劉德勝 趙娟娟 寇立娟

（濱州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院藥物分析教研室，山東 煙臺 264003）

儀器分析是濱州醫(yī)學(xué)院中藥學(xué)專業(yè)課程體系中的重要組成部分，教學(xué)內(nèi)容主要包括光譜學(xué)與色譜學(xué)等理論性、實踐性和實用性很強的知識體系，可為專業(yè)后續(xù)核心課程的學(xué)習(xí)奠定重要基礎(chǔ)，對提高中藥學(xué)畢業(yè)生的培養(yǎng)質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用[1-3]。然而，按照傳統(tǒng)教育模式講授“原理、儀器、應(yīng)用”后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生興趣不夠濃厚，參與知識建構(gòu)的主動性和積極性不夠，且在具體應(yīng)用中不能獨立靈活運用所學(xué)理論知識去解決實際問題，達(dá)不到預(yù)期效果。傳統(tǒng)教育方法很難調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、自覺性和積極性，很容易造成學(xué)生死記硬背，難以學(xué)以致用，更不用說創(chuàng)新能力和創(chuàng)造思維的培養(yǎng)了。如何培養(yǎng)學(xué)生善于探索、分析問題的能力，并充分利用所學(xué)知識提出解決問題的方法，從而培養(yǎng)合格的中藥學(xué)專業(yè)人才是當(dāng)下教學(xué)中面臨的重要課題。近年來，濱州醫(yī)學(xué)院立足服務(wù)地方醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)發(fā)展對中藥學(xué)人才知識體系與實踐能力的需求，結(jié)合授課教師自身科學(xué)研究，充分利用辦學(xué)駐地豐富醫(yī)藥健康行業(yè)產(chǎn)業(yè)資源，開展教學(xué)改革探索與實踐，在地方醫(yī)學(xué)院校中培養(yǎng)適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的、具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型中藥學(xué)專業(yè)人才方面取得了良好的效果。

1 儀器分析在中藥學(xué)專業(yè)中的教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 地位重要 內(nèi)容抽象難懂 儀器分析教學(xué)內(nèi)容是后續(xù)核心新課程中藥分析、中藥化學(xué)、中藥鑒別等課程的重要鋪墊內(nèi)容，相關(guān)研究方法在臨床中藥學(xué)、中藥藥理學(xué)等課程中也有廣泛的應(yīng)用。

然而，該部分內(nèi)容由于涉及比較抽象晦澀的量子力學(xué)、電磁學(xué)、分子間作用力等微觀世界方面的知識，直觀演示法僅僅能夠顯示表面現(xiàn)象。而且，知識模塊之間前后銜接聯(lián)系緊密，形成一個有機而靈活的整體，前面知識對后續(xù)內(nèi)容有極大的鋪墊和支持作用。因而一旦在學(xué)習(xí)過程中有所松懈或理解不透，很難理解后續(xù)知識內(nèi)容，很容易形成不良鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。這往往導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中處于被動狀態(tài)，同時對知識運用也不夠靈活，不能隨機應(yīng)變解決實際問題，影響了教學(xué)效果。

1.2 學(xué)時有限 大型儀器設(shè)備少 光譜學(xué)和色譜學(xué)的知識教學(xué)內(nèi)容較多、繁瑣，信息量大，然而學(xué)時有限，傳統(tǒng)授課模式很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造性思維。另外，盡管有的地方醫(yī)學(xué)院校大型儀器設(shè)備在這幾年得到了改善，但依舊面臨著“數(shù)量少、價格昂貴、維修成本高、操作繁瑣、共享難”等普遍共有困境，這就很難保證學(xué)生有充足的時間接觸大型儀器。

1.3 理論與實際脫節(jié) 不能滿足產(chǎn)業(yè)需求 地方醫(yī)學(xué)院校由于教學(xué)資源所限，教學(xué)過程絕大多數(shù)情況下在校內(nèi)執(zhí)行。相對封閉的環(huán)境下，學(xué)生知識能力和知識體系的構(gòu)建很大程度上依賴于教材、文獻(xiàn)以及教師個人知識積累，教育過程與外界經(jīng)濟(jì)社會溝通聯(lián)絡(luò)較少，缺乏用人單位的參與及建議。在藥物一致性評價以及地方政府大力發(fā)展中醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)背景下，區(qū)域經(jīng)濟(jì)中蓬勃發(fā)展的中醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)對中藥學(xué)專業(yè)學(xué)生運用現(xiàn)代儀器解決實際問題的能力提出了更高要求。

1.4 前沿知識導(dǎo)入不夠 教學(xué)模式單一 目前對儀器分析這部分內(nèi)容的講授依然采用傳統(tǒng)的、體系比較完善的教材，這樣的教材相對來說創(chuàng)新性較低；在思維慣性條件下，沒有制度保障，授課教師很難將光譜學(xué)和色譜學(xué)的前沿知識納入課堂，這很難開拓學(xué)生學(xué)術(shù)視野，也很難培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。教學(xué)過程以傳統(tǒng)的滿堂灌為主，師生之間的互動較少，留給學(xué)生思考的時間不夠，不能形成師生之間有效互動，難以產(chǎn)生思想碰撞火花，限制了學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)。

2 儀器分析教學(xué)改革與探索

2.1 更加貼近專業(yè)的教育教學(xué)理念 教育教學(xué)過程牢固樹立“以學(xué)生為中心，教學(xué)服務(wù)專業(yè)”“致力于培養(yǎng)社會發(fā)展需求”新型人才的教育教學(xué)理念。濱州醫(yī)學(xué)院藥物分析教研室為藥學(xué)、生物制藥、制藥工程、生物技術(shù)、醫(yī)學(xué)檢驗以及中藥學(xué)6 個專業(yè)講授儀器分析，這要求授課教師不能“一套授課模式包打天下”。要針對中藥學(xué)專業(yè)特點進(jìn)行知識講授，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與主動性[4]。例如介紹紫外可見分光光度法（UV-Vis）在中藥鑒別中的應(yīng)用，哪些成分可以使用UV-Vis 法進(jìn)行測定；紅外光譜（IR）在中藥指紋圖譜、中藥質(zhì)量評價中的應(yīng)用；核磁共振波譜法（NMR）在確定中藥及復(fù)方的指紋圖譜以及藥物含量測定應(yīng)用；質(zhì)譜（MS）技術(shù)在傳統(tǒng)中藥的質(zhì)量控制、中藥鑒別方面的應(yīng)用；聯(lián)系色譜技術(shù)在中藥真?zhèn)舞b別、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定等方面的應(yīng)用。通過緊密聯(lián)系儀器分析在中藥學(xué)研究中的應(yīng)用，開闊了學(xué)生視野，增強了重視程度，促使其主動學(xué)習(xí)。

2.2 采用多元化教學(xué)模式 改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，探索多種靈活有效的教學(xué)形式。教學(xué)過程中不拘泥于固定形式，根據(jù)章節(jié)內(nèi)容和特點選擇適合的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、自主學(xué)習(xí)，增強師生交流，促進(jìn)教學(xué)相長。（1）各論中儀器分析知識原理部分，難度較大，以傳統(tǒng)教學(xué)法（Lecture-based learning，LBL）為主，考慮到這種授課方式學(xué)生參與率較低，知識比較枯燥，應(yīng)該在授課之前創(chuàng)設(shè)聯(lián)系生活或?qū)W習(xí)緊密的問題情景。例如將酸堿滴定常用顯色劑（石蕊、甲基橙、甲基紅、酚酞、二苯胺等）在不用pH 值下的顯色及其變化原因作為問題導(dǎo)入UVVis 章節(jié)、假酒中甲醇含量測定導(dǎo)入GC 章節(jié)等，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生探索精神。（2）儀器分析各種光譜學(xué)、色譜學(xué)方法的具體應(yīng)用授課時應(yīng)盡量選用案例教學(xué)（Case-based learning，CBL），前后4 人一組，運用對分課程教學(xué)方法，以當(dāng)前人們比較關(guān)注的、與日常生活聯(lián)系比較緊密的實際案例引導(dǎo)學(xué)生積極思考、討論，解決實際問題，強化了學(xué)生對理論知識的理解、掌握和靈活運用，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新性思維和創(chuàng)造性能力。例如在紅外光譜部分內(nèi)容，引入齊二藥假藥案例，讓學(xué)生運用IR 知識鑒別二甘醇和丙二醇；運用AAS 知識討論食品或者中藥中的有害重金屬的檢測及含量測定的方法；利用NMR 知識解決中藥活性成分的平面結(jié)構(gòu)等；手性藥物拆分方法討論；張裕葡萄酒中農(nóng)藥殘留的檢測方法等。案例教學(xué)充分發(fā)揮雨課堂作用與特點，讓學(xué)生積極參與討論過程，增強師生互動。（3）充分運用“比較法”教學(xué)，將前后知識網(wǎng)格化、邏輯化和系統(tǒng)化，幫助學(xué)生把握知識的內(nèi)部聯(lián)系，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。例如圍繞“能級躍遷”這個知識點比較UV-Vis、IR、NMR、FS、AAS 這些光譜法的產(chǎn)生原理，與之對應(yīng)的波長范圍、在藥物研究中的用途；比較上述光譜法與MS 產(chǎn)生的差異，說明MS 從原理上來講不屬于光譜學(xué)范疇。比較GC 與HPLC 原理、儀器構(gòu)造、適用范圍之間的異同等。通過比較，增強學(xué)生內(nèi)化吸收前后知識的能力，培養(yǎng)其積極思考、分析問題和解決問題的能力。（4）鼓勵學(xué)生組建科研小組，積極參加大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃。通過大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃，增加學(xué)生對理論知識的理解，改變思維定勢，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、應(yīng)用能力以及團(tuán)隊協(xié)作能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)。（5）實驗過程中，引入虛擬仿真實驗教學(xué)技術(shù)輔助實驗教學(xué)。針對大型儀器設(shè)備數(shù)量少導(dǎo)致正常教學(xué)時段內(nèi)學(xué)生實際操作儀器不充分的現(xiàn)狀。例如質(zhì)譜和核磁共振技術(shù)，由于條件所限，僅能帶領(lǐng)學(xué)生觀摩一次，學(xué)生無法親自操作，嘗試將仿真軟件模擬各種大型實驗設(shè)備實驗環(huán)境，學(xué)生可以利用仿真實驗進(jìn)行相關(guān)操作，學(xué)習(xí)樣品處理方法，儀器構(gòu)造、原理和使用方法。這樣每位學(xué)生都可以進(jìn)行這些大型儀器虛擬操作。可明顯促進(jìn)學(xué)生對該部分知識的理解[5]。

2.3 校企融合辦學(xué) 學(xué)院不斷加強與社會的聯(lián)系及合作，充分利用辦學(xué)駐地豐富醫(yī)藥健康產(chǎn)業(yè)資源，和70 多家醫(yī)藥行業(yè)企業(yè)建立校企合作的理事會制度，匯聚學(xué)校、企業(yè)、社會三方資源，打造了“協(xié)同育人”平臺，著眼提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，積極探索人才培養(yǎng)新機制。在此基礎(chǔ)上，儀器分析課堂充分利用學(xué)院打造的校企融合辦學(xué)平臺，將合作企業(yè)煙臺渤海制藥企業(yè)案例，例如通痹膠囊生物堿類成分的HPLC 指紋圖譜研究、補氣活血膠囊的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究等[6，7]，引入理論課堂進(jìn)行分析或以合適的方式引入實驗實踐活動，拉近校園教學(xué)與醫(yī)藥市場、醫(yī)藥行業(yè)的距離，讓生澀枯燥的理論知識變得鮮活起來，促進(jìn)學(xué)生解決實際問題的能力和水平地提升；積極聘請知名醫(yī)藥企業(yè)研發(fā)人員進(jìn)入課堂、做報告，開拓本科學(xué)生眼界。同時，充分利用企業(yè)大型儀器設(shè)備，帶領(lǐng)學(xué)生見習(xí)、實習(xí)，創(chuàng)造比較充分接觸使用儀器的機會和時間，讓學(xué)生了解儀器的工作原理和使用方法，進(jìn)而掌握先進(jìn)的實驗技能，提高學(xué)生動手能力。

2.4 提高教師素質(zhì) 不斷提升藥物分析課程體系教師科研素質(zhì)、解決實際問題的能力，堅持“科研促教學(xué)、科研反哺教學(xué)”。結(jié)合教師科研工作，積極將科研活動中的新成果、新技術(shù)、新理論等學(xué)科發(fā)展前沿作為教學(xué)案例融入課堂教學(xué)中[8]，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和辦學(xué)水平。將操作可行的科研成果應(yīng)用到儀器分析課程教學(xué)中，例如，利用UV-Vis 波譜追蹤骨架相同的天然產(chǎn)物，并利用色譜法進(jìn)行分離；質(zhì)譜技術(shù)在中藥指紋圖譜研究中的應(yīng)用、中藥有效成分在體內(nèi)的代謝等。讓學(xué)生切實感受到儀器分析在整個中藥學(xué)教育和應(yīng)用中的巨大作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力。

鼓勵青年教師到中醫(yī)藥企業(yè)、醫(yī)院藥學(xué)部等對口部門實踐鍛煉，了解企業(yè)行業(yè)對專業(yè)人才儀器分析方面的素質(zhì)需求、熟悉儀器分析在企業(yè)行業(yè)中的具體應(yīng)用。這有利于教師更新教育教學(xué)理念，收集更多極富實踐性的教學(xué)案例，使得教學(xué)目的性更強、更富針對性。

3 改革成效

3.1 調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性 針對2017、2018 和2019 級中藥學(xué)學(xué)生專業(yè)問卷調(diào)查，相對于傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生們認(rèn)為儀器分析教學(xué)改革有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生創(chuàng)新思維和動手實踐能力。此外，教學(xué)過程中運用到的反轉(zhuǎn)課堂、對分課程等教學(xué)模式能夠充分挖掘“小團(tuán)隊”的合作能力，提高了學(xué)生們之間的溝通與交流能力、表達(dá)能力以及查閱資料的能力。見表1。

表1 儀器分析教學(xué)改革藥學(xué)類專業(yè)學(xué)生滿意率調(diào)查問卷(%)

3.2 提高了學(xué)生運用理論知識分析解決實際問題的能力增強了學(xué)生的動手能力 近幾年，濱州醫(yī)學(xué)院藥物分析、中藥學(xué)教研室從事中藥及相關(guān)分析工作室教師每年都申報各種級別的大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃項目，每年約有80%的學(xué)生參與中藥分析、中藥化學(xué)等與光譜學(xué)、色譜學(xué)密切相關(guān)的科研項目，這大大促進(jìn)了學(xué)生對儀器分析知識的理解和應(yīng)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法和基本學(xué)術(shù)素養(yǎng)。