綜合設計性實驗在中藥制劑分析實驗教學中的應用

黃玉蘭　趙蕊　賈桂燕

摘 要：中藥制劑分析實驗是中藥制劑分析課程的重要組成部分，是一門實踐性和綜合性很強的實驗。傳統的實驗模式比較單一，對于培養學生創新能力不利。而綜合設計性實驗以提高學生的綜合素質、培養創新能力為教學目的。因此，該文探討了設計性實驗在中藥制劑分析實驗教學中的重要性及具體實施步驟，為進一步完善“中藥制劑分析”教學改革奠定了基礎。

關鍵詞：綜合設計性實驗；中藥制劑分析；實驗教學

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）01-0118-03

Abstract：Chinese medicine preparations analysis experiment is an important component of the Chinese medicine preparations analysis curriculum，which is a strong practical and comprehensive experiment. Traditional experiment model is more single，which is bad for cultivating student innovative ability. However，comprehensive design experiment takes for enhancing student comprehensive quality and cultivating innovative ability as aim. Therefore，the paper discussed comprehensive design experiment importance and implementing steps of in plant cell engineering experimental teaching，which lays a foundation for further improving the teaching reform of Chinese medicine preparations analysis.

Key words：Comprehensive design experiment；Chinese medicine preparations analysis；Experimental teaching

《中藥制劑分析》是一門以中醫理論為指導，運用現代分析理論和方法來研究中藥制劑質量的重要學科[1]，是許多農林院校和綜合性大學中藥專業開設的一門重要學科。該課程涵蓋了中藥化學、中藥藥劑學、中藥鑒定學、中藥炮制學、中藥藥理等學科的知識，內容包括中藥及制劑的鑒別、檢查、含量測定以及質量標準的制定等，是中藥科學領域的中藥組成部分，也是中藥及藥學專業中藥的專業課程[2]。

實驗教學是中藥制劑分析課程的一個重要的組成部分，對該理論課程授課效果具有至關重要的作用。實驗教學水平的高低直接影響該課程的整體教學質量以及學生應用該課程進行藥物檢定的能力[3]。傳統的實驗模式比較單一，對于培養學生創新能力和創新精神不利。隨著素質教育的全面推進和教學改革的深入，作為高校教育重要組成部分的實驗教學也越來越受到重視，一些綜合設計性實驗也逐漸走入高校的課堂[4]。綜合設計性實驗是指給定實驗目的要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗。其目的不僅可以強化所學的基礎知識和技能，還可以培養學生的創新思維方式，提高學生獨立分析問題、解決問題的能力，能夠較好訓練學生對所學知識的綜合運用能力[5]。本文以“超聲波提取大黃中大黃素大黃酚條件優化”綜合設計性實驗課的具體實施方案，來舉例說明一下綜合設計性實驗在中藥制劑分析實驗教學中應用的重要性。

1 傳統的教學內容和教學模式

傳統的“中藥制劑分析”實驗教學，作為一種專業基礎訓練存在填鴨式教學的弊端。實驗項目的常常是按照教學大綱的要求設定，忽略了實驗項目之間的有機結合性，存在實驗項目之間相對孤立、缺乏內在聯系的弊端。教學模式通常是由實驗員上課前準備好所需要的材料包括器皿、試劑以及配制好所需要的試液，所使用的儀器也都基本上處于正常的工作狀態。然后實驗教師按照實驗指導上的內容進行講解，并提醒學生需要注意的關鍵步驟，接著學生們就按照實驗指導上的內容步驟機械的完成實驗內容。學生的學習、實驗只是是被動的接受，這樣的實驗教學不但枯燥無味，更激發不了學生獨立思考和創新能力。

2 開展綜合設計性實驗的意義

所謂綜合設計性實驗是指學生根據給定的實驗任務，通過查詢相關文獻，自行設計實驗方案，自選實驗用品和設施，自擬實驗操作步驟，在規定的時間內獨立進行操作并得出結果的實驗。學生做完實驗后，對實驗結果進行分析總結，以小論文的形式上交實驗報告，從而讓學生體會到科學實驗過程的基本訓練，提高學生分析和解決問題的能力。綜合設計性實驗具有實驗技能的綜合性，實驗操作的獨立性和實驗過程的研究性三個基本特點。這種教學法，把自主權交給了學生，使學生思維和自主性得到充分的發揮，是培養學生創新能力的重要途徑之一，對開發學生創新能力和創新精神有著重要的意義[6]。

3 綜合設計性實驗的步驟

3.1 實驗前的準備 首先由實驗教師講解開展“三黃片中大黃酚大黃素的含量測定”這項綜合設計性實驗原理和目的意義，并且介紹實驗室所具備的實驗條件和設備。學生根據教師的要求和時間，結合自己的興趣，自愿組合，以10名學生組成組成一個大組，再由2～3個人組成一個小的實驗小組，可以根據自己的愛好確定具體的實驗方案，自主設計。同時，《中藥制劑分析》是研究中藥制劑質量的一門學科，對實驗要求非常嚴格，每一步操作都要有定量的概念。因此實驗教師嚴格要求規范操作，強調實驗誤差可能產生的嚴重后果，同時要求學生熟練掌握常用的現代分析儀器的操作方法。學生明確選題內容后，根據中國藥典，自主查閱與含量測定相關的資料，包括測定方法原理及使用，三黃片的有效成分及不同測定方法測定前前處理等。為下一步的實驗方案的設計奠定基礎。endprint

3.2 啟發式引導及實驗方案設計 講課時，實驗教師啟發式地提出一些與實驗項目相關的問題，由各小組學生討論后回答，教師再進行評判，給出正確答案。例如，“三黃片中的有效成分有哪些？”“在測定三黃片中有效成分時，通常有哪些方法”“采用哪種方法進行有效成分的提??？”“本實驗中，各小組打算選擇哪種方法進行測定及這種方法測定的優缺點”“是打算選擇定性還是定量測定”等等。尤其在對選擇高效液相色譜法測定的小組，“是否能完全掌握HPLC操作步驟及注意事項”，就這樣在教師和學生的一問一答中，各小組會根據各小組的興趣和愛好來選擇測定方法。確定測定方法后，各小組在回去查閱所選擇測定方法的相關文獻，在規定的時間每個小組派一名學生講述實驗的具體操作過程以及應注意的問題。

各小組確定完試驗方法后，根據自己的實際情況設計實驗方案。例如，在選擇高效液相色譜法測定三黃片中大黃酚大黃素的含量，樣品的前處理和色譜條件的優化就顯得尤為重要。根據本小組查閱的文獻和資料，在樣品的前處理方面，如何將三黃片中有效成分最高含量的提取出來就成為本小組研究的關鍵。有的同學可能選擇單因素的實驗設計方案，有的可能選擇兩因素，有的同學還可能選擇多因素。此時教師可以啟發學生將一些影響提取率的因素進行適當組合，可以設計一個正交試驗等方案，進而觀察不同因素組合時對三黃片中大黃酚和大黃素的含量影響。這樣在小組的內部又按照不同的因素組合組成幾個小組，不同的實驗組小組使用的因素組合不同，得出的實驗結果也不同，實驗組之間在實驗方案設計的時候已經開始進行比較，當實驗方案設計完成后，由指導教師根據其可行性提出修改意見，根據教師的修改意見，學生進行修改[7]。

3.3 綜合設計性實驗的實施 設計性實驗實施的過程相對驗證性實驗來說，出現未知現象的可能性增加，這就要求學生具有敏銳的觀察，分析和解決問題的能力[8]。各實驗組根據各自的實驗方案開始進行實驗，因為相互之間各小組之間是要進行比較，因此他們會表現出很強的主動性和責任心。由于前期實施詳盡的實驗方案設計，各小組學生很快就能進入“研究者”的角色，有些組所設計實驗條件為對樣品提取方法超聲提取法，明顯好于加熱回流提取，不僅大大縮短提取時間，而且還提高了提取的效率。在采用不同方法測定含量的時候，每組都想得出最好的結果，所以無論是從簡單的配試劑，還是從操作方法上都非常認真。像在選擇用高效液相色譜法測定的組別，由于小組內部在色譜條件的選擇方面又進行了分組，這樣在小組的內部又進行了比較，增加了小組內部的興趣，從而優選出最優的色譜條件。各小組在實驗工程中操作嫻熟、安排合理，能夠主動地根據實驗過程出現的問題去補充、完善自己的設計方案。指導教師可以在旁邊觀察學生的實驗操作規范和實驗習慣，也會針對學生在實驗過程中碰到的問題給予啟發式引導，同時強調實驗數據的記錄和整理的重要性，要求學生詳細做好本實驗組數據的原始記錄。實施過程是學生將專業知識與實驗實踐過程相結合，遇到問題都要經過各小組認真的分析、思考、討論、判斷才能解決，因此對學生的綜合思維、實驗操作及創新能力的培養有較大的提高。

3.4 綜合設計性實驗結果討論及成績考核 實驗結束后，對各小組實驗過程出現的主要問題及實驗結果進行總結和討論，比較不同實驗方案的優劣，進行全面系統的總結。每組學生介紹各組實驗方法、實驗過程和實驗結果，回答指導教師和其他組學生的提問。從而引導學生獨立思考，加深學生對整個實驗的理解能力。例如，在《三黃片中大黃酚大黃素的含量測定》的實驗中，老師可能會對采用高效液相色法組別的同學提出為什么要選擇這種方法，采用這種方法的優越性？標準品如何配置及注意事項，如何建立標準曲線的？液相色譜圖中的峰圖中的前幾分鐘的峰是什么峰，為什么在標品的檢測中也會出現？以及如何通過峰面積算出大黃素大黃酚的含量等等。同時其他組別的同學也會詢問這樣那樣的問題，有的峰為什么會出現拖尾，有的為什么會出現雙峰等等。有的組別大黃素和大黃酚的含量為什么會比其他組別的含量高，這些都會進一步激發學生對整個實驗過程的思考，從最初的實驗設計、到樣品的提取、提取方法的選擇、檢測方法的選擇、檢測條件的優化等等。學生可以進一步通過查閱藥典、文獻，小組內部討論，小組間交流，向老師匯報等方式，進一步加深了學生對實驗的理解和掌握，從而增加了學生研究能力和探索精神。同時要求各小組自己制作PPT，講述自己實驗設計，其他組同學提出相關問題，并由實驗教師按照進行點評，并給出成績。實驗結束后，能夠明顯地觀察到學生做實驗的積極性得到了很大的提高，能夠自覺地綜合利用所學知識，取得了較好的實驗教學效果。

科學完善的實驗考核機制，對實驗高質量的開展起著很大的促進作用，也是檢查教學效果、鞏固學生所學知識、改革教學方法的重要手段[9]。中藥制劑分析這門課程的特點是較為靈活，需要掌握藥物分析、中藥鑒定學、藥劑學、天然藥物化學等多門相關知識，要求學生活學活用，因此考核體系應該靈活化，無論是課前預習還是實驗過程以及實驗結果都占一定比例[10]。為了公正客觀、真實有效地評定學生的實驗成績，實驗考核必須貫穿教學的全過程。首先對于課前預習及啟發式引導是問題回答及實驗設計進行考核。其次，對每組學生是試驗全過程的操作、表現進行全程的跟蹤與記錄，根據得到的實驗現象和結果進行考核。再次，各小組根據實驗現象和結果進行分析總結，上交一份原始真實性的實驗報告，報告中的實驗數據必須具有原始真實性，尤其對實驗結果分析要進行詳實的討論。但在設計性試驗中，沒有統一的結果，實驗教師可以根據以上3方面成績給出綜合評分，這種考核方法不但有利于全面、客觀、個性化的評價學生的實驗能力，而且能夠較好全面的反映出學生的綜合實踐能力和創新能力。

4 結語

綜上，《中藥制劑分析》設計性實驗不僅把中藥化學、中藥藥劑學、中藥鑒定學實驗基本技術和方法得到了綜合運用，而且還給學生提供較大的自由空間，增加了學生自主參與實驗的興趣，重要的是培養了學生研究和創新能力。綜合設計性實驗不但鞏固了所學的知識和技術，還提高了學生的實驗技能和動手操作能力，深受用人單位的認可和歡迎。但中藥制劑分析中綜合設計性實驗的開展也是一個摸索的過程，還需要進一步的研究和探索。

參考文獻

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[9]曹敏惠，陳長水，徐勝臻.有機化學實驗考核方法的改革和探索[J].實驗技術與管理，2007，24（2）：117-119.

[10]楊寧線.淺談中藥制劑分析實驗教學方法的改進[J].教法探索，2016（2）：81.

（責編：徐煥斗）endprint