基于PBL的藥學(xué)專業(yè)“分析化學(xué)”課程教學(xué)探索

岑 瑤，魏芳弟，胡 琴

（南京醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院，江蘇 南京 211166）

PBL（Problem-based Learning）是一種基于問題的教學(xué)模式，其主要特點是以學(xué)生為中心，教師引導(dǎo)，通過小組討論的方式，引導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)［1-3］。PBL教學(xué)模式注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力，滿足新時代對培養(yǎng)高素質(zhì)、實用型藥學(xué)人才的需求。南京醫(yī)科大學(xué)組織培訓(xùn)了大量PBL導(dǎo)師，同時建立了豐富的基于臨床病例的案例庫，對醫(yī)學(xué)生進行了PBL教學(xué)，但尚未對藥學(xué)專業(yè)學(xué)生進行針對性的PBL教學(xué)。本文結(jié)合筆者在實際教學(xué)中的經(jīng)驗，探討將PBL教學(xué)模式融入藥學(xué)專業(yè)“分析化學(xué)”課程教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)藥學(xué)生的社會責任感。

一、“分析化學(xué)”課程教學(xué)特點及現(xiàn)狀

分析化學(xué)是研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，確定物質(zhì)在不同狀態(tài)和演變過程中的化學(xué)成分、含量及時空分布的測量科學(xué)，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(xué)被稱為“科學(xué)技術(shù)的眼睛”［4-5］。“分析化學(xué)”是藥學(xué)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其理論知識和實驗技能是藥物分析、藥物化學(xué)、藥理學(xué)等各個學(xué)科的必備基礎(chǔ)。隨著我國社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)與健康事業(yè)在國民經(jīng)濟和社會主義和諧社會建設(shè)中的地位不斷提升，堅持“面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康”［6］，培養(yǎng)懂醫(yī)精藥、醫(yī)藥互通、善研善成的藥學(xué)拔尖人才是社會的迫切需求。在科技發(fā)達和社會日益發(fā)展的今天，社會對藥學(xué)本科生綜合素質(zhì)的要求不斷提高，學(xué)生不僅要具有扎實的藥學(xué)知識，還要具備良好的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)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(xué)生創(chuàng)新意識和科研能力的培養(yǎng)，造就滿足新時代要求的高素質(zhì)、實用型藥學(xué)人才。由于學(xué)科自身的特點，藥學(xué)專業(yè)“分析化學(xué)”課程教學(xué)面臨以下主要問題［7］：（1）教學(xué)方式單一。傳統(tǒng)的“一言堂”教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生被動學(xué)習(xí)，學(xué)生在課堂上缺乏思考問題的時間，降低了學(xué)習(xí)的積極性。（2）課程內(nèi)容多，知識點抽象。重點和難點內(nèi)容中涉及多種變化規(guī)律及公式推導(dǎo)等，難以理解與記憶，缺乏靈活運用知識的能力，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)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(nèi)容理論性較強，無法考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力。（4）教學(xué)理論與實踐聯(lián)系不夠緊密。課程內(nèi)容多為基礎(chǔ)知識和經(jīng)典理論，學(xué)生易認為課程脫離社會實際需求，不利于激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的責任感。

二、PBL教學(xué)模式有機融入藥學(xué)專業(yè)“分析化學(xué)”課程教學(xué)

（一）PBL教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式有機結(jié)合

PBL教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式應(yīng)有機結(jié)合，相互補充。PBL教學(xué)模式是一種基于問題的教學(xué)模式，以學(xué)生為中心，教師引導(dǎo)，通過小組討論的方式，引導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)，達到培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題能力的目標。傳統(tǒng)教學(xué)模式雖有不足之處，但具有促進學(xué)生系統(tǒng)掌握基礎(chǔ)知識和經(jīng)典理論的獨特優(yōu)勢。可充分發(fā)揮PBL教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式各自的優(yōu)勢，將兩者有機結(jié)合，起到1+1＞2的作用。基于此，筆者在課程教學(xué)設(shè)計方面進行改革，利用傳統(tǒng)教學(xué)將分析化學(xué)基礎(chǔ)知識講授給學(xué)生，同時利用PBL教學(xué)將一些涉及分析化學(xué)知識點的社會事件和科研成果編寫成案例，供學(xué)生學(xué)習(xí)。

（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(chǔ)，融入分析化學(xué)的基礎(chǔ)知識和技術(shù)，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(jié)合社會事件建設(shè)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(xué)附屬第三醫(yī)院病人使用了齊齊哈爾第二制藥廠生產(chǎn)的亮菌甲素注射液后出現(xiàn)急性腎功能損傷癥狀，最終導(dǎo)致多人死亡。醫(yī)院及時上報省藥監(jiān)局，經(jīng)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(dǎo)致用藥者產(chǎn)生嚴重的藥物不良反應(yīng)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(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和討論二甘醇的檢測方法及二甘醇與丙二醇的區(qū)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(fā)生的進程為依據(jù)，學(xué)生根據(jù)案例內(nèi)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(xué)生在解決問題時，需要學(xué)會高效查閱相關(guān)資料。結(jié)合與日常生活密切相關(guān)的社會事件，具有切實的代入感，不僅有助于學(xué)生運用課上所學(xué)的基礎(chǔ)知識處理問題，還有助于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會，充分認識分析化學(xué)在醫(yī)藥行業(yè)中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力，樹立正確嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)和工作態(tài)度，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)藥學(xué)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(chǎn)的奶粉的嬰兒被發(fā)現(xiàn)患有泌尿系統(tǒng)結(jié)石，隨后在奶粉中發(fā)現(xiàn)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(fā)生的進程為依據(jù)，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(xiàn)腹瀉、無尿的癥狀，在村衛(wèi)生所、縣醫(yī)院治療，癥狀未見緩解，身體浮腫，癥狀逐漸加重，病情越發(fā)嚴重。輾轉(zhuǎn)蘭州幾家醫(yī)院后，在蘭州大學(xué)第二醫(yī)院確診腎結(jié)石、尿道結(jié)石并伴有腎積水。隨后其雙胞胎弟弟同樣開始出現(xiàn)上述癥狀，在蘭州大學(xué)第二醫(yī)院確診為雙腎結(jié)石、尿道結(jié)石、雙腎積水、急性腎功能不全。描述事實情況，引導(dǎo)學(xué)生思考為什么嬰兒會出現(xiàn)泌尿系統(tǒng)結(jié)石疾病？為什么這對雙胞胎嬰兒會患上類似的疾病？第二幕，主要描述泌尿外科專家利用結(jié)石紅外光譜自動分析系統(tǒng)，對結(jié)石標本進行成分鑒定，結(jié)果表明這種結(jié)石大多是以二水尿酸為主、尿酸銨為次的混合性結(jié)石，以此引出相關(guān)部門采用色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對三鹿集團生產(chǎn)的嬰幼兒系列奶粉進行檢測，發(fā)現(xiàn)多個批次奶粉檢出三聚氰胺。讓學(xué)生更加關(guān)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(guān)責任人受到應(yīng)有的法律制裁，公布了《乳品質(zhì)量安全監(jiān)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(xué)理論知識中的紅外光譜法與色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生思考如何測定乳制品中的蛋白質(zhì)含量等問題。結(jié)合社會事件，讓學(xué)生充分認識分析化學(xué)在生活中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力，樹立正確嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，有助于培養(yǎng)藥學(xué)生的社會責任感。

嘗試將科研成果變?yōu)镻BL案例。如果將科研成果直接作為案例使用，學(xué)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(xué)科研成果，其中以我們分析化學(xué)教研團隊的科研成果為基礎(chǔ)，包括發(fā)表在Analytical Chemistry、Biosensors and Bioelectronics等分析化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊上的成果，融合分析化學(xué)的基本知識點和技術(shù)，主要包括紫外-可見分光光度法、熒光光譜法、比率熒光技術(shù)、分子印跡技術(shù)等，形成科研成果PBL案例。例如，結(jié)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(jié)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(dǎo)致不同甲狀腺疾病的發(fā)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(yīng)的多色比色卡測定尿碘。通過使用價格低廉的2,2’-聯(lián)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(chǎn)物ABTS+，在羅丹明B的存在下，隨著碘濃度的增加，反應(yīng)溶液的顏色由粉紅色變?yōu)樽仙詈笞優(yōu)樗{色。因此，可根據(jù)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(xué)生的實驗設(shè)計，還與我們的日常生活密切相關(guān)，使學(xué)生具有代入感，有助于學(xué)生理論應(yīng)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(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，讓學(xué)生充分認識分析化學(xué)在藥學(xué)科學(xué)研究中的重要性，激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維與科研能力。

（三）實施“分析化學(xué)”課程PBL教學(xué)

藥學(xué)專業(yè)的“分析化學(xué)”課程在每年的春季學(xué)期開展，授課對象包含60名左右的學(xué)生。在理論課知識講授完畢后，進行PBL教學(xué)。將學(xué)生分成10人一組，共6個小組。借鑒本校PBL中心教學(xué)經(jīng)驗，在課堂安排上，每個案例分為3幕，即3次課共9學(xué)時，具體安排如下：第一次課，學(xué)生研讀案例第一幕和第二幕，設(shè)立學(xué)習(xí)目標，討論重點問題；第二次課，學(xué)生根據(jù)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(shè)立學(xué)習(xí)目標；第三次課，學(xué)生進行PPT匯報并討論，分享資料來源和學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)效果評價

在PBL 學(xué)習(xí)效果評價方面，在每次案例討論課的持續(xù)性評價量表中，設(shè)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(guān)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(xué)生的PPT 制作、語言表達、邏輯思維能力等進行評價。案例學(xué)習(xí)結(jié)束后，在階段性評價量表中，根據(jù)誠實度（10分）、成長度（10分）及案例摘要總結(jié)（5 分）進行評分。最后，根據(jù)學(xué)生持續(xù)性以及階段性評價量表進行綜合評分，并根據(jù)教學(xué)效果對PBL案例和教學(xué)進行調(diào)整。

（五）收集教師與學(xué)生的反饋意見

分別針對授課教師及學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷，主要包括案例內(nèi)容、案例完整性及合理性、案例邏輯性及專業(yè)性、授課時間安排、學(xué)習(xí)興趣調(diào)動、團隊配合等。教學(xué)團隊定期開展備課會，交流教學(xué)經(jīng)驗，及時反饋教學(xué)過程中遇到的問題，根據(jù)反饋結(jié)果對PBL案例和教學(xué)進行調(diào)整。

三、教學(xué)反思

針對本校2019級和2020級藥學(xué)專業(yè)開展了分析化學(xué)PBL教學(xué)，整體反響較好。學(xué)生代表性反饋如下：（1）PBL案例學(xué)習(xí)讓學(xué)生從被動變?yōu)橹鲃樱龠M學(xué)生批判性思考，保持高度的思維活力，收獲了學(xué)習(xí)方法與知識，也享受到了討論的樂趣，希望以后可以繼續(xù)進行PBL學(xué)習(xí)；（2）PBL學(xué)習(xí)讓學(xué)生學(xué)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(fā)散思維發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題，鍛煉了學(xué)生的分工協(xié)作能力和集體意識；（3）第一次感受PBL教學(xué)方式，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，每個人都是教師，將所學(xué)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(xiàn)了學(xué)生的各種才能；（2）案例的一些細節(jié)需要進行完善；（3）學(xué)生反響良好，教師應(yīng)該編寫更多的案例，豐富分析化學(xué)PBL教學(xué)案例庫。由此看出，通過分析化學(xué)PBL教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，鍛煉了學(xué)生各方面的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的社會責任感。

結(jié)語

將PBL教學(xué)模式融入“分析化學(xué)”課程教學(xué)，充分發(fā)揮了傳統(tǒng)教學(xué)與PBL教學(xué)的優(yōu)勢，將二者有機結(jié)合，在滿足“分析化學(xué)”教學(xué)目的和要求的基礎(chǔ)上，將教學(xué)理論與實踐緊密聯(lián)系，激發(fā)了學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力以及社會責任感，為醫(yī)藥類院校藥學(xué)生的培養(yǎng)提供了新的思路。