药学专业分析化学实验教学设计与改革
Reformation and Design on the Cultivation of Students' Ability in Analytical Chemistry Laboratory Teaching
通讯作者:
为了解决分析化学实验教学课程设置与药学专业培养目标的矛盾,对该课程的教学方案进行重新设计,以问题为导向,通过与药学专业紧密相关的大型分析实验为界入点,在开设强化技能性的基本操作实验的同时,加强各种分析手段的相互联系,使整个课程成为有机联系的整体,从而达到培养学生实践综合能力的目标。
关键词:
The course of analytical chemistry laboratory is designed to better suit for the education goal of pharmaceutical sciences. The basic experiments are closely tied with comprehensive experiments that are related to the pharmaceutical sciences. As a whole package, the course is effective in helping students to develop capability in tackling practical problems.
Keywords:
本文引用格式
王妙飞, 张道英, 黄浩, 李玉平.
WANG Miao-Fei, ZHANG Dao-Ying, HUANG Hao, LI Yu-Ping.
1 药学分析化学实验教学中存在的问题
现在国内很多院校都存在着这样的问题:都很清楚基础课程对专业课程的学习乃至对学生职业生涯的重要性,但却将基础课程的教学与专业课程的教学人为地割裂开来,基础课教学中缺乏专业应用的实例,在专业课教学中又往往缺少基础课相关理论的指导,影响了学生综合实力的提高。
我校药学专业分析化学的实验教学也存在着类似问题:①缺乏与药学专业的紧密联系,没有突出药学专业的特点;②侧重于学生单个操作技能的训练,没有从整体上弄清相关实验方法的来龙去脉;③内容分散,缺乏系统连贯性;④缺乏与药学专业实践综合能力培养的相关性,学生的实验兴趣和热情不高。
为了提高该课程的教学效果,需要对该课程的教学方案进行重新设计,以问题为导向,通过与药学专业紧密相关的大型分析实验为界入点,让学生明确教学目标,强化基本操作实验训练,加强各种分析手段的相互联系,使整个课程成为有机联系的整体。
2 分析化学实验教学方案设计与改革
将基础实验和综合性实验进行整合,筛选符合药学专业特色的实验内容,根据要达到的预期实验目标构建出药品的分析流程,将该流程进行分解。分解的每一步骤对应一类基础实验。按照分析流程,将这些基础实验贯穿起来,由浅入深,最终达到实验目的。
2.1 药学分析化学实验教学现状
我校药学专业分析化学实验分为化学分析实验(8个实验,共32学时)和仪器分析实验(6个实验,共32学时)两部分,分别在大二的上、下学期开设(表1)。实验课程体系严格依附于理论课程,实验内容遵循简单的定量基本操作→滴定分析操作→大型仪器操作的步骤。实验教学过程强调按部就班、循序渐进,但缺少关联性。学生只清楚所做的实验,不了解各实验之间的关联性及其应用,到了后期学习阶段,往往就忘记了前面所学过的基本操作,更谈不上将不同的基础性操作联系起来。由此导致课程内容零散,与综合性实验存在脱节现象,影响学生的学习效果,对其改革,势在必行。
表1 改革前分析化学实验课程设置
实验序号 | 内容概要 | 学时 |
1 | 定量分析实验基本操作 | 4 |
2 | 氯化钡结晶水的测定 | 4 |
3 | 盐酸标准溶液的配制与标定 | 4 |
4 | 药用硼砂含量的测定 | 4 |
5 | 高锰酸钾法测定过氧化氢的含量 | 4 |
6 | EDTA标准溶液的配制与标定 | 4 |
7 | 乳酸钙的含量测定 | 4 |
8 | 直接电位法测定溶液的pH | 4 |
9 | 邻二氮菲分光光度法测定水样中铁的含量 | 5 |
10 | 样品红外吸收光谱的测绘 | 5 |
11 | 原子吸收法测定头发中锌的含量 | 5 |
12 | 程序升温毛细管气相色谱法分离苯系同系物 | 6 |
13 | 高效液相色谱参数的测定 | 6 |
14 | 高效薄层扫描法分离混合样品 | 5 |
合计 | 64 |
2.2 依据专业特色确定实验目标
通过深入调查研究,将药学专业的需求引入到分析化学实验教学中,确定实验预期目标。为此我们选取研究较为成熟的一类药物的定性定量测定(如:槐花药材中总黄酮的分析)作为综合性演示实验。让学生先了解实验的预期目标,即学会对有关样品的成分进行定性定量分析,而实现综合性的分析必须要经过一系列的基础性的分析过程,明确学习目标,从而激发学生的学习热情。
2.3 实验教学方案的实施
整合分析化学实验课程内容,重新设计课程教学过程。首先由教师将实验演示一遍,然后安排一次相应的理论课程,让学生了解分析化学的特点和把握实验的整个分析流程。以槐花药材中总黄酮的分析为例(图1,表2),药物分析的一般流程包括样品前处理、测定和结果分析。再精密的仪器,对样品都要有相应的预处理;预处理的成败,关系到分析结果的准确度。明白了这个道理,学生学习就主动了。由此将分析流程的每一步都分解为相应的基础实验。样品前处理分解为基本仪器的使用、标准溶液的配制与标定、采样制备、提取分离、提纯、消除干扰等化学分析实验,定量、定性和结构测定分解为光学、电化学、色谱、质谱等仪器分析实验。每次实验都会有基础操作实验技能的训练,从而加强了学生的熟练程度。通过这些基础实验让学生掌握相关的基本实验技能之后,依据分析该类药物的流程将基础实验进行整合,在教师的指导下,完成实验目标,不仅进一步巩固了基本的实验操作技能,并且提高了学生的学习效果,让学生更好地掌握实验方法和实验思维。另外,在课外设立兴趣小组,通过查阅文献,选取较为热门的研究课题,制定实验方案,在教师的指导下确立方案,并在开放性实验室独立完成该项课题,在检验学习成果的基础上进一步培养学生的创新能力。
图1
表2 改革后分析化学实验课程设置(以总黄酮的分析为例)
实验 | 内容概要 | 学时 |
1 | 槐花药材屮总黄酮的分析流程演示及讲解 | 8 |
2 | 定量分析实验基本操作 | 4 |
3 | 标准溶液的配制与标定 | 4 |
4 | 样品的采集与制备 | 4 |
5 | 总黄酮的提取纯化 | 4 |
6 | 直接电位法测定溶液的pH | 4 |
7 | 紫外分光光度法测定总黄酮的含量 | 5 |
8 | 样品红外吸收光谱的测绘 | 5 |
9 | 程序升温毛细管气相色谱法分离混合样品 | 6 |
10 | 高效液相色谱参数的测定 | 6 |
11 | 高效薄层扫描法分离混合样品 | 6 |
12 | 槐花药材屮总黄酮的分析 | 8 |
合计 | 64 |
3 分析化学实验教学方案改革的成效
3.1 问卷调查
以我校2011级药学本科专业学生为对象,采用改革后的实验课程设置进行教学。同时与2010级药学本科专业学生作对比(2010级学生仍采用改革前的实验课程设置教学)。
对2010级和2011级药学本科专业学生分别随机选取了50位学生进行“分析化学实验课程改革对实践综合能力的影响”的问卷调查。表3列举了其中重要的几项调查统计结果。
表3 分析化学实验课程改革对实践综合能力的影响调查表
问卷内容 | 2010级药学专业 | 2011级药学专业 | |||
人数/人 | 百分率/% | 人数/人 | 百分率/% | ||
学习兴趣和积极性 | 有 | 15 | 30 | 40 | 80 |
没有 | 35 | 70 | 10 | 20 | |
与本专业的相关性 | 不明确 | 38 | 76 | 2 | 4 |
明确 | 12 | 24 | 48 | 96 | |
实际动手能力 | 一般 | 30 | 60 | 4 | 8 |
有提高 | 20 | 40 | 46 | 92 | |
各项实验的目标性及关联性 | 不明确 | 41 | 82 | 6 | 12 |
明确 | 9 | 18 | 44 | 88 | |
分析解决问题能力 | 一般 | 28 | 56 | 11 | 22 |
有提高 | 22 | 44 | 39 | 78 | |
独立制定方案并完成实验的能力 | 不具备 | 48 | 96 | 26 | 52 |
具备 | 2 | 4 | 24 | 48 | |
对就业的影响 | 影响不大 | 24 | 48 | 9 | 18 |
有影响 | 26 | 52 | 41 | 82 |
3.2 就业情况调查及其他
我校药学院药学本科毕业生2012-2015年的就业率分别为65.38%(2012年)、73.69%(2013年)、81.37%(2014年)、95.41%(2015年),从中可以看出,药学本科生的就业率逐年递增,并且进入医院药房、质检及研发岗位的比例逐年增多,而从事医药代表的比例逐年减少。这与分析化学对学生的实践综合能力的培养有密切的关系。
此外,我院学生申报本科生创新课题的积极性越来越高。学生自发组成课题组,在教师指导下,申报并独立完成课题。2014年我校派了6位2011级药学本科学生参加了“第3届全国大学生基础医学创新论坛暨实验设计大赛”,荣获优胜奖;2015年2012级中药学本科生罗秀珍荣获“全国中医药高等教育技能大赛”个人三等奖。
4 总结
(1)分析化学实验教学方案的改革优化了实验教学内容,更体现专业性。以问题为导向,通过与药学专业紧密相关的大型分析实验为界入点,让学生明确教学目标,强化技能性的基本操作实验训练,加强各种分析手段的相互联系,使整个课程成为有机联系的整体,有利于培养学生的实践综合能力。
(2)从预期实验成果出发,引发学生实验兴趣与热情。通过先让学生了解实验成果的应用价值及其与专业实践综合能力培养的相关性,促进学生的实验积极性。搭建了基础课与专业课间的桥梁。引入专业领域的相关案例,使学生直观地明白基础课的学习在专业知识体系中的重要作用。
(3)突出药学专业特点,实现基础实验与综合性实验的完美融合,解决了直接由基础实验到综合性实验跨度大、缺乏系统连贯性的问题。
(4)本项改革方法可以解决分析化学实验课程体系与药学专业学生实践综合能力培养目标的矛盾,首先在我校药学专业试行,进一步完善后在其他相关院校推广。该法也可以作为其他基础课程改革的范例。
参考文献
/
〈 | 〉 |