跨學科融合視角下化學實驗課程的創新研究

在新醫科背景下，隨著藥物的研發、臨床應用及其在相關領域的持續應用，藥學專業傳統的教育體系逐漸暴露出無法適應現代科技進步的問題。藥學專業涉及化學、生物學、醫學等多個學科，而化學作為藥學的專業基礎課程，無疑在藥物開發、臨床應用及藥物分析中發揮著核心作用。在這一背景下，本文通過對基礎化學實驗內容進行深人分析，與藥學專業課程實驗內容進行融合，以基礎化學實驗為載體，創造出一種更加多元化的學習環境，使學生能夠在基礎化學實驗的實際操作中體會到不同學科之間的聯動性與綜合利用的必要性，從而提高學生的綜合素質和科研能力，為其未來的職業發展奠定堅實的基礎[1]

1跨學科融合的理論基礎

跨學科從本質而言，旨在打破學科之間的壁壘，在不同學科間建立有機聯系并實現跨越，引導學生構建全面系統的知識體系，最終促使知識形成一個緊密關聯的“統一體”[2]。跨學科融合將不同學科的知識、技能、方法以及視角進行有機整合，其核心目的在于借助整合，更高效地解決復雜問題，并有力促進創新發展[3]

通過跨學科融合，學生不再局限于某一學科的知識框架，而是能夠融會貫通多學科知識，形成綜合性的思維模式，進而有效提升自身的綜合素質與適應能力，以更好地應對未來社會的多元化需求。

2藥學專業化學實驗課程教學現狀分析

當前醫學專科院校藥學專業的化學實驗課程普遍存在教學內容固化、創新性不足等問題。以黔南民族醫學高等專科學校為例，其藥學專業基礎化學課程實驗項目設置包含基礎操作訓練（如滴定分析）、化合物合成（如硫酸亞鐵銨的制備）及純度檢測（如熔點測定）等環節。從課程結構而言，此類實驗項目確實為后續藥物化學（如阿司匹林合成）、藥物分析（HPLC含量測定）等專業課程奠定技術基礎。但深入分析發現，現有實驗內容與藥學專業需求存在結構性錯位，具體表現在：

（1）實驗設計過度聚焦化學屬性，與藥物研發真實場景銜接不足。

（2）儀器分析訓練與藥物檢測標準脫節，受限于儀器共享率與實驗學時分配，學生難以充分掌握《中國藥典》規定的檢測方法。

3藥學專業化學實驗課程的跨學科創新探索

為實現實驗教學中化學與藥學領域的深度交叉，本研究基于表1所列實驗模塊，系統拆解學科融合的關鍵要素。通過分析各模塊的學科關聯性及藥典標準應用，明確以下融合點設計路徑：

（1）反應機制的學科交叉驗證。在有機合成模塊中，乙酸乙酯的制備（基礎化學）與阿司匹林的合成（藥物化學）均以酸性催化為核心機制，但分別通過酯化反應和酰化反應體現學科側重點差異。其中，乙酸乙酯利用移除生成物（水）推動可逆反應，而阿司匹林通過過量反應物（乙酸酐）抑制逆反應提高回收率，二者對比可強化學生對催化動力學與平衡調控策略（化學原理）在藥物合成工藝優化（藥學應用）中的關聯認知。

表1部分學科實驗融合點

（2）分離純化技術的梯度銜接。硫酸亞鐵銨制備中采用的目視比色法雜質檢測，其原理（限量分析）可遷移至藥品重金屬檢查（如葡萄糖注射液鉛鹽限值 ?0.0005% ）；阿司匹林重結晶工藝通過乙醇-水混合溶劑梯度調節（藥物精制技術），將有機化學中的溶解度理論轉化為藥物晶型控制的實踐標準（制劑規范）;蒸餾（乙酸乙酯的制備）與重結晶（阿司匹林的合成）的組合應用，形成從常規有機物分離到藥物晶型優化的技術鏈條。

（3）分析方法的標準化映射。通過藥典標準反向規范實驗參數，實現分析技術的學科貫通，熔點測定不僅驗證阿司匹林純度，其誤差限設定直接關聯藥物鑒別標準的臨床應用；酸堿滴定和紫外-可見分光光度法分別用于谷氨酸片含量測定及阿司匹林中水楊酸雜質檢測（吸光度限值 A?0.02 ），將分析化學的定量基礎與藥物痕量成分控制（藥物質控邏輯）深度融合。

4案例研究

本研究將有機合成與藥物分析實驗跨學科融合，基于“乙酸乙酯的制備（基礎化學）與阿司匹林的合成（藥物化學）”的實驗整合，形成“合成-純化一分析”全鏈條跨學科融合案例（表2）。實驗設計聚焦以下關鍵點：

（1）原理融合與差異化調控。兩類反應均基于酸催化機制，但動態平衡控制策略不同。此對比模型可深化學生對可逆反應的理論認知，同時訓練學生基于藥學需求靈活優化反應條件的工程思維。

（2）技術遷移與標準化操作。采用基礎實驗的蒸餾、萃取分液技術純化乙酸乙酯，進階至阿司匹林的熱過濾、重結晶精制工藝，形成有機物分離技術的分層學習路徑。同時，引人藥物分析技術（如阿司匹林熔點范圍限制 135～138‰ ，參照《中國藥典》2020版）、紫外-可見分光光度質控規范。

本案例通過關聯化學合成原理（理論基礎）、分離純化技術（實踐操作）及藥典質控標準（行業規范），驗證了以下可操作性路徑：

（1）以問題為導向重構實驗目標。例如，由“產物產率\"轉向“藥物純度合格性判定”。

（2）按藥典技術要求反向設計實驗參數。例如，熔點誤差限為設備精度選擇依據。

（3）模塊化整合多學科資源。例如，化學試劑、分析儀器、藥學標準協同作用，該模式為藥學背景下化學實驗教學提供可復制的交叉融合范式。

表2基于“乙酸乙酯的制備（基礎化學）與阿司匹林的合成（藥物化學）\"的實驗整合

續表

5教學效果分析與總結

本研究通過課堂觀察法與問卷調查法相結合的方式，對課程改革的教學成效展開系統性評估。定量分析顯示，基礎化學實驗的奠基作用獲得全體學生認可，其中無機化學實驗（如硫酸亞鐵銨制備中 Fe³⁺ 的限量檢測）與有機化學實驗（如酯化反應）的實踐價值認同度尤為突出（完全同意率達 50% ），表明學生能明確認知合成實驗與藥物研發及檢測的關聯性。分析化學實驗的完全同意率顯著降低至 41.67% ，反映出光譜分析、色譜檢測等教學內容與藥品質量控制標準的銜接存在斷層。

在跨學科實驗模塊中， 100% 的學生認可其與藥學專業的契合度，僅 37.5% 的學生認為實驗流程邏輯清晰，且 58.33% 的學生需依賴教師引導方能理解合成-檢測-制劑的學科鏈路，反映出課程設計在知識整合可視化（如缺乏藥物研發階段示意圖）與自主探究引導（如未設置合成參數對檢測方法影響的反思環節）方面的不足。值得肯定的是， 95.83% 的學生反饋跨學科實驗顯著提升了高階能力，包括儀器操作熟練度、數據分析規范性及全流程系統思維。

當前教學瓶頸體現在以下方面：

（1） 50% 的學生認為，跨學科知識銜接存在認知壁壘，凸顯課程需構建更明確的概念映射框架，如通過思維導圖關聯酯化反應與前藥設計原理

（2） 79.17% 的學生指出，大型儀器實操時長不足，暴露出設備共享率與學時分配的資源配置矛盾。

針對定性分析，學生反饋的開放式問題部分則揭示了更為細致的見解。許多學生提到，通過實施跨學科融合教學模式，基礎化學實驗不僅有效促進了理論知識的內化，同時在提高個人綜合素質方面也起到了積極作用。例如，有學生表示：“通過對無機化合物和有機合成反應的深入實驗，能夠在實際案例中運用課堂知識，提升了解決復雜問題的能力。\"這種反饋說明，跨學科的教學方法不僅增強了學生對知識的理解深度，還促進了學科之間的知識遷移。

6結語

通過系統的學生反饋分析，不僅從多個維度對課程實施的效果進行了評估，還為進一步優化實驗課程設計提供了可行的實踐方案與理論支持。未來，可進一步探索并研究跨學科教學在藥學領域中更為豐富的應用場景。

參考文獻：

［1］袁藝，李寧，委育秀，等.夯實化學基礎，打造創新人才：“無機和分析化學實驗”課程的建設與探索［J].大學化學，2022，37（6） ：34-39.

[2］馬玉娟，王曉燕，杜蕾.跨學科科學教育：動因、理論與實踐[J].中國科技教育，2025（1）：8-12

[3］華子荀，肖化.我國跨學科教育的新特征與實踐模式研究[J].廣東第二師范學院學報，2021，41（6）：1-13