“仪器分析”课程教学的几点思考

李芳芳

重庆三峡学院生物与食品工程学院 （重庆404020）

“仪器分析”是以测量物质的物理性质为基础的分析方法，具有简便、快捷、灵敏、易于实现自动化等特点而被广泛运用于生活和生产[1]。传统的分析手段和分析方法尽管能从宏观上了解和掌握食品的组成成分以及其在加工、生产中的变化，但已不能完全适应现在食品加工业的要求。故仪器分析技术已成为食品分析中不可或缺的重要分析手段[2]。“仪器分析”课程是重庆三峡学院生物与食品工程学院为食品质量与安全专业本科学生开设的一门专业基础课，主要介绍各种现代仪器分析技术的方法原理、仪器结构和应用。结合作者个人挂职经历和课程思政谈谈对“仪器分析”课程教学的探索和思考。文章旨在：增加学生的学习积极性，提高教学成效；有效融入课程思政，提高学生的责任感、使命感和职业道德感；加深与同行的交流，且为“仪器分析”课程的教学提供一定参考。

1 “仪器分析”课程教学现状

“仪器分析”在重庆三峡学院生物与食品工程学院开设的理论教学32学时、实验教学32学时。鉴于课程内容的繁杂和学时的有限，理论教学中只重点选取部分章节进行介绍，包括：光分析中的原子吸收光谱分析、紫外吸收光谱分析、核磁共振波谱法；色谱分析中的气相色谱分析和液相色谱分析；质量分析中的质谱分析。电化学分析未进行深入介绍。课程主要介绍这些常用仪器的基本原理、基本结构、仪器分析的特点、应用范围以及各种分析仪器的基本操作方法和实验数据的处理方法。“仪器分析”是涉及物理、化学、数学和计算机学等多学科为一体的交叉学科。知识面涉及广泛且具有一定的深度和难度，仪器工作原理抽象复杂[3]。学生理化基础相对薄弱，有的学生甚至是文科调剂的，所以大多都会觉得学起来困难、吃力，缺乏信心。

同时“仪器分析”又是一门技术性很强的课程，理论知识最终都要落实到实际的仪器操作和数据分子，所以仪器分析实验教学尤为重要。但在教学过程由于客观条件的限制也会存在诸多不足。如学院虽然配备有气相色谱、液相色谱、质谱仪等大型仪器设备，但这些设备和耗材相对较为易损且昂贵，主要由教师进行操作演示，学生独立操作的机会甚少。实验教学更多的是通过小组学习的方式先对仪器各个组成部分进行逐个的认识和讲解，通过虚拟仿真软件开展模拟实验，进一步了解仪器的基本结构，在线上进行仪器的虚拟操作，熟悉仪器的基本使用[4]。虚拟仿真实验与传统实验教学优势互补，能一定程度提升本科实验教学质量[5]。但只能让学生初步熟悉仪器的使用过程和实验的基本流程，缺乏代入感，学生很容易出现只是“看会了”的问题，离开电脑实际使用时仍是茫然的状态。最终导致学生对仪器分析的理解更多还是停留在理论层面，动手能力比较欠缺。

2 教学考多方面提升教学效果

基于课程的课程特点和学生学习状况，在教师教授、学生学习和考核三管齐下，极力促进学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。

教学方面，教师要培养学生养成良好的学习习惯，同时排解学生的畏难情绪，让学生有积极的心理状态。梳理好教学内容，让学生掌握课程大致框架，再逐一讲解，循序渐进，细致填充。课前，安排预习，让学生初步了解课堂内容。课上，深入浅出，要重难点突出，在课堂内容上适当做减法，切勿满堂灌。课程本身内容比较枯燥，要创造轻松的教学环境，丰富教学方法。多利用网络优秀的视频资源，采用直观动态的动画或者视频进行仪器的介绍往往更能吸引学生的注意力，印象也会更深刻一些。再结合实验课仪器的实地讲解和使用，进一步加深理论知识的巩固。课后，安排观看相关仪器设备的企业培训，夯实理论基础，增加实践经验。精心设计教学，充分利用信息化手段，将线上和线下有机结合，使其优势互补，实现教学效果的最优化[5]。

学生学习方面，成立学习小组，给学生布置具体的探究性学习任务，学生查阅资料，对知识体系进行整理，再选出代表进行讲解，其他学生积极提问，最后由教师进行总结，以达到共同学习的目的。如自主学习色相色谱或高效液相色谱的相关文章并撰写学习体会等。

考核方面，完善综合考核评价机制，减少传统的期末试卷考核的比例，增加过程性考核。如课堂表现、小组汇报表现、作业情况等，重视课堂的参与性和纪律性，减少无效的课堂听课。不仅考核学生对基础知识、基本理论的掌握，更考核学生独立思考、分析和解决问题的综合素质。

3 从实际应用出发，有的放矢

掌握扎实的理论基础，扩展实践应用学习，增加实验实操，真正从实践使用中加强理论知识的理解和深化。仪器分析在食品中运用广泛，教学也应该结合市场实际应用需求，跟随科技进步的脚步，在课堂教学中有的放矢。

3.1 “仪器分析”理论知识与实践结合意义重大

通过理论与实验的结合，学生可以更好地掌握实验技能和理论知识，提高实践能力。这对于未来的科研和工作都有很大的帮助。培养创新思维：理论与实际的结合往往能激发学生的创新思维。在分析和解决问题的过程中，学生可以发现新的问题、提出新的观点，并尝试设计和改进实验方案，从而培养创新思维。提升教学质量：教师可以通过实验和科研项目等多种方式激发学生的学习兴趣和能力，帮助学生更好地理解和掌握理论知识。服务社会需求：仪器分析在许多领域都有广泛的应用，如环境监测、药物分析、食品安全等。通过理论与实际的结合，可以更好地满足社会对这些领域的需求，为社会的发展做出贡献。

3.2 理论与实践的有效结合方式

结合实际案例：教师在授课过程中可以结合实际案例，例如环境污染物的检测、药物分析等，让学生更加深入地理解理论知识在实际中的应用。教师去到一线对口单位进行挂职，可以了解相关对口单位对毕业生的岗位需求和岗位要求，使教师所教、学生所学与市场有机结合。如有针对性地了解检验检疫经常使用哪些大型仪器，对哪些专门技术人才需求较高，根据市场调研情况进一步合理安排教学和实践内容，让学生学有所用，如：重金属的检测常用到电感耦合等离子体-质谱法、石墨炉原子吸收光谱法；蔬果农残检测常用液相色谱-串联质谱法。通过深入切实了解质检部门是通过什么方法检测和监测所生产食品的质量，让课堂实验融合生产实际，摒弃一些陈旧的技术手段。通过记录一些真实检测视频、操作流程视频等丰富教学授课内容、教学案例，使讲课能更加贴近实际，激发学生学习兴趣，提升教学效果。另外也可以从一线单位带回新理念、新知识、新工艺等，收集资料、整理案例充实到课堂。让学生更加适应社会的需求，就业时有更大的竞争力。结合自身挂职锻炼的深刻体会现身说法，把工作经验结合理论知识运用到教学案例中，更好地激发学生学习兴趣，起到提升教学成效的积极作用。

除此之外，学生可以通过自主探究和虚拟仿真实验的方式，在实验中发现问题、解决问题，从而更好地掌握实验技能和理论知识。另外也可以参加科研项目：通过实际操作掌握各种分析方法的实际应用技巧和注意事项，同时也可以为未来的从事相关检测工作打下基础。

4 课程思政有机融入

“仪器分析”课程的教学改革，一方面要注重加强基础专业知识的传授和实操能力的培养，更重要的是要落实教育“立德树人”的根本任务，发挥专业课的育人功能，做到专业课与思政课同向同行[5]。在课程教授的同时，融入思政要素，培养学生正确的世界观、人生观和价值观，恪守职业道德，养成严谨规范的科学作风和适度节约的良好美德。在此结合个人挂职经历，提出一些课程思政要素。如课堂可以通过讨论一些社会热门话题、民生健康话题，创造轻松的课堂情境，引发学生的学习兴趣，调动学生的学生激情，如探讨现实中对三聚氰胺的检测、农残兽残的检测、重金属的检测等。三聚氰胺事件的发生提醒我们食品安全问题的重要性，基于此我们应该引导学生要有社会公德心，坚守职业道德，不唯利是图，也让学生意识到现代仪器分析技术也要保持不断的进步和更新才能适应时代发展，实现食品检测更快速、灵敏和准确[6]。

原始记录不能缺，记录数据要准确。要培养学生尊重科学事实，树立正确的理想信念。实验过程都要详细记录，包括称量样品都必须要进行称量登记，详细记录称量物质和称量质量等信息。要如实记录实验原始数据，不容许任何有意的篡改和修正，要尊重事实，恪守初心，牢记使命。科学是以数据说话的，任何科学结论都需要数据支撑。数据不严谨、不真实就会产生不正确的结果，尤其是对涉及国计民生问题时，错误的数据很可能会导致错误的决策，从而造成巨大的损失。更不能唯利是图，篡改检测结果，坚决避免学术不端行为的发生。树立严谨细致的科学作风不仅达到教授学生相关专业知识的目的，更教育他们要培养正确的“三观”，严守职业道德，树立正确的理想信念，遵守国家法律法规，不唯利是图，树立民族意识，合理运用所学知识服务现代文明生活。

操作规范，严格实验。食品安全标准是对食品中有害物质的限制和准则，而且只有通过食品检验，才能保证食品质量符合食品安全标准，从而将其作为安全食品进入市场，进而保障食品安全[7]。未来可能有些学生会从事质检相关的工作，在质检时就必须严格按照国标标准进行相关指标的检测分析，明确检测方法，严格检测程序。实验过程必须严肃认真，科学严谨。注重细节，规范标签书写，随时整理实验台面，养成良好的实验习惯。食品安全检测工作是保障食品安全的重要手段，质检人员必须保持认真严谨的工作态度和负责的职业道德。食品安全涉及国计民生，监管人员和检测人员都必须坚守底线，绝不能让“三鹿奶粉事件”再次发生。

让节约走进实验室。节约是中华民族传统美德，国家号召全民行动起来建设资源节约性社会，作为新时代的青年学子，应将这种传统美德继续发扬光大。在“仪器分析”课程的实验教学中，也应该始终贯穿适度节约的原则。比如称量时，要遵守药品不重新倒回试剂瓶的原则，所以称量时要少量多次称量，尽量使浪费达到最小。又如及时关水、断电，减少水、电的浪费，减少人为不注意导致的玻璃仪器的损坏等[8]。在贯彻落实科学发展观、构建和谐社会、实现全面建成小康社会的宏伟目标过程中，建设节约型社会具有长远的意义。高校作为人才的培养重地，更应在教学过程中时刻体现节约意识。

将课程思政融入“仪器分析”课程是培养学生综合素质、增强其社会责任感和使命感的重要途径。通过优化课程内容、创新教学方式、强化实践环节和提高教师素质等方面的工作，可以实现全课程育人的目标，培养出更多具有社会责任感和使命感的优秀人才。

5 结语

仪器分析是科技进步、时代进步的体现，“仪器分析”的课程教学对于食品质量与安全专业的学生而言是必要的也是必须的。通过课程的教授，我们希望学生不仅能掌握一些重要仪器的特点、组成和使用，更重要的是希望学生能在冰冷的仪器设备背后找到正确的人生观、价值观，树立正确的理想信念和职业道德，保持认真严谨的科学作风。激发学生至诚报国的情怀，在民族复兴的伟大征程中，培养肩负国家发展的责任感和使命感。