基于实践创新能力提升的药物分析实验教学改革与实践

王 新 刘诗琳 冯华炜 刘 宇 刘宏生

（辽宁大学药学院 辽宁·沈阳 110036）

药物分析实验课程是一门实践性强、综合性高的综合应用型学科，该课程要求学生具备有机化学和分析化学知识，药物分析学与药剂学、药理学、药物化学等主干课程密切相关[1]。该课程主要学习药物的检查、鉴别、含量测定和杂质检查等内容，同时掌握相关的仪器使用和操作方法，是锻炼学生实践能力和综合能力的重要课程。然而，传统的药物分析实验课程仍存在一些弊端，没有办法达到预期的目标。因此，需要根据实际情况分析当前药物分析实验课程遇到的困难，明确该课程进行改革的目的，采用有效的手段对药物分析实验课程进行改革，从而提高学生的实践能力和创新能力，使得学生多方面发展。

1 药物分析实验教学现状与存在的问题

药物分析课程是一门以理论为基础的实战型课程，是制药工程专业培养计划中的重要主干课程，在总体培养目标中占有重要地位，具有实践性强、综合性突出的特点，对学生创新思维开发和培养具有重要意义，更对学生专业理论知识能动性创造和灵活性运用提出了更高要求[2]。一直以来，在药物分析实验教学中普遍存在以注重理论知识传授、加强巩固学生基础实验能力提升的教学状况。在实验教学课堂上，实验指导教师着重对实验目的、实验原理、实验内容、实验注意事项等内容进行详细的讲解，然后学生按照预定的实验方法和操作步骤完成实验操作[3]。目前的药物分析实验教学模式，虽然能够保障实验教学的顺利进行，但学生过于依赖教师的讲授，在实验教学过程中学生无须查阅资料，未强化对实验的思考，缺乏对学生创意创新思维训练，也未形成多层次、递进式及探究性的引导实践教学模式。因此，导致学生参与积极性不高，创新能力薄弱，学习成效不明显的问题，难以满足制药行业对高素质实践创新性人才的需求。

2 药物分析实验教学改革的目的

2.1 培养学生自主的思维能力

在当今时代，社会更需要具有创新性、全面性和独立性的人才，因此，高校教育教学的目标就是要牢固地树立“以学生为本”的科学发展观[4]。在药物分析实验课程教学中，也要具体落实“以学生为本”的理念，全面提高学生的综合素质，培养学生自主的思维能力。比如，在课堂中常常涉及“药物含量测定”的相关公式，不能让学生死记硬背、固化课程内容，而是要与时俱进地掌握新版《中国药典》的内容，灵活运用分析方法，让学生更深入地了解分析方法和分析仪器，活学活用，把药典作为一种辅助药物分析实验课程的工具。培养学生自主的思维能力，让学生不仅学习到课程相关知识，更能掌握自主分析的方法，培养学生能自主学习并掌握其他分析科学类实验的能力。

2.2 培养学生的实践能力

在传统的药物分析实验课程中，受实验室硬件条件和课程课时的限制，不能保证每个学生都能在课堂上接触到先进的仪器，充分调动学生的动手能力。因此，当今的药物分析实验课程更应该注重培养学生的动手实践能力，培养学生在实践的过程中发现问题、分析原因并解决问题。解除传统的实验课程对理论教学的依附，鼓励学生到检测机构等单位实习，将药物分析实验课程学到的知识投入到实际应用和实践中。

2.3 激发学生的学习兴趣

在药物分析实验课程中，通常包括药品的理化性质鉴别、检测方法、含量测定等内容，这些知识点内容繁多、药物类别多样，涉及广泛的基础知识。因此，在一定程度上导致学生认为难度较大，知难而退，降低对该课程的学习兴趣。所以，改革后的药物分析实验课程要结合其特征，改变单一的教学方法，强化设计性的实验内容，增加虚拟仿真类的实验操作，生动形象地为学生展示课程的内容，既克服了实验室硬件条件的限制，还能够带动学生的学习热情，激发他们的学习兴趣[5]。

3 药物分析实验教学改革与实践

3.1 实验教学内容优化

按实验内容的内在联系增加综合型、设计型实验项目，加强实验课程内容与理论教学内容的合理衔接，注重对基本技术和方法综合运用[6]。依据2016版教学计划，在教学大纲的修订过程中对药物分析实验的授课内容进行了大幅度的更新，并编写了新版的实验教学讲义。如将“阿司匹林片剂的分析”实验更新为“氨茶碱注射液的分析”实验。更新后的实验内容不仅丰富了实验方法的学习，也增加了新的剂型的分析内容，增强了理论与实践的结合性。同时，将最新研究成果引入到实验教学中，使实验内容与科研、社会应用项目密切联系，体现基础与前沿的有机结合，培养学生分析、解决实际问题的能力。在2016版的教学大纲中将2013版的“紫外分光光度法在药物含量测定中的应用”实验更新为“标准曲线法测定苯酚滴耳液中苯酚含量”实验，将“双相滴定法测定有机碱的含量”实验更新为“荧光猝灭法测定药物与血浆蛋白质结合性质”实验。“标准曲线法测定苯酚滴耳液中苯酚含量”实验和“荧光猝灭法测定药物与血浆蛋白质结合性质”实验均为目前药物分析研究中的科研成果转化修改设置为设计型实验，要求学生根据理论知识的总结查阅文献，对实验的内容与方法进行自主设计实施，着力提升学生的创新素质和创新思维。通过对实验教学内容的更新，在2016版的教学大纲中将验证型的实验内容原来的62.5%由降低到12.5%，综合型实验内容由 25.0%提升到 50.0%，设计型实验的内容由12.5%提升到37.5%（见图1）。通过对以上实验教学内容的更新，使实验教学内容更加注重培养学生实际动手能力和实验基本技能，提高学生的分析问题和解决问题的能力。

3.2 建立融入虚拟仿真技术的教学模式

药物分析实验课程是一种将基础知识理论和实验实践相结合的课程，它包括药物的含量测定、药物鉴别、药物杂质检查等内容。然而，现实中药物分析实验相关资源有限，有些仪器贵重且数量较少，不能保证每个学生都能接触到。同时，有些实验中涉及到易燃易爆的化学危险品，操作过程复杂，不适于多人在实验室同时操作。以上的弊端限制了学生的动手实践能力，不能让他们得到充分地锻炼。因此，可以考虑将虚拟仿真技术融入到药物分析实验课程中。虚拟仿真技术是借助多媒体、互联网、人工智能等新时代的科学技术，通过计算机生成虚拟的相关实验环境进行实验操作的一种重要的教学手段。将虚拟仿真技术融入到药物分析实验教学中，既可以克服传统教学模式的弊端，也可以培养学生的创新性思维和实践能力。具体的课程设计包括课前预习过程、线上虚拟仿真实验教学和线下实验室操作教学。这种虚实结合的教学模式可以打破实验室教学资源紧缺的限制，节约成本，让每一位学生都有在线上使用大型仪器的机会。虚拟仿真技术的实验室主要通过动画和音频的播放，辅助学生完成虚拟实验，使枯燥的实验内容变得生动有趣，激发学生的学习热情。这种新型的教学模式有助于节约教学成本，激发学生实验热情，培养学生创新和实践的能力。

3.3 建立融入创新素质考核的新评价体制

传统的药物分析实验课程的考核方式多为形成性评价方式，主要根据实验报告给出成绩，不注重平时的实验操作和学习成果。这就导致出现“雷同实验报告”的现象，难以分辨抄袭者和被抄袭者，无法客观地评价学生的成绩。药物分析实验课程对学生的实践性要求很高，该课程的考核方式应该是多元化的综合考核，鼓励学生大胆创新，激发学生学习兴趣，把创新素质考核融入到评价体制中[7]。因此，要详细合理地评价学生在课程中的成绩，使学生养成自主学习思考的习惯，在实验的过程中鼓励学生勤于思考，大胆创新。基于传统的药物分析实验课程评价体制的不足，根据教学大纲和人才需求建立融入创新素质考核的新评价体制，让学生快速正确地认识到自己在哪方面存在不足，并努力改正[8]。以“荧光猝灭法测定药物与血浆蛋白质结合性质”设计性实验为例，课前教师将学生分派为三至四人一组，小组根据实验相关知识查阅文献，自行总结，并根据实验的内容和方法设计出实验方案，指派一人在课堂上汇报，在教师指导下进行实验，最后提交实验报告。总成绩包括出席考勤、实验态度、实验预习、实验过程和实验报告五部分，各占有一定分值（见表1）。出席考勤是保证学生加入课堂，端正态度的重要指标。实验态度方面要确保学生具有安全意识，在课堂上集中注意力。实验预习包括在给定的实验方案下，学生应该养成自主查阅资料的习惯，比如查阅荧光分光光度计的使用方法等，根据所得内容认真设计方案，提出自己的疑问和设想，在课堂上集体讨论，培养学生的自主性和创新性。实验过程需要在老师的指导下考察学生的每一步实验流程是否合理，操作是否规范，并及时批评指正。也不能忽视团队分工的问题，在传统的实验课程中会出现“主力”和“助理”这种分工，要杜绝这种现象，要在教师的监督下保证每一个同学都能亲手操作实验的关键部分，让每一个人都融入到实验中去。实验报告的考核包括实验内容、结果讨论和思考题。比如教师在课后提出“在配制人血清白蛋白溶液时有什么简单便捷的方法”思考题，许多同学经过讨论提出分步稀释法、重量配置法等，教师让他们指出各种配制方案的优缺点，使学生勤于思考，敢于创新，提高学习的积极性，提升学生的自我创新能力。以上这种融入创新素质考核的新评价体制更为客观，更能够增加学生的课堂参与度，激发学生创新性的思考，培养他们成为社会需要的创新型人才。

表1：药物分析实验课程学生考核评价标准

4 结语

药物分析实验课程是一门考查学生综合能力和实践能力的学科。本文深入分析当前药物分析实验课程教学的现状，以培养学生自主的思维能力、实践能力和学习兴趣为目的，探索科学有效的药物分析实验课程改革方法。从实验教育内容的优化、建立融入虚拟仿真技术的教学模式、建立融入创新素质考核的新评价体制几方面对提高学生的综合能力进行了有益的探索。期待历经多次的教学实践和不断地经验总结，新构建的药物分析实验教学体系能够将制药工程专业的学生培育成创新型和应用型的药学人才。