吳允凱,楊 帆,宋夢夢,解永巖,汪顯陽
(安徽醫科大學基礎醫學院,安徽 合肥 230032)
藥學專業認證背景下構建基礎、應用和研究性化學實驗教學體系
吳允凱,楊 帆,宋夢夢,解永巖,汪顯陽
(安徽醫科大學基礎醫學院,安徽 合肥 230032)
針對藥學專業課程體系特點和藥學專業化學實驗課程教學改革目標,構建基礎、應用和研究性三位一體的新型化學實驗教學體系,優化實驗教學內容,改進教學方法和手段,培養學生基本技能、創新思維和協作能力。
藥學專業;化學實驗;教學體系
開展藥學專業認證符合國際高等藥學教育發展趨勢,符合我國高等藥學教育可持續發展需要,符合院校提升專業辦學質量內在要求[1]。無機化學、有機化學、分析化學、物理化學是藥學專業的一系列重要專業基礎課程,對藥學專業課程教學起到了先導和奠基作用,其教學效果關系到整個藥學專業的教學進程。而化學實驗課與理論課一樣,是提高藥學專業學生對化學基礎課程學習興趣的重要環節,也是培養學生基本操作技能、獨立分析和解決問題能力以及創新精神的重要手段。化學實驗教學如何主動適應時代要求,滿足新世紀高素質、創新型藥學人才培養需要,是我們必須研究和探索的課題[2]。
傳統實驗教學體系主要存在以下問題:對實驗教學重視程度不夠,忽視對學生實驗技能的培養,實驗教學方法單一,實驗成績評定方式不合理等。實驗教學目標多數仍停留在“三基”層面,即要求學生掌握實驗基本原理、基本知識和基本操作,規范操作得出正確數據和結論。這導致“照方抓藥”式實驗過多,實驗時間短、內容少,簡單化、規程化問題突出,缺乏專業特色,對學生沒有吸引力[3]。
目前安徽醫科大學對藥學專業化學實驗課程進行了較大幅度的調整。無機化學實驗由24學時調整為27學時,有機化學實驗由30學時調整為63學時,分析化學實驗由24學時調整為45學時,物理化學實驗由18學時調整為27學時。旨在進一步加強學生創新精神和實踐能力培養,提高學生綜合素質。
為適應教學學時變化、轉變實驗教學指導思想,我校化學教研室積極探索,努力構建基礎、應用和研究性三位一體的新型化學實驗教學體系。實驗教學目的是在鞏固“三基”基礎上,進一步強調對學生信息獲取和加工能力、實驗設計能力、整體安排和有序操作能力、觀察能力、分析和綜合能力、預見和判斷能力、歸納和提高能力、總結和評價能力、協調合作能力等綜合能力培養。
為此,我們必須重視化學實驗教學改革,整合優化實驗教學內容,創新教學方法,制定科學考核評價辦法等。目前,針對有機化學實驗學時調整和教學改革需要,我們增加了橙皮中檸檬烯的提取,殼聚糖的制備和純化,環己酮的制備,乙酰水楊酸的制備、純化及分析等綜合設計性實驗,同時建立了實驗成績評價體系指標。2014年暑假探索了新分析化學實驗項目(包括水質分析和藥物分析),為分析化學實驗開設奠定堅實基礎。
(1)注重技能訓練,加強學科聯系。在無機化學實驗教學體系中精選一部分有代表性的驗證性實驗(如緩沖溶液配制及性質實驗,BaSO4溶度積常數測定)供學生操作練習,以鞏固實驗基本功。同時開設綜合設計性實驗,如葡萄糖酸鋅制備實驗,包含制備、分離、純化、定性檢驗、含量分析等操作,其中制備和定性檢驗使學生掌握了無機反應特點和無機化合物定性檢驗方法,含量分析使學生掌握了配位滴定的基本原理及滴定分析方法的操作流程。同時葡萄糖酸鋅作為補鋅制劑,其生理生化作用可以與生物化學、藥物化學、藥理學和藥劑學等緊密聯系。
(2)優化教學內容,培養創新人才。應基于應用型現代藥學人才培養要求,構建一套教學內容新穎,驗證性、綜合性、設計性和自主性相結合,培養學生創新思維、協作能力的化學實驗課程教學體系。基礎性實驗和綜合性實驗相互交錯、相互融合。如茶葉中提取咖啡因可分為提取、濃縮、純化(包含固液萃取、常壓蒸餾、減壓蒸餾、升華等操作),橙皮中檸檬烯的提取可分為水蒸氣蒸餾、提取、定性分析(包含液液萃取、常壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、折光率測定、旋光度測定等操作)。這樣有助于增強學生實驗興趣,不僅使學生掌握了有機實驗的基本操作,還提高了分析、解決問題能力。
(3)發揮學生主體、教師主導作用。分析化學實驗包括化學分析實驗與儀器分析實驗兩部分,其中化學分析實驗涉及的基本操作、基本技能較多,實驗操作正確與否直接影響著實驗結果的準確性。因此,教師授課時的規范化示范操作很重要,要從實驗準確性、實驗習慣等方面嚴格要求學生,使其養成正確操作習慣。儀器分析實驗所用大型儀器(如氣相、原子吸收光譜儀、紅外光譜儀等)數量較少,這類實驗過去多由指導教師進行演示,學生幾乎沒有實際操作機會。為解決這一問題,我們采取學生分組實驗方法,每組約10人,在教師講解、演示時每一名學生都能看到,實驗時每一名學生都有機會操作儀器(如原子吸收光譜法測定發樣中的微量元素實驗,教師在講解儀器基本原理及結構后,要求每一名學生配制標準系列,測定樣品含量),不僅解決了大型實驗儀器少、學生沒有機會操作的問題,還為學生后續課程學習及未來工作打下良好基礎。
(4)轉變教學理念,注重創新思維。增加一些與藥學專業相關的、具有探索和創新意義的實驗。如物理化學實驗增加藥物穩定性預測類實驗,形成以基本實驗技能訓練為基礎、以綜合實驗能力培養為主線、以創新能力培養為目標的藥學專業物理化學實驗教學新體系。該體系分為3個層次:①基本實驗技能訓練,內容包括基本物理量的測量原理及相關實驗技術、誤差分析、實驗數據表達等,著重于物理化學實驗基本功訓練;②物理化學基本原理運用能力培養,包括化學熱力學、化學動力學等經典實驗內容,通過實驗訓練使學生對物理化學基本原理和實驗技術有更深入的理解;③物理化學原理在藥學專業中的運用能力培養,通過綜合性、設計性實驗,發揮學生主觀能動性,用所學理論知識和實驗技術解決藥學實際問題,培養學生解決問題能力和藥學科研能力。
(5)將藥學與化學相聯系,運用以問題為引導的實驗教學方法。注重提供給學生思考的內容、機會和方法,使動手與思考結合起來,培養學生分析和解決問題能力。關注藥學領域發展前沿,將藥學實例和藥學研究思維融入物理化學實驗教學,為高素質藥學人才培養發揮積極作用。
(6)對教學效果進行分析,根據學生學習興趣、動手能力、調查研究、實驗成績等進行綜合評價[4]。建立科學合理的藥學專業實驗教學考核評價體系。傳統的化學實驗不是一門獨立的課程,只憑實驗報告與一次技能考核來確定學生的實驗成績,且只在相應化學成績中占30%。現在,化學實驗成為一門獨立的課程,我們對實驗考核制度進行了改革,具體見表1。

表1 化學實驗考核內容
(1)以“加強基礎訓練,注重能力培養,強調素質提高,突出創新意識”為原則,精選化學實驗內容,并進行大幅度調整。有機化學課題可新增一些綜合性實驗,如環己酮制備,即實現了回流、蒸餾、液液萃取等基本技能訓練,又通過設計合成路線、優化實驗條件、產品定性檢驗,突出了創新意識和科研意識培養。
(2)開設應用性、設計性、綜合性、研究性等多層次實驗,通過特色實驗,提高學生科研能動性。分析化學可新增一些應用性實驗,如水質分析設置了電化學分析氟離子含量測定,紫外分光光度法分析硝酸鹽氮,可見分光光度法分析Fe含量,原子吸收分光光度法分析微量元素Cu、Zn、Mn含量。這些實驗一方面具有很強的實用性,如玻璃儀器洗滌和樣品處理方法在學生未來工作和科研活動中實用性非常強,另一方面也拓展了學生的科研思維。
(3)對教學方法進行研究,探索符合藥學專業學生學習特點的教學方法,在實驗教學中增加了討論內容。教師課前精心準備問題,在課堂上適時提出問題讓學生分組討論,如乙酰水楊酸制備和分析實驗,可以提出乙酰水楊酸在臨床上有哪些應用價值、乙酰水楊酸有哪些相關衍生物及其作用機制等問題。這種靈活的互動形式充分調動了學生積極性和主動性,體現了以教師為主導、學生為主體的教學原則。
(4)建立藥學專業化學實驗教學質量評價和考核體系。特別注重對實驗課堂教學效果的監督考核,將教師教學思想、教學內容、教學手段、教學方法、教學效果作為重點考核內容。要制定明確的藥學專業化學實驗實踐教學環節質量標準,還要注重考核教師對藥學專業學生課外自主實驗能力培養的情況。
(5)關注綠色化學,推進教學實驗微型化,注重培養學生環境保護能力[5]。有機化學實驗所用的許多藥品都有毒性,在有機化學實驗教學過程中,不僅要求學生實驗前須查閱資料,了解實驗所用藥品的毒性和應急處理方法,而且要求教師在授課過程中進行綠色化學滲透,講解每個實驗中所用藥品的毒性、污染機制、過程及可能造成的危害、如何預防等,避免藥品使用不當對自身及周圍環境造成危害。微型化學實驗是近年來國內外迅速發展起來的一種新型化學實驗方法,是今后化學實驗改革的方向。如甘氨酸制備實驗,我們對實驗教程的試劑用量做了相應調整,其優點是減少試劑用量、節約實驗經費、減輕實驗員工作量、縮短實驗時間、減少廢液量、有利于保護環境等。
(6)開放式實驗教學。開放式實驗教學是轉變教育教學觀念、深化實驗教學改革、提高實驗教學質量的一項創新工程,是培養大學生實踐能力、創造能力、就業能力、創業能力的重要途徑[6]。開放式實驗教學從培養學生創新思維和創新意識出發,結合與某個領域相關的理論知識,采用科學思維方法,強化學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題能力,將理論與實踐緊密結合起來。以大學生科研創新計劃、課外科技活動、科技制作、科技競賽等為載體,實行實驗室、實驗時間、實驗內容開放,以方便學生實驗的靈活開展,促進學生綜合素質的開發與提高,促使學生積極參與科研、科技活動,解決生產實踐中的實際問題,培養創造意識和動手能力。
(7)形成系統模塊化實驗體系。如分析化學主要設置的三大模塊:第一模塊為滴定分析,包括酸堿滴定的藥用混合堿分析,氧化還原滴定的維生素C含量分析和半微量滴定的磷酸電位滴定。第二模塊為水質分析,包括無機非金屬指標(電化學分析氟離子含量測定,紫外分光光度法分析硝酸鹽氮)和金屬離子指標(可見分光光度法分析Fe含量,原子吸收分光光度法分析微量元素Cu、Zn、Mn含量)。第三模塊為藥物分析,包括安鈉咖注射液含量分析,復方阿司匹林成分分析。
綜上所述,藥學專業化學實驗應該立足于藥學專業,在教材、教學體系、教學內容等方面進行全面改革,從而激發學生實驗興趣,培養愛思考、勤動手等科學研究基本素質。創新藥學專業人才培養研究和實踐,為社會培養更多更好的應用型人才,為我國高等教育發展、人才培養和社會進步做出應有的貢獻。
[1]樊陳琳,徐曉媛,吳曉明.對我國藥學專業認證試點的探索與研究[J].中國高等醫學教育,2010(2):30-31,41.
[2]權奇哲,袁立莉.高等院校創新教育模式的構建與優化[J].沈陽師范大學學報:社會科學版,2013,37(6):145-147.
[3]張六一,饒通德,黃怡民.深化分析化學實驗教學改革 培養創新型人才[J].重慶三峽學院學報,2012,28(3):125-126.
[4]卑占宇,羅曉冰,李加林,等.藥學專業有機化學實驗考核方法的研究與實施[J].實驗室研究與探索,2010,27(10):132-135.
[5]鄒敏,游文瑋,唐中坤,等.藥學專業無機化學實驗教學體系改革[J].西北醫學教育,2007,15(3):524-526.
[6]李泳,洪鵬志,張兆霞.探究開放式化學實驗教學培養大學生的能動性[J].中國現代教育裝備,2010(13):81-83.
G420
A
1671-1246(2016)11-0108-03
注:本文系安徽省教育廳教學研究項目(2015jysm711);安徽省大學生創新創業訓練項目(201510366071);安徽醫科大學校級教學研究項目(jyxm2014015)