以创新能力为导向的中药分析实验教学改革

原 忠，刘晓秋，齐 文，王延年

（沈阳药科大学 中药学院, 辽宁 沈阳 110016）

中药分析课程是中药学专业的一门专业课程，是以中医药理论为指导，应用现代分析理论和技术，研究中药质量及控制方法的一门学科。中药分析实验是中药分析课程的重要组成部分，实验课与理论课学时比例为1:1，反映出实验教学在中药分析课程中的重要性。通过中药分析实验，能够加深学生对中药分析知识的理解,了解中药分析工作的性质和任务，培养严肃认真、实事求是的科学态度和工作作风，为研究、整理和制定中药及其制剂质量标准打下一定的基础。实验课程要求学生熟练掌握各种分析方法和操作技术，培养独立开展中药分析工作的能力,正确掌握实验教材中各类代表性药物的分析方法，是中药学专业应用性较强的一门实验课程[1-3]。近年来，国家倡导在本科生教学方面进行改革，并加大了教学经费的投入，进一步改善了办学条件；学校也建立了中药实验中心，添置了先进的实验教学仪器，为学生创造了良好的学习氛围。在这种氛围下，中药分析教研室也对本门课程实验教学进行了深度改革探索，在改进教学效果，培养学生专业思维，加强学生综合素质等方面取得以下一些经验和体会。

1 通过开放性实验，培养学生独立思考和勇于探索的能力

中药分析实验的对象是中药及其复方制剂中起主要作用的有效成分、毒性成分或其他影响疗效、质量的化学成分，并对其作出定性鉴别、检查、定量等各方面的评价。根据中医理论强调整体观念的原则，中药产生疗效的是各成分的协同作用，难以用一种成分作为疗效指标，分析测定指标较多，但中药成分极其复杂，相互干扰较为严重，会给分析带来困难。因此，创新能力对于解决中药分析实验中所遇到的难题是不可或缺的。不仅教材和实验设备需要不断更新，教学内容和教学方法都应该紧跟中药现代化的脚步，注重对学生创新能力的培养。

本科生实验多数为验证类实验，即实验方案已定、结果已定，学生按照方案一步一步照做即可得到实验结果。这种实验只能锻炼学生的实验操作水平和仪器使用能力，并不能激发和培养学生的创新能力，并且会使学生的兴趣大大降低或对实验感到厌烦。可以增加专业能力拓展模块，推行以学生为主体的开放性设计实验模式，根据学生兴趣进行分组讨论，让学生提出问题、分析问题并解决问题，然后进行分组实验。学生根据自己的兴趣，自主选题、自主设计实验方案、自主准备实验仪器和试剂、自主实验，独立完成从提出问题到解决问题的完整实验过程（见表1）。开放性实验教学要求学生在查阅文献资料的基础上，设计实验方案，分组讨论并优化实验方案。除了对学生当时的实验表现进行评价外，还对学生团队合作程度进行考察，结果表明该类实验可以激发学生的实验热情、提高学习的主动性、培养科研团队协作能力，增强学生的实验综合性设计能力，进而对学生的创新思维能力的培养有积极影响。

对于创新能力的培养，还可通过鼓励学生积极参加学术报告、学术沙龙等活动，及时掌握前沿的专业信息，拓宽知识面和眼界的同时，了解创新大方向和专业人士的创新点，为自主设计新颖的实验方案，触发学生对于实验课的兴趣做好准备。

Table 1 Curriculum schedule for open experiment表 1 开放性实验教学计划

2 建立综合性评价体系，增加学生学习主动性，培养学生运用所学知识独立解决问题的能力

实验是教学计划中的重要组成部分，不仅使学生能够验证所学知识，还是培养其技能、塑造其理论联系实际能力的重要手段。学生只有学会获取新知识的方法，才能不断提高知识水平和创新能力。实验是获取新知识的重要手段，发现实验中存在的问题然后加以解决。中药分析实验不应该只是作为中药分析理论课的验证辅助，只有将理论知识形象化、具体化，才能让学生主动地参与到实验中，可以在基础性实验上加入更多开放性实验。基础性实验着重训练学生的实验操作，使其养成良好的实验习惯，而开放性实验侧重于让学生参与到该实验中，培养其学习主动性。

在基础性实验课堂上，教师应该仔细为学生讲述其实验的原理、操作、目的、注意事项，仔细纠正学生在实验中的操作步骤。为了避免学生做实验时人云亦云、不主动思考的问题，在实验过程中，可以设置提问环节，引发学生积极思考，培养学生积极预习的习惯，应对今后的实验中可能出现的突发情况。而开放性实验侧重于学生主动性，在学生掌握基础性实验的基础上，给学生更多的自主权，教师在实验课上仅提供提示和帮助，不再提供详细步骤，让学生查阅文献、设计实验、全程参与实验项目中，可以提高学生综合分析的能力，使其能够站在更高的层次对中药质量进行分析。

在开放性实验的基础上，可以举行设计竞赛，学生自行选题、查阅资料，围绕中药的质量分析实验进行讲解，由教师进行评分，通过比赛的形式，在增加学生自主学习能力的同时，能加深对实验原理和操作的理解，也能提高学生的表达能力。

与上述多层次实验教学内容相对应的是多元课程评价体系的构建，除了课前预习、课堂考勤、实验操作、实验报告等常规考核项目外，增加了实验设计、团队合作、分析讨论、科技论文等综合性评价内容，激发了学生自主学习的动力，学生在自学能力、思维方式、创新意识及科学实践等方面有较大的提高，提高了课程教学及人才培养质量。

3 通过虚拟仿真实验，提升实验内容的实用性，增加学科知识和实际的联系

中药分析实验课程在培养学生职业素养方面起着至关重要的作用，也是理论知识与行业需求接轨的重要桥梁。学习理论知识和实验的操作，最终目的都是为了更好的结合实际来应用，但理论知识和实际运用存在很大差距，学生步入社会后会明显感觉自己的理论知识毫无用武之地，这就是大部分教学脱离实际的结果。要解决这一问题，就要在在课本文献等理论知识的基础上，重点提升教学内容的实用性。在学生掌握中药的鉴别、检查和含量测定方法的基础上，能够举一反三，不能将眼光仅仅放在中药行业，一些方法同样可以应用于食品、日化领域，从而扩大学生的就业面，进一步将学科知识与实际联系起来。

此外，虚拟仿真实验可以让学生身临其境，更容易激发学生发现问题和解决问题的能力。虚拟仿真实验改变了传统演示实验的教学模式，解决实验条件与实验效果之间的矛盾，提高了实验安全性和，降低了实验教学成本[4]。例如，重金属的检查与有害元素的测定是学生必须掌握的代表性实验。但是，中药制剂常含有大量的有机化合物，在进行重金属检查时，必须先经消化，对有机物进行破坏，再进行检查。正确的样品前处理是控制实验误差的关键，样品前处理方法的正确选择，则是一个非同小可、不可轻视的课题，样品前处理的不好，则分析方法再正确、仪器设备再先进也得不到正确的结果。重金属测定样品前处理的方法较为复杂，均需在特殊环境下进行，防止学生中毒。而有害元素的定量分析方法所需仪器设备购置和维修费用非常昂贵。

我们正在积极探索建立“重金属的检查与有害元素测定仿真实验”，开发出具有“虚实”互促互补、教研深度融合、示范能力较强的数字化虚拟仿真实验软件。通过仿真模拟，使学生在开放、自主、交互的虚拟环境中开展高效、经济、安全的实验，解决长期困扰中药学专业在重金属的检查与测定中高成本、高消耗、部分特殊环境要求难以实现的实验教学难题，从而提高中药分析课程教学质量，提高实验教学效果。仿真实验教学注重学生能力培养、科研素质的协同提高，能够极大地调动学生学习的积极性和主动性，增强实际工作和创新能力，这是我们今后实验教学改革的主要发展方向。

中医药如今存在一些争议就是因为缺乏科学的证明和严格的质量控制，所以必须让学生树立牢固的质量观念。中药质量关乎人民的生命健康，也影响着中医药事业的发展。所以针对中药分析实验课程，不仅要使学生掌握理论知识和实验技能，也要使质量安全的观念深入人心。这种改革后的实验课程既能培养学生独立思考和勇于探索的能力，也可以提升学生发现中药质量问题并解决问题的职业素养。