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1、生化仪器分析教学内容和课程体系改革的探讨分析仪器2001年第1期Al哪me岫forsakur.0哪inRolafflpetroleagas.C.ao厨Zar,I/a/i,J/azdma(岛rI阳,Un/-s/tyof呻,明,加拄0D)inliquifpetroleumgasemvle-.total5i.generallyoIi*珊盯口四uI岫ehy0rla瑚p眦=th0d.Tl1e曲cc咖11nds皿mainly皿inedbyg斟ehrtmmttraphy删l出删withsalfursdde【lamepIl岫cdetatoneemiscndetector,suurchemiluminescen
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3、容及课程体系改革的措施.强调提高教学质量的关键是采用根底理论与应用宴侧相结合的教学方法.关键词教学改革仪器分析生命科学生命科学学科涉及二十几个分支学科,每一学科的开展都需要与其他学科知识和技术进行互补和完善,因而使许多学科很自然地融为一体ll-3:.例如,现代动植物学所研究的内容已从早期对单一生命现象的描述,逐步转向对复杂生命过程和生命系统的综合解释,即运用现代物理学,化学,信息科学及海洋环境科学等学科的新理论和新技术,从基因克隆,酶分子,亚细胞,细胞,个体,种群,群落等不同层次,由微观和宏观两个方面说明生命运动的根本规律和本质.在人类基因组方案即将完成的世纪中,人类不但克隆出羊和牛,而且在利
4、用基因芯片和生物质谱等新技术揭示人类生命所有遣传信息的同时,从细胞整体水平上进行基因组及功能蛋白质组的研究,为探讨人类重大疾病的起因,诊断,防治及新药的开发提供可靠的科学依据.由此可见,在生命科学时代,谁掌握了分析技术,谁就能得到迅速开展.通晓各种分析仪器,掌握现代分析技术已是合格生物工作者的必备条件之一,因而开设生化仪器分析瀑程不但是时代的需要,而且是培养优秀生物工作者的有效途径之一.笔者自1986年来,分别给本学院大专生,本科生及研究生开设了生化仪器分析课,通过多年的教学实践和教改尝试,取得了一些成效,以下谈谈自己的粗浅体会.1提高教学针对性.调动学生学习积极性仪器分析课程一直是高校化学,
5、化工专业的必修课程之,但在非化学理科专业中开设这课程的高校甚少.主要原因在于授课内容与学生想掌握的知识和技术不协调,例如所选用的教材为综合性大学化学专业仪器分析课内容,而就读生命科学系的学生想了解的却是目前用于动植物学,基因工程及生物工程领域的分析仪器根本原理及用途.显然,现有教学模式出现r教与学的脱节现象.为解决这问题,笔者在给这些学课学生讲课对,就以目前生物工程学常用的分析仪器为主,在讲述各类分析仪器根本原理的同时,重点列举与细胞工程,基因工程,酶工程及发酵工程有关的典型分析实验(见表1).这种理论与应用相结合的教学方法,授课内容丰富,实用,在唤起学生学习积极性和兴趣的同时,也充分发挥了老
6、师的主导作用,促进了教与学的统一.2001年第1期分析仪器37气相色谱法氨基酸含量分析.微生钉菌种鉴定,铁蛋白反响器储存农药能力及含量分析.微生物与石油开采,宿主细胞与基因克隆等.传礤技术与传感器设计生物(酶,组织,细胞及免疫)传感器的应用实例?基因蒜片技术,微生物发酵过程监测技术一环境圬豢实时监测,酶催化舌性测定等.原子吸收分光光度法细胞,爵,微生物及基因工程菌株中的重金属高子含量的定量分析等.生物电化学技术细胞膜电位测定,基因克隆技术.酶舌性中心金属壤的氧还电位测定.抗瘟药物筛选等.基因芯片和生物质谱技术各种疾病基因谚断分析和蓝藻蛋白质组学分析2注重学科联系,提高教学质量教材是老师向学生传
7、授知识的主要途径之一,是学生掌握知识的根本工具和理解根本理论的主要依据J因而提高教学质量的重要措施是抓好教材建设.生化仪器分析课是一门以理工科综台性理论与实验为一体的课程,涉及化学,物理,又涵盖生命科学等各学科知识.笔者在编写教材和授课中注重仪器分析技术与各学科之问的联系,并始终贯彻理论与应用相结台的教学方法.由于多数学生是抱着了解新技术的强烈欲望选修这门课,所以除了抓好教材外,如何提高讲课技巧就成了提高课堂教学效果的关键.笔者在授课时,注重了以下3个方面2.1讲好绪言教学过程应该是一个双向交流的过程,学生既是教的对象,又是学的主体.问题在于教师如何使自己处于主导地位的同时,又能引导学生成为主
8、动学习的主体.笔者认为,绪论和概况是每章内容的开端,是章与章有序连接的纽带,讲好绪论是上好每章内容的关键性一环,是激发学生持续学习热情的有效措施之一.笔者为讲好绪言侧重了以下几点:(1)简介本章所涉及的仪器分析技术对拓展当前生命科学开展的重要作用.这样一来就使学生很自然地联想到学习本章内容的重要性和必要性.(2)比拟其他分析仪器及分析技术的优缺点,介绍本章新技术的优点.(3)注重讲解仪器分析技术与各学科之间的联系,渗透及对学科开展所起的促进作用.(4)先布置作业及思考题,使学生能带着问蹈听课,能认真做好课堂笔记.2.2重点列举生物工程分析实例以下是笔者给生物技术专业本科生讲课时所列举的局部生物
9、工程分析实例:生物传感器,电泳分离技术,基因克隆检测技术,大规模细胞培养分析技术,细胞破碎设备,蛋白质纯化检测系统,生物膜别离器件与样品制备,DNA芯片制作设备与检测原理,生物质谱与蛋白质组学,色谱技术与蛋白质别离,超速离心技术,原子吸收分光光度法,分光光度法与酶催化结构,荧光光度法与生物标记,红外分光光度技术,停留分光技术,核磁及顺磁技术,基因差示法,激光共聚焦显微技术,细胞及组织电泳和基因电化学技术等.笔者近十几年来的教学实践说明,以生物工程分析技术的研究文献为讲解素材,与各类高中档仪器的根本原理相结合的教学模式,不仅能弥补现有仪器分析教科书的缺乏,而且还能使学生学与用相结合,使教与学相互
10、促进.2.3精心选好课后作业如何引导学生成为主动学习的主体,并调动起教与学双方的积极性L47虽然没有固定的模式可以模仿,但却有一个辅助性方法可以借鉴.即尽可能把与教学内容有关并有一定难度的综合性问题留给学生,以诱发学生的兴趣,使学生在课后能自觉查询相关的文献资料,寻找解决问题的最正确方法经实践证实给学生布置一定难度的课外思考题,井要求学生呈交综述性和探索性小论文的教学方式,确实能唤起学生学习的积极性,促使学生认真听课,以到达课堂上教学统一的效果3教学与科研互助互补,提高学生科研能力在高校筹办一个生化仪器分析实验室并不是一件很容易的事.需要一笔数额较大的经费来购置各种中高档分析仪器设备.在目前教
11、学经费不很充裕的条件下,筹办这类实验室的可能性不大.如何开分析仪器2001年第1期设与生化仪器分析课相配套的实验课呢?笔者采用教学与科研互助互补的模式来解决这一问题.具体做法是:(1)根据教学内容及学生学习情况和兴趣,把学生分配到本学院各科研所内从事各种分析测试工作.(2)采用自选实验教学法,激发学生的学习兴趣.(3)要求学生能主动,认真地完成或超额完成规定的分析测试任务.此外,笔者还采用分批分组和滚动式方式强化训练学生独立从事科研工作的能力,为学生完成毕业论文奠定了良好的研究根底.几年来的教学实践证实,学生对这一教学模式很有兴趣,纷纷要求增加实验内容及深度.这一教学模式也使学生真正成为了学习
12、的主体.上述几点教改措施,虽然不够完善,但确实为黄河清,男,教授.主要研究方向:生物技术.提高生化仪器分析课程的教学质量起到r积极作用,更重要的是它为国内外高等院校非化学学科开设仪器分析课提供了参考.参考文献1黄河清(宋恩杨等主编).生物技术概论北京:科学出版社.1999:2093072赵永芳.生物化学技术原理及其应用.武汉:武汉大学出版社.1993:2643703SassmA.生物技术.京:科学技术文献出版社,l986:1604夏海平(厦门大学敦务处缩)厦门大学教学研究论文集,檑州:檑建民出版社.1998:18,t一188收稿日期:2000-0925岫refrain0f.哪岫删哪-血印蛐fr
13、o-tead/mmrtmmnml柚蛐0f岫瞄曲叮.抽州峨(嘶ofn皤山曲咖,ofI&,X*menVrunO-,瓜蛳m.M005)Thesigncanosofle面1go.n咄吐Bandcurriculumsy咖fortheresettingofirmnlmen皿IBinbi0cbl咖isdiscussed.Thekeyfor功i醯teeing血tyistocoilllebadle0eswithpractical戗a呷les.光电吸收式仪器的灵敏度及最正确光程确实定刘虎朱建平陈鸿文(南京分析仪器厂.南京,210001)摘要提出了等效吸光度的概念,在不考虑噪声的理想情况下,推导出以软件完成
14、A/D变换的光电吸收式仪器的灵敏度及最正确是敏度对应的光程.关奠词等效吸光度灵敏度吸收池光程1前言基于光吸收原理的现代仪器,大多是集光,机,电,计算机于一体的精密测量仪器,其灵敏度通常以最小可分辨样品含量来表示.由比尔定律可知,在光程,吸光度分辨率一定的条件下,对不同吸收系数的样品,仪器最小可分辨的样品古量不同,故原那么上仪器灵敏度与所测样品有关.从仪器本身考虑,采用样品浓度与吸收系数的乘积(c.口=Ahs./I)为考核参数,以其最小可分辨值表示仪器灵敏度是合理的.在早期的仪器中,大多采用模拟电路实现对数转换.微机采样对数转换后的信号,对应的物理量为吸光度.在不考虑噪声的理想情况下,仪器的灵敏度由吸收池光程和A/D转换器的分辨率决定.在硬件线路确定后,吸收池的光程增大,最小可分辨c.n值减小,仪器的灵敏度提高.但是,光程增加对测量信号的信噪比要求相应提高,一般都折衷采用lOmm光程.因而.又习惯以吸光度的分辨率表示仪器的灵敏度.随着集成电路及软件技术的开展,即使应用单