以培养学生创新实验能力为导向的药物分析实验教学实践_凌俊红.pdf

第 51 卷第 2 期2023 年 1 月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.51 No.2Jan.2023以培养学生创新实验能力为导向的药物分析实验教学实践凌俊红,欧阳小琨,杨立业(浙江海洋大学药学系,浙江 舟山 316000)摘 要:药物分析实验是药物分析课程的重要组成部分,是培养学生创新意识和实践能力的一门学科,传统的药物分析实验内容多以验证性实验为主,内容单一,没有学科交叉联系,导致学生思维单一,创新实践能力得不到提高。为更好的发挥这门课程的优势,锻炼学生的动手能力,培养学生的整体实验思路和创新思维,本文主要探讨该课程的教学改革的内容及实施方案。关键词:药物分析;实验课程;教学实践;创新思维中图分类号:R917 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2023)02-0284-03 基金项目:浙江海洋大学高等教育“十三五”第二批教学改革研究项目(20202 号);浙江海洋大学 2020 年度研究生教育质量系列工程项目(201926 号);浙江海洋大学 2021 年度课程思政教学研究项目;浙江海洋大学 2021 年度研究生教育质量系列工程项目(第一批,202019 号);浙江海洋大学“十三五”转型发展项目精品在线开放课程建设项目(201969 号)。第一作者:凌俊红(1979-),女,博士,副教授,主要从事药物分析教学与科研工作。Innovation-oriented Teaching Practice in ExperimentCourse of Pharmaceutical AnalysisLING Jun-hong,OUYANG Xiao-kun,YANG Li-ye(Department of Pharmacy,Zhejiang Ocean University,Zhejiang Zhoushan 316000)Abstract:The experiment course is an essential complement to the classroom teaching of Pharmaceutical Analysis.It is a subject to cultivate innovation and creation.In conventional experient courses of Pharmaceutical Analysis,experiments were designed to confirm certain expecting results by following detailed procedures.As a result,students weretrained with very limited critical thinking and hands-on ability.To improve the teaching quality of Pharmaceutical Analysisand students understanding of basic theories taught in classroom,an innovation-oriented teaching practice was proposedin the experiment course of the subject.The practical ability was expected to be developed by innovative thinking based ontheoretical knowledge of Pharmaceutical Analysis.Key words:Pharmaceutical Analysis;experiment course;teaching practice;innovative thinking药物分析应用在药品研发、生产、使用等领域,目的是保证与控制药品质量,是药学专业的必修课程1,该课程主要采用化学、物理化学等方法开展研究。而药物分析实验是药物分析的重要组成部分2,是培养学生创新意识和实践能力的一门学科。和天然药物化学实验教学一样,药物分析实验教学内容也多以验证性实验为主,课堂上仍以传统教学模式为主,实验内容单一,没有学科交叉联系,学生在实验过程中不能灵活运用所学知识,导致学生思维单一,创新实践能力得不到提高,最终大多数学生对实验课失去了兴趣,从而影响教学质量3。因此,为了培养学生创新思维、独立实验能力,本文主要提出药物分析实验课程的改革内容及实施方案。1 改革内容1.1 解放教师思想 药物分析实验课教师要解放思想,进行思维模式的转变。首先,指导教师引导学生自主学习,培养学生实验思维,改变传统的教学模式,坚持以学生为主体、自己是引领者的教学理念。其次,创新性思维的培养。教师在培养学生创新思维的同时,自己也应该在教学实践中培养思维的发散性,发展直觉思维,培养思维的流畅性、灵活性和独创性,从而使自己的思维具有创新性。最后,知识储备的扩充。年轻教师往往经验不足,所以需要向有经验的老教师请教,博采众长,也要鼓励和吸引高层次、高职称、高学历的学术带头人和骨干参与实验课教学,做到“传、帮、带”的结合方式,带动和培养年轻的教师,不断提高教学能力4。另外,实验指导教师通过进修、订购国内各知名高校所使用的药物分析实验教材、登陆知名高校所建设的药物分析实验网站,了解国内其他高校药物分析实验教学现状,使自己的知识能够与时俱进,紧跟药物分析学科前沿发展第 51 卷第 2 期凌俊红,等:以培养学生创新实验能力为导向的药物分析实验教学实践285 趋势5。1.2 培养学生创新思维在药物分析中,为了控制新药质量或解决新的问题,需不断研究与建立新的分析方法,并对该法进行方法学验证,以此作为综合实验,有效培养学生创新思维1。首先要打破这种传统的观念,培养学生质疑的习惯:教师通过修正教材中存在的错漏,指出教师或教材都会有疏漏的地方,具有创新性的学生应当怀疑教材,怀疑教师。其次引导学生进行研究性、创新性学习:在进行试验之前,先将实验内容以考试题目的形式布置下去,由学生来设计试验方法,学生要完成该课程考试,必然要自行去查阅文献、设计方案。这样将实验真正变成研究的、创新的过程,而不是验证“经典实验”的过程5。1.3 增加开放性实验内容传统的实验内容的设计不利于学生创新思维能力的培养,大多数实验内容是在理论教学的基础上以验证性实验为主6。为了培养和训练学生,我们增加了一些综合性和设计性的开放性实验。如选取的综合性实验是一些接近现实生活应用型的实验:如“阿司匹林综合性设计性实验”。做实验前一个星期告诉学生实验题目及目的,然后每 2 人一个小组,分工查阅文献资料,设计实验流程和实验方案,老师审阅后确定实验方案,准备仪器、试剂进行实验。这样安排有利于激发学生的学习热情,使实验教学与理论教学互相联系、互相融合,同时锻炼了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力,进而提高了学生的综合素质7。2 实施方案开放性实验具有以学生为中心、帮助学生自主学习、培养学生创新思维能力、调动学生学习积极性等优点,成为近年来研究实验教学改革的热点8。开放性实验的时间一般在学生和教师的业余时间进行,例如晚间、周六或周日等。实验方案过程包括讲座、实验内容的设定、实验方案的设定,以及实验与结果分析 4 个基本环节9。2.1 讲 座为了学生初步了解开放性实验,在实验开始前,教师先给学生进行讲座,通过讲座,使学生了解实验目的、实验原理和实验内容;熟悉实验材料和实验仪器;掌握实验方法步骤;从而使学生初步具备控制处理实验中出现的现象和问题能力。最终的目的是加强学生在开放性实验全过程中对科学实验各项重要原则的体会和理解9。2.2 实验内容的设定教师根据学生学过的理论知识,找出和实验课关联的重要知识点,设计几个开放性实验题目,学生根据自己的兴趣进行选择,然后提出实验设计和老师讨论,最后确定实验内容。例如,根据“药物的含量测定与分析方法的验证”理论课知识,查阅文献自主设计提高常见药物的含量测定方法,并进行方法学验证。2.3 实验方案的设定根据设定的实验内容,让学生查阅文献、资料等,制定出实验方案流程图。2.4 实验与结果分析教师对学生制订实验方案进行审阅,如果方案不可行,让学生继续修改方案,至可行为止;如果方案可行,教师监督、组织学生分组实施实验10。例如:教材 药物分析实验指导 中关于药物的含量测定方法开放性实验规定如下:在实验老师的指导下,学生分组,各组自选“实验内容”中任一项实验进行。因此,在充分了解药物及其制剂生产工艺的基础上,紧扣“药物结构-理化性质-分析方法”的理论主线,结合 中国药典 及文献资料查阅,制订自选药物组合含量测定方法的“系统选择、条件优化与验证评价”的实验方案。根据设计的实验方案,选择适当型号的化学分析仪器、光谱分析仪器与色谱分析仪器等,实验药品与试剂要根据含量测定试验需要计划用量。药物的含量测定涉及样品预处理、定量分析方法建立及其方法学。因此,不仅要根据药物的结构特点及其制剂的处方组成选用适当的含量测定方法;而且还需要在进行药物定量分析之前,结合分析方法的特点、化学原料药的结构及药物制剂的处方,采用不同的方法对试验样品进行预处理,以满足所选用的分析方法对定量分析的要求。在教学时数和实验条件允许的情况下,基于老师带教、学生主导的原则,对于药物定量分析方法设计,可进行实验方案讨论、预实验验证、并做小组开题报告。按确定的实验设计方案进行含量测定实验。实验结束后,写出实验报告及研究论文、综述文章,整理归档实验原始资料11。实验要平行进行两次,对两次的实验结果进行分析。如果两次的实验结果一致,即可得出实验结论;但如果两次的实验结果不符,要进行第三次实验,直到出现可重复性的结果。实验结束后,教师指导学生进行实验过程的全面分析。在整个实验过程中要体现开放性,要充分发挥学生的主体地位。从前期实验文献资料的收集整理、实验过程的设计、实验操作到实验结果分析,让学生自己面对问题、分析问题和解决问题,实验过程必须是开放的。但此种开放必须在教师知道下进行,教师需对文献资料的查询收集、实验仪器设备的使用、实验技术路线等过程给出指导或培训。对实验数据的处理及结果分析,要启发、引导学生通过对结果数据的分析归纳,得出结论12。3 结 语药物分析实验课课程改革的目标是培养学生的创新性、自主学习能力、团队合作和实践能力,这种教学改革并非一朝一夕能够完成,是一个任重道远的过程。参考文献1 隋会敏,李莉,王慧玉,等.基于全程综合实验与案例教学的药物分析实验教学改革J.药学教育,2018,34(3):24-27.2 曹玉嫔,潘小姣,梁洁.过程考核导向的药物分析实验考核模式改革探索J.广州化工,2021,49(6):159-163.3 李畅,甘春丽,王立波.天然药物化学实验教学改革的思考J.广州化工,2018,46(16):164-165.4 陈纭,汤文建,张群林,等.改革药物分析实验教学手段,培养我院药学专业学生创新能力J.安徽医药,2012,16(6):868-869.5 黄宏妙,易蔚,李灵,等.在无机化学开放性实验中培养学生创新性思维和能力的实践J.广西中医学院学报,2012,15(1):124-126.6 张玉馥.实验实训基地开放式实验教学模式的实践与研究J.中国电力教育,2011(10):136-137.7 范海,尹洪宗,高吉刚,等.无机化学实验教学改革的探索J.山东农业教育,2015(1):61-62.(下转第 303 页)第 51 卷第 2 期刘园旭,等:物理化学综合性实验改革的探索与实践303 法,建立过程性评价和终结性评价相结合的课程考核改革,从而体现知识考核与能力素质考察相结合的评价体系。考核的内容主要包括学生对实验的调研、设计、实验过程中解决及分析问题的能力以及科学归纳总结能力。首先,针对文献综述、实验原理、实验仪器使用等问题现场和每组学生进行交流和讨论,根据学生回答问题情况给予相应权重分数,该部分占学生综合性实验考核成绩的 20%;其次,针对实验数据,小组内成员逐一对主要实验现象及实验操作过程中的注意事项进行描述,以避免实验过程中出现滥竽充数的现象,组员之间采用自评和互评方式,确保每位学生能真正参与到实验过程当中,该过程能够锻炼学生发现、分析及解决问题的能力,以利于形成逻辑的科研思维判断,该部分占综合性实验考核成绩的 30%;再次,让学生在实验室应用 Excel、Origin 等电脑处理软件对实验数据进行处理、做图和分析,该过程可以锻炼学生的软件运用能力,分析数据能力、相互合作以及逻辑思维能力等综合能力,该部分占综合性实验考核成绩的 20%;最后,要求学生根据实验结果上交一篇实验小论文,论文按照科研论文格式书写,总结自己对实验的思考,总结是否解决了预习过程中存在的疑惑和问题,知识是否在实验过程中得到升华,避免实验报告相互借鉴及抄袭的现象,该部分占综合性实验考核成绩的30%。通过该综合性考核体系的实施和完善,能够提高学生思考、学习的积极性,锻炼学生科研思维的综合能力,进而有利于学生创新能力的培养。2.6 创新多元人才培养模式新工科背景下,各大高校对人才培养模式进行不断的探索与实践,构建复合型创新人才培养新体系。人才培养,需发挥专业的人才优势,基于校企协同,深化产教融合,通过专业融合、课程融合、培养模式融合、创新实践融合等途径培养更具综合性和创新性人才,因此加强校企合作,探索校企协同育人方案是高等院校创新型人才培养的必由之路7。3 物理化学实验改革的实施效果物理化学实验是安徽中医药大学药学院的一门专业基础课程,按照知识体系与教学顺序整合为一体。通过调查发现,95%的同学认为,物理化学实验教师在实验教学中思路清晰,做到经典知识与前沿科技并举,基础理论与专业应用融合,条理性强,并且学生也更好的了解自己的专业爱好,并充分认识到团队协作的重要性,但是综合性实验的开展也会遇到一些困难,主要是由于综合性实验要求学生对知识的连贯性及熟悉度较高,因此需要对基础较薄弱的同学加强指导和锻炼。4 结 语物理化学综合性实验贯通各专业和各门基础课程,基于“引导-转化-反馈-总结”四阶段教学模式,充分利用理论讲授、文献调研、实验设计、讨论式教学、实验以及结果汇报相结合的灵活多变的教学形式,不断完善综合评价体系及多元人才培养模式,课程的开展有利于激发学生的科研兴趣,培养学生的创新意识、动手能力和严谨务实的工作作风,能有效提高学生的综合素养。物理化学综合性实验教学在培养学生科研素养、创新能力等方面一直不断的进行多方面有益的探索和实践,我们会更加的继续努力,使物理化学实验课能够更好地服务广大学生,学生也必将在物理化学实验课堂上获得最大的收获。参考文献1 张彩云,董前年,汪佳凤,等.物理化学在药剂学领域的应用J.化学教育,2016,37(8):62-65.2 陈国博,李苓,高先池.DFT 导向的物理化学综合性实验教学探索J.实验科学与技术,2021,38(4):231-234.3 张中文,韩春蕾,王玖,等.创新能力培养为导向的生物统计专业课程改革与实践J.中国卫生统计,2021,38(5):775-777.4 张敏,田青平,石恩娴,等.以自主学习为导向的药学专业物理化学实验教学改革J.药学教育,2020,36(2):76-79.5 张树永,刁国旺,侯文华.物理化学理论与实验教学内容更新与教学模式改革-物理化学教学研究会第五次会议纪要J.大学化学,2019,34(11):74-76.6 何宁,桂双英,储晓琴,等.开设药学综合设计与创新性实验课程的探索与实践J.牡丹江医学院学报,2017,38(4):151-152.7 周敏,黄琼,韦苏茜,等.产教融合协同育人的课程教学研究与实践J.西南师范大学学报(自然科学版),2021,46(11):77-83.(上接第 285 页)8 戴晓琴.开放性实验教学现状与探索J.教育教学论坛,2019(5):265-266.9 张启良,刘玮,夏立,等.设计性实验教学法的优点和可行性分析J.山西医科大学学报:基础医学教育版,2002,4(4):323-326.10 刘德芳,刘蓉,李红陵,等.基于创新人才培养的分析化学教学改革研究J.西南师范大学学报:自然科学版,2014,39(10):166-170.11 范国荣,王巧,李晓妮,等.药物分析实验指导M.北京:人民卫生出版社,2011:1-241.12 晋海军,王海霞.药学专业开放性实验教学探析J.中国中医药现代远程教育,2019,17(1):3-5.