馬 蘭,袁繼承,賈 莉
(菏澤醫(yī)學(xué)??茖W(xué)校藥學(xué)與生物制藥工程系,山東 菏澤274000)
近年來,國家對高等職業(yè)教育日益重視,高職院校無論是辦學(xué)規(guī)模、教學(xué)質(zhì)量,還是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都比以往有了顯著的提高。作為教學(xué)的重要支撐要素,高職院校對實驗設(shè)備的經(jīng)費投入也在逐年加大,開始不斷添置數(shù)量可觀的大型儀器設(shè)備,這對實驗教學(xué)和科研都助益極大[1-2]。其中,高效液相色譜儀因其兼具分離效率高、分析速度快和靈敏度高等優(yōu)點而成為現(xiàn)代醫(yī)藥行業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種重要分析方法[3-4],也是藥學(xué)專業(yè)藥物分析課程中需要學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容。開展高效液相色譜實驗教學(xué)充分應(yīng)用了現(xiàn)有的大型儀器設(shè)備,還能鞏固理論知識和鍛煉學(xué)生動手能力[5-6],針對現(xiàn)階段實驗教學(xué)中存在的諸多問題,如何提高學(xué)生對實驗的積極主動性,培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神和科研創(chuàng)新能力,最終建立系統(tǒng)的實踐教學(xué)新體系成為實驗教學(xué)的主要目的。
在高效液相色譜的實驗教學(xué)上,受制于儀器數(shù)量少和實驗課時少等諸多因素的同時,還存在許多問題:實驗課中學(xué)生通常只完成進樣操作,經(jīng)數(shù)據(jù)采集得出色譜圖,其余操作都是由教師理論講述,學(xué)生動手操作儀器機會少,不能熟練掌握儀器的整個操作流程;高效液相色譜的基礎(chǔ)理論知識比較抽象,儀器構(gòu)造復(fù)雜,僅靠教師講解,調(diào)動不了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣,而且學(xué)生不能較好地理解其具體原理和儀器的內(nèi)部構(gòu)造;為節(jié)省實驗時間,通常教師會在課前優(yōu)化好色譜條件,學(xué)生無法參與分析方法的建立過程;在現(xiàn)有的教學(xué)模式下,學(xué)生按規(guī)定的流程實驗,缺少獨立思考,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、科研能力和工匠精神。
對于如何充分運用好現(xiàn)有儀器,在有限的課時內(nèi)更好地提高學(xué)生的實驗動手能力和科研創(chuàng)新水平,探索建立系統(tǒng)的實踐教學(xué)新體系成為破解當(dāng)前高職院校實驗教學(xué)難題的重要思路。根據(jù)實驗教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)提出了以下幾點高效液相色譜實驗教學(xué)改革舉措。
現(xiàn)階段我校有6臺高效液相色譜儀應(yīng)用于實驗教學(xué),為了保證實驗中學(xué)生們都能動手操作儀器,將學(xué)生們分組,分批次進行實驗,每臺儀器安排2名學(xué)生。根據(jù)課表合理安排實驗時間,保證每組不少于6學(xué)時。學(xué)生從流動相和樣品的前處理開始操作,依次進行儀器的開機、排氣泡、裝柱、進樣、得出數(shù)據(jù)報告、關(guān)機等操作。在有限的實驗課時內(nèi),不可能讓學(xué)生完成一個復(fù)雜樣品的分析,實驗課開展的目的是練習(xí)學(xué)生的動手操作能力和對高效液相色譜分析的認識,因此要選擇合適的目標(biāo)分析物,調(diào)整流動相的比例以獲得目標(biāo)峰合理的保留時間和較好的分離度。實驗中要求學(xué)生多次進樣,時間允許的情況下,學(xué)生可有選擇地進行方法學(xué)考察實驗。教師依據(jù)學(xué)生操作情況和實驗報告進行考核評價,并在期末考核中占有一定比例。
相較于傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生做”教學(xué)方法,多媒體技術(shù)可以借助動畫、圖像、聲音等方式立體呈現(xiàn)課程內(nèi)容,具有較強的表現(xiàn)力,尤其適合高效液相色譜實驗這種比較抽象的實驗。實驗中可以利用教學(xué)一體機展示實驗教學(xué)內(nèi)容的多媒體課件,并以多媒體動畫的形式給學(xué)生呈現(xiàn)儀器的結(jié)構(gòu)與基本原理。通過多媒體教學(xué)能更好地幫助學(xué)生理解和掌握實驗相關(guān)基本理論、儀器的構(gòu)造和操作過程,使學(xué)生在做實驗時“心中有圖,腦中有畫”,從而提高在實驗過程中分析和解決問題的能力。
虛擬實驗是學(xué)生運用計算機軟件來模擬真實的實驗場景,是當(dāng)前實驗教學(xué)的一個重要發(fā)展方向[7-8]。運用虛擬實驗教學(xué)學(xué)生能大膽地模擬實驗過程,避免現(xiàn)實操作實驗帶來的危險,減少儀器耗費,降低實驗成本,且在虛擬實驗中學(xué)生不僅可以學(xué)習(xí)高效液相色譜的基本理論知識、儀器組成、實驗操作,還有儀器的維修維護和培訓(xùn)考核等內(nèi)容,通過操作的便宜性加深對實驗理論和各個實驗環(huán)節(jié)的理解。
高效液相色譜教學(xué)中開設(shè)了外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法兩個實驗,在外標(biāo)法實驗的基礎(chǔ)上再做內(nèi)標(biāo)法實驗。外標(biāo)法實驗的主要目的是,讓學(xué)生理解高效液相色譜分析的基本原理和掌握操作技能,樣品的分析方法由教師提供。內(nèi)標(biāo)法實驗就可以引導(dǎo)學(xué)生自己建立分析方法,課前教師發(fā)布教學(xué)任務(wù),要求學(xué)生查閱文獻或藥典來確定內(nèi)標(biāo)物的色譜條件,實驗課上以學(xué)生為主導(dǎo),教師為輔,讓學(xué)生們自己建立分析方法,獨立操作儀器,教師指導(dǎo)優(yōu)化色譜條件,過程中注意鍛煉學(xué)生獨立思考和分析解決問題的能力。學(xué)生經(jīng)過自己動手實踐,能更好地掌握和操作高效液相色譜儀。
實踐是檢驗理論水平和提高操作水平的唯一途徑。參加實驗技能比賽和申報創(chuàng)新項目課題能夠有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,提高學(xué)生的實操水平和科研能力。參加技能比賽,學(xué)生經(jīng)過主動的反復(fù)練習(xí),結(jié)合理論知識認真領(lǐng)悟,會更加注重操作細節(jié),再經(jīng)過競賽中與其他高校的交流學(xué)習(xí),不僅提高了學(xué)生操作儀器的熟練程度,還可以培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍、精益求精的工匠精神。申報創(chuàng)新項目課題是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生可以首先自己查閱文獻或藥典,結(jié)合目前已有的藥物檢查和含量測定項目設(shè)計出自己的試驗課題方案,再經(jīng)過教師的指導(dǎo)不斷完善自己的方案。由于學(xué)生選擇的實驗課題許多都是嘗試性的,在實驗過程中不可避免地會出現(xiàn)各種各樣的問題,比如測定過程中分析條件的選擇、定性和定量的問題和儀器故障排除等。對于出現(xiàn)的各種問題,學(xué)生會主動查閱文獻和相關(guān)資料,積極思考,充分討論,在發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中,不斷提高學(xué)生分析和處理問題的能力。
高效液相色譜在藥物分析上的應(yīng)用越來越廣泛,這就決定了藥學(xué)專業(yè)學(xué)生需要理解和掌握高效液相色譜的基礎(chǔ)理論和操作技能。高效液相色譜實驗教學(xué)改革可以創(chuàng)新實驗教學(xué)方法,擺脫傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的弊端,使學(xué)生更好地理解和接受教學(xué)內(nèi)容。開展教學(xué)改革2年來,不僅提高了我校的高效液相色譜利用率,實驗教學(xué)的質(zhì)量和水平也在不斷提升,但還需在實驗教學(xué)中繼續(xù)探索,不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗和創(chuàng)新,進一步優(yōu)化實驗課程,為學(xué)生未來實習(xí)或進一步深造打下堅實的基礎(chǔ)。