唐一梅 扈本荃
(西安醫學院藥學院)
分析化學被稱為“現代化學之母”,是科學技術的眼睛、尖兵、偵察員,是進行化學、其他自然科學研究的基礎學科,是資源勘探、工業生產、農業生產順利運行的有力保障,是新藥研究、藥品鑒定、體內藥物分析、臨床檢驗等的督查者。
分析化學是藥學專業的必修基礎課,醫藥科學中藥物成分、含量、代謝、藥物動力學、新藥研發時的藥物分析等,這些均離不開分析化學。2000 年后的學生個性鮮明,為此本課程緊緊圍繞培養目標,結合具體內容,深挖思政元素,悉心構建課程思政體系,實現育人育才的有機統一。為了更好的實現藥學專業學生的培養目標:聚焦為用而學,著眼提升能力。本課程以課程定位為起點,對整個教學環節進行了全方位創新。
《分析化學》是藥學專業的專業必修課。在2015 版《人才培養方案》中位于藥學專業基礎模塊,該課程包括化學分析和儀器分析兩大部分,在第三、四學期開設,共計160 學時,培養學生分析物質化學組成及含量能力的專業基礎課程,兼具理論性和實踐性,為學習藥物分析、藥物化學、天然藥物化學等專業課奠定方法學基礎和實驗操作基礎。
總體目標:依據藥學專業學生就業及繼續學習需求,按照學院人才培養方案規定,從本課程定位和學情分析出發,確定課程總體目標。即通過學習,學生掌握理論和實驗操作技能基礎,建立“量”的概念,理清物質分析的基本思路,具備分析數據、處理數據的能力,全面提升不同分析對象、不同分析目標的分析能力。
知識目標:掌握各種分析方法的基本理論和基本計算,熟悉各種分析方法的分析條件和應用范圍,了解有關分析儀器的原理、構造及正確使用方法。
技能目標:密切配合分析化學理論知識,通過實驗,加深對所學理論知識的理解、掌握,培養學生嚴謹的科學態度,實事求是的求知精神,提高學生分析問題、解決問題和獨立操作的能力。
情感態度和價值觀培養:深入理解分析化學是醫藥衛生工作的基礎,如新藥研究、藥品鑒定、體內藥物分析、臨床檢驗、環境分析及三廢處理等;明確分析化學在國民經濟、科學研究、學校教育中的作用;牢固樹立“方法學、實驗操作”結合的意識,體現分析化學學科特點;認同分析化學在解決社會重大社會問題中發揮的重要支撐作用,確立理論支撐、實驗實戰、為用而學的教學理念,形成求真務實、勇于創新的作風;堅定理想信念、提升政治認同、培養科學精神理念、強化使命擔當。
課程教學對象是藥學專業二年級學生。年齡總體分布在19-20 歲之間。2000 年后的學生個性鮮明、比較活潑,好奇心強、善于思考,學習態度端正,易受激勵,但相對內斂,課堂上不善于表達自己,不利于與老師互動。學生的多樣性造成了學情的多樣性。主要特點表現在“三大”“兩喜”上:
一是學習興趣差異大。學生總體對本課程期待較高,學習意愿強烈。但仍有部分學生對分析化學課程學習興趣不高。
二是知識基礎差異大。除極個別學生在學習過程中閱讀分析化學相關書目外,大部分學生對分析化學認識是零起點,或在無機化學、有機化學學習過程中,涉及分析化學內容的知識認識不明確。
三是個體感受差異大。談及分析化學,在首次上課時,引導學生從身邊熟知的事情認知《分析化學》這門課程,學生應激強烈,互動熱烈。大部分學生能夠很快意識到分析化學在解決實際問題中的作用,感受深刻,認識分析化學在解決實際問題的點相對客觀。但仍有少數學生對于分析化學在解決與人們生活息息相關的社會問題的意識比較薄弱。
兩喜:
一是都喜聞實例。調研發現,學生對枯燥的理論大多不感興趣,而對真實發生的事件感興趣,對與自身密切相關的問題感興趣。
二是都喜新知。學生整體上對信息的敏感度較強,目光聚焦在熱點,思維散發在周邊。普遍渴望知道更多更新的知識,求新求變求實是學生對教師的要求。
遵循教育規律,體現人才培養需求,結合本課程特點,提出了“三堅持、三注重”的教學設計基本理念,即“堅持目標導向,注重為用而教;堅持以學為中心,注重啟發思維;堅持持續改進,注重教評結合”。
1859 年哲學家斯賓塞在《教育論》中向世人發問:什么知識最有價值?今天,這一問題也成為課程設計中最大的困惑。分析化學是一門以實驗技術為基礎的、獨立的化學信息科學,內容經典,邏輯嚴謹,但體系復雜龐大,學生很容易陷入“認知”叢林,為此我們以課程內容對課程目標的實現度為根本依據,對標藥學精品課程標準,緊抓教學大綱、解決實際問題,按照“抓住精要,引入資訊,融入思政,突出實踐,彰顯醫藥”的思路,塑造課程結構,優化教學內容。
本課程按照基礎理論、基本技能、前沿拓展三大模塊進行知識規劃整塑,完成課程內容和課時分配。課程共160 學時,其中理論和實踐學時比為23:17,著力為學生構建一個完備、實用的藥學知識理論加方法操作技巧的課程內容體系。
在課程內容安排上,始終以培養學生分析問題能力為主線,按照理論內容適度夠用、實踐內容充分擴展的理念進行一體優化設計。
一是引入資訊。分析化學與自然科學發展息息相關,自然科學的快速發展推動了分析化學的發展,自然科學的快速發展給分析化學提出了更高的要求,適應分析化學時效性強的特點,本課程融入開放性內容,動態更新教學內容,及時把新成果、新觀點、新法規、新經驗,帶進課堂、講給學生,確保觀點常講常新、事例常舉常新。如把與分析化學相關的材料科學中多孔納米微球研究引入課堂,將研究的實際與“色譜分析法概論”中的速率理論聯系起來。將材料科學研究中出現的實際問題與“紫外-可見分光光度法”章節中的朗伯-比爾定律應用要求結合起來。這些自然科學的介入,易于學生掌握課堂知識的同時,讓學生體會到分析化學與其他自然科學的關系。將“新冠疫苗”研究實際與“色譜聯用技術”章節聯系起來,讓學生意識到分析化學在解決目前重大社會問題中的作用。總之,引入資訊,促使學生關注科學前沿,培養科學思維、科研興趣,能夠更好的將理論聯系實際。
二是融入思政。《分析化學》與我們的生活息息相關,實施課程思政有著天然優勢。為此本課程緊緊圍繞教學目標,結合具體內容,深挖思政元素,悉心構建課程思政體系,實現育人育才的有機統一。在《分析化學》教學中,將身邊事融入其中,如在講到“色譜聯用技術”時,將達到液相色譜-質譜聯用時,將運動員體內痕量興奮劑的快速、高效檢測作為示例,培養學生在今后的學習工作中要愛崗敬業,尊重科學、尊重事實,對分析檢測工作飽含敬畏之心,為藥品分析嚴格把關。
三是突出實踐。《分析化學》能力的生成離不開實踐的鍛造。本課程依據實驗教材《分析化學實驗操作技能》,結合課中、課后的實踐活動將每一內容規范,加強實驗過程演示指導與反復實驗,提高了實驗操作技能。在實驗課堂教學過程中,讓學生明確實驗目的基礎上,結合理論知識,老師帶領學生分析實驗原理;老師邊演示、邊講解的方式,讓學生掌握實驗要領及關鍵操作。學生在實驗的過程中,教師全程關注每一位學生實驗,針對個性或共性問題,分析原因,讓學生反復練習,規范操作。
四是采取實戰。《分析化學》理論學習的目標是為用而學。本課程在設計環節安排“分析化學技能大賽”,要求學生依據個人實際與興趣,鼓勵學生積極參與比賽,提升個人分析問題、解決問題的能力,檢驗《分析化學》的學習效果,將為用而學的理念注入學生思想深處。比賽分兩個環節進行,第一環節,學生參與理論知識考試,擇優錄取,進入實戰環節。實戰環節,設計分析分析對象的目標要求,提供更多的儀器、試劑,要求學生依據個人分析、實際試劑與儀器,在規定時間完成試樣分析。
五是彰顯醫藥。《分析化學》為崗位任職提供思想、理論和方法指導,課堂中結合每一個的具體內容,添加鮮活的醫藥實例,讓抽象的理論問題情境化、具體化。從藥學專業的就業方向:醫院、科研院所、藥廠、醫藥公司、國家藥品管理機關等單位出發,結合人們的生活實際:對醫療、保健方面的需求大大增加,列舉醫藥實例,讓學生意識到不同工作崗位分析化學所要解決的實際問題。以及醫藥市場的假藥事件,藥品質量,導致消費者對很多藥品心存懷疑,如此多的與人們息息相關的社會問題都需要醫藥工作者去解決。抗疫過程中,處處離不開醫藥工作者的身影,醫藥工作在其中發揮的作用。
按照課前、課中、課后三個階段設計教學進程。課前,側重預設問題、自學自測,激發學生學習興趣,啟發智慧;課中,側重結合內容,多發并舉,引導學生分析規律,掌握方法,提高能力;課后,側重作業練習,促進學生舉一反三,深度思考,提高分析問題、解決問題的能力。
始終秉持“沒有最好的教學策略,只有最合適的教學策略”。結合不同的教學內容,靈活施策。
一是基于演繹歸納的理論精講。為加深學生對理論的理解,采取課前自主學、課中經典解讀深度學、課后引導鞏固拓展學的方式,引導學生理解分析化學理論的產生過程,學會“從一般到特殊”的運用過程,構建由淺入深,由表及里的學習過程。
二是基于問題導向的實例。分析化學是一門實踐性的科學,分析化學是要解決問題的。教學中以問題為導向,將身邊事例、典型實例、科研問題引入教學,如在“緒論”章節,組織學生圍繞身邊事例,如新冠疫情、疫苗事件、塑化劑事件、毒奶粉事件、蘇丹紅及孔雀綠事件、二噁英中毒事件等,讓學生明確分析化學在人們日常生活中所發揮的作用。如在“紫外-可見分光光度法”章節,從理論上分析了紫外-可見吸收光譜的吸收特征和吸光度值能實現物質分子的定性、定量,結合藥典上維生素B12 鑒別與含量測定實例,引導學生利用理論知識,解決藥物鑒別與定量的問題,突破了學生對吸收曲線的理解(重難點內容),讓學生樹立知行合一的價值觀。在“液相色譜分析法”章節,提出課題組遇到的“創新藥純度及雜質含量分析”這一科研問題,啟發學生提出解決問題的方法,讓學生在討論思考中提升思維能力;在講解液相檢測器時,結合藥物開發分析過程雜質分析實際,結合實際分析結果,引導學生針對分析實際,選擇合適的指示劑。
三是基于實驗體驗。據統計,講授式學習只能掌握20%-30%的知識,討論式學習能掌握50%左右的知識,而體驗式學習能掌握80%的知識,且容易產生新的方法思路。教學中積極采取將理論教學和實驗結合的方式。如在“配位滴定法”中,通過實驗,讓學生體會EDTA 進行金屬離子測定的特點;在“紫外-可見分光光度法”章節中,讓學生總結每一步實驗的作用與目的,加深對“紫外-可見分光光度法”及《分析化學》這門課的認識理解。通過實踐,學生不僅消化了理論,更掌握了方法。期末考試結果及實驗課堂教學過程證明,這種教學方式利于學生對理論知識的掌握,深受學生歡迎,學生反映有一種豁然開朗的感覺。
加強實驗實例與生活實例的引入,讓思政元素融入課堂教學,讓家國情懷融入師生血液。目前,課程教學選用的是國家精品在線課程中國藥科大學《分析化學》慕課。下一步,著眼提升輔助資源的針對性,借鑒兄弟院校有益經驗,開發專業APP,做到學習下課不下線。
考核采用過程性及終結性評價。過程性評價包括課堂表現(5%)、平時作業成績(5%)、實驗考試(20%)等,成績比重為30%;終結性評價為期末閉卷筆試考試,占總成績70%。
考核設計著眼課程目標的有效達成,學生分析能力的漸進生成,構建一個全程、多元、高效的課程考核評價模式。全程:緊扣課程教學課前、課中、課后三個階段;多元:評價方式多元包括簽到、課堂表現、實驗考試、理論考試,評價內容多元;高效:考核評價結果及時反饋學生,發現問題及時調整,強化考核評價的激勵診斷功能。
本課程牢固把握“立德樹人、為黨育人”的課程建設根本導向。一是堅持為用學而學,注重課程思政。將“愛崗敬業、尊重科學、尊重事實”貫穿課程設計全過程,在貫徹“課程思政”的同時,融入“醫藥科學”,如將新冠病毒疫苗研究引入課堂教學,真正實現為用學而學、學以致用、學以成思、學以鑄魂;二是堅持以學為中心,注重啟發式思維。始終以學生的能力培養作為出發點和落腳點。讓學生系統掌握分析化學基礎理論和一般實驗操作技能,提高勝任醫藥崗位的綜合素質,又著眼長遠發展,用分析化學思維武裝頭腦,強化分析意識,形成分析思維,提升分析能力。三是堅持深入改進,注重評教結合。著眼課程建設質量持續動態改進,課程評價由“檢驗式”向“診斷式”轉變,緊扣課程教學課前、課中、課后三個階段構建了全程、多元、高效的課程考核評價模式。
本課程貫徹“以學定教、以學為中心”,大膽突破傳統的教材中心地位,破除按學科邏輯實施教學的傳統觀念,從學生認知規律和能力提升視角設計課堂。大力助推基于問題的研討式教學、基于生活的實例教學、基于技能的實踐教學,引領學生在發現、分析和解決問題的過程中培塑分析能力、激發學習動力、挖掘創新潛能。前期在課堂教學改革中引用藥物研究過程中的實際問題,讓學生依據已學知識,解決實際問題,激發了學生探究問題的興趣,提升了學生分析問題、解決問題的能力。
本課程注重從基于傳統教室的實體課堂向信息技術發力的智慧課堂拓展,立足學院現有智慧教室,采取整合、引進互聯網資源、推廣移動學習終端等方式,利用網絡平臺批閱答題、答疑釋惑和線上知識點自測,將課程相關資源如國家精品慕課、微課等內容整合上傳至線上,實現了網上網下一體銜接、相互補充。