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摘 要：《仪器分析》是中药学及相关专业最重要的基础课程之一。针对本校学生对于《仪器分析》课程的学习存在认识不足、学习方法不当、学习功利性严重、实践性不强等问题，采取一系列的教学改革措施，充分调动学生学习的主观能动性，提高学生提出问题及解决问题的能力，培养学生的综合素质，极大地改善学生的学习效果。
关键词：课程思政；学习功利性；学习通；虚拟仿真实验室
本文引用格式：刘威，等 . 中医药院校《仪器分析》课程的改革初探研究 [J]. 教育现代化 ,2020,7(34):72-75.
Research on the Reform of Instrument Analysis Course in Colleges and Universities of Traditional Chinese Medicine
LIU Wei，XU Ke-jin，XU Jia-ming，LV Zhe，LI Dan，LI Na
（Changchun University of Chinese Medicine，Changchun Jilin）
Abstract: Instrumental Analysis is one of the most important basic courses for students majoring in traditional Chinese medicine. In view of the students’ insufficient understanding, improper learning methods, serious study utilitarianism and weak practice in the study of 《 Instrument analysis 》 course, a series of teaching reform measures were adopted Fully mobilize students' subjective initiative, improve students’ ability to raise and solve problems, cultivate students’ comprehensive quality, and greatly improve students’ learning effect.
Key words: Ideological and Political Education; Learning utility; Learning through; Virtual simulation laboratory
一 引言
习近平总书记对我国中医药事业发展极为重视， 中医药发展处于天时、地利、人和的大好时机。长春中医药大学是吉林省唯一一所省属重点中医药院校， 加上吉林所处的地域优势，本校承载着建立文化自信、弘扬中医药文化的重要使命。学校在发展过程中， 中药学及相关专业的学生的素质对于中医药发展至关重要。为培养综合型应用型人才，本文在基础课机器分析的教法和学法上进行了深入的探讨。
仪器分析是通过用精密分析仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，是化学学科中的一个重要分支。仪器分析是我校中药学及相关专业的基础课程之一。近年来，随着现代科学技术的不断进步， 仪器相关的技术、方法以及设备日新月异，需要中药学及相关专业的学生能够熟练操作并精通各种分析仪器。因此，通过本门课程的学习，学生应掌握仪器分析方法的原理和应用范围，熟悉常用分析仪器结构，培养学生根据实际分析目标对象的性质能够选择合适的分析方法或手段解决实际问题的能力， 具备能够综合运用所学理论知识，为将来进入相关行业工作和科学研究创新打下理论及实践基础。
二 存在的问题
（一） 学生对于本课程的认识程度不够，学习功利化现象严重，缺乏学习兴趣
仪器分析面向的授课对象是药学院各专业的大二学生，大部分学生不能深入了解本门课程在整个课程体系中的作用，不明确学有何用。随着就业形式日趋严峻，大学生功利化学习倾向严重 [1]，部分学生偏重于实用知识技能，对于像仪器分析这样理论抽象、内容繁杂，仪器结构复杂的课程，学生学习的主观能动性大大降低，表现乏味没有兴趣甚至抵触排斥的现象。在功利思想的引导下，只注重学习结果而不注重过程的学生比比皆是，取得高分， 就是为了评优评奖，而忽视学习本身的乐趣。再者部分学生丧失了学习本身具有的探索性和趣味性。课前不预习、课后不复习、考前突击的现象较为普遍 , 平时部分学生沉迷于电子游戏与泡沫剧，无法收心认真听课与复习，抱着老师期末“划范围”突击的侥幸心理，所以挂科率一直居高不下。
（二） 学习方法存在误区，自主性学习能力弱，学习效果差
在我国传统的教学理念下，学生习惯了倾听与接收，自主学习能力已经被弱化 [2]。具体体现在学生不会听课，纠结于听不懂的地方，头脑中没有知识脉络，理论知识点没掌握急于做题，结果往往张冠李戴。另外有一部分学生经历应试教育的高考题海战术，考进大学后，面对这种课下时间自我掌控的模式，不知如何学习，失去了学习目标，没有奋斗的方向，再者缺乏自律，对所学专业认识不够， 任由自己放纵下去而一发不可收拾。人本主义心理学家卡尔·罗杰斯于 1952 年就已提出“以学生为中心”的教育命题 [3]， 提出学习是人实现自我价值的需要和个人潜能与人格的充分发展。因而，学习是学习者的事情，只能靠学习者自己的努力来获得成果。随着时代对于人才理念的更新与升级，培养创新型人才迫在眉睫，面对全国高校教学改革形势下， 所学内容不变课时数减少，相当一部分内容需要学生课下自主学习完成，因此，学生的自主学习能力亟需提高。
（三） 教学内容陈旧，验证性实验、实验课时所占比重不合理
近年来，随着科学技术的发展，分析仪器发展日新月异，国内外都加大了仪器分析实验课的比重， 由此可见其重要性 [4，5]。我校仪器分析课程的讲授还是以教师为主体，学生被动的接受，只注重理论知识的介绍，满堂灌的教学模式，而忽略学生能理解和接受多少，课后反馈和学生交流做的不够，部分内容理论教学与实践教学分离，考核主要以理论考试为主，考试方法单一，缺乏实验考核标准，存在重理论轻实验的现象。另外在讲授仪器时，讲授内容陈旧，没能把基础和前沿的技术结合起来，教师所用教材落后与仪器的发展。如在讲授质谱仪时， 质谱串联的方式越来越多，如常用的四级杆串联（Q-Q-Q）、四级杆线性离子阱串联（Q-Trap）、四级杆飞行时间串联（Q-TOF）、飞行时间离子阱串联（IT-TOF）等。另外，在现行的仪器分析实验教学中， 实验课与理论课配比为 1：1，验证性实验所占比例为 4/5，例如 HPLC 测甲硝唑含量的实验，学生按照老师设定好的程序进行操作，遇到问题，老师再给予指导。对中药学、药学等不同专业而言，相同的实验内容不能达到人才培养的目标，学生面对单一、缺乏设计及创新性的实验没有新鲜感、挑战性而失去兴趣。实验报告仅为了平时成绩而应付了事，没有意识到原始数据与报告的重要性，学生养成很不好的职业习惯。
三 应对策略
（一） 将思政融入课堂，提高学生对该课程的认知能力，培养学生严谨、实事求是的科学态度
针对学生对于本课程的认识程度不够，学习功利化现象严重的问题，在讲授课程中辅助情境还原、案例分析和分组讨论等教学方法，把思政教育元素融入到仪器分析课程教学中。如在讲仪器分析在检测中的应用，可以引用一些近些年食品药品安全问题作为导课，如 2018 年第 3 期吉林省食品药品监督管理抽检调味品、肉制品、蔬菜制品、方便食品、蜂产品、酒类、粮食加工品、食用油、油脂及其制品、水产制品、婴幼儿配方食品、食用农产品 11 类食品465 批次样品，肉制品 35 批次，不合格样品 8 批次；蔬菜制品 26 批次，不合格样品 2 批次，不合格产品都与我们的生活息息相关，严重危害我们的身体健康。在授课时可以把造假给社会和生命带来的危害通过实例讲述给学生，进而引申学生对职业道德和社会责任感的思考、对分析检测人员责任意识的审视。再如讲授核磁共振波谱法的发展史时，学生利用网络查阅资料，了解科学家发现核磁共振现象的经历，和他们不怕牺牲追求真理的精神，让学生树立踏实肯干和艰苦奋斗的科学精神 [6]。将课程思政引入课堂有理由引导学生树立正确的人生观，价值观，关心时政，鼓励学生勇于担当，认真学习，培养专业素养和社会责任感。
（二） 利用学习通与传统课堂混合课堂模式，增强师生交互和学生的自主学习能力
为提高仪器分析的教学效果，可以利用超星移动学习通平台与传统课堂相结合方式，学习通是集各种教学资源于一体的一种教学平台 [7，8]，现代大学生对互联网教学平台有着浓厚的兴趣和强烈的探索欲望，现所授中药制药专业 32 人均能熟练使用学习通教学平台。同时学习通不仅可以面向笔记本电脑，还可以在手机和平板上下载 APP 供人使用的一款终端移动平台，不受时间地点限制，可以利用碎片化的时间在线阅读、做笔记、做作业等实现多种形式的自主学习。另外，教师可以利用平台实现通知、签到、主题讨论、上传、下载、测试、评分及数据统计，把其与传统课堂教学有机结合起来 [9-11]，还可以通过学习通实现教学交互，教师可以发起投票、问卷、作业考试测验、评分等功能，便于教学效果能得到及时的反馈。混合课堂模式要求对教师提出更高的要求，课下必须精细设计课堂中的每个环节， 以仪器分析紫外可见分光光度法中的一节课为例， 课程流程图要详细的设计出来，如图所示，经实践教学效果明显好于之前的传统课堂。这种混合式课堂模式既发挥了教师引导、启发、监控学习过程的主导作用，又充分体现了学生为主体的主动性与创造性。
虚拟实验室的概念是由美国学者威廉沃尔夫在1989 年首次提出，近些年，我国的虚拟实验室建设越来越受到重视，国内很多化学类专业在实验教学和科研中已开发和应用虚拟仿真技术 [12]。虚拟仿真技术在仪器分析实验教学中具有明显的优势。可以预先仿真设计和模拟化学实验，仿真模拟成功后再进行常规化真实化学实验，避免浪费实验耗材，丰富实验内容，学生不仅学习提高理论知识及实验操作技能，同时培养了思考、分析和解决问题的能力 [13-16]。此外 ,虚拟仿真实验可通过远程教育实现教与学的时空分离，增强学习的科学性、趣味性、兴趣性。通过课前仿真模拟实验，同学们明白了实验基本操作过程， 了解可能存在的安全隐患，再做真实实验时就可以避免安全事故的发生。
仪器分析实验是中医药院校的基础实验课程 , 药学院开设的所有专业都上该门课程，人数较多， 仪器数量有限。为了加深学生对分析方法的基本原理和仪器结构的了解 , 提高学生对大型仪器的操作技能 , 调动学生的学习兴趣 , 如果采用传统的仪器分析课授课方式，多媒体视频教学及教师亲自演示教学法，学生对于仪器抽象的原理及构造难以理解，学生只是被动的接收知识，又因实验设备不足，实验条件有限，学生只注重实验结果忽视实验过程，难以将所学知识应用到实践当中去。虚拟实验室借助于图形图像、仿真和虚拟现实操作流程等技术，在计算机上所营造环境和画面可辅助或部分代替传统实验各个操作环节的相关软硬件环境 [17-19]。虚拟实验室具有系统内容丰富、生动直观、示范性强、实时检测和考核等特点，为仪器分析教学改革提供了新的方向。
（四） 增加设计性实验比重，设立仪器管理学生助教岗位，提高仪器利用率
现行仪器分析实验课内容多为验证性实验，设计性实验比重小仅占 1/6，不利于学生创新能力的培养，应加大设计性实验比重，如老师提出问题，让学生自行查阅文献，设计实验，对学生提出的实验方案组织分组讨论，由学生讨论提出修改方案，预测实验结果，进行验证实验。最后，学生通过实验结果分析，写出实验报告，进而掌握教学知识点。例如，开设“绿叶植物中叶绿素含量测定”的实验中，首先学生要对定量绿叶植物中的叶绿素进行提取，定容，之后分别在两个波长处测得叶绿素总的吸光度值，组成二元一次方程组，最后解出叶绿素 a、b 的含量。在这个设计性实验中，学生自行设计方案， 包括绿叶植物的称量质量、提取溶剂的选择、提取溶液的稀释倍数、测定波长的选择、紫外可见分光光度计的使用、叶绿素 a、b 含量的计算；最后进行实验方案和实验结果的整合。另外仪器分析是一门以实践为导向的学科，操作仪器越熟练，对理论课的理解与认知会越深，因此应增加仪器分析课程的学时数。但由于在学时设定的限制，学校可考虑设立一些勤工助学岗位，通过实践考核竞聘上岗，合格的同学负责仪器设备的使用、维修及保养，有解决不了的问题及时向实验中心反馈。其他人若使用仪器，可以采用网上预约制，合理安排时间熟悉仪器的操作，做到真正的仪器开放，提高仪器的利用率。
四 结论
本文结合该校的实际情况，对目前仪器分析课程存在的问题，从教学内容、教学方法、实践考核等方面提出了相应的策略。仪器分析改革任重道远， 对于目前存在的问题，及时解决，不断完善，加强实践，才能培养出中医药现代化创新型人才。
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