丁艷霞 劉廣河 李勉
河南大學藥學院,河南開封475001
生藥學設計性實驗的教學實踐與效果
丁艷霞 劉廣河 李勉
河南大學藥學院,河南開封475001
分析了生藥學實驗教學中存在的主要問題,從教學內容、方法、手段等方面進行了生藥學設計性實驗的可行性分析和實踐。教學實踐表明開展設計性的實驗教學培養了學生的綜合實驗技能,提高了實驗教學質量,強化了教師的業務素質和科研能力。
生藥學;設計性實驗;教學實踐
生藥學是中醫院校中藥專業的專業課之一,該課程具有實踐性強和綜合運用中藥專業各門基礎、專業基礎知識的特點。生藥學實驗是生藥學教學的重要環節之一,但在中醫藥高等教育中,由于受教學理念、教學條件等諸多因素的影響,沒能更好地實現對學生創新能力的培養[1]。隨著實驗教學改革的不斷深入,教師正逐漸改變“填鴨式”、“保姆式”的驗證性教學方式,嘗試以學生為主體的探究性實驗教學,即為學生提供科學、寬松的理論聯系實際的動手機會,使學生充分發揮主動性和創造性[2]。為了順應這種發展形式,筆者結合本院學生的特點和實驗室的條件,在三年級本科生中開展了旨在提高學生綜合素質的生藥學設計性實驗。讓學生在實驗中不僅鞏固理論知識、掌握實驗技能,而且養成獨立思考、大膽嘗試的科研作風。設計性實驗教學取得了較好的效果。
在設計性實驗的開設過程中,筆者認為要開好設計性實驗,首先要選好實驗題目,注意把握課題的難度,因為題目過于簡單便失去了設計性實驗的意義,難以激發學生的學習興趣,也難以達到培養學生創新能力的目的,而題目選擇過大或指標要求過高,會使學生感到無從下手或者無法在預計時間內完成實驗。在選題過程中教師必須充分備課,多下功夫,多動腦筋,生藥學主要研究和探討中藥的來源、性狀、顯微特征、理化鑒別、質量標準及尋找新藥等理論和實踐問題。筆者根據這一教學目標在生藥學實驗的最后一個實驗安排了中成藥的鑒別及質量控制實驗,又考慮到河南當地著名制藥廠“河南宛西制藥廠”的主打產品是知柏地黃丸,因此就把實驗題目確定為“知柏地黃丸的鑒別和含量測定”,這樣不但能促使學生把學過的鑒別知識系統化運用到實踐中,同時還能體驗理論與實踐相結合的重要性,激發學生的學習興趣以及探究學科理論的熱情。
教師根據實驗室能夠向學生提供的儀器、試劑、藥品,然后根據學生掌握的基本理論知識預測學生可能設計出來的幾種實驗方案,以書面形式向學生提出設計要求,學生根據教師的建議,自愿組成實驗小組,推選組長,再由組長給每個人分配具體任務,學生在組長的帶領下檢索、查閱文獻資料與工具書,在查閱資料的基礎上,寫出實驗方法原理,擬定書面實驗方案及具體操作步驟的初稿,根據初稿列出實驗所需藥品、試劑與儀器交給指導教師。
教師要認真審查學生擬定的實驗方案,組織學生對實驗方案的可行性進行討論。由于以往做的都是驗證性實驗,學生對設計性實驗沒有任何感性認識,因此方案設計之初,他們自然而然地借鑒起驗證性實驗所獲得的經驗,直接套用一些實驗條件而不考慮其合理性。“比如在顯微鑒別時多數同學都毫不猶豫的選擇使用普通顯微鏡,而沒有考慮具體情況,在看牡丹皮草酸鈣簇晶體或山藥的淀粉粒和草酸鈣針晶時應用偏光顯微鏡效果更好”。還有一些同學直接參考《中國藥典》里關于知柏地黃丸中熊果酸含量測定的方案,采用超聲提取高效液相色譜法測定,這樣就要及時引導學生,提取方法有那些?回想我們學過的含量測定的方法有那些?熊果酸提取時能否采用連回流或冷浸?測定還能否采取其它方法進行測定?同學們就會討論還有薄層掃描法和分光光度法測定。接著引導學生考慮HPLC法如何選擇測定最大波長和流動相?薄層掃描法如何判斷掃描波長和夾縫寬度?理論上預測兩種方法的線形、精密度、檢測限加樣回收率等,通過討論,理論課本上那些枯燥的定律,公式一下子都鮮活起來,變得易學易記,很好地鞏固了理論知識。實驗方案設計有明顯錯誤,可用啟發式的方式給予必要指導,在實驗過程中,注意幫助實驗方案設計不佳,甚至失敗的學生分析問題產生的原因,給予必要的幫助和鼓勵,保護學生的積極性和創造性。
同學們根據討論的結果大致給出的實驗方案在鑒別上沒有太大的區別都采用了性狀、理化、顯微鑒別,但在含量測定上大致有三種方案①采用甲醇超聲提取,高校液相色譜進行含量測定;②連續回流提取,薄層色譜定量;③超聲提取,薄層色譜定量;④連續回流提取,高校液相色譜進行含量測定。根據此情況每一種方法有三組同學來完成,一組做兩組驗證以進行方法學考察,對不同方法間結果的出入進行討論。
本階段的實驗均按照學生自行擬定的實驗方案進行,在教學過程中,教師不再強調操作要點,而是對學生的實驗技能進行考察和評判,及時對實驗中出現的問題進行答疑和分析。為了訓練學生樹立科學的學習作風,所有實驗用的有機試劑均由學生自行提純、處理,詳實記錄實驗現象和實驗數據。學生做完實驗后,各小組以小論文的形式寫出完整的實驗報告。通過實驗學生會發現連續回流提取比超聲提取對樣品提取的更充分,但費時較長。高效液相色譜定量比薄層色譜定量更準確,方法的重現性,精密度,加樣回收率均較好。對實驗結果進行系統的分析和總結,這樣一個設計性實驗過程相當于讓學生經歷一次完整的科學實驗訓練。
設計性實驗要求學生從資料的查閱,方法的確立,條件的選擇,到實驗數據的記錄和處理,分析結果的討論等環節,都能獨立完成。并嚴格要求學生多方面了解信息,綜合比較各種不同方法的應用領域和特點,培養嚴謹細致的科學態度和工作作風,而所有這些將綜合體現為一個人的科學素養和能力。
學生具備良好的基本操作技能是完成好設計性實驗的重要基礎,實驗中促使學生去復習相關的基本操作方法,一個實驗操作的可能性與可行性,實驗的每一步驟每一操作技術都需要學生充分發揮主動性,積極投入,改變了以往教學活動中學生被動操作而成為學生在一定壓力下主動學習,規范操作,全面鍛煉和提高了學生的實驗操作綜合技能。提前公布計性實驗的題目,讓學生有針對性地主動查閱文獻,積極主動地學習可能使用的各種原理和方法并加以驗證,分小組討論實驗方案的合理性和可操作性,明確的目標避免了學習過程中的盲目性,有效的提高每一次實驗的教學效率。
團結協作是當代大學生素質教育的一個重要方面,用人單位也高度重視求職者的團隊精神[3],設計性實驗知柏地黃丸的鑒別和含量測定是一系列實驗的組合,安排學生每4人為小組,實驗過程有的是簡單操作,有的是較復雜操作,這就需要學生分工合理,互相協作,充分發揮各自的積極性和創造性,各抒己見,不同意見相互交流,事先安排好各自的責任范圍,并且具有高度的責任心和嚴謹的作風,共同處理實驗中出現的異常現象和問題,從而培養了學生的協作和團隊精神。
在計性實驗教學中,由于沒有現成的教案和指導用書,教師要更好的組織和指導學生的設計性實驗,就對教師的業務提出了更高的要求,同時也增大了教師的工作難度。學生在設計實驗中,常常會提出一些出乎教師預料的題目或想法,這就促使教師去思考、研究。在新的工作內容和學生們的熱切期望中,也激發了教師的責任心和工作熱忱。同時我們也在如何指導設計性實驗,開放實驗室的管理等方面積累了經驗。
[1]李峰,劉麗,張元桐,曹愛民,康廷國《生藥學》綜合性設計性實驗教學模式探討[J].中華中醫藥學刊,2008.26(1)98-99.
[2]趙善民,何顯.開展探索性實驗,培養學生創新能力[J].醫學教育探索,2006(6):537-538.
[3]何邦平,盛春泉,王小燕,呂加國,余建鑫,沈頌章.開放設計性實驗教學探討[J].藥學教育2007.23(2):49-50.
R93
A
1007-8517(2011)19-0069-02
河南大學校級教學項目改革。
2011.08.15)