多媒體結合課題式教學模式在藥物分析實驗中的改革初探

翁文婷，雷健，謝曉蘭，黃妙齡

(泉州師范學院 化工與材料學院，福建 泉州 362000)

0 引 言

課題式教學法(poject-basedinstruction)屬于建構性的一種全新教學方式，最早是在1997年提出的一種教學方法[1].在整個教學過程中，針對具體課程內容，設計出一個個獨立學習的單元內容，簡稱“課題”.因為每個課題是圍繞著一個具有啟發性的獨立問題展開，要求同學們通過集體合作，對課題的內容進行多次探討，分析課題中需要解決的問題、查找相關輔助材料、確定實驗方案步驟，直至解決問題.通過這樣問題的解決方式，學生們會更深刻地理解相應的概念、原理，從而建立良好的知識結構[2-3].

傳統的藥學專業的課程，如藥劑學、藥物化學、藥物分析和中藥提取工藝等課程的理論教學都是以課堂老師講授為主，“填鴨式”的理論教學過程是被動學習過程.而配套的實驗課程的過程教學又以驗證性實驗為主，同學們都是按照老師設計好的實驗內容，按照具體可行的步驟逐一進行實驗操作.因此，養成了過分依賴教師口頭灌輸式的教學方式，缺少獨立思考的能力.導致在進行畢業論文設計教學環節時，出現基礎實驗操作不扎實，發現問題和分析問題能力缺乏等情況.這些現象都值得我們去思考，改革傳統藥物分析實驗的教育模式與教學方法，引導學生開發潛能，探討研究性教學法在藥學專業實驗課教學中的應用.本文結合“多媒體”視頻演示方式和“課題式”教學模式，在藥物分析實驗中實施具體教學過程，總結經驗，提出課題設計實驗的教學方式改革思路.

1 傳統藥物實驗教學存在的問題

藥物分析實驗是我校制藥工程專業的專業必修實踐課程，是一門綜合性強的應用學科.它的任務是培養學生樹立比較完整的藥品質量觀念和基礎知識技能，綜合運用所學知識分析藥物的理化特性與分析方法之間的關系，研究控制藥品質量的內在規律和方法，以及探索提高藥品質量的有效途徑.藥物分析實驗課程教學，往往局限在圍繞中國藥典的方法開展實驗設計.雖然對國家藥物檢測法規的認識具有非常重要的意義.但是，學生容易形成“照方抓藥”的學習方式，因而直接影響了學生的學習興趣，教學過程缺少創新能力的開發.

根據本科制藥工程專業的教學要求，我們對藥物分析實驗教學進行了多種方式的改革嘗試.多媒體教學是一種集文本、圖形、圖像、動畫、音頻和視頻等多種媒體形式于一體的教學方式.實驗課的教學內容偏向于實際的操作練習，如果上課時采用大量的語言描述式教學，會讓學生產生教學疲勞感，而且對具體的實驗步驟沒有細致的認識.如果教師可以利用多媒體教學演示和呈現實驗的每個步驟信息、組織教學活動，輔助課堂教學.可以有效地提高學生的學習興趣，形象地認識實驗內容.另外，“課題式”教學方式對于實驗教學的意義，不僅僅是幫助學生獲取知識的方式和渠道，更重要的是能夠有效激發學生的實踐創新思維和主動學習探索知識的興趣，幫助學生在理論知識的學習同時，親自尋找解決問題的途徑，從而引發整個學習方式的變革.

2 藥物分析實驗中“多媒體”和“課題式”教學方式的改進

2.1 驗證性實驗鋪墊，精選實驗內容

為了讓學生鞏固理論知識，增強實驗操作技能.我們在藥物分析實驗內容設計上，先圍繞中國藥典規定的內容開設2～3個完整的驗證性實驗，讓學生熟悉藥物分析實驗的基本過程，掌握一些大型儀器的使用方法，如紫外分光光度計、熒光分光光度儀、薄層色譜儀等，然后再進行課題式開放性實驗教學.由于學時有限，無法開展大量的課題探索實驗，根據本專業的特點和本學院的實際情況，以藥物分析實驗大綱為目標，藥物分析理論為指導，增加實驗的深度和廣度，精選了一些探究全新分析方法的實驗.比如硫酸奎寧的熒光分析法鑒別實驗，根據硫酸奎寧在稀硫酸溶液中顯示藍色熒光的特性，將硫酸奎寧溶解于硫酸溶液中，采用三用紫外燈進行鑒別實驗，熒光分光光度計進行含量分析實驗.設計改進的實驗新方法中，采用靈敏的熒光光度法測定硫酸奎寧的含量，避免使用傳統的非水滴定分析方法中高氯酸和醋酐等有毒有害藥品，又使學生在查閱資料的過程中學習到新的知識.這樣，既注重理論與實踐的有效結合，也開發了學生的靈活應用基礎知識的能力.當學生了解所做的實驗是實用性的科研課題后，表現出濃厚的興趣，主觀能動性大為增強.

2.2 注重國家標準方法和新型方法的結合

首先，按照學校教學大綱學時的要求，大的“課題式”實驗在專業實驗課程教學中開展較為困難，但發動學生對原有方法的小改進進行設計創新則是大有可為.課題的設立是以學生的主導性和課程內容為出發點，并以學生的基礎化學知識水平進行綜合設計.除了課題的研究方向確定后，課題的實驗內容和具體步驟不做太多的限制或暗示，讓學生對實驗方案的設計有充分的發揮空間，鼓勵學生使用網絡和學校圖書館資源，查閱簡單的背景資料和操作條件的基本要求，自主設計實驗方案，對實驗開展所需條件進行自主綜合評價.

另一方面，改革后的“課題式”教學方式在重視學生的自主設計和方案探究能力的同時，并不是一味地強調學生的主體性自由，脫離教師的指導，而是要求教師在課題設定，方案制定和方法實施過程都要做到實時、合理的引導.整個課題運行過程需嚴格按照規范實驗系統進行的安排，保證學生遵循科學合理的理工科研設計的程序.為避免學生的課題探究活動偏離課程教學內容，我們以中國藥典中記載的國家標準方法作為依托，結合實驗室配備的新型儀器，進行“課題式”教學方式展開實驗過程.例如，酰苯胺類局部麻醉藥鹽酸利多卡因及其注射液的特殊雜質2，6-二甲基苯胺(DMA)的檢查方法，在藥典中記載的是配備紫外檢測器的高效液相色譜法，但是因儀器要求較高無法在專業實驗課程中實現具體操作[4].因此，基于DMA的乙醚溶液在305 nm激發波長下于324 nm處有最強的熒光發射，明顯區別于利多卡因水溶液的熒光發射的性質，設計采用簡易靈敏熒光光譜儀鑒別鹽酸利多卡因注射劑中特殊雜質的新方法.學生通過對國標方法和自行設計方法進行實驗方案的改進，所需實驗條件溫和，不需要特殊的儀器設備.既可以克服以往昂貴儀器的只演示不動手教學方式的缺限，又能讓學生參與系統科研實驗，動手能力有較大提高.

2.3 引入多媒體教學模式，增加實驗課的科研含量

以往的實驗教學過程是教師在上課前進行實驗內容的講解，將實驗步驟一一列出，學生只需按照實驗講義一步步操作即可.這種教師牽著學生逐步走的教學模式，使學生學習積極性降低.聽講時無法形象理解重點的實驗步驟，易出現思維疲勞，操作時照本宣科，應付了事，實驗過程學生也學不到真正的知識和技能.為此，我們通過改進教學模式將實驗內容大致分為以下4步進行：

(1)在實驗開始前，教師先布置實驗題目.課題題目通常是根據任課教師的前期課題研究而確定了可行性的內容進行設置，及時總結實驗難點、重點預實驗過程出現的問題.實驗條件和儀器設備的安全可靠，實驗耗時不宜過長，操作難度適中.這樣題目內容相關實驗才能順利成功實施.然后讓學生在課下根據所學知識查閱有關資料，尋找合適方法.教師鼓勵學生根據藥物的性質自己設計有新意的實驗方案，并羅列所需試劑和儀器設備.例如鹽酸利多卡因注射劑中特殊雜質2，6-二甲基苯胺的實驗設計，是根據老師前期發表的科研論文確定的可行性方案[5].

(2)為了充分調動學生的學習自主性，在講解基礎實驗步驟時，同步播放生動形象的慕課小視頻，并組織學生開展翻轉式課堂教學，將各種設計方案拿出來展開討論，根據所查閱的相關的文獻及分析原理，講解設定方法的具體反應步驟，從不同的角度和學生來共同探討、論證每種方法的優缺點，再將此實驗方案與自己掌握的方案進行比較，最終確定一條安全、可靠、合理可行的實驗路線.同樣以利多卡因的特殊雜質檢驗為例，引導同學們分析利多卡因和雜質DMF兩者性質差異，最后確定其在乙醚中具有不同的溶解度，從而可實現萃取分離的目的.

(3)對于確定的實驗方案，要考慮實驗的藥品、儀器及實驗步驟中容易出現的一些問題.開始實驗前，在教師的協助下根據所選擇方案準備儀器和藥品，并自行安裝儀器，配制藥品，開展實驗.合理安排實驗時間，同時保證實驗的效率和成功率，使學生在設計實驗的同時又利用所學的知識來統籌安排實驗，做到準確、合理、節省.同學們設計改用乙醚萃取DMF后采用光譜法的方案，相比于藥典規定的高效液相色譜法，具有操作簡單，靈敏高效等優點.

(4)組織實驗完成后，教師通過實驗過程操作的準確性與熟練程度，以及實驗結果、實驗態度、實驗記錄，實驗報告分成5個成績檔次，每個檔次有一個標準分值，進行綜合評定.然后進行分析總結，與每組學生開展探討，評比合成路線，總結成敗得失.

通過這樣“課程式”教學方式的改革，在學生設立新技術、新方法進行實驗的過程中，學生可從中感受到專業知識在實際應用方面的優越性.在有效提高學生具有學習積極性的同時，拓寬了學生的思維，培養創新意識.使學生由被動接受實驗操作流程的學習方式，向主動了解、掌握所需知識并進行創新性實踐的學習方法轉變.教學模式改進后，我們將科研帶進了課堂，培養了學生良好的系統的科研素質和創新意識，鍛煉學生具備最新前沿的藥物分析實驗操作技能.另外，通過實驗過程對前沿文獻的總結和方法把握，授課教師自身的科研水平和創新能力也得到相應的提高.

3 對藥物分析實驗“課題式”改革的設想

藥物分析實驗是在分析化學實驗的基礎上形成的專業實驗課程，實用性很強，因此學生在掌握基礎分析方法原理和實驗操作技能的基礎上，如果能按先驗證后科研的順序開展課程學習，循序漸進，逐漸使學生了解科研工作的基本思路，將是實驗教學中的一種全新變革.經過兩屆本科畢業實習生的畢業設計課題的參與，已經取得了一定的成效，參與實驗的應屆生和畢業生進行交流，積極性、主動性、基本操作技能、創新意識和科研意識均得到了不同程度的提高.但是，由于教學大綱和教學學時的限制，可供學生選擇的實驗內容少；實驗室的試驗儀器不能完全滿足開放性實驗需要；有的學生設計的實驗方法所需時間太長等情況的出現，限制了實驗改革的進行.如果能將藥物分析實驗課程與教育實習內容相結合，將實驗項目靈活安排在實習前后，通過藥廠的實習經驗的積累，有效地實施“課題式”實驗內容.更好地將藥物分析實驗內容與科研接軌，具有實用價值；更有效地培養學生的創造性、能動性，不斷完善藥物分析實驗課題式開放性實驗的教學工作.