摘要：仪器分析课程是生物师范类专业的一门选修课，内容涵盖多种生物学中常用仪器分析方法的基本原理、仪器构造，及使用方法。为解决课程教学过程中仪器和生物学关联性不强、课本知识偏离实际应用、无实验和实践内容以及所学内容无法匹配就业要求等问题，文章从教学内容和教学方法两方面探索改革创新。实践表明，以生物学重要仪器应用为教学主线，结合观摩，并引入实际操作和信息化手段，能有效提高学生的学习热情，强化其基础知识积累；科研反哺教学模式的应用，可帮助对科研感兴趣的学生更好地构建职业规划；高中生物习题的分析探讨，可提高立志成为生物教师的学生的教学能力。研究结果可为其他生物师范类专业课程教学提供借鉴。

　　关键词：生物师范；仪器分析；教学改革

　　生物科学师范专业旨在培养掌握生物学研究基本技术、方法和检测手段，且具有较高从师素质的中等学校生物学教师，以及从事教育管理、教育研究工作的高级人才。仪器分析是一门集理论与实践于一体，融合生物学、化学、物理学和计算机科学等多学科知识体系的综合性学科[1]。在生物科学师范专业课程体系设置中，仪器分析是一门选修课，课程设置的目的在于增强学生对生物学知识的综合运用，培养学生的动手和数据分析能力[2-4]。本文针对仪器分析课程教学过程中存在的问题，围绕更新教学内容、重塑教学体系、带领学生参观大型仪器、介绍高中生物教材中出现的仪器，以及综合性考核等方面探索教学改革路径，以激发学生的学习兴趣，培养学生的实践创新能力。

　　1生物科学师范专业仪器分析教学改革的必要性分析

　　仪器分析作为一门理论与实践并重的课程，不仅要讲授仪器的构造及原理，还要介绍应用某一仪器可以做什么，以及能够实现什么样的科研目的。然而，在一些师范院校生物师范专业的授课体系中，仪器分析课程在实践教学工作中主要存在以下问题。

　　1.1课程安排不科学，学生理解困难，积极性不高

　　仪器分析是以生物化学、分析化学、分析生物学等理论知识为基础的一门课程，要求学生在完成课程后能较好地理解仪器分析的相关理论和内容。以辽宁师范大学为例，仪器分析课程开设在第三学期，且授课进度和生物化学同步，而分子生物学则要到第五学期才开始实施。由于学生只在高中接触过分子生物学的基础知识，缺乏相应的操作实践，那么就会出现出理解仪器原理困难、学习兴趣不高及积极性不足等问题。

　　1.2课程内容有失偏颇，和生物学关联度不高

　　本课程原本是化学学院为生物学专业开设的选修课，所以课程内容介绍的仪器以化学领域为主，同时对于一些化学和生物领域共有的仪器，在课程设置中也偏向于介绍其化学作用。例如，质谱部分不介绍生物质谱，而是重点介绍与环境和化工关系更为紧密的电感耦合等离子体质谱。这可能会使学生对介绍的仪器既不了解，又缺乏兴趣，认为课程内容无用，从而导致授课效果差、缺勤严重。

　　1.3理论与实践脱节，学生缺乏实践机会

　　生物科学师范作为师范类专业，专业课数量较多，学生学业压力较大，难以为仪器分析这门选修课开设专门的实验课。同时，生物科学领域的大型仪器通常结构精密、价格昂贵，需要专人管理和操作。此外，由于预约程序复杂、场地面积受限，多数生物类高级仪器难以用于本科生教学，导致授课过程中出现严重的理论与实践脱节现象。此外，学生缺乏实践经历，没有机会动手操作仪器，甚至未能近距离观摩仪器，无法理解仪器设计的原理，这严重制约了学生的积极性与创造性。

　　1.4课程设置未能充分考虑学生就业需求，学生缺乏兴趣

　　多数生物科学师范专业学生的就业目标是成为中学生物教师。相当一部分学生认为，仪器分析作为一门选修课，内容枯燥乏味、理论难以理解、缺乏实践内容，对个人就业毫无帮助。在就业压力大，尤其是生物教师就业竞争激烈的形势下，仪器分析课程教学很难吸引学生兴趣。学生认为课程学习“无用”，即使以点名等考核方式维持出勤率，学生听课状态也很差，回答问题不积极，上课效果不佳。

　　2注重学生实践创新能力培养的生物科学师范专业仪器分析教学改革

　　基于上述问题，笔者从教学内容、教学方法、课程设置和产学研结合4方面探索改革创新。具体内容如下。

　　2.1调整教学生物学发展前沿

　　教学改革的第一步是更新教学内容，激发学生学习兴趣。笔者在参考兄弟院校课程设置的基础上，对成为生物教师、从事考研升学以及在生物公司工作的毕业生展开了访问和交流，并综合多方意见调整了课程内容，移除了与生物学关联不大的电化学分析等内容；同时，按照“生物公司能用到，高考考研能考到，学院平台能看到”的原则，补充了流式细胞仪、生物质谱、激光共聚焦显微镜、高内涵筛选，小动物活体成像仪等仪器设置，具体如表1所示。调整后的教学内容基本涵盖了目前生物学的重要仪器，包括生物高考出题和生物类考研可能涉及的仪器以及生物公司常用到的仪器。此外，新教学内容中的仪器多设置在生命科学学院各个科研平台上，可为学生开展实践教学提供支持。在调整教学内容后，学生认为课程教学内容能对自身就业和升学带来帮助，听课认真程度得到了明显提升。

　　2.2改良教学方法，加大实践比重

　　仪器分析作为一门实践性强的课程，授课过程中无法安排实践内容是其严重缺陷[5]。笔者认为，教学改革的重点是解决本课程缺乏实践的问题。针对本科生数量多、实验室容纳低的问题，可以将学生分流，在每台仪器运行时，让学生分批观摩2次，每次15人左右，并由授课教师和仪器管理者现场进行仪器原理说明和仪器操作展示。同时，为尽可能地让学生有实践操作的机会，针对每种仪器的特点，可组织“一器一议”。针对一些对操作要求较高的仪器，如流式细胞仪、高内涵筛选等，原则上只安排观摩，但也可定期让学生进行简单的数据处理和分析。激光共聚焦显微镜等仪器，需要用倒置显微镜观察样本等简单步骤，可让学生亲自操作。还有一些仪器重点在于样本制备，而仪器本身的操作并不复杂，如小动物活体成像等，可让学生自主进行更多操作。针对不易出故障的仪器，则可在时间充足的情况下，让学生进行小规模的上机操作。例如，对于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱的点样工作，本科生完全可以独自胜任。在具体教学中，每年还需针对仪器的运行状况和使用时间进行灵活调整。经过充分沟通和协调，学院科研平台共配备10余台大型仪器。其中，可保障本科生在授课期间观摩和开展部分操作的有2~3台。此外，教师需将课堂上介绍过的仪器原理在观摩时再讲解一遍，以使抽象的概念具象化，帮助学生理解相关仪器原理，显著提高授课效果。

　　2.3优化课程设置，提高学生兴趣

　　为满足部分生物科学师范专业学生的考研升学需求，生物学考研专业课涵盖多项与仪器分析相关的内容讲解。当前的高中生物也涉及一部分细胞生物学和分子生物学知识，包括PCR、Western blot、酶活力测定等。因此，笔者在仪器应用环节加入了一些近年来与生物仪器分析有关的考研题和高考题，将仪器的原理和数据分析融入了对考研和高考题目的讲解和解析中。例如，2022年新教材辽宁省生物高考中的第12题，涉及Ct值、熔解曲线、扩增效率等PCR技术的基本概念以及PCR扩增和实现检测的基本原理。这些调整举措可让学生认识到学好仪器分析这门课程对未来就业和升学的帮助，从而有效提高学生的课堂学习兴趣和热情。

　　2.4产学研结合，鼓励学生参与科研课题

　　将实践创新融于教学，以科研反哺教学，是高校专业教育培养实践创新型人才的有效途径[6-7]。教学团队应积极为有科研意向的学生牵线搭桥，让部分科研团队吸收本科生进入课题组，参与科研探讨。学生在课题组中可和研究生一起开展文献查阅、样品前处理、仪器数据分析等工作，充分锻炼动手能力，激发科学创新思维。同时，应鼓励学生参加大学生创新创业比赛、挑战杯、“互联网+”等项目，培养学生的创新实践能力。此外，还应与生物仪器厂家合作开设在线讲座，介绍前沿的仪器知识和发展趋势，拓展学生知识面。在开展教学改革的两年中，选修仪器分析课程的生物师范生作为第一或共同第一作者发表了多篇SCI论文，并在全国大学生生命科学竞赛、挑战杯、“互联网+”等赛事获得了多个国家级和省级奖项。

　　3结语

　　在目前生物科学师范专业的教学体系中，仪器分析是培养学生的实践能力和科学思维的一门选修课。该选修课要致力于走出自身特色，提高课程的核心竞争力[8-10]。因此，笔者根据本课程对生物科学师范专业学生的培养目标，结合辽宁师范大学实际情况，在教学内容和教学方法方面展开了切实有效的教学改革和创新。具体包括增加课程的实践比重，提高学生的实践能力；优化课程内容，将课程内容和学生职业规划相结合，提升学生对课程的兴趣；推进产学研结合，鼓励学生参与科研项目，开展科研训练，激发学生的实践创新能力。

　　目前，辽宁师范大学生物科学师范专业的仪器分析教学改革虽已初见成效，但仍尚待改进，如每年的观摩和实践内容需重新协调、学生课堂参与度不高等。在后续教学实践中，笔者将进一步优化教学内容和教学方式，提升课程教学质量。

　参考文献

　　［1］高向阳.新编仪器分析［M］.北京:科学出版社,2013.

　　［2］肖铁军,周匀.仪器分析实验教学改革初探—以贵州师范学院为例［J］.贵州师范学院学报,2023,39(6):74-78.

　　［3］李艳艳,林亚秋,刘伟,等.基于学生实践创新能力培养的生物化学仪器分析课程的教学改革与实践［J］.生命的化学,2022,42(6):1230-1237.

　　［4］刘玉婷,田嫄,陈琳,等.生物科学专业仪器分析实验课程教学初探［J］.广州化工,2022,50(10):145-146.

　　［5］张杰良,丘思敏,王敏.微课翻转课堂模式在《生化仪器分析》教学改革中的应用［J］.高校生物学教学研究(电子版),2021,11(4):18-21.

　　［6］武庭瑄.生化仪器分析课程内容改革初探［J］.广州化工,2017,45(13):201-202.

　　［7］胡小明,彭勤龙,潘自红.产教融合背景下仪器分析实验课程的教学改革与实践——以平顶山学院为例［J］.河南教育(高等教育),2023(9):67-68.

　　［8］朱小立,陈旭,赵婧,等.需求为导向的《生化仪器分析及技术》教学探索［J］.生命的化学,2017,37(6):1091-1094.

　　［9］罗盛旭,范春蕾,刘用,等.“仪器分析实验”教学中强化学生专业素质的培养［J］.教育教学论坛,2023(46):177-180.

　　［10］张煜,付红岩,姚常浩.现代仪器分析课程理论和实验教学的改革思路分析［J］.大学,2023(20):167-170.