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中药分析实验教学改革*

2014-08-15王磊严方汪丽霞宋瑞狄斌

药学教育 2014年2期
关键词:实验课中药实验教学

王磊 严方 汪丽霞 宋瑞 狄斌

中国药科大学药学院 (南京 211198)

中药分析实验教学改革*

王磊 严方 汪丽霞 宋瑞 狄斌

中国药科大学药学院 (南京 211198)

根据中药分析的学科发展和药学人才培养的趋势,结合该课程自身的特点,对中药分析实验教学内容、教学模式和考核方式进行改革,对培养学生的创新能力起到一定作用。

中药分析实验;教学改革;教学实践

中药分析是一门研究中药质量控制方法的学科,是药物分析学的重要组成部分,旨在培养学生形成全面控制中药质量的理念,熟练检测中药质量的技能以及准确制定中药质量标准的能力。中药分析实验教学是整个中药分析课程教学中重要的组成部分,是理论教学的进一步深化和扩展,是培养研究型和应用型人才的重要环节。随着实验教学改革的深入,实验教学已从单纯的验证性实验逐步转换为把实验教学作为学生学习新知识、培养科学思维和实践创新能力的手段[1]。

中药分析课程是药学专业药物分析方向的专业必修课程。目前该实验课在本科三年级开设,学生通过前两年分析化学、有机化学等基础课程的学习,已具有了良好的化学相关学科背景,但仍缺乏综合分析能力,对中药分析的理论无法融会贯通并应用于实践。笔者在实验课教学工作中,发现4/5的学生能够逐步按照实验教材上的步骤进行正确操作,但仅有1/2的学生能够对实验过程的所得结果进行正确分析和充分讨论,这说明学生通过中药分析实验课的学习,实验技能仅停留在简单的“怎么做”上,却不知道“为什么这么做”和“做得怎么样”。如何使学生掌握中药分析的基本理论和基本操作,能够通过中药分析实验课的学习具有一定的创新能力,形成学科理念,是当前在实验教学工作中迫切需要解决的问题。基于该指导思想,笔者针对传统实验教学中存在的诸多问题,对已有的实验教学进行了积极的探索。

一、实验内容的优化

当前中药分析实验内容分别为:常见的中药鉴别、挥发油的提取、六味地黄丸的质量分析和双黄连口服液的质量分析。实验内容是以药典内容为基础的验证性实验,主要通过教师的讲解示范,学生重复操作来完成。从实验教学和实验考核的情况来看这种传统教学方式效果,虽然学生的中药分析基本实验技能得到了全面的培养,即学会了“怎么做”,但却不知道“为什么这么做”和“做得怎么样”。优化后的实验课内容包括了三个层次,分别为基本操作技能实验、验证性综合实验和研究性综合实验。实验安排根据理论课的进度从易到难,循序渐进。

1.先进行原有的两个基本操作技能实验——常见的中药鉴别和挥发油的提取,重在使学生掌握中药分析中常见及特殊的基本操作。常见的中药鉴别实验总体来说难度不大,旨在使学生进入实验状态,对以往分析化学和有机化学实验有所回顾,并将其融会贯通到中药分析的实验当中。该实验包括茯苓、人参、吴茱萸和槐米的鉴别以及三黄片的鉴别,笔者发现在人参中人参皂苷的鉴别实验项目中,个别学生用胶头滴管加入硫酸的速度比较迅猛,因此两液交界面的颜色变化不是很明显,甚至很难成功,此时建议将硫酸沿管壁缓缓滴入,两液交界面由红色变为暗棕色的变化就明显了。在实验一常见中药的鉴别铺垫之后,逐步对学生的能力要求有所提升,可以在挥发油提取实验之前要求预习,查阅资料。挥发油的提取方法有甲法和乙法两种选择,所以让学生自己去选择该用什么方法,既可以加深学生的印象,又可以调动学生学习的积极性。

2.再进行验证性综合实验——六味地黄丸的质量分析,旨在培养学生建立全面的中药分析理念。该实验包括丹皮酚和泽泻的理化鉴别以及丹皮酚的含量测定,由于中药分析第一个实验已经做过硅胶G的薄层色谱,所以此时只对薄层色谱操作要点进行口头阐述,比如点样过程少量多次的操作原则和展开缸的充分饱和来减小薄层板边缘效应的实验技巧。在该实验内容中逐步推进多媒体教育和网络教育的使用,根据教学要求,实验室可以轮流抽调个别学生课前预做实验,不论实验当中的瑕疵还是成败,都录制在教学短片中,在课堂上进行播放,这样合理地缩减了验证性实验的时间,实验当中易犯的错误也给学生留下深刻印象。节约的时间使学生更有余力进行丹皮酚的含量测定实验,深层次地挖掘学生潜能。

3.最后将原有的验证性综合实验——双黄连口服液的质量分析改为研究性综合实验——双黄连口服液中黄芩苷的含量测定,促进学生具有主观能动性和创新性思维。这既保持了原有实验课重在技能掌握和理念培养的优点,又更进一步提高了学生创新精神和实践的能力。该实验按照“预约与计划相结合、课内与课外相结合”的思想,促进了实验教学内容与科研实践的紧密结合,以保证学生有更多的机会进行实践训练。实验内容具体包括空白试验、回收率、线性、精密度、重复性、耐用性、检测限和定量限等项目研究。在阴性对照实验中,要求学生自己提取制剂中除黄芩以外其他药材的成分。在线性实验中,需要配制一系列浓度的标准溶液,教师把各种量程的容量瓶、移液管和相关用具全部放在实验室的准备台上,学生自行设计和选择适当的用具,做到完全开放。在标准溶液配制的准备过程中,教师巡视各个小组的配制情况,指导实验,让学生正确选择哪种量程的量具配制准确和恰当。回收率实验是该实验的一个难点也是重点,加入量按照样品含量的80%、100%、120%进行换算,预先设计实验过程,详细记录实验图谱保留时间、峰面积、柱塔板数、分离度、拖尾因子、进样时间、方法名和数据文件名,将数据进行计算统计。精密度试验和重复性试验操作需要保证溶液配制和进样操作的一致性,控制实验结果在一定的RSD范围内。耐用性实验主要考察色谱条件发生微小变动时样品峰与杂质峰的分离情况,可在实验室现有的条件下适当改变色谱条件,包括色谱柱种类、流动相pH、流动相比例和流速的调整。最后要求学生按科技论文要求撰写实验论文,以“论文报告会”的形式进行总结和讲评,对成绩优秀的小组予以表彰和奖励。

二、实验教学模式的调整

在实验教学中采用问题教学法(Problem-based Learning,PBL)和研究性教学法相结合的教学模式。PBL教学法即基于问题学习教学法,起源于19世纪50年代的美国医学教育[2-3],是以问题为中心、以学生为主体、以教师为主导的小组讨论式教学[4]。该方法能充分体现学生的主体地位,有效地激发学生自主学习的主动性和积极性。研究性教学法是指在教学过程中由教师创设一种类似科学研究的情境和途径,指导学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程,从而培养学生创造能力和创新精神,提高学生综合素质的一种教学模式。研究性教学法和PBL教学法是目前广泛认可的教学认知理论,尤其适用于实践性强的教学活动。通过这两种教学模式,可以有效培养学生的自主学习能力、知识探索能力和将理论应用于实践的能力。

在实际的教学工作中,由于本教学小组的理论课教师同时也是实验课教师,故拟采用理论课和实验课交互进行的模式指导学生进行研究性实验,以双黄连口服液中黄芩苷含量测定的实验为例:①理论课部分:在进行第五章中药含量测定学习时,讲解完定量分析方法验证,可布置课外作业如何进行双黄连口服液中黄芩苷含量测定的方法学确证,提示学生预习实验课讲义,引导学生按照中药分析的研究思路去解决问题;让学生自主利用网络、书籍、文献进行检索、查阅、分析,根据所学知识点,提出方法学确证的具体实验过程,制作PPT,可培养学生自学、探索和创新的能力;组织学生进行课上分组讨论,并派代表上台讲解,可增加教学的互动;教师指出各组的方案中的不足,并对方案进行点评,有利于教师有的放矢的解决学生学习中的盲点。②实验课部分:由于学生已完成基本实验操作技能和综合性验证实验的训练,可让学生分成小组,随机分配方法学验证部分,根据自己修改完善后的方案进行实验,可促进学生将理论知识应用于实践操作;各组学生独立进行实验,并对所得实验的数据进行分析,培养学生独立思考和运用知识的能力;学生综合各组的实验结果,整理方法学验证的实验报告,综合分析结果,研究确证分析方法是否适合双黄连口服液中黄芩苷的含量测定,促进学生学习新知识、培养科学思维和实践创新能力。

在理论课和实验课的两个环节中,学生可通过自主查阅、设计实验、分组讨论、制作PPT、口头报告、完成实验、归纳总结等环节,获得亲身参与研究、探索的体验,把被动学习转变为主动探索,变“要我学”为“我要学”。最后,教师根据学生的交流报告进行总结,通过总结,使学生对自己进行客观的评价,从中取得经验,逐步培养知识的应用能力。

三、实验考核方式和标准的改革

考核不仅是检验学生学习效果的工具,也是检验教师教学效果的手段之一,对实验课也应采用不同的考核方法来进行评价。目前的实验成绩的考核方法多以学生提交的实验报告为主要依据,导致学生不注重实验过程,片面追求实验结果的正确性和实验报告的篇幅与整洁程度,严重制约了对学生创新能力的培养,以致学生对实验课不重视,这样很难反映学生真实的实验水平。为避免类似情况发生,基本操作技能和验证性综合实验考核需制定出具体的评分标准,包括实验预习、基本操作、实验结果、实验报告等,促使学生重视每一项实验步骤,培养学生实验技能和动手能力。对于研究性综合实验,主要考察实验方案的设计、口头报告、操作过程和实验结果的分析和总结,侧重于综合能力的考察,促进学生创新思维和实践能力的提高。在考核标准的拟定中,教师集体做预实验,对学生在实验当中可能出现的问题进行交流,并将具体问题细化至评分标准当中。在考核过程中增加学生之间的互评环节,使学生及时发现和解决自己存在的问题。

四、实施实验教学改革的问题和建议

1.促进实验一体化

实验教学的实践需要打破各课程之间的界限,将现有的以课程分类而设置的某些实验项目进行重组、交叉、融会、整合,以技能掌握为主线,以综合实践能力培养为目标,使实验教学充分体现出其连续性、规律性和综合性[5]。中药的研究和创新同样需要一体化的理论和思维,需要学生对中药的制剂、分析、药理和生药实验融会贯通,对相关课程的学习产生共鸣。在今后的实验教学中,要加强与相关学科实验室的交流和合作,使各实验室的实验内容相互联系和衔接,让学生身临其境,切身体会药物研发的基本过程。

2.提高教师素质

知识的更新换代,现代仪器的飞速发展,亟须教师不断丰富自己的理论和实验技能,适时参加相关的理论培训和学术会议,加强与兄弟院校的合作和交流,接受仪器厂家的综合性培训,全面提高教师队伍的综合素质。实验一体化也需要教师不仅需要本专业的理论基础,还需要对药剂学、药理学和生药学等相关学科有一个全面把握,从新的高度和角度对学生的实验进行讲授和指导。

[1]高艳阳,董培荣,王金霞.对设计性实验的认识与思考[J].实验技术与管理,2003,20(6):125-127.

[2]松田隆子,石岛正之,石原阳子.教师和学生对医学教育中以问题为基础的小小组学习的评价[J].国外医学(医学教育分册),2001,22(2):29-32.

[3]沈建新,王海燕,王海江.PBL:一种新型的教学模式[J].国外医学(医学教育分册),2001,22(2):36-38.

[4]方洪壮,孙长海,任垣鑫.药物分析理论课教学中PBL教学法的尝试[J].黑龙江医药科学,2006,29(1): 46-47.

[5]徐力生,张霞,李治芳,冯军.开设药学学科一体化综合性实验的探讨[J].药学教育,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。

中国药科大学教改课题,编号201328。

王磊,硕士,实验师,从事中药分析和药物分析的实验与研究。

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