《中药分析学》实验教学微视频的开发及应用
2020-06-06马学琴樊艳茹于永杰
张 霞,马学琴,樊艳茹,韩 璐,于永杰,孙 涛
(宁夏医科大学:A.药学院;B.回医药现代化教育部重点实验室,宁夏 银川 750004)
《中药分析学》是中药学专业主干专业课程之一,该课程是运用现代分析理论和方法,研究中药质量的一门应用学科,是适应中药质量标准不断提高和中药现代化而开设的一门专业课[1]。中药分析学实验是该课程教学的重要组成部分,旨在使学生通过实验训练,熟练掌握中药常用分析方法及规范化操作技术。实践性和应用性很强,其实验课与理论课学时比为1∶1。
实验教学微视频是指教师根据教学需要,将实验教学项目中的重点、难点、实验所用仪器设备的规范操作方法和注意事项以及实验过程可能出现的问题等录制成的精短视频[2-3]。将微视频应用到《中药分析学》实验教学中,可以将实验过程由原本抽象枯燥的语言描述通过视频的形式直观生动、完整形象地呈现到学生面前,既便于课上教学,也利于学生课前自主学习及课后巩固提高。本文以“柱色谱-紫外分光光度法测定万氏牛黄清心丸中总生物碱的含量”为例,阐述《中药分析学》微视频的开发及在实验教学中的应用。
1 微视频应用到《中药分析学》实验教学中的必要性
1.1 中药分析学实验的特点
我们的中药分析学实验共7个实验项目,内容包括药物的定性鉴别、杂质检查和含量测定等,就药物成分来说,有多糖、生物碱、黄酮、皂苷、挥发油等,就分析测试仪器来说,包括电子天平、分光光度计、气相色谱仪、高效液相色谱仪等。中药因成分复杂,分析前大多需经提取及纯化制成较纯净的供试品溶液,才可进行测定。实验过程涉及的实验技能较多,实验步骤复杂,一个实验往往需使用多种实验仪器,涉及多种实验操作技能。
1.2 中药分析学实验教学现状
目前中药分析学实验教学的一般流程是:学生课前预习-教师课上讲解实验内容并配合部分演示-学生独立开展实验-学生课后完成实验报告。对于中药分析这类步骤多、内容复杂、耗时长的实验,现有实验教学模式难以取得良好的教学效果,其不足之处主要有:①实验课的学生人数一般为 40 人左右,实验室还有试剂架遮挡,必然会存在部分距离较远的学生听不清或看不清指导教师的讲授或演示操作,因此开始实验前还没有清晰的实验思路或掌握正确的操作要领。②一些实验操作技术性较强,仅仅通过一次性口述和演示很难完全将实验细节和操作注意点传达给学生,致使学生由于一些操作上的失误或疏忽给整个实验带来很大的误差,甚至是实验的失败。③部分实验操作时间较长,不便当场演示。如用柱色谱净化时演示色谱柱固定相的填充、预洗、上样、洗脱过程所需时间较多,而实验课时有限,影响后续学生实验时间。④有些实验涉及多种仪器操作,且这些仪器放置在不同的实验室,现场讲述仪器操作方法时,需将学生带到仪器室,在一来一回的过程中,学生纪律会涣散,影响后续讲述效果。⑤讲授时间过长导致学生难以集中精力。研究表明,实验课的讲述在30~40min内较适宜,但中药分析实验由于操作复杂,所需时间较多,平淡的讲授难以长时间吸引学生的注意力,从而使学生对实验内容印象模糊。
微视频精炼灵活,可根据需要将复杂的实验过程制成多个视频分步演示、分步介绍,对容易出错的地方可采用特写镜头详细讲解。微视频制作过程大多经过精心设计,可为学生提供规范到位的和熟练准确的实验演示。且因微视频具有回放性,理解能力不同的学生可以根据需要反复观看实验要点,或者进行选择性重点观看,有助于学生掌握实验操作要领,提高实验的成功率。
2 实验教学微视频的开发
实验教学微视频的开发一般要经过设计、拍摄、后期制作加工、在线发布实施、评价反馈等环节,才能确保其质量[4]。
2.1 微视频的设计
中药分析学实验内容复杂,步骤较多,教师可根据每个实验的目的要求,将实验操作过程的要点、所用仪器设备的使用方法、实验结果分析等制成多个微视频。实验课上,教师可将教学课件和微视频相互衔接,详解每一个操作步骤,使讲授更加直观生动,便于学生理解掌握。
例如“柱色谱-紫外分光光度法测定万氏牛黄清心丸中总生物碱含量”实验项目,采用索氏提取法,以盐酸-甲醇溶液为提取剂,将生物碱以盐的形式提取后,用分析柱色谱以氧化铝作净化剂进行液-固萃取净化处理,使提取液中具有紫外吸收的黄酮类及其他极性大的干扰组分保留于柱上,再以乙醇为洗脱剂,将小檗碱、药根碱等小檗碱型生物碱洗脱,以消除干扰。盐酸小檗碱在345±1 nm处有最大吸收,在此波长处测定洗脱液的吸收度,以吸收系数法按盐酸小檗碱计算万氏牛黄清心丸中总生物碱含量。
实验中涉及电子分析天平、索氏提取器、紫外分光光度计的使用方法和注意事项,分析柱色谱的净化分离原理、装柱、上样、洗脱操作方法及注意事项等,每个步骤都有可能影响整个实验的结果。所以对该实验项目需设计制作5个微视频,分别为分析天平的差减称量方法、索氏提取操作方法、移液与定容操作、分析柱色谱净化分离操作、紫外可见分光光度计的使用等。实验讲解时教师采用PPT和微视频相结合,可将操作细节更好地向学生呈现,确保学生实验操作的规范性和实验过程的安全性,实验效率也极大提升。
2.2 脚本撰写
要制作一个好的微视频,脚本设计是关键的关键,要求内容详尽,细节具体。在实验操作微视频中,要充分考虑实验过程中的难点和容易出错的地方,提前告知学生,避免这些错误发生。表1所示为我们设计的“电子分析天平的差减称量方法”脚本。
表1 实验微视频脚本设计
2.3 拍摄
实验操作过程使用摄像机拍摄,注意拍摄角度应能将重点的实验步骤清晰地展示出来;如果讲解时有教师出境,需要教师有“镜头感”,应双肩放平,挺直胸膛,身体自然放松,避免身体随意晃动。眼睛看镜头,忌眼神漂移;自问自答,有互动;有自然的肢体语言,忌大的晃动。
戴眼镜的教师,最好戴隐形眼镜,有框眼镜,镜片不宜太厚,否则由于反光会影响效果。
做有温度的专业讲解,讲解台词要既清楚又简单易懂。声情并茂,抑扬顿挫,忌呆板照读;语速保持在每分钟180~200字左右。讲错可停住,再重讲,中间有间隔,结束时保持几秒,便于修改和后期剪辑。
2.4 后期制作
微视频的剪辑应保证教学思路清晰和画面的流畅,画面和语言的呈现应该适当“留白”,留出学生观察和反应的时间[5]。可根据教学目的、教学内容的难易及学生的接受能力确定画面停留时间的长短,同时剪辑时还要考虑画面的构图[6]。
视频拍摄完成后,既可将每一个片段剪辑单独保留,课堂讲解时教师分别放映便于同学理解,也可将所有片段组合,按实验流程形成完整连贯的实验教学微视频,有助于学生课前预习和课后复习。
3 微视频引入中药分析学实验教学的优势
教育信息化是高校实验教学改革的重要途径之一,利用网络时代的优势,创建教学内容可视化、实验问题讨论在线化的教学平台,是激发学生学习兴趣、提高学生对实验课的重视程度和参与度,培养适应医药经济现代化发展的创新型专业人才的有效方式。
与传统讲述式实验教学方法相比,中药分析学实验教学中引入微视频具有以下优势:①提高实验预习效果。目前实验教学中,实验预习是学生通过写预习报告,将实验原理、实验操作步骤等内容抄写一遍。由于文字表述的实验内容比较抽象,学生通过预习仍很难形成明晰的思路。将微视频引入中药分析学实验,学生可在预习时通过微视频直观地了解所做实验的基本流程、操作方法、所用设备的使用规程等,再通过教师课上讲解,可以较快地掌握实验要点顺利开展实验。②保证统一的实验教学质量。因视频是通过精心的课程设计制作的,呈现的内容重点突出,详略得当,避免了传统教学方式的随意性。即使一门课由不同教师讲授或一个教师讲授几个班级,都能保证实验课统一的教学质量。③提高了实验教学效率。微视频呈现的规范到位、熟练准确的实验演示,可使学生通过视听感官快速地认知实验,掌握实验操作的要领,提高实验效率。且因微视频具有回放性,理解能力不同的学生可以根据需要反复观看实验要点,保证了实验教学的个性化和灵活性。
4 结语
中医药产业的现代化发展对于创新型、应用型、高素质中药分析人才的需求越来越高,高层次、创新型人才的培养必须打破之前僵化的教学模式。中药分析学实验的教学模式应紧跟时代发展的潮流,借助 “互联网 +”技术,利用各种便利的电子教学资源制作软件和网络教学平台,改进教学方法,更新实验内容[7]。微视频作为信息时代的新型产物和开放教育资源的新形式,因其含有大量的图片、视音频等素材,动静结合、图文并茂,能够为学生创设真实的教学情境,有利于促进学生对于实验理论知识的理解和内化,可有效激发学生的学习兴趣。
同时也应认识到,微视频应用于高校实验教学后给教师带来了更髙的要求和挑战。据统计,制作一个微视频,从设计、撰写脚本到拍摄、制作完成至少需要50倍的时间。同一条内容的讲解,也常常需要教师多次重复才能很好地呈现,这就需要教师要有精益求精的敬业、奉献精神,同时不断提升自身的能力和水平。在使用过程中,也应注意根据教学反馈及时改进完善视频内容和呈现方式。为了使学生得到更好的使用体验,还要为学生提供多种学习方式的支持与服务,这些问题需要我们在今后的教学实践中加以重视,设计、开发出一批真正符合实验教学需要的、高质量的微视频资源,提高实验教学的水平和质量,探索出一条切实改善目前高校实验教学现状的道路。