科研與教學(xué)相融合的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索

科研與教學(xué)相交融的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式探究〔〕:

摘要：在"雙一流";建立的大背景下，科技創(chuàng)新已成為高校人才培養(yǎng)的核心內(nèi)容，將科研創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合,全面施行素質(zhì)教育，對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才具有重要的戰(zhàn)略意義。構(gòu)建學(xué)生的科學(xué)思維形式和培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)是儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最終目的，建立教學(xué)科研協(xié)同育人的創(chuàng)新形式，是實(shí)現(xiàn)這一目的的有效途徑。本文系統(tǒng)總結(jié)了中醫(yī)藥院校儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題，探究科研與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相交融的理論形式，為中醫(yī)藥院校本科中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：儀器分析；科研與教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

本文引用格式：徐文娟,等.科研與教學(xué)相交融的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式探究[J].教育現(xiàn)代化,2022,7(50):54-57.

ExplorationofExperimentalTeachingModeofIntegratingScientificResearchandTeachinginInstrumentalAnalysisExperimentalTeaching

XUWen-juan,LIUYing

(SchoolofLifeSciencesofBeijingUniversityofChineseMedicine,Beijing)

Abstract:Underthebackgroundof"double-first-class";construction,scientificandtechnologicalinnovationhasbeethecorecontentoftalenttrainingincollegesanduniversities.prehensiveimplementationofquality-orientededucationbybiningwithscientificresearchandexperimentalteachinghasimportantstrategicsignificanceforcultivatinginnovative,interdisciplinaryandappliedtalents.Constructingstudents"scientificthinkingmodeandcultivatingstudents"scientificresearchqualityaretheultimatepurposeofinstrumentalanalysisexperimentteaching,andestablishinganinnovativemodeofcollaborativeeducationinteachingandscientificresearchisaneffectivewaytoachievethisgoal.Inthispaper,wesummarizedthecurrentsituationandmainproblemsofundergraduateexperimentalcoursesandexploredthepracticepatternofintegratingscientificresearchandteaching.ItprovidesusefulreferenceforthefuturereformoftheteachingofinstrumentalanalysisexperimentinTraditionalChinesemedicineuniversities.

Keywords:Instrumentalanalysis;Interactionwithteachingandresearch;Experimentalteaching;Teachinginnovation

一引言

人才培養(yǎng)是大學(xué)的根本任務(wù)，也是國(guó)家"雙一流";建立的中心工作。提升教育效勞經(jīng)濟(jì)社會(huì)開展才能，必須堅(jiān)持"人才、學(xué)科、科研";三位一體協(xié)調(diào)開展，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才，以實(shí)現(xiàn)建立世界一流大學(xué)和一流學(xué)科的戰(zhàn)略目的[1,2]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教學(xué)過程的重要組成局部，高程度的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的根底，是衡量高?？蒲谐潭鹊臉?biāo)準(zhǔn)，是建立世界一流大學(xué)的重要支撐。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生穩(wěn)固和強(qiáng)化課堂理論教學(xué)內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)，是理論知識(shí)的詳細(xì)理論，也是對(duì)理論教學(xué)成果的檢驗(yàn)【3】。因此，重視和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常必要。

儀器分析是中醫(yī)藥院校中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)根底課程，是一門理論性強(qiáng)和應(yīng)用性廣的理論課程，在中藥質(zhì)量控制和創(chuàng)新中藥研發(fā)中發(fā)揮重要的作用，因此儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)在其課程體系中顯得尤為重要[4,5]。隨著中醫(yī)藥事業(yè)的蓬勃開展，社會(huì)對(duì)中醫(yī)藥專業(yè)人才需求已經(jīng)從單純的掌握理論知識(shí)轉(zhuǎn)向具有較強(qiáng)的動(dòng)手才能和綜合技能的應(yīng)用型人才。科研是高等學(xué)校開展和傳播科學(xué)文化的重要方法。科學(xué)研究對(duì)于大學(xué)，具有雙重意義和雙重作用。教學(xué)活動(dòng)是科學(xué)研究的根底和源泉，科研活動(dòng)是進(jìn)步教學(xué)程度和質(zhì)量的有力途徑[6,7]。將科研理念融入儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以科研思維貫穿整個(gè)教學(xué)過程，是"雙一流";建立的大背景下推動(dòng)中醫(yī)藥院校儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作改革的重要途徑。

二教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

儀器分析實(shí)驗(yàn)著重于理論知識(shí)在理論的應(yīng)用，可以為根底實(shí)驗(yàn)和科研探究提供理論支持和數(shù)據(jù)保障。中醫(yī)藥院校開設(shè)儀器分析實(shí)驗(yàn)課程，其目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立考慮和系統(tǒng)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的才能，為學(xué)生將來從事中藥質(zhì)量控制和創(chuàng)新中藥研發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)的根底。近年來，儀器分析技術(shù)飛速開展，信息化程度的不斷進(jìn)步，儀器分析實(shí)驗(yàn)在中藥學(xué)相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究中的重要性日益凸顯。現(xiàn)行的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式是以教師為主體的，其弊端是抑制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。詳細(xì)問題主要集中在以下三點(diǎn)。

〔一〕學(xué)生重視程度不夠

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以有效培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的才能，是進(jìn)步大學(xué)生理論才能的重要途徑，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為主體。然而目前中醫(yī)藥院校中儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生為主體的教學(xué)形式尚未完全形成。儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)儀器依賴性較高，局部學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理論內(nèi)容〔實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理等〕不明晰，只是按照實(shí)驗(yàn)步驟、程序機(jī)械的操作儀器來完成實(shí)驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量有限，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)過程中，有些學(xué)生并沒有參與到詳細(xì)實(shí)驗(yàn)操作中。此外，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也很少包含實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，這些環(huán)節(jié)在儀器分析測(cè)試中也起著至關(guān)重要的作用，學(xué)生的創(chuàng)新性思維也得不到充分發(fā)揮。因此，將學(xué)生興趣與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思維的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、以及通過理論獨(dú)立解決問題的才能，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式和教學(xué)方法革新的焦點(diǎn)問題。

〔二〕無視樣品前處理環(huán)節(jié)

中藥材和中藥制劑典型特點(diǎn)為成分復(fù)雜且含量均相對(duì)較低，因此樣品前處理在中藥樣品分析中起著至關(guān)重要的作用。選擇適宜的樣品前處理方式，制備符合儀器分析要求的供試品溶液，是利用現(xiàn)代儀器分析中藥成分的前提。實(shí)際教學(xué)過程中，受到課時(shí)的限制，實(shí)驗(yàn)用樣品是由教師提早準(zhǔn)備，學(xué)生很少或幾乎不參與樣品的前處理，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)樣品前處理認(rèn)識(shí)程度不夠，不能充分掌握儀器對(duì)樣品的要求和適用范圍。學(xué)生分析問題和解決問題的才能難以得到全面進(jìn)步，阻礙高技能創(chuàng)新人才培養(yǎng)[8]。

〔三〕缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的分析

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)穩(wěn)固本專業(yè)的根底理論，純熟掌握專業(yè)相關(guān)的根本技能，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的才能，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)思維和創(chuàng)新精神?，F(xiàn)行的儀器分析實(shí)驗(yàn)課評(píng)分主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況以及數(shù)據(jù)處理結(jié)果作為主要的評(píng)分根據(jù)。事實(shí)上，學(xué)生參與的實(shí)驗(yàn)過程，原理的掌握、操作的標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描繪與分析更能表達(dá)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新思維?，F(xiàn)行的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中更關(guān)注結(jié)果而無視產(chǎn)生結(jié)果的實(shí)驗(yàn)過程，不利于學(xué)生追溯影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素，不利于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的才能，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與度不高。

三科研引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式探究

將學(xué)生興趣與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思維的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、以及通過理論獨(dú)立解決問題的才能，是儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式和教學(xué)方法革新的焦點(diǎn)問題。將科研教學(xué)形式貫穿儀器分析實(shí)驗(yàn)，更加注重應(yīng)用性和理論性，以科研思維引導(dǎo)學(xué)生積極探究理論，將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)課程有機(jī)聯(lián)絡(luò)起來，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)和科學(xué)研究才能，以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才的需要，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，提升學(xué)生將來就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。探究科研與教學(xué)相交融的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式如圖1所示。

〔一〕科研教學(xué)形式，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究性

現(xiàn)行的儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式是基于理論課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)的，無法充分表達(dá)學(xué)生的興趣和實(shí)際研究的需求，無法激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，將教學(xué)重點(diǎn)由"教";向"學(xué)";轉(zhuǎn)化，是儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須面對(duì)和解決的問題。將科研教學(xué)形式貫穿儀器分析實(shí)驗(yàn)，更加注重應(yīng)用性和理論性，以科研思維引導(dǎo)學(xué)生積極探究理論，將理論知識(shí)與動(dòng)手才能嚴(yán)密結(jié)合，必能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣從而進(jìn)步學(xué)生的參與度。

首先在分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中增加實(shí)驗(yàn)論證局部，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)、儀器最新進(jìn)展、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡某浞终J(rèn)知，以科研方案論證的形式將理論知識(shí)、物質(zhì)分析過程以及解決的實(shí)際問題有機(jī)結(jié)合，可激發(fā)學(xué)生的求知欲，拓寬學(xué)生視野。增加綜合性實(shí)驗(yàn)的比重，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法的合理綜合。教師將實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟贾媒o學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生調(diào)研科研文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)不同分析儀器的適用范圍及存在的問題，學(xué)生結(jié)合理論知識(shí)，通過小組討論確定實(shí)驗(yàn)方案并撰寫實(shí)驗(yàn)論證報(bào)告，設(shè)計(jì)樣品前處理方法以及實(shí)驗(yàn)過程中本卷須知。論證報(bào)告覆蓋實(shí)驗(yàn)的全過程，尤其注重指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)施行的理論根據(jù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論知識(shí)與動(dòng)手才能的嚴(yán)密結(jié)合，融會(huì)貫穿。教師修改實(shí)驗(yàn)論證報(bào)告，并將修正意見反響給學(xué)生。實(shí)驗(yàn)論證階段鼓勵(lì)學(xué)生采用多種實(shí)驗(yàn)方案，不拘泥于實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)室條件的限制，使學(xué)生充分掌握不同分析儀器的適用范圍及局限性，將理論知識(shí)在理論中延伸。通過實(shí)驗(yàn)論證模塊，可以使學(xué)生關(guān)注儀器開展趨勢(shì)和新技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生濃重的科研興趣及創(chuàng)新才能，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，真正做到學(xué)以致用。將最新科研成果合理融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與科學(xué)研究、社會(huì)需求親密聯(lián)絡(luò)，表達(dá)根底與前沿的有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的才能。以科研帶動(dòng)教學(xué)，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究性和創(chuàng)新性，有效推進(jìn)研究型教學(xué)，使學(xué)生養(yǎng)成一絲不茍的研究作風(fēng)。

〔二〕在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化根底理論

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手才能和理論才能，是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目的的重要途徑。實(shí)驗(yàn)教學(xué)同時(shí)也是穩(wěn)固和加強(qiáng)理解根底理論知識(shí)，進(jìn)步綜合技能的有效手段。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)與理論教學(xué)相輔相成，教師要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化根底理論知識(shí)的輸出，將理論知識(shí)貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中，明確根底理論知識(shí)點(diǎn)與詳細(xì)實(shí)驗(yàn)的對(duì)應(yīng)性，才能實(shí)現(xiàn)學(xué)生將中書本理論知識(shí)與動(dòng)手才能的嚴(yán)密結(jié)合，融會(huì)貫穿。學(xué)生充分理解理論知識(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域，科學(xué)價(jià)值才能激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)思維和創(chuàng)新精神，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)根本理論的介紹，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際理解根底理論，明確根底理論知識(shí)可以解決的問題，適用范圍以及局限性，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。

〔三〕加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程討論，建立師生共評(píng)形式

充分理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，掌握?shí)驗(yàn)對(duì)象的根本性質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)操作是獲得可靠數(shù)據(jù)結(jié)果的前提。目前儀器分析實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)方式是以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為主，科研創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的考評(píng)更注重學(xué)生綜合才能的表達(dá)。在科研工作中對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的客觀描繪和詳細(xì)討論往往比單純的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有意義。

因此，儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以科研思維引導(dǎo)學(xué)生，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描繪，分析異常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，找出實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。細(xì)化考核標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)環(huán)節(jié)單獨(dú)打分，使學(xué)生更加明晰地認(rèn)識(shí)各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵支撐點(diǎn)，明確主要問題環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以小組研究報(bào)告的形式呈現(xiàn)，以學(xué)術(shù)交流形式匯報(bào)，建立師生共評(píng)形式〔表1〕，參加自我評(píng)價(jià)及小組互評(píng)制度，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。注重實(shí)驗(yàn)過程評(píng)價(jià)，如學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)資料的搜集才能、儀器操作程度、團(tuán)隊(duì)合作才能以及解決處理問題才能等。

四結(jié)語

在"雙一流";建立的大背景下，人才培養(yǎng)是關(guān)鍵問題，促進(jìn)學(xué)科科研優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)是高校建立的重要任務(wù)。儀器分析實(shí)驗(yàn)課程是一門與消費(fèi)理論嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)的根底實(shí)驗(yàn)課，對(duì)于培養(yǎng)中藥學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新才能具有非常重要的作用。開展科研互動(dòng)教學(xué)形式，在儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生的科研思維，以科研課題形式引導(dǎo)學(xué)生，進(jìn)步學(xué)生在的積極性和參與度，在理論中穩(wěn)固理論知識(shí)，充分利用教學(xué)理論培養(yǎng)更加適宜/r