孫林林，趙 盼，齊冬梅，徐凱勇，鞏麗麗，蔣海強*

(1.山東中醫(yī)藥大學 實驗中心,山東 濟南 250355；2.山東中醫(yī)藥大學 藥學院,山東 濟南 250355)

儀器分析課程是藥學、中藥學相關專業(yè)的基礎課程，也是一門實用性較強的工具課程，內容繁多，應用廣泛，不僅是現代實驗化學的重要支柱，而且在生命科學、醫(yī)藥等領域也扮演者重要角色。隨著科學技術的不斷發(fā)展，各種高靈敏度、高選擇性、自動化、智能化、信息化和微型化的分析儀器及相關的新技術、新方法不斷涌現[1]，加之雙創(chuàng)時代的到來，社會對中醫(yī)藥創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提出了更高的要求：不僅要熟練掌握各種新型大型儀器操作的基本技能，而且要提高運用綜合知識解決問題的能力和創(chuàng)新能力。結合中醫(yī)藥院校的特點及經驗，將QBD理念和PAT技術融入到儀器分析實驗教學中，通過頂層設計和過程質量監(jiān)控， 推動實驗教學，提高中醫(yī)藥創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)能力。

質量源于設計(quality by design，QBD)，這一理念來自制藥領域的質量管理與評價[2]，即質量是通過良好的設計而生產出來的，這就要求實驗教學質量監(jiān)管的控制點要逐漸前移，從過去單純依賴最終考試，到對教學過程中多個節(jié)點的精準控制，通過過程控制和良好的設計，規(guī)范實驗教學過程，確保實驗教學質量。過程控制技術(Process analysis technology，PAT)同樣源于醫(yī)藥等領域[3]，強調在過程中直接應用過程分析技術，在線、直接、實時的控制質量，教學過程中同樣需要提前評估教學方案的可靠性和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的時效性，進而制定創(chuàng)新培養(yǎng)的教學過程中質量控制方法。

聯合QBD理念和PAT技術，從頂層設計和具體執(zhí)行兩個方面設計中醫(yī)藥實驗教學體系，厘清中醫(yī)藥實驗教學的關鍵環(huán)節(jié)，保證培養(yǎng)的創(chuàng)新性和中醫(yī)藥方向，做到以實驗教學體系創(chuàng)新提高中醫(yī)藥創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)能力。

1 改革實驗內容，完善教學體系

近年來，基于國家級中醫(yī)藥實驗教學示范中心的建設及山東省一流學科建設，山東省中醫(yī)藥大學得到了雄厚的資金支持，相繼購置了一批大型高精尖的儀器設備，搭建了藥學平臺?；诖耍覀儗⒏呔獾膬x器設備用于本科的實驗教學中，本著強化基礎、注重提高、源于理論、高于理論的原則，精心設計實驗項目，合理安排教學實驗內容，并自行編寫實驗講義，不斷完善儀器分析實驗教學內容。同時根據不同儀器設備、不同分析方法的特點，把握其共性、個性和相互關系，調整實驗教學項目的順序，簡化學習內容，提高學習效率。

1.1 加強基礎性實驗

基礎性實驗能夠培養(yǎng)學生基本實驗技能并掌握基本實驗方法，此類實驗項目多為一些經典的、驗證性實驗項目，如紫外分光光度法測定有機化合物的含量、紙色譜法分離分析有機酸，這些實驗項目在實驗教學改革中應當有選擇地予以保留，以解決中醫(yī)藥實驗教學中學生操作不規(guī)范的現象。

1.2 增加應用性創(chuàng)新性實驗

為引導學生深入鉆研本學科的前沿內容，通過科研成果進入實驗教學的途徑[4]，我們選取質譜實驗教學內容，課題組老師根據自己的科研內容，經反復研究，以液質聯用儀器為媒介，選取“五種三七皂苷的二級質譜分析”和“槲皮素、蘆丁的精確分子量測定”作為實驗項目，取得了良好的效果，并在整個中藥學專業(yè)學生中推廣施行。

2 改革實驗教學方法，提高教學效果

儀器分析屬于難度較大的一門課程，學生只能從課本上獲得一些理論上的知識，對儀器的結構，具體的實驗原理等缺乏直觀直覺上的認知。不斷探索多元化實驗教學方法，采用靈活多樣的教學方式不僅可以激發(fā)學生實驗熱情和興趣，讓學生在不知不覺中挖掘學習潛能，還能使其真正理解和掌握實驗內容。

2.1 多功能直錄播系統(tǒng)教學方法的運用

多功能直錄播系統(tǒng)可以整合PowerPoint演示文稿、音頻、視頻、電子設備的圖像信號，生成流媒體文件[5]。由教師在攝像機前進行實驗講解，輔以多媒體課件對復雜、抽象的內容進行演示，尤其對于結構復雜的大型高精尖儀器設備的原理和使用，理論講解同時借助多媒體進行視頻、動畫庫和圖像庫展示，學生可以更加形象生動、清晰全面地學習，將能得到更好的教學效果。

教師進行操作演示的同時，使用實驗室的多功能直錄播系統(tǒng)進行錄制。學生分組練習時，可以有針對性的回放教師操作演示視頻，進一步熟悉實驗操作流程和細節(jié)；課后復習時，學生可以通過多媒體終端回顧課堂實景，進一步鞏固實驗原理和操作流程。不僅提高了教學效率，而且節(jié)約了寶貴的教學資源，大大提高了資源共享程度。

2.2 在實驗課程中穿插對比教學

儀器分析課程中有大量相似的概念、方法，為了加強學生對實驗過程及原理的理解，采用對比教學的方式。如在色譜實驗中，比較高效液相色譜儀和氣相色譜儀各部件結構功能的異同，兩者適用對象的異同，兩者用于定量分析時所采用方法的異同。同理，在光譜實驗中，可對紫外分光光度計和紅外色譜儀實驗進行比較。通過對比，學生對所用儀器結構的組成特征會有進一步認識，同時也會加深對儀器工作原理和理論部分知識的理解。

2.3 “探究式”教學方法的運用

“探究式”教學方法是指導教師給學生提供一些與課程內容相關的課題或學生自主選擇感興趣的課題[6]，在指導教師給出一些提示或啟發(fā)后，學生成立研究小組，通過查閱文獻、制定方案、設計或實驗、分析總結等環(huán)節(jié)從而解決實際問題。這也與我校開展的大學生研究訓練計劃(Student Research Training，SRT)相吻合。自主設計性實驗是“探究式”教學方法的重要體現，在這個過程中，學生能做到“以我為主”，不僅提高了對儀器分析知識的拓展性思考，掌握解決具體問題的基本方法和手段，而且調動學生學習的主動性和積極性，變被動接受知識為主動探究知識，培養(yǎng)了獨立思考和敢于懷疑的批判精神。

3 改革實驗過程，加強實驗課堂管理

實驗過程中學生的動手機會尤為重要，動手能力的強弱直接反映出實驗教學的成功與否。目前高等中醫(yī)藥院校一些大型儀器設備難以滿足日益增多的學生的需要，不可避免的造成動手操作的機會的缺失，進而影響學生實驗技能和綜合素質的提高。面對該情況，在充分調查分析的基礎上，我們制定了“優(yōu)化實驗內容、合理分組進行”的解決方案，充分挖掘教學實驗室的資源和潛力，確保每位學生都有獨立動手操作的機會。如在“高效液相色譜法定量分析”中，我們主張每組4名學生分工合作，分別負責流動相配制、溶液配制、手動進樣、數據采集。

科學有效的課堂管理，也是實驗教學改革的重要方面。為了達到預期的實驗教學效果，實驗開始之前，要求學生撰寫預習報告，減少學生實驗操作的盲目性和隨意性，并對出現的疑點難點問題進行有針對性的講解；實驗過程中，嚴格要求學生認真操作，觀察現象、如實記錄實驗結果，培養(yǎng)嚴謹的科學態(tài)度；實驗結束后，針對本次實驗的全過程組織學生進行充分討論，撰寫實驗報告，以鞏固所學知識。

4 構建多元化考試模式

實驗教學的考核方式是衡量實驗教學質量、考察學生實驗能力的主要方法，目前實驗教學考核方式的改革進程明顯滯后于理論教學改革的進程，探索科學合理的實驗教學考核方式旨在培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的操作習慣，調動學習熱情和積極性，對實驗教學起到反饋和相互促進的作用[7]。針對儀器分析實驗課程考核方式，我們從每次實驗前的預習情況、實驗過程中的具體表現及操作、實驗結束后報告撰寫、最后的期末課程考試等貫穿實驗教學的重要環(huán)節(jié)進行全方位的跟蹤式考察，以期能對學生的實驗能力做出客觀、正確、綜合的評價，從而系統(tǒng)性反映出實驗的教學效果，具體考察內容及實施辦法如表1所示。

表1 儀器分析實驗課程成績評定權重表

備注：對于具有創(chuàng)新性實驗的學生給予適當的額外加分。

5 改善中醫(yī)藥實驗教學條件，加強實驗教學隊伍建設

通過對儀器分析實驗課程的學習，學生能夠掌握基本原理方法以及操作技能，但對科研過程和生產實踐仍缺乏系統(tǒng)的實訓。依托山東省中醫(yī)藥研究院、山東辰欣藥業(yè)、齊魯制藥等，構建校-院、校-企實踐教學平臺，在解決資源相對于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)中場所不夠或不逼真、儀器不全或不實用、師資與生產一線或科研一線嚴重脫節(jié)的問題的同時，還可以讓學生深入科研過程及生產實踐中，開闊了眼界，增長了見識，進一步掌握儀器分析在多領域的應用，為學生畢業(yè)就業(yè)創(chuàng)造更多的機會。

實驗教學隊伍是實驗教學工作和實驗室建設中最核心的人才資源，我們形成了一支教學理念先進、知識結構合理、實踐經驗豐富、創(chuàng)新能力突出的新型實驗教學團隊(包括專職實驗教師、企業(yè)技術人員、科研人員、實驗技術人員和專職管理人員)，構建了科學的職稱評定制度及考核培訓機制，完善了實驗技術隊伍建設規(guī)劃，并為其搭建個人發(fā)展平臺，以提高實驗技術人員綜合素質，從而促進實驗教學的發(fā)展。

6 結語

中藥學是高等中醫(yī)藥院校特色優(yōu)勢專業(yè)，儀器分析是中藥學專業(yè)學生的主干課程之一，實驗教學是培養(yǎng)學生基本實驗技能、科研創(chuàng)新能力及綜合能力的重要環(huán)節(jié)。我們根據QBD理念和PAT技術全過程精準控制實驗教學的關鍵節(jié)點，大幅度提高了實驗教學質量，對中藥學專業(yè)學生知識體系的掌握及創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)具有重要推動作用。儀器分析實驗教學的改革不應該僅僅如上所述，我們將不斷地探索實驗教學模式，對出現的問題不斷進行改進和完善，加強同兄弟院校的學習交流，為提高學生的綜合素質提供一個更好的教學平臺，為培養(yǎng)創(chuàng)新型中醫(yī)藥高級人才提供基礎。