科研与教学相融合的仪器分析实验教学模式探索

科研与教学相交融的仪器分析实验教学形式探究〔〕:

摘要：在"双一流";建立的大背景下，科技创新已成为高校人才培养的核心内容，将科研创新与实验教学相结合,全面施行素质教育，对于培养创新型、复合型、应用型人才具有重要的战略意义。构建学生的科学思维形式和培养学生的科研素质是仪器分析实验教学的最终目的，建立教学科研协同育人的创新形式，是实现这一目的的有效途径。本文系统总结了中医药院校仪器分析实验教学现状及存在的问题，探究科研与实验教学相交融的理论形式，为中医药院校本科中药学相关专业的实验教学改革研究提供有益的参考。

关键词：仪器分析；科研与教学；实验教学；教学改革

本文引用格式：徐文娟,等.科研与教学相交融的仪器分析实验教学形式探究[J].教育现代化,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

人才培养是大学的根本任务，也是国家"双一流";建立的中心工作。提升教育效劳经济社会开展才能，必须坚持"人才、学科、科研";三位一体协调开展，推进产学研协同创新，着重培养创新型、复合型、应用型人才，以实现建立世界一流大学和一流学科的战略目的[1,2]。实验教学是高校教学过程的重要组成局部，高程度的实验教学是创新性人才培养的根底，是衡量高校科研程度的标准，是建立世界一流大学的重要支撑。实验教学是学生稳固和强化课堂理论教学内容的重要环节，是理论知识的详细理论，也是对理论教学成果的检验【3】。因此，重视和加强实验教学非常必要。

仪器分析是中医药院校中药学相关专业的重要专业根底课程，是一门理论性强和应用性广的理论课程，在中药质量控制和创新中药研发中发挥重要的作用，因此仪器分析实验教学在其课程体系中显得尤为重要[4,5]。随着中医药事业的蓬勃开展，社会对中医药专业人才需求已经从单纯的掌握理论知识转向具有较强的动手才能和综合技能的应用型人才。科研是高等学校开展和传播科学文化的重要方法。科学研究对于大学，具有双重意义和双重作用。教学活动是科学研究的根底和源泉，科研活动是进步教学程度和质量的有力途径[6,7]。将科研理念融入仪器分析实验教学，以科研思维贯穿整个教学过程，是"双一流";建立的大背景下推动中医药院校仪器分析实验教学工作改革的重要途径。

二教学现状及存在的问题

仪器分析实验着重于理论知识在理论的应用，可以为根底实验和科研探究提供理论支持和数据保障。中医药院校开设仪器分析实验课程，其目的是培养学生独立考虑和系统处理实验数据的才能，为学生将来从事中药质量控制和创新中药研发工作打下坚实的根底。近年来，仪器分析技术飞速开展，信息化程度的不断进步，仪器分析实验在中药学相关专业实验教学和科学研究中的重要性日益凸显。现行的仪器分析实验教学形式是以教师为主体的，其弊端是抑制了学生主观能动性的发挥。详细问题主要集中在以下三点。

〔一〕学生重视程度不够

实验教学可以有效培养学生分析和解决问题的才能，是进步大学生理论才能的重要途径，因此实验教学应以学生为主体。然而目前中医药院校中仪器分析实验教学中，学生为主体的教学形式尚未完全形成。仪器分析实验教学对仪器依赖性较高，局部学生对实验理论内容〔实验目的、实验原理等〕不明晰，只是按照实验步骤、程序机械的操作仪器来完成实验。由于实验仪器数量有限，学生分组实验过程中，有些学生并没有参与到详细实验操作中。此外，实验内容也很少包含实验条件的优化和实验方案的设计，这些环节在仪器分析测试中也起着至关重要的作用，学生的创新性思维也得不到充分发挥。因此，将学生兴趣与教学内容相结合，激发学生主动思维的意识，培养学生发现问题、分析问题、以及通过理论独立解决问题的才能，是实验教学形式和教学方法革新的焦点问题。

〔二〕无视样品前处理环节

中药材和中药制剂典型特点为成分复杂且含量均相对较低，因此样品前处理在中药样品分析中起着至关重要的作用。选择适宜的样品前处理方式，制备符合仪器分析要求的供试品溶液，是利用现代仪器分析中药成分的前提。实际教学过程中，受到课时的限制，实验用样品是由教师提早准备，学生很少或几乎不参与样品的前处理，导致学生对样品前处理认识程度不够，不能充分掌握仪器对样品的要求和适用范围。学生分析问题和解决问题的才能难以得到全面进步，阻碍高技能创新人才培养[8]。

〔三〕缺乏对实验过程的分析

实验教学的目的是要求学生通过实验稳固本专业的根底理论，纯熟掌握专业相关的根本技能，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的才能，进而激发学生的主动思维和创新精神。现行的仪器分析实验课评分主要以实验报告完成情况以及数据处理结果作为主要的评分根据。事实上，学生参与的实验过程，原理的掌握、操作的标准以及对实验现象的描绘与分析更能表达学生的探究精神和创新思维。现行的评分标准使得学生在实验过程中更关注结果而无视产生结果的实验过程，不利于学生追溯影响实验结果的因素，不利于培养学生解决问题的才能，学生学习的主动性和参与度不高。

三科研引导实验教学形式探究

将学生兴趣与教学内容相结合，激发学生主动思维的意识，培养学生发现问题、分析问题、以及通过理论独立解决问题的才能，是仪器分析实验教学形式和教学方法革新的焦点问题。将科研教学形式贯穿仪器分析实验，更加注重应用性和理论性，以科研思维引导学生积极探究理论，将理论知识与实验课程有机联络起来，培养学生的专业综合素质和科学研究才能，以适应当今社会对人才的需要，培养高素质应用型人才，提升学生将来就业竞争力。探究科研与教学相交融的仪器分析实验教学形式如图1所示。

〔一〕科研教学形式，加强实验探究性

现行的仪器分析实验教学形式是基于理论课程的内容设计的，无法充分表达学生的兴趣和实际研究的需求，无法激发学生的积极性和创造性，将教学重点由"教";向"学";转化，是仪器分析实验教学必须面对和解决的问题。将科研教学形式贯穿仪器分析实验，更加注重应用性和理论性，以科研思维引导学生积极探究理论，将理论知识与动手才能严密结合，必能激起学生的学习兴趣从而进步学生的参与度。

首先在分析实验教学过程中增加实验论证局部，强化学生对理论知识、仪器最新进展、实验对象、实验目的的充分认知，以科研方案论证的形式将理论知识、物质分析过程以及解决的实际问题有机结合，可激发学生的求知欲，拓宽学生视野。增加综合性实验的比重，加强实验技术和方法的合理综合。教师将实验对象、实验目的布置给学生，鼓励学生调研科研文献，学习不同分析仪器的适用范围及存在的问题，学生结合理论知识，通过小组讨论确定实验方案并撰写实验论证报告，设计样品前处理方法以及实验过程中本卷须知。论证报告覆盖实验的全过程，尤其注重指导实验施行的理论根据，实现学生理论知识与动手才能的严密结合，融会贯穿。教师修改实验论证报告，并将修正意见反响给学生。实验论证阶段鼓励学生采用多种实验方案，不拘泥于实验仪器及实验室条件的限制，使学生充分掌握不同分析仪器的适用范围及局限性，将理论知识在理论中延伸。通过实验论证模块，可以使学生关注仪器开展趋势和新技术，培养学生浓重的科研兴趣及创新才能，变被动学习为主动学习，真正做到学以致用。将最新科研成果合理融入到实验教学中，使实验内容与科学研究、社会需求亲密联络，表达根底与前沿的有机结合，培养学生分析、解决实际问题的才能。以科研带动教学，增强了实验教学的探究性和创新性，有效推进研究型教学，使学生养成一丝不苟的研究作风。

〔二〕在实验教学中强化根底理论

实验教学可以培养学生动手才能和理论才能，是实现素质教育和创新型人才培养目的的重要途径。实验教学同时也是稳固和加强理解根底理论知识，进步综合技能的有效手段。实验教学应与理论教学相辅相成，教师要在实验教学中强化根底理论知识的输出，将理论知识贯穿于整个实验方案设计中，明确根底理论知识点与详细实验的对应性，才能实现学生将中书本理论知识与动手才能的严密结合，融会贯穿。学生充分理解理论知识的应用领域，科学价值才能激发学生的主动思维和创新精神，因此在实验教学中加强根本理论的介绍，让学生结合实际理解根底理论，明确根底理论知识可以解决的问题，适用范围以及局限性，激发学生自主学习的兴趣。

〔三〕加强实验过程讨论，建立师生共评形式

充分理解实验目的，掌握实验对象的根本性质，标准的实验操作是获得可靠数据结果的前提。目前仪器分析实验的评价方式是以实验结果为主，科研创新性实验的考评更注重学生综合才能的表达。在科研工作中对实验过程、实验现象的客观描绘和详细讨论往往比单纯的实验结果更有意义。

因此，仪器分析实验教学应以科研思维引导学生，加强对实验现象的描绘，分析异常实验现象产生的原因，找出实验成败的关键。细化考核标准，每个环节单独打分，使学生更加明晰地认识各环节的关键支撑点，明确主要问题环节。实验结果以小组研究报告的形式呈现，以学术交流形式汇报，建立师生共评形式〔表1〕，参加自我评价及小组互评制度，充分调动学生的积极性。注重实验过程评价，如学生对实验资料的搜集才能、仪器操作程度、团队合作才能以及解决处理问题才能等。

四结语

在"双一流";建立的大背景下，人才培养是关键问题，促进学科科研优势转化为人才培养优势是高校建立的重要任务。仪器分析实验课程是一门与消费理论严密联络的根底实验课，对于培养中药学专业学生创新才能具有非常重要的作用。开展科研互动教学形式，在仪器分析实验教学中引导并培养学生的科研思维，以科研课题形式引导学生，进步学生在的积极性和参与度，在理论中稳固理论知识，充分利用教学理论培养更加适宜/r