初步學(xué)會所用的GC-2010氣相色譜儀、Waters 2690高效液相色譜儀。通過一系列的講解和實際操作,激發(fā)學(xué)生實驗的積極性。提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
1.3師資力量培養(yǎng)
良好的儀器設(shè)備,有利于得出準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù);而教師隊伍的綜合素質(zhì)提高,有益于教學(xué)質(zhì)量的提高。中心堅持分年度、按計劃將教師送往內(nèi)地單位學(xué)習(xí)現(xiàn)代儀器分析的最前沿技術(shù),積極參加儀器廠家組織的儀器培訓(xùn),使中心教師能更加全面的掌握各類儀器的基本原理、操作技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)和維修維護(hù)。我們實行一臺儀器一位教師負(fù)責(zé)的制度。由于每位教師都是針對一種儀器長期給學(xué)生講解,故對自己負(fù)責(zé)的儀器都非常精專,當(dāng)儀器出現(xiàn)問題時也可以得到及時的解決。經(jīng)過2-3年的技能培訓(xùn)再進(jìn)行儀器輪轉(zhuǎn),可以使每位教師都能夠?qū)Ω鞣N儀器熟知和掌握,達(dá)到既精于各種儀器,同時又能重點突出。
中心還組織全體人員積極配合大學(xué)生科研計劃積極申報課題,通過課題計劃實施,培養(yǎng)具有科研能力,具有解決問題能力的高素質(zhì)人才,同時也提高了自身的科研素養(yǎng)。