药学有机波谱解析实验教学改革方法的探讨与实践

韩飞，宋爱华，沙沂，李文

（沈阳药科大学 药学院，辽宁 沈阳 110016）

药学有机波谱解析实验是我校各专业均开设的一门课程，该课程既是与分析化学、有机波谱解析理论课密切相关的实验课程，又是这两门理论课所学知识的提高和深化[1]。该实验课程不但非常有助于巩固学生所学的分析化学和波谱解析理论，而且非常有助于锻炼学生的动手能力和培养学生在实验过程中发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。实验过程中，教师不仅要以理论课程的内容为载体，帮助学生回顾理论知识和指导学生熟练应用紫外分光光度仪、红外分光光度仪、核磁共振仪以及质谱仪，更要向学生传输获得新知识的能力以及创造性完成实验的能力。

针对高等药学教育教学改革的总体要求，药学有机波谱解析实验课程的教学改革势在必行。我们认为，该实验教学应将着重点从学生过去单纯的学习专业知识和培养简单技能向理论与实际的切实结合转移；最主要的，是把一直以来教师单方面讲授理论知识向培养学生综合实验能力的方向改变，尤其是应该努力培养和提升学生的实验创新能力。因此，药学有机波谱解析实验课程教学改革的主要目的应该立足于努力激发我校学生对四大光谱的学习兴趣和热情，全面立体地调动学生掌握和使用大型分析仪器的积极性，大幅度提高学生在该系列实验中的主动性，为培养有科学思维方法和创新能力的综合药学专业人才提供新的策略[2,3]。

1 我校药学有机波谱解析实验教学的现状

1.1 主要教学内容

目前我校药学有机波谱解析实验主要包括四部分内容，即紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振光谱和质谱。而药学有机波谱解析实验课程中所涉及的实验原理、实验方法、实验内容以及实验技能等会直接对学生在专业课学习、研究生课题开展以及毕业后从事科研等相关工作的综合能力产生影响。

1.2 存在的主要问题

目前，就我校实验课程配置的设备而言，可以说已经达到了世界先进水平，尤其是傅里叶变换离子回旋共振超质谱仪，是目前全国药学专业高校里唯一的一台[4]。不过，虽然硬件上我们处于领先的地步，但在实验教学上我们确实存在许多问题，突出表现在：现有的实验教学内容过于传统和陈旧、缺乏新意、无法调动学生的兴趣，不能反映实验技术在新兴学科的应用和相关学科的渗透；学生实验缺乏主动性和积极性，操作能力较薄弱；缺少创新思维和理论联系实际的能力。

1.3 产生问题的主要原因

一是学生对分析化学和有机波谱解析理论课中所学的知识掌握得不牢固，综合运用多种知识解决问题的能力不足。药学有机波谱解析实验无论是理论课还是实验课都与其它学科存在大幅度的知识交叉，知识点相对较多，需要记忆的内容更多，目前多数学生在学习过程中都采用死记硬背的方法，并没有理解和掌握核心知识；二是有的学生不太重视各学科知识间的相互联系，无法掌握和灵活运用实验基本方法原理及技巧，导致在实验过程中出现异常现象时束手无策；三是该课程实验教学内容与学生日常生活的关联较小，学生感觉到内容枯燥，教师难以调动学生的学习兴趣和积极性；四是学生知识面相对狭窄，缺乏对相近学科知识融会贯通的能力。五是因实验课教学时间有限，在完成规定教学任务还是培养学生知识面的选择中，教师会自然而然地把重点放在前者，再加之学生也缺乏自学、寻根问底和探索学科间关联的积极性，最终不可避免地产生上述问题[5]。综上所述，为适应现代高等教育教学改革发展的迫切需要，我们药学工作者有必要从药学有机波谱解析实验课程的教学理念、教学内容、教学方式等方面进行全方位的改革与更新。

2 我校药学有机波谱解析实验教学的改革刍议

2.1 教学理念全新化

首先，作为从事高等药学教育的教师，我们应当始终明确高等药学教育的主要目的，即培养具有创新思维和创新能力的高素质综合型药学专业人才。这就要求我们在施教过程中必须以人为本，即以药学专业学生为根本。这要求我们必须与时俱进地更新我们的教学理念，时刻提醒自己要从主观上重视对学生创造力的培养，才能在客观上实现培养具有创新型药学人才的最终目的。因此，我们应当在整个实验教学过程中，时刻坚持以“教与学相统一”为前提，在药学有机波谱解析实验教学的各个环节坚决贯彻以学生为主体的基本原则，通过尝试变换各种不同的新颖教学手段来培养和激发学生的创新思维和创造能力、提升学生的药学专业素养。

2.2 实验操作标准化

药学有机波谱解析实验以红外吸收光谱仪、紫外分光光度仪、核磁共振仪和质谱等分析设备的基本操作为核心，应侧重于学生实验基本操作技能的训练及掌握。只有熟练和准确地掌握分析设备的基本操作，才能获得准确可靠的分析结果。而且，药学有机波谱解析实验所涉及的仪器设备均为大型精密仪器，这些仪器都有着严格的操作规范。作为教师，我们的首要任务是让学生最规范、最快速、最准确地掌握各种仪器基本操作，以确保学生正确、熟练操作各种仪器，为后续的实验操作、课题应用、以及创新性研究打下扎实的基础。在基本操作训练阶段，教师可以事先与学生沟通，让学生尽早对设备的操作规程有一定了解；在开展实验教学过程中，应当对学生严格要求，通过详细讲解标准操作规程和清晰示教的方式严格规范学生的实验基本操作。如，傅里叶变换离子回旋共振质谱的教学过程中所涉及的操作软件相对较多，包括FT-MS control，data analysis 和Hystar等，而且每个软件都具有不同的功能，软件之间还需要互相调用程序，那么在实验过程中可采用播放影视短片的方式把学生可能用到的各个功能操作进行详细讲解并重复演示给学生，保证每个学生都能快速掌握。

2.3 实验内容综合化

我们认为，除了让学生按照SOP标准化、规范化地掌握仪器操作之外，还必须致力于拓宽他们的知识面。一方面，可以鼓励学生尽可能多地了解化学、材料科学和生命科学等药学相关领域的常识；另一方面，在实验过程中上应尝试穿插安排一些与大学生实际生活，特别是学生日常生活联系密切的实验内容，有利于激发学生的实验兴趣、端正学生的实验课学习态度和明确实验课教学目的。这就要求我们改进实验内容，尽可能地综合化设计实验内容。综合设计性实验，目的在于培养和考核学生运用理论知识及实验方法自行设计实验的能力和独立操作的能力，具体题目可由教师给出，也可由学生自拟题目，教师审核而定[6-8]。目前，药学有机波谱解析实验课中利用各个光谱所开展的分析内容是彼此独立的，每部分实验内容都选择了不同的模型药物进行分析，很难让学生对所学的理论知识有一个综合性的应用。事实上，药学有机波谱解析实验的主要目的是培养学生利用四大光谱解析化合物结构并推测其化学结构的能力，因此我们认为最好选择学生感兴趣的目标化合物（比如三聚氰胺等）开展实验，让学生通过综合应用四大光谱知识完成目标化合物的结构分析工作。这样，一方面提高了学生掌握实验技能、分析问题及解决问题的能力，另一方面则更好地培养了学生严谨细心的工作态度。

2.4 教学方式先进化

目前，药学有机波谱解析实验主要以教师讲解为主，学生处于被动实验的位置。我们认为，应当改变长久以来形成的这种固有模式，尽可能的把学生放在主体位置，让学生有机会充分发挥其主观积极性。所以，可以尝试将“照方抓药”式的被动实验模式改为主动“配方拿药”式的实验，鼓励学生在实验过程中积极发表自己的见解，并对红外、紫外、核磁和质谱的特点、应用范围及其先进技术等知识点进行讨论，教师负责做记录并进行总结点评。此外，我们应当把实验的主动权交给学生，并信任学生通过认真思考和科学设计能够完成相关实验内容。长时间以来，我们的实验教学方式基本上都在以“填鸭式”教学为主，严重忽视了学生学习的主动性和学习效率。因此，我们应多尝试让学生自发地进入到实验内容的学习过程中去，大力提倡并鼓励学生通过自己的实践来协助教师完成实验教学任务。同时，我们还建议多采用启发式教学的模式，多提供让学生独立思考的空间，让他们自己分析原因，并动手解决问题。比如，学生在开展某一化合物结构解析的综合实验过程中，我们应要求学生自己到图书馆利用文献检索工具查阅和收集该化合物的前期研究资料及信息，尽可能的确定该化合物的有关理化性质，并让学生自己拟定从样品的预处理方法、分析方法的确定到数据处理及结果分析等整个实验过程的研究方案。同时，允许学生提供的实验涉及方案存在不足或问题，努力帮助他们在实验过程中发现、探讨和解决问题，最后帮助他们及时改正并总结实验过程中的经验教训。

2.5 鼓励学生科研化

作为一所教学科研型高等药学院校，我们学校在药学相关领域里面已经取得了许多成绩。目前，各个专业的老师都从事着药学相关科研项目的研究。因此，我们认为，可以给学生提供机会，鼓励学生积极参与到教师的科研项目中去。因为，科研工作通常是整体性和系统性的，而与药学有机波谱解析实验相关的内容，在整个科研工作中有着举足轻重的地位。而且完整的化合物结构分析测试过程可以激发学生对化合物结构解析的学习兴趣和巩固学生所学的相关理论知识，为学生提供理论联系实际的机会，对培养学生的综合能力和初步的科研素质有着非常重要的意义。事实上，与国外高水平大学相比，国内大学在实验条件等方面已经达到了一定水平，但是我们所缺少的是探索性实验，即缺少让学生真正从事探索性研究的机会[9]。因此，如果教师愿意将自己从事的科研方向或科研课题拿来与学生分享，让他们感受到科研工作的魅力，将会非常有助于增强他们的实验动力。更为重要的，可以有效的提高药学有机波谱解析实验的教学质量。

3 结束语

现代药学研究已经突破了纯药学领域的界限，它有机地将化学、医学、生命科学、计算机学及数理统计学等学科紧密地结合起来，已经逐渐发展成为一门多学科的综合性科学。为了适应药学学科的迅速发展，药学专业实验教学的重要性也应随之提升。因此，药学有机波谱解析应将重点从“学生单纯地学习专业知识和培养简单技能”向“理论与实际切实结合”而转移；最主要的，是把一直以来“教师单方面讲授理论知识”向“培养学生综合实验能力” 的方向改变。总之，药学有机波谱解析实验教学的改革是一项长期而艰巨的任务，实验教学工作者始终保持努力探索、不断实践的态度，争取尽快将教学改革引向深入。