基于實踐創新能力提升的藥物分析實驗教學改革與實踐

王 新 劉詩琳 馮華煒 劉 宇 劉宏生

（遼寧大學藥學院 遼寧·沈陽 110036）

藥物分析實驗課程是一門實踐性強、綜合性高的綜合應用型學科，該課程要求學生具備有機化學和分析化學知識，藥物分析學與藥劑學、藥理學、藥物化學等主干課程密切相關[1]。該課程主要學習藥物的檢查、鑒別、含量測定和雜質檢查等內容，同時掌握相關的儀器使用和操作方法，是鍛煉學生實踐能力和綜合能力的重要課程。然而，傳統的藥物分析實驗課程仍存在一些弊端，沒有辦法達到預期的目標。因此，需要根據實際情況分析當前藥物分析實驗課程遇到的困難，明確該課程進行改革的目的，采用有效的手段對藥物分析實驗課程進行改革，從而提高學生的實踐能力和創新能力，使得學生多方面發展。

1 藥物分析實驗教學現狀與存在的問題

藥物分析課程是一門以理論為基礎的實戰型課程，是制藥工程專業培養計劃中的重要主干課程，在總體培養目標中占有重要地位，具有實踐性強、綜合性突出的特點，對學生創新思維開發和培養具有重要意義，更對學生專業理論知識能動性創造和靈活性運用提出了更高要求[2]。一直以來，在藥物分析實驗教學中普遍存在以注重理論知識傳授、加強鞏固學生基礎實驗能力提升的教學狀況。在實驗教學課堂上，實驗指導教師著重對實驗目的、實驗原理、實驗內容、實驗注意事項等內容進行詳細的講解，然后學生按照預定的實驗方法和操作步驟完成實驗操作[3]。目前的藥物分析實驗教學模式，雖然能夠保障實驗教學的順利進行，但學生過于依賴教師的講授，在實驗教學過程中學生無須查閱資料，未強化對實驗的思考，缺乏對學生創意創新思維訓練，也未形成多層次、遞進式及探究性的引導實踐教學模式。因此，導致學生參與積極性不高，創新能力薄弱，學習成效不明顯的問題，難以滿足制藥行業對高素質實踐創新性人才的需求。

2 藥物分析實驗教學改革的目的

2.1 培養學生自主的思維能力

在當今時代，社會更需要具有創新性、全面性和獨立性的人才，因此，高校教育教學的目標就是要牢固地樹立“以學生為本”的科學發展觀[4]。在藥物分析實驗課程教學中，也要具體落實“以學生為本”的理念，全面提高學生的綜合素質，培養學生自主的思維能力。比如，在課堂中常常涉及“藥物含量測定”的相關公式，不能讓學生死記硬背、固化課程內容，而是要與時俱進地掌握新版《中國藥典》的內容，靈活運用分析方法，讓學生更深入地了解分析方法和分析儀器，活學活用，把藥典作為一種輔助藥物分析實驗課程的工具。培養學生自主的思維能力，讓學生不僅學習到課程相關知識，更能掌握自主分析的方法，培養學生能自主學習并掌握其他分析科學類實驗的能力。

2.2 培養學生的實踐能力

在傳統的藥物分析實驗課程中，受實驗室硬件條件和課程課時的限制，不能保證每個學生都能在課堂上接觸到先進的儀器，充分調動學生的動手能力。因此，當今的藥物分析實驗課程更應該注重培養學生的動手實踐能力，培養學生在實踐的過程中發現問題、分析原因并解決問題。解除傳統的實驗課程對理論教學的依附，鼓勵學生到檢測機構等單位實習，將藥物分析實驗課程學到的知識投入到實際應用和實踐中。

2.3 激發學生的學習興趣

在藥物分析實驗課程中，通常包括藥品的理化性質鑒別、檢測方法、含量測定等內容，這些知識點內容繁多、藥物類別多樣，涉及廣泛的基礎知識。因此，在一定程度上導致學生認為難度較大，知難而退，降低對該課程的學習興趣。所以，改革后的藥物分析實驗課程要結合其特征，改變單一的教學方法，強化設計性的實驗內容，增加虛擬仿真類的實驗操作，生動形象地為學生展示課程的內容，既克服了實驗室硬件條件的限制，還能夠帶動學生的學習熱情，激發他們的學習興趣[5]。

3 藥物分析實驗教學改革與實踐

3.1 實驗教學內容優化

按實驗內容的內在聯系增加綜合型、設計型實驗項目，加強實驗課程內容與理論教學內容的合理銜接，注重對基本技術和方法綜合運用[6]。依據2016版教學計劃，在教學大綱的修訂過程中對藥物分析實驗的授課內容進行了大幅度的更新，并編寫了新版的實驗教學講義。如將“阿司匹林片劑的分析”實驗更新為“氨茶堿注射液的分析”實驗。更新后的實驗內容不僅豐富了實驗方法的學習，也增加了新的劑型的分析內容，增強了理論與實踐的結合性。同時，將最新研究成果引入到實驗教學中，使實驗內容與科研、社會應用項目密切聯系，體現基礎與前沿的有機結合，培養學生分析、解決實際問題的能力。在2016版的教學大綱中將2013版的“紫外分光光度法在藥物含量測定中的應用”實驗更新為“標準曲線法測定苯酚滴耳液中苯酚含量”實驗，將“雙相滴定法測定有機堿的含量”實驗更新為“熒光猝滅法測定藥物與血漿蛋白質結合性質”實驗。“標準曲線法測定苯酚滴耳液中苯酚含量”實驗和“熒光猝滅法測定藥物與血漿蛋白質結合性質”實驗均為目前藥物分析研究中的科研成果轉化修改設置為設計型實驗，要求學生根據理論知識的總結查閱文獻，對實驗的內容與方法進行自主設計實施，著力提升學生的創新素質和創新思維。通過對實驗教學內容的更新，在2016版的教學大綱中將驗證型的實驗內容原來的62.5%由降低到12.5%，綜合型實驗內容由 25.0%提升到 50.0%，設計型實驗的內容由12.5%提升到37.5%（見圖1）。通過對以上實驗教學內容的更新，使實驗教學內容更加注重培養學生實際動手能力和實驗基本技能，提高學生的分析問題和解決問題的能力。

3.2 建立融入虛擬仿真技術的教學模式

藥物分析實驗課程是一種將基礎知識理論和實驗實踐相結合的課程，它包括藥物的含量測定、藥物鑒別、藥物雜質檢查等內容。然而，現實中藥物分析實驗相關資源有限，有些儀器貴重且數量較少，不能保證每個學生都能接觸到。同時，有些實驗中涉及到易燃易爆的化學危險品，操作過程復雜，不適于多人在實驗室同時操作。以上的弊端限制了學生的動手實踐能力，不能讓他們得到充分地鍛煉。因此，可以考慮將虛擬仿真技術融入到藥物分析實驗課程中。虛擬仿真技術是借助多媒體、互聯網、人工智能等新時代的科學技術，通過計算機生成虛擬的相關實驗環境進行實驗操作的一種重要的教學手段。將虛擬仿真技術融入到藥物分析實驗教學中，既可以克服傳統教學模式的弊端，也可以培養學生的創新性思維和實踐能力。具體的課程設計包括課前預習過程、線上虛擬仿真實驗教學和線下實驗室操作教學。這種虛實結合的教學模式可以打破實驗室教學資源緊缺的限制，節約成本，讓每一位學生都有在線上使用大型儀器的機會。虛擬仿真技術的實驗室主要通過動畫和音頻的播放，輔助學生完成虛擬實驗，使枯燥的實驗內容變得生動有趣，激發學生的學習熱情。這種新型的教學模式有助于節約教學成本，激發學生實驗熱情，培養學生創新和實踐的能力。

3.3 建立融入創新素質考核的新評價體制

傳統的藥物分析實驗課程的考核方式多為形成性評價方式，主要根據實驗報告給出成績，不注重平時的實驗操作和學習成果。這就導致出現“雷同實驗報告”的現象，難以分辨抄襲者和被抄襲者，無法客觀地評價學生的成績。藥物分析實驗課程對學生的實踐性要求很高，該課程的考核方式應該是多元化的綜合考核，鼓勵學生大膽創新，激發學生學習興趣，把創新素質考核融入到評價體制中[7]。因此，要詳細合理地評價學生在課程中的成績，使學生養成自主學習思考的習慣，在實驗的過程中鼓勵學生勤于思考，大膽創新。基于傳統的藥物分析實驗課程評價體制的不足，根據教學大綱和人才需求建立融入創新素質考核的新評價體制，讓學生快速正確地認識到自己在哪方面存在不足，并努力改正[8]。以“熒光猝滅法測定藥物與血漿蛋白質結合性質”設計性實驗為例，課前教師將學生分派為三至四人一組，小組根據實驗相關知識查閱文獻，自行總結，并根據實驗的內容和方法設計出實驗方案，指派一人在課堂上匯報，在教師指導下進行實驗，最后提交實驗報告。總成績包括出席考勤、實驗態度、實驗預習、實驗過程和實驗報告五部分，各占有一定分值（見表1）。出席考勤是保證學生加入課堂，端正態度的重要指標。實驗態度方面要確保學生具有安全意識，在課堂上集中注意力。實驗預習包括在給定的實驗方案下，學生應該養成自主查閱資料的習慣，比如查閱熒光分光光度計的使用方法等，根據所得內容認真設計方案，提出自己的疑問和設想，在課堂上集體討論，培養學生的自主性和創新性。實驗過程需要在老師的指導下考察學生的每一步實驗流程是否合理，操作是否規范，并及時批評指正。也不能忽視團隊分工的問題，在傳統的實驗課程中會出現“主力”和“助理”這種分工，要杜絕這種現象，要在教師的監督下保證每一個同學都能親手操作實驗的關鍵部分，讓每一個人都融入到實驗中去。實驗報告的考核包括實驗內容、結果討論和思考題。比如教師在課后提出“在配制人血清白蛋白溶液時有什么簡單便捷的方法”思考題，許多同學經過討論提出分步稀釋法、重量配置法等，教師讓他們指出各種配制方案的優缺點，使學生勤于思考，敢于創新，提高學習的積極性，提升學生的自我創新能力。以上這種融入創新素質考核的新評價體制更為客觀，更能夠增加學生的課堂參與度，激發學生創新性的思考，培養他們成為社會需要的創新型人才。

表1：藥物分析實驗課程學生考核評價標準

4 結語

藥物分析實驗課程是一門考查學生綜合能力和實踐能力的學科。本文深入分析當前藥物分析實驗課程教學的現狀，以培養學生自主的思維能力、實踐能力和學習興趣為目的，探索科學有效的藥物分析實驗課程改革方法。從實驗教育內容的優化、建立融入虛擬仿真技術的教學模式、建立融入創新素質考核的新評價體制幾方面對提高學生的綜合能力進行了有益的探索。期待歷經多次的教學實踐和不斷地經驗總結，新構建的藥物分析實驗教學體系能夠將制藥工程專業的學生培育成創新型和應用型的藥學人才。