王磊 嚴方 汪麗霞 宋瑞 狄斌
中國藥科大學(xué)藥學(xué)院 (南京 211198)
中藥分析實驗教學(xué)改革*
王磊 嚴方 汪麗霞 宋瑞 狄斌
中國藥科大學(xué)藥學(xué)院 (南京 211198)
根據(jù)中藥分析的學(xué)科發(fā)展和藥學(xué)人才培養(yǎng)的趨勢,結(jié)合該課程自身的特點,對中藥分析實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式進行改革,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力起到一定作用。
中藥分析實驗;教學(xué)改革;教學(xué)實踐
中藥分析是一門研究中藥質(zhì)量控制方法的學(xué)科,是藥物分析學(xué)的重要組成部分,旨在培養(yǎng)學(xué)生形成全面控制中藥質(zhì)量的理念,熟練檢測中藥質(zhì)量的技能以及準(zhǔn)確制定中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的能力。中藥分析實驗教學(xué)是整個中藥分析課程教學(xué)中重要的組成部分,是理論教學(xué)的進一步深化和擴展,是培養(yǎng)研究型和應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)。隨著實驗教學(xué)改革的深入,實驗教學(xué)已從單純的驗證性實驗逐步轉(zhuǎn)換為把實驗教學(xué)作為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識、培養(yǎng)科學(xué)思維和實踐創(chuàng)新能力的手段[1]。
中藥分析課程是藥學(xué)專業(yè)藥物分析方向的專業(yè)必修課程。目前該實驗課在本科三年級開設(shè),學(xué)生通過前兩年分析化學(xué)、有機化學(xué)等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),已具有了良好的化學(xué)相關(guān)學(xué)科背景,但仍缺乏綜合分析能力,對中藥分析的理論無法融會貫通并應(yīng)用于實踐。筆者在實驗課教學(xué)工作中,發(fā)現(xiàn)4/5的學(xué)生能夠逐步按照實驗教材上的步驟進行正確操作,但僅有1/2的學(xué)生能夠?qū)嶒炦^程的所得結(jié)果進行正確分析和充分討論,這說明學(xué)生通過中藥分析實驗課的學(xué)習(xí),實驗技能僅停留在簡單的“怎么做”上,卻不知道“為什么這么做”和“做得怎么樣”。如何使學(xué)生掌握中藥分析的基本理論和基本操作,能夠通過中藥分析實驗課的學(xué)習(xí)具有一定的創(chuàng)新能力,形成學(xué)科理念,是當(dāng)前在實驗教學(xué)工作中迫切需要解決的問題?;谠撝笇?dǎo)思想,筆者針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在的諸多問題,對已有的實驗教學(xué)進行了積極的探索。
當(dāng)前中藥分析實驗內(nèi)容分別為:常見的中藥鑒別、揮發(fā)油的提取、六味地黃丸的質(zhì)量分析和雙黃連口服液的質(zhì)量分析。實驗內(nèi)容是以藥典內(nèi)容為基礎(chǔ)的驗證性實驗,主要通過教師的講解示范,學(xué)生重復(fù)操作來完成。從實驗教學(xué)和實驗考核的情況來看這種傳統(tǒng)教學(xué)方式效果,雖然學(xué)生的中藥分析基本實驗技能得到了全面的培養(yǎng),即學(xué)會了“怎么做”,但卻不知道“為什么這么做”和“做得怎么樣”。優(yōu)化后的實驗課內(nèi)容包括了三個層次,分別為基本操作技能實驗、驗證性綜合實驗和研究性綜合實驗。實驗安排根據(jù)理論課的進度從易到難,循序漸進。
1.先進行原有的兩個基本操作技能實驗——常見的中藥鑒別和揮發(fā)油的提取,重在使學(xué)生掌握中藥分析中常見及特殊的基本操作。常見的中藥鑒別實驗總體來說難度不大,旨在使學(xué)生進入實驗狀態(tài),對以往分析化學(xué)和有機化學(xué)實驗有所回顧,并將其融會貫通到中藥分析的實驗當(dāng)中。該實驗包括茯苓、人參、吳茱萸和槐米的鑒別以及三黃片的鑒別,筆者發(fā)現(xiàn)在人參中人參皂苷的鑒別實驗項目中,個別學(xué)生用膠頭滴管加入硫酸的速度比較迅猛,因此兩液交界面的顏色變化不是很明顯,甚至很難成功,此時建議將硫酸沿管壁緩緩滴入,兩液交界面由紅色變?yōu)榘底厣淖兓兔黠@了。在實驗一常見中藥的鑒別鋪墊之后,逐步對學(xué)生的能力要求有所提升,可以在揮發(fā)油提取實驗之前要求預(yù)習(xí),查閱資料。揮發(fā)油的提取方法有甲法和乙法兩種選擇,所以讓學(xué)生自己去選擇該用什么方法,既可以加深學(xué)生的印象,又可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2.再進行驗證性綜合實驗——六味地黃丸的質(zhì)量分析,旨在培養(yǎng)學(xué)生建立全面的中藥分析理念。該實驗包括丹皮酚和澤瀉的理化鑒別以及丹皮酚的含量測定,由于中藥分析第一個實驗已經(jīng)做過硅膠G的薄層色譜,所以此時只對薄層色譜操作要點進行口頭闡述,比如點樣過程少量多次的操作原則和展開缸的充分飽和來減小薄層板邊緣效應(yīng)的實驗技巧。在該實驗內(nèi)容中逐步推進多媒體教育和網(wǎng)絡(luò)教育的使用,根據(jù)教學(xué)要求,實驗室可以輪流抽調(diào)個別學(xué)生課前預(yù)做實驗,不論實驗當(dāng)中的瑕疵還是成敗,都錄制在教學(xué)短片中,在課堂上進行播放,這樣合理地縮減了驗證性實驗的時間,實驗當(dāng)中易犯的錯誤也給學(xué)生留下深刻印象。節(jié)約的時間使學(xué)生更有余力進行丹皮酚的含量測定實驗,深層次地挖掘?qū)W生潛能。
3.最后將原有的驗證性綜合實驗——雙黃連口服液的質(zhì)量分析改為研究性綜合實驗——雙黃連口服液中黃芩苷的含量測定,促進學(xué)生具有主觀能動性和創(chuàng)新性思維。這既保持了原有實驗課重在技能掌握和理念培養(yǎng)的優(yōu)點,又更進一步提高了學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐的能力。該實驗按照“預(yù)約與計劃相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合”的思想,促進了實驗教學(xué)內(nèi)容與科研實踐的緊密結(jié)合,以保證學(xué)生有更多的機會進行實踐訓(xùn)練。實驗內(nèi)容具體包括空白試驗、回收率、線性、精密度、重復(fù)性、耐用性、檢測限和定量限等項目研究。在陰性對照實驗中,要求學(xué)生自己提取制劑中除黃芩以外其他藥材的成分。在線性實驗中,需要配制一系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,教師把各種量程的容量瓶、移液管和相關(guān)用具全部放在實驗室的準(zhǔn)備臺上,學(xué)生自行設(shè)計和選擇適當(dāng)?shù)挠镁?,做到完全開放。在標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的準(zhǔn)備過程中,教師巡視各個小組的配制情況,指導(dǎo)實驗,讓學(xué)生正確選擇哪種量程的量具配制準(zhǔn)確和恰當(dāng)?;厥章蕦嶒炇窃搶嶒灥囊粋€難點也是重點,加入量按照樣品含量的80%、100%、120%進行換算,預(yù)先設(shè)計實驗過程,詳細記錄實驗圖譜保留時間、峰面積、柱塔板數(shù)、分離度、拖尾因子、進樣時間、方法名和數(shù)據(jù)文件名,將數(shù)據(jù)進行計算統(tǒng)計。精密度試驗和重復(fù)性試驗操作需要保證溶液配制和進樣操作的一致性,控制實驗結(jié)果在一定的RSD范圍內(nèi)。耐用性實驗主要考察色譜條件發(fā)生微小變動時樣品峰與雜質(zhì)峰的分離情況,可在實驗室現(xiàn)有的條件下適當(dāng)改變色譜條件,包括色譜柱種類、流動相pH、流動相比例和流速的調(diào)整。最后要求學(xué)生按科技論文要求撰寫實驗論文,以“論文報告會”的形式進行總結(jié)和講評,對成績優(yōu)秀的小組予以表彰和獎勵。
在實驗教學(xué)中采用問題教學(xué)法(Problem-based Learning,PBL)和研究性教學(xué)法相結(jié)合的教學(xué)模式。PBL教學(xué)法即基于問題學(xué)習(xí)教學(xué)法,起源于19世紀(jì)50年代的美國醫(yī)學(xué)教育[2-3],是以問題為中心、以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的小組討論式教學(xué)[4]。該方法能充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,有效地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性和積極性。研究性教學(xué)法是指在教學(xué)過程中由教師創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情境和途徑,指導(dǎo)學(xué)生在獨立的主動探索、主動思考、主動實踐的研究過程,從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神,提高學(xué)生綜合素質(zhì)的一種教學(xué)模式。研究性教學(xué)法和PBL教學(xué)法是目前廣泛認可的教學(xué)認知理論,尤其適用于實踐性強的教學(xué)活動。通過這兩種教學(xué)模式,可以有效培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、知識探索能力和將理論應(yīng)用于實踐的能力。
在實際的教學(xué)工作中,由于本教學(xué)小組的理論課教師同時也是實驗課教師,故擬采用理論課和實驗課交互進行的模式指導(dǎo)學(xué)生進行研究性實驗,以雙黃連口服液中黃芩苷含量測定的實驗為例:①理論課部分:在進行第五章中藥含量測定學(xué)習(xí)時,講解完定量分析方法驗證,可布置課外作業(yè)如何進行雙黃連口服液中黃芩苷含量測定的方法學(xué)確證,提示學(xué)生預(yù)習(xí)實驗課講義,引導(dǎo)學(xué)生按照中藥分析的研究思路去解決問題;讓學(xué)生自主利用網(wǎng)絡(luò)、書籍、文獻進行檢索、查閱、分析,根據(jù)所學(xué)知識點,提出方法學(xué)確證的具體實驗過程,制作PPT,可培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、探索和創(chuàng)新的能力;組織學(xué)生進行課上分組討論,并派代表上臺講解,可增加教學(xué)的互動;教師指出各組的方案中的不足,并對方案進行點評,有利于教師有的放矢的解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的盲點。②實驗課部分:由于學(xué)生已完成基本實驗操作技能和綜合性驗證實驗的訓(xùn)練,可讓學(xué)生分成小組,隨機分配方法學(xué)驗證部分,根據(jù)自己修改完善后的方案進行實驗,可促進學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實踐操作;各組學(xué)生獨立進行實驗,并對所得實驗的數(shù)據(jù)進行分析,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和運用知識的能力;學(xué)生綜合各組的實驗結(jié)果,整理方法學(xué)驗證的實驗報告,綜合分析結(jié)果,研究確證分析方法是否適合雙黃連口服液中黃芩苷的含量測定,促進學(xué)生學(xué)習(xí)新知識、培養(yǎng)科學(xué)思維和實踐創(chuàng)新能力。
在理論課和實驗課的兩個環(huán)節(jié)中,學(xué)生可通過自主查閱、設(shè)計實驗、分組討論、制作PPT、口頭報告、完成實驗、歸納總結(jié)等環(huán)節(jié),獲得親身參與研究、探索的體驗,把被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿?,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。最后,教師根據(jù)學(xué)生的交流報告進行總結(jié),通過總結(jié),使學(xué)生對自己進行客觀的評價,從中取得經(jīng)驗,逐步培養(yǎng)知識的應(yīng)用能力。
考核不僅是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的工具,也是檢驗教師教學(xué)效果的手段之一,對實驗課也應(yīng)采用不同的考核方法來進行評價。目前的實驗成績的考核方法多以學(xué)生提交的實驗報告為主要依據(jù),導(dǎo)致學(xué)生不注重實驗過程,片面追求實驗結(jié)果的正確性和實驗報告的篇幅與整潔程度,嚴重制約了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以致學(xué)生對實驗課不重視,這樣很難反映學(xué)生真實的實驗水平。為避免類似情況發(fā)生,基本操作技能和驗證性綜合實驗考核需制定出具體的評分標(biāo)準(zhǔn),包括實驗預(yù)習(xí)、基本操作、實驗結(jié)果、實驗報告等,促使學(xué)生重視每一項實驗步驟,培養(yǎng)學(xué)生實驗技能和動手能力。對于研究性綜合實驗,主要考察實驗方案的設(shè)計、口頭報告、操作過程和實驗結(jié)果的分析和總結(jié),側(cè)重于綜合能力的考察,促進學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力的提高。在考核標(biāo)準(zhǔn)的擬定中,教師集體做預(yù)實驗,對學(xué)生在實驗當(dāng)中可能出現(xiàn)的問題進行交流,并將具體問題細化至評分標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中。在考核過程中增加學(xué)生之間的互評環(huán)節(jié),使學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)和解決自己存在的問題。
1.促進實驗一體化
實驗教學(xué)的實踐需要打破各課程之間的界限,將現(xiàn)有的以課程分類而設(shè)置的某些實驗項目進行重組、交叉、融會、整合,以技能掌握為主線,以綜合實踐能力培養(yǎng)為目標(biāo),使實驗教學(xué)充分體現(xiàn)出其連續(xù)性、規(guī)律性和綜合性[5]。中藥的研究和創(chuàng)新同樣需要一體化的理論和思維,需要學(xué)生對中藥的制劑、分析、藥理和生藥實驗融會貫通,對相關(guān)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生共鳴。在今后的實驗教學(xué)中,要加強與相關(guān)學(xué)科實驗室的交流和合作,使各實驗室的實驗內(nèi)容相互聯(lián)系和銜接,讓學(xué)生身臨其境,切身體會藥物研發(fā)的基本過程。
2.提高教師素質(zhì)
知識的更新?lián)Q代,現(xiàn)代儀器的飛速發(fā)展,亟須教師不斷豐富自己的理論和實驗技能,適時參加相關(guān)的理論培訓(xùn)和學(xué)術(shù)會議,加強與兄弟院校的合作和交流,接受儀器廠家的綜合性培訓(xùn),全面提高教師隊伍的綜合素質(zhì)。實驗一體化也需要教師不僅需要本專業(yè)的理論基礎(chǔ),還需要對藥劑學(xué)、藥理學(xué)和生藥學(xué)等相關(guān)學(xué)科有一個全面把握,從新的高度和角度對學(xué)生的實驗進行講授和指導(dǎo)。
[1]高艷陽,董培榮,王金霞.對設(shè)計性實驗的認識與思考[J].實驗技術(shù)與管理,2003,20(6):125-127.
[2]松田隆子,石島正之,石原陽子.教師和學(xué)生對醫(yī)學(xué)教育中以問題為基礎(chǔ)的小小組學(xué)習(xí)的評價[J].國外醫(yī)學(xué)(醫(yī)學(xué)教育分冊),2001,22(2):29-32.
[3]沈建新,王海燕,王海江.PBL:一種新型的教學(xué)模式[J].國外醫(yī)學(xué)(醫(yī)學(xué)教育分冊),2001,22(2):36-38.
[4]方洪壯,孫長海,任垣鑫.藥物分析理論課教學(xué)中PBL教學(xué)法的嘗試[J].黑龍江醫(yī)藥科學(xué),2006,29(1): 46-47.
[5]徐力生,張霞,李治芳,馮軍.開設(shè)藥學(xué)學(xué)科一體化綜合性實驗的探討[J].藥學(xué)教育,2010,26(2):49-51.
Teaching Reform of Experimental Analysis of Traditional Chinese M edicine
WANG Lei,YANG Fang,WANG Lixia,SONG Rui,DIBin
(School of Pharmaceutical Sciences,China Pharmaceutical University,Nanjing 211198,China)
According to the trend of the Analysis of Traditional Chinese Medicine development and pharmaceutical talents training,and combining with the course of its own characteristics,the teaching contents,models and assessment of the Experimental Analysis of Traditional Chinese Medicinewere reformed and practiced.The new innovative teachingmethod plays a role in improving the innovation ability of students.
Experimental Analysis of Traditional Chinese Medicine;Teaching reform;Teaching practice
2013-10-11。
中國藥科大學(xué)教改課題,編號201328。
王磊,碩士,實驗師,從事中藥分析和藥物分析的實驗與研究。