基于PBL的藥學專業“分析化學”課程教學探索

岑 瑤，魏芳弟，胡 琴

（南京醫科大學 藥學院，江蘇 南京 211166）

PBL（Problem-based Learning）是一種基于問題的教學模式，其主要特點是以學生為中心，教師引導，通過小組討論的方式，引導學生進行自主學習［1-3］。PBL教學模式注重培養學生發現問題、分析問題并解決問題的能力，滿足新時代對培養高素質、實用型藥學人才的需求。南京醫科大學組織培訓了大量PBL導師，同時建立了豐富的基于臨床病例的案例庫，對醫學生進行了PBL教學，但尚未對藥學專業學生進行針對性的PBL教學。本文結合筆者在實際教學中的經驗，探討將PBL教學模式融入藥學專業“分析化學”課程教學中，激發學生的專業學習興趣，培養藥學生的社會責任感。

一、“分析化學”課程教學特點及現狀

分析化學是研究物質的組成和結構，確定物質在不同狀態和演變過程中的化學成分、含量及時空分布的測量科學，回答樣品中“有什么”（定性分析）和“有多少”（定量分析）的問題，分析化學被稱為“科學技術的眼睛”［4-5］?！胺治龌瘜W”是藥學專業重要的專業基礎課，其理論知識和實驗技能是藥物分析、藥物化學、藥理學等各個學科的必備基礎。隨著我國社會和經濟的不斷發展，醫藥產業與健康事業在國民經濟和社會主義和諧社會建設中的地位不斷提升，堅持“面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康”［6］，培養懂醫精藥、醫藥互通、善研善成的藥學拔尖人才是社會的迫切需求。在科技發達和社會日益發展的今天，社會對藥學本科生綜合素質的要求不斷提高，學生不僅要具有扎實的藥學知識，還要具備良好的科學素養和科學研究能力，以及掌握最新科技成果和更新自身知識的能力。這就要求高校在進行知識教育的同時，要加強學生創新意識和科研能力的培養，造就滿足新時代要求的高素質、實用型藥學人才。由于學科自身的特點，藥學專業“分析化學”課程教學面臨以下主要問題［7］：（1）教學方式單一。傳統的“一言堂”教學方式導致學生被動學習，學生在課堂上缺乏思考問題的時間，降低了學習的積極性。（2）課程內容多，知識點抽象。重點和難點內容中涉及多種變化規律及公式推導等，難以理解與記憶，缺乏靈活運用知識的能力，導致學生產生厭煩心理。（3）考評機制不完善，考核模式單一。成績多由書面考試決定，考試內容理論性較強，無法考查學生分析問題和解決問題的能力。（4）教學理論與實踐聯系不夠緊密。課程內容多為基礎知識和經典理論，學生易認為課程脫離社會實際需求，不利于激發學生的專業學習興趣和培養學生的責任感。

二、PBL教學模式有機融入藥學專業“分析化學”課程教學

（一）PBL教學模式與傳統教學模式有機結合

PBL教學模式與傳統教學模式應有機結合，相互補充。PBL教學模式是一種基于問題的教學模式，以學生為中心，教師引導，通過小組討論的方式，引導學生進行自主學習，達到培養學生發現問題、分析問題并解決問題能力的目標。傳統教學模式雖有不足之處，但具有促進學生系統掌握基礎知識和經典理論的獨特優勢?？沙浞职l揮PBL教學模式與傳統教學模式各自的優勢，將兩者有機結合，起到1+1＞2的作用?；诖?，筆者在課程教學設計方面進行改革，利用傳統教學將分析化學基礎知識講授給學生，同時利用PBL教學將一些涉及分析化學知識點的社會事件和科研成果編寫成案例，供學生學習。

（二）編寫PBL案例

在社會事件的PBL案例編寫方面，以“齊齊哈爾第二制藥廠假藥事件”“毒膠囊事件”及“三鹿奶粉事件”為基礎，融入分析化學的基礎知識和技術，主要包括紫外-可見分光光度法、紅外光譜法、氣相色譜法、原子吸收分光光度法等，結合社會事件建設PBL案例。例如，“齊齊哈爾第二制藥廠假藥事件”主要是指廣州中山大學附屬第三醫院病人使用了齊齊哈爾第二制藥廠生產的亮菌甲素注射液后出現急性腎功能損傷癥狀，最終導致多人死亡。醫院及時上報省藥監局，經檢驗分析認定廠家用腎毒性的二甘醇代替丙二醇作為輔料，導致用藥者產生嚴重的藥物不良反應和重大傷亡。因此，以亮菌甲素注射液為切入點，將此事件編寫成案例，引導學生學習和討論二甘醇的檢測方法及二甘醇與丙二醇的區分方法，可參考《中國藥典》對紫外-可見分光光度法和紅外光譜法的要求，以及氣相色譜法檢測聚乙二醇400中殘留的二甘醇的方法。案例以事件發生的進程為依據，學生根據案例內容需要討論重點問題及所涉及的基本知識點、需要解決的問題和可能用到的檢測方法等。學生在解決問題時，需要學會高效查閱相關資料。結合與日常生活密切相關的社會事件，具有切實的代入感，不僅有助于學生運用課上所學的基礎知識處理問題，還有助于引導學生關注社會，充分認識分析化學在醫藥行業中的重要性，培養學生發現問題、分析問題并解決問題的能力，樹立正確嚴謹的學習和工作態度，激發學生的專業學習興趣和培養藥學生的社會責任感。

“三鹿奶粉事件”主要是指2008年中國奶制品污染事件，很多食用了三鹿集團生產的奶粉的嬰兒被發現患有泌尿系統結石，隨后在奶粉中發現了化工原料三聚氰胺。可以用三聚氰胺為切入點，將此事件編寫成案例，以事件發生的進程為依據，編寫思路如下：第一幕，主要描述甘肅岷縣患兒在無明顯誘因下出現腹瀉、無尿的癥狀，在村衛生所、縣醫院治療，癥狀未見緩解，身體浮腫，癥狀逐漸加重，病情越發嚴重。輾轉蘭州幾家醫院后，在蘭州大學第二醫院確診腎結石、尿道結石并伴有腎積水。隨后其雙胞胎弟弟同樣開始出現上述癥狀，在蘭州大學第二醫院確診為雙腎結石、尿道結石、雙腎積水、急性腎功能不全。描述事實情況，引導學生思考為什么嬰兒會出現泌尿系統結石疾??？為什么這對雙胞胎嬰兒會患上類似的疾?。康诙?，主要描述泌尿外科專家利用結石紅外光譜自動分析系統，對結石標本進行成分鑒定，結果表明這種結石大多是以二水尿酸為主、尿酸銨為次的混合性結石，以此引出相關部門采用色譜/質譜聯用技術對三鹿集團生產的嬰幼兒系列奶粉進行檢測，發現多個批次奶粉檢出三聚氰胺。讓學生更加關注理論性的知識，思考并解決三聚氰胺是什么？怎樣分析檢測三聚氰胺？為什么奶粉里會添加三聚氰胺？等等問題。第三幕，主要描述國家對此事件的處理方法，包括相關責任人受到應有的法律制裁，公布了《乳品質量安全監督管理條例》，實施新修訂的《中華人民共和國食品安全法》等。該案例將分析化學理論知識中的紅外光譜法與色譜/質譜聯用技術相結合，引導學生思考如何測定乳制品中的蛋白質含量等問題。結合社會事件，讓學生充分認識分析化學在生活中的重要性，培養學生發現問題、分析問題并解決問題的能力，樹立正確嚴謹的工作態度，有助于培養藥學生的社會責任感。

嘗試將科研成果變為PBL案例。如果將科研成果直接作為案例使用，學生很難理解，因此，需要對科研成果進行改編。在科研成果的PBL案例編寫方面，我們精心挑選分析化學科研成果，其中以我們分析化學教研團隊的科研成果為基礎，包括發表在Analytical Chemistry、Biosensors and Bioelectronics等分析化學領域權威期刊上的成果，融合分析化學的基本知識點和技術，主要包括紫外-可見分光光度法、熒光光譜法、比率熒光技術、分子印跡技術等，形成科研成果PBL案例。例如，結合科研論文“A novel profuse color card for convenient visual determination of iodide in human urine based on catalytic oxidation reaction”，以測定尿碘為目的，結合紫外-可見分光光度法編寫案例。長期缺碘或攝入過量碘均會導致不同甲狀腺疾病的發生，如何快速、低成本地判斷不同人群是否需要食用加碘鹽具有重要意義。對此，可使用基于催化氧化反應的多色比色卡測定尿碘。通過使用價格低廉的2,2’-聯氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）作為顯色底物，碘可以催化過氧乙酸氧化該底物，使其生成青色產物ABTS+，在羅丹明B的存在下，隨著碘濃度的增加，反應溶液的顏色由粉紅色變為紫色，最后變為藍色。因此，可根據溶液顏色判斷人體尿液里的碘含量是否缺乏或過量。這樣的科研論文，不僅考查了學生的實驗設計，還與我們的日常生活密切相關，使學生具有代入感，有助于學生理論應用于實際，并掌握催化氧化以及紫外-可見分光光度法的原理，有助于激發學生的學習潛力，讓學生充分認識分析化學在藥學科學研究中的重要性，激發學生對專業的學習興趣，培養和提高學生的創新思維與科研能力。

（三）實施“分析化學”課程PBL教學

藥學專業的“分析化學”課程在每年的春季學期開展，授課對象包含60名左右的學生。在理論課知識講授完畢后，進行PBL教學。將學生分成10人一組，共6個小組。借鑒本校PBL中心教學經驗，在課堂安排上，每個案例分為3幕，即3次課共9學時，具體安排如下：第一次課，學生研讀案例第一幕和第二幕，設立學習目標，討論重點問題；第二次課，學生根據上次課所提出的問題，進行PPT匯報并討論及延伸新意，研讀案例第三幕并設立學習目標；第三次課，學生進行PPT匯報并討論，分享資料來源和學習成果，回顧及梳理整個案例，并進行團隊動力流程回顧和評量。

（四）PBL學習效果評價

在PBL 學習效果評價方面，在每次案例討論課的持續性評價量表中，設置以下評價指標：準備情況（20%）、課堂參與情況（20%）、表達情況（20%）、傾聽他人情況（20%）及課堂反思情況（20%），共100分。在準備情況中的文獻歸納方面，可評價是否引用密切相關的文獻并提煉有價值的信息。此外，在進行成果匯報時，也需對學生的PPT 制作、語言表達、邏輯思維能力等進行評價。案例學習結束后，在階段性評價量表中，根據誠實度（10分）、成長度（10分）及案例摘要總結（5 分）進行評分。最后，根據學生持續性以及階段性評價量表進行綜合評分，并根據教學效果對PBL案例和教學進行調整。

（五）收集教師與學生的反饋意見

分別針對授課教師及學生發放調查問卷，主要包括案例內容、案例完整性及合理性、案例邏輯性及專業性、授課時間安排、學習興趣調動、團隊配合等。教學團隊定期開展備課會，交流教學經驗，及時反饋教學過程中遇到的問題，根據反饋結果對PBL案例和教學進行調整。

三、教學反思

針對本校2019級和2020級藥學專業開展了分析化學PBL教學，整體反響較好。學生代表性反饋如下：（1）PBL案例學習讓學生從被動變為主動，促進學生批判性思考，保持高度的思維活力，收獲了學習方法與知識，也享受到了討論的樂趣，希望以后可以繼續進行PBL學習；（2）PBL學習讓學生學會通過各種途徑搜集資料，提高了制作和講解PPT的能力，利用發散思維發現問題、分析問題及解決問題，鍛煉了學生的分工協作能力和集體意識；（3）第一次感受PBL教學方式，打破了傳統的教學模式，每個人都是教師，將所學化為所用，遵紀守法，希望能為國家藥品食品安全貢獻一份力量。教師代表性反饋如下：（1）課堂氣氛十分活躍，思維碰撞討論充分展現了學生的各種才能；（2）案例的一些細節需要進行完善；（3）學生反響良好，教師應該編寫更多的案例，豐富分析化學PBL教學案例庫。由此看出，通過分析化學PBL教學，激發了學生對專業學習的興趣，鍛煉了學生各方面的能力，培養了學生的社會責任感。

結語

將PBL教學模式融入“分析化學”課程教學，充分發揮了傳統教學與PBL教學的優勢，將二者有機結合，在滿足“分析化學”教學目的和要求的基礎上，將教學理論與實踐緊密聯系，激發了學生對專業學習的興趣，培養了學生發現問題、分析問題并解決問題的能力以及社會責任感，為醫藥類院校藥學生的培養提供了新的思路。