分析化學(xué)與藥物分析開放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式探索

陳莉

摘要：發(fā)揮藥學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心資源優(yōu)勢，構(gòu)建分析化學(xué)與藥物分析開放實(shí)驗(yàn)室。通過建立基本分析技術(shù)與方法、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)體系，為學(xué)生提供更多自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，對學(xué)生提高實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神具有積極作用。

關(guān)鍵詞：開放實(shí)驗(yàn)室；分析化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0267-02

實(shí)驗(yàn)室不僅是知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的重要基地，更是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要平臺[1]。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的不只是培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力，更主要的是培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)能力、分析能力和動(dòng)手能力[2]。近年來，很多高校對開放實(shí)驗(yàn)室這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行探索與研究，如南京大學(xué)的“三層次”、“分段三選式”、“共享式”開放模式；同濟(jì)大學(xué)的四層次開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)[3]；一些研究型大學(xué)，則引入研究型教學(xué)方法，利用學(xué)?？蒲袃?yōu)勢，吸收本科生參與科研，建立以研究為基礎(chǔ)的教學(xué)模式，改善學(xué)生的創(chuàng)新能力和探索意識[4]。

為培養(yǎng)藥學(xué)學(xué)生對分析化學(xué)與藥物分析相關(guān)技術(shù)的認(rèn)知，更好地將相關(guān)課程的理論知識與實(shí)踐應(yīng)用聯(lián)系起來，提高動(dòng)手的能力與分析問題解決問的能力，同時(shí)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室資源優(yōu)勢，提高大型設(shè)備利用率，在分析化學(xué)與藥物分析課程教學(xué)過程中，湖北科技學(xué)院藥學(xué)院依托藥學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，利用現(xiàn)有分析技術(shù)，強(qiáng)化教學(xué)與科研相結(jié)合，以學(xué)生為主體，構(gòu)建分析化學(xué)與藥物分析開放實(shí)驗(yàn)平臺，通過豐富實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、加強(qiáng)基本技能訓(xùn)練、強(qiáng)化教學(xué)與科研結(jié)合等方式，讓學(xué)生在開放實(shí)驗(yàn)室中擁有更多的自我發(fā)揮空間，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析并解決問題的綜合能力，提高學(xué)生創(chuàng)新意識。

一、開放對象與組織

分析化學(xué)與藥物分析開放實(shí)驗(yàn)對象是具有一定分析化學(xué)與藥物分析理論知識與技能的藥學(xué)專業(yè)學(xué)生。開放型實(shí)驗(yàn)組織工作包括動(dòng)員規(guī)劃階段、準(zhǔn)備階段和實(shí)施階段。規(guī)劃階段：授課教師參與制定可行的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，在調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性的同時(shí)，組織學(xué)生根據(jù)意向選擇相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，其中基本分析技術(shù)與方法方面的內(nèi)容主要測重于大二、大三學(xué)生，綜合設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型的內(nèi)容主要測重于大三、大四學(xué)生。開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置也可以由學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容意向，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提前申請。準(zhǔn)備階段：根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前做好充分的準(zhǔn)備（如：查看文獻(xiàn)資料、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與儀器試劑的準(zhǔn)備等）。實(shí)施階段：確定時(shí)間，以學(xué)生為主體，開展實(shí)驗(yàn)研究。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放內(nèi)容設(shè)置

參照藥學(xué)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃與分析化學(xué)、藥物分析課程進(jìn)度情況及學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律和實(shí)驗(yàn)技能情況，探索并設(shè)置適宜的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。開放型實(shí)驗(yàn)可分為：基本分析技術(shù)與方法、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次。

第一層次：基本分析技術(shù)與方法。分析化學(xué)與藥物分析兩門均為實(shí)踐性學(xué)科，實(shí)驗(yàn)課的重要性毋庸置疑。雖然實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱含有許多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但實(shí)際教學(xué)中由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限，所開設(shè)的項(xiàng)目僅是其中的一部分，為彌補(bǔ)這一不足，一些學(xué)生感興趣的、與自己專業(yè)相關(guān)性大的實(shí)驗(yàn)以開放實(shí)驗(yàn)的形式開出，學(xué)生可根據(jù)自身情況選做，使學(xué)生掌握更多的分析方法與技術(shù)，提高實(shí)驗(yàn)技能。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：化學(xué)法、紫外光譜法、紅外光譜法、旋光法、氣相色譜法、液相色譜法、薄層色譜法等對藥物進(jìn)行鑒別與雜質(zhì)檢查；用容量分析法、電化學(xué)方法、差示分光光度法、熒光分光光度法、氣相色譜法、液相色譜法等各種方法定量測定藥物含量；萃取法、離子交換法、固相萃取法等各種活性成分的分離與富集方法等。

第二層次：綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)相對規(guī)模較大，需要掌握綜合理論知識與多種實(shí)驗(yàn)技能，此層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要針對高年級學(xué)生。參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生以小組為單位，查閱相關(guān)資料，分析實(shí)驗(yàn)任務(wù)，確定實(shí)驗(yàn)方案。教師應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，對學(xué)生的現(xiàn)場指導(dǎo)以啟發(fā)為主，并引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果進(jìn)行分析與討論。例如，綜合實(shí)驗(yàn)“六味地黃丸的質(zhì)量分析”，需要顯微鑒別、薄層色譜鑒別、高液相色譜含量測定等多種分析方法聯(lián)合使用對藥物進(jìn)行質(zhì)量分析。第一步：學(xué)生根據(jù)布置的題目查閱文獻(xiàn)資料分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。第二步：學(xué)生分析討論并確定實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)教師參與討論，并提出學(xué)生忽視或不足的問題。第三步：學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案準(zhǔn)備儀器與試劑、分析測定。第四步：對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行分析總結(jié)。

第三層次：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。分析化學(xué)與藥物分析開放實(shí)驗(yàn)室為有意向參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的學(xué)生提供相應(yīng)平臺，同時(shí)吸納畢業(yè)班學(xué)生在熟悉多個(gè)相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的同時(shí)，根據(jù)自身興趣與專業(yè)方向，自主選擇課題，利用此平臺完成畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)、科研項(xiàng)目的實(shí)施，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)可采用教師提供課題和學(xué)生自行選題兩種方式。教師提供課題，主要來源于教師的各種科研項(xiàng)目。由實(shí)驗(yàn)室發(fā)布教師的開放研究實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，吸收部分有意向參與科研的學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與教師的科研活動(dòng)。對于學(xué)生自行選擇的課題，開放實(shí)驗(yàn)室不能局限于書本中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，我們鼓勵(lì)和支持學(xué)生在學(xué)?；蚣抑匈N近生活的方面進(jìn)行選題研究，并推薦相關(guān)專業(yè)教師指導(dǎo)學(xué)生的課題設(shè)計(jì)與實(shí)施，并向?qū)W校申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目的立項(xiàng)，獲得資金資助。

三、保障

開放實(shí)驗(yàn)室的硬件保障：分析化學(xué)與藥物分析開放實(shí)驗(yàn)室以本校藥學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為依托，教學(xué)中心是涵蓋藥物分析與鑒定、藥物制劑、藥物合成、藥理研究等多學(xué)科實(shí)驗(yàn)中心。藥物分析與鑒定方面有高效液相色譜室、氣相色譜室、液-質(zhì)聯(lián)用室、核磁共振室、紅外光譜室、熒光光譜室、紫外光譜室、電化學(xué)儀器室等多功能實(shí)驗(yàn)室，對學(xué)生開放，尤其對想要考研的學(xué)生是非常有吸引力的，而正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)有限，儀器使用率不高，學(xué)生完全可以利用業(yè)余時(shí)間開展開放實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)室硬件條件可以保障開放實(shí)驗(yàn)的順利開設(shè)。

指導(dǎo)教師配備：對進(jìn)入分析化學(xué)與藥物分析開放實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)的學(xué)生配備指導(dǎo)教師。指導(dǎo)教師的指導(dǎo)，可加強(qiáng)開放實(shí)驗(yàn)過程中的監(jiān)控管理，了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題與存在的不安全因素，加強(qiáng)師生的實(shí)驗(yàn)互動(dòng)，使實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌_展的同時(shí)，學(xué)生能學(xué)習(xí)到更多實(shí)用的知識與技能，獲得最佳的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。在開放實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中，教師的作用不僅是傳授學(xué)生知識、培養(yǎng)學(xué)生技能，還要啟發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或出現(xiàn)的問題積極思考，正確引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生對出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題進(jìn)行分析與總結(jié)，并找到解決問題的方法，在指導(dǎo)過程中，學(xué)生會遇到層出不窮的新問題，這就對指導(dǎo)教師提出了較高的要求，不僅要對相關(guān)教材內(nèi)容、知識結(jié)構(gòu)有全面的把握，還要對相關(guān)的前沿內(nèi)容有所了解。作為指導(dǎo)老師只有不斷的學(xué)習(xí)，提高業(yè)務(wù)水平，才能幫助學(xué)生更好地解決問題，同時(shí)也提高自己的教研水平。由此可見，建立一支結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍是深化實(shí)驗(yàn)室改革和提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

四、分析討論

在分析化學(xué)與藥物分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入開放實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生接觸到更多實(shí)際分析技術(shù)，動(dòng)手能力普遍提高，學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性顯著提高。例如在綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)阿司匹林栓的含量測定中，學(xué)生們根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計(jì)了酸堿滴定法、紫外光譜法、熒光光譜法、柱色譜-紫外分光度度法、高效液相色譜法等多種實(shí)驗(yàn)方案。在實(shí)驗(yàn)開展過程中，學(xué)生能夠積極查閱相關(guān)資料，補(bǔ)充基礎(chǔ)知識，對課上所學(xué)的理論知識的理解更加深刻。

開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)要轉(zhuǎn)變重理論輕實(shí)驗(yàn)的觀念，善于利用實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)有儀器設(shè)備，面向?qū)W生開放，以學(xué)生為本，為學(xué)生提供了一個(gè)開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，有助于學(xué)生更好地將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，邊做邊學(xué)，學(xué)以致用，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中擁有更多的自我發(fā)揮空間。開放實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了一個(gè)可以激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性的平臺，讓學(xué)生對分析工作乃至創(chuàng)新研究有更深層次的認(rèn)識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生的個(gè)性化得到發(fā)展。

開放實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，尤其是綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)涉及多門課程，更加綜合，整個(gè)過程中可能會遇到很多問題，這些均需學(xué)生自己解決，而學(xué)生的知識體系普遍不夠完善，對理論知識的理解不夠深入，對細(xì)節(jié)方面不夠注意，教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路與細(xì)節(jié)方面、理論知識的應(yīng)用與拓展方面，以及對實(shí)驗(yàn)中遇到的問題如何進(jìn)行分析與解決、儀器的使用及簡單故障的排除等方面對學(xué)生多加指導(dǎo)，但不能包辦，這是開放實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行，學(xué)生更好地學(xué)到相關(guān)知識，提高動(dòng)手能力，提高分析問題解決問的能力的關(guān)鍵，這也正是分析化學(xué)與藥物分析實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)的目的。

依托于藥學(xué)與基礎(chǔ)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心較為完善的管理制度，學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，能夠根據(jù)相關(guān)規(guī)定較快進(jìn)入狀態(tài)，同時(shí)進(jìn)一步提高學(xué)生的自我管理的意識，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，并樹立安全意識。

在實(shí)驗(yàn)室開放的同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的增加，實(shí)驗(yàn)藥品的消耗大量增加，儀器設(shè)備的維修費(fèi)用也大大提高，這需要學(xué)校在經(jīng)費(fèi)上給予一定支持，否則難以持續(xù)發(fā)展。另外，開放實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容趣味性不足，這還需要在今后的工作實(shí)踐中不斷總結(jié)和完善。

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