醫(yī)學(xué)院校分析化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐與思考

盧 菲，蘇日娜，趙國(guó)丁，鈕松召，陳建平，牧 丹，白文明，屈愛桃

（內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110）

分析化學(xué)是內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥學(xué)、藥物制劑、制藥工程、中藥學(xué)、中藥資源與開發(fā)、臨床藥學(xué)專業(yè)和蒙醫(yī)藥學(xué)院蒙藥學(xué)專業(yè)以及第一臨床醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，這些專業(yè)的學(xué)生不但要學(xué)習(xí)分析化學(xué)理論課還要學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)好分析化學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)其他專業(yè)課和提升學(xué)歷有重要作用。筆者在內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院從事分析化學(xué)課程教學(xué)工作，對(duì)于分析化學(xué)教學(xué)有一些見解和看法，現(xiàn)借助本文與同行交流。

1 理論課教學(xué)的實(shí)踐與思考

1.1 講好緒論，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

如果把分析化學(xué)比喻成一座高樓，那么緒論就是這座高樓的地基，緒論講述了分析化學(xué)的定義、作用、發(fā)展歷史、方法分類、分析過(guò)程及步驟、學(xué)習(xí)方法等內(nèi)容。分析化學(xué)教材中提到，分析化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等化學(xué)信息的分析方法和相關(guān)理論的一門學(xué)科[1]。為了讓學(xué)生理解分析化學(xué)這門課程的概念，在講緒論時(shí)先拋出一個(gè)問題：“如果你合成了阿司匹林，怎樣判斷你合成的藥物就是目標(biāo)產(chǎn)物阿司匹林，并且這個(gè)藥物是合格的？”利用問題激發(fā)學(xué)生的興趣，接著用課件講解元素分析和質(zhì)譜分析合成物的組成、紅外光譜分析合成物的結(jié)構(gòu)、酸堿滴定法測(cè)定其含量，并告訴學(xué)生上述分析過(guò)程用到的各種方法都是分析化學(xué)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，這些方法理論和實(shí)驗(yàn)構(gòu)成了分析化學(xué)整門課程，學(xué)生便理解了分析化學(xué)課程的構(gòu)成。接著，教師問學(xué)生在學(xué)習(xí)分析化學(xué)課程之前學(xué)了什么化學(xué)，學(xué)生回答無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)，教師則講解這兩門課程與分析化學(xué)課程的聯(lián)系與區(qū)別，以進(jìn)一步幫助學(xué)生理解分析化學(xué)的內(nèi)涵。

在講解分析化學(xué)的作用時(shí)，引入諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者屠呦呦的事跡，告訴學(xué)生青蒿素的提取、分離等過(guò)程用到的分析化學(xué)相關(guān)方法，把與分析儀器發(fā)明發(fā)展相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者信息呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生懂得分析化學(xué)這門課的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的熱情和動(dòng)力。講述分析化學(xué)的發(fā)展史和發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，多角度指出分析化學(xué)的發(fā)展方向，如更加智能化、更加快速精準(zhǔn)等，讓學(xué)生感受到分析化學(xué)蓬勃的發(fā)展，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)分析化學(xué)的興趣。講解分析化學(xué)的分析方法時(shí)，使學(xué)生明白同一個(gè)分析方法，分類角度不同可以歸屬為不同的類別，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生用發(fā)散思維去分析和學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，有助于提高學(xué)生的思維能力。

1.2 引入口訣，講清楚有效數(shù)字相關(guān)內(nèi)容

有效數(shù)字的教學(xué)中，0是否是有效數(shù)字的判斷規(guī)則比較瑣碎，為此，將判斷規(guī)則編為口訣：數(shù)前定位、數(shù)中有效、數(shù)后看整小、整數(shù)不確定、小數(shù)是有效。也就是說(shuō)0放在非0數(shù)字之前是定位作用，不是有效數(shù)字；放在非0數(shù)字之間是有效數(shù)字；在非0數(shù)字后要看該數(shù)字是整數(shù)還是小數(shù)，整數(shù)則不確定，小數(shù)則是有效數(shù)字。“四舍六入五留雙”的修約規(guī)則中關(guān)于被修約數(shù)是5的修約規(guī)定也比較詳細(xì)，可以概括為如下口訣：五后非零則進(jìn)一，五后皆零看五前，奇數(shù)進(jìn)一偶數(shù)舍去。意即被修約數(shù)字是5時(shí)，5后有非0數(shù)則進(jìn)一；5后數(shù)字全部為0，則看5前面緊挨著5的數(shù)字，該數(shù)字是奇數(shù)則進(jìn)一，是偶數(shù)則舍去5。

1.3 引入表格，講清楚相關(guān)內(nèi)容

分析化學(xué)的很多知識(shí)點(diǎn)比較瑣碎，使用表格可使被呈現(xiàn)內(nèi)容系統(tǒng)化、條理化。緒論中分析化學(xué)和儀器分析的比較、誤差和數(shù)據(jù)處理中相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差的比較、直接碘量法和間接碘量法的比較[2]、銀量法中鉻酸鉀指示劑法、鐵銨礬指示劑法和吸附指示劑法的比較[3-4]、各種光譜儀器組成部件比較、紫外可見吸收光譜和紅外吸收光譜的比較[5]等知識(shí)點(diǎn)都可以用表格呈現(xiàn)給學(xué)生，或者列出表格讓學(xué)生自己填寫，訓(xùn)練學(xué)生總結(jié)知識(shí)點(diǎn)的能力，使學(xué)生形成系統(tǒng)性的知識(shí)體系和整體觀意識(shí)。

1.4 巧設(shè)比喻，講清楚抽象內(nèi)容

EDTA的副反應(yīng)系數(shù)是配位滴定法中出現(xiàn)的名詞概念，比較抽象難懂，教師講到這部分內(nèi)容時(shí)把班級(jí)里的學(xué)生看作EDTA，認(rèn)真聽課的學(xué)生看作主反應(yīng)，不認(rèn)真聽課的學(xué)生看作副反應(yīng)，說(shuō)明副反應(yīng)對(duì)主反應(yīng)的影響，把包括不認(rèn)真聽課的學(xué)生在內(nèi)的全體學(xué)生看作EDTA的各種存在型體的總濃度，而認(rèn)真聽課的學(xué)生為有效配位的EDTA的平衡濃度，不認(rèn)真聽課的學(xué)生數(shù)量越多，副反應(yīng)系數(shù)越大，副反應(yīng)越嚴(yán)重，這樣可以幫助學(xué)生理解副反應(yīng)和副反應(yīng)系數(shù)的概念。講到色譜分離原理時(shí)，將運(yùn)動(dòng)會(huì)比賽中4×100米接力賽的運(yùn)動(dòng)員看作流動(dòng)相，把手中的接力棒看作被分離物質(zhì)，將運(yùn)動(dòng)場(chǎng)跑道看作固定相，把運(yùn)動(dòng)員在跑道上奔跑速度不同表示流動(dòng)相與固定相作用力不同，把終點(diǎn)計(jì)時(shí)員看作檢測(cè)器，讓學(xué)生明白雖然開始時(shí)各運(yùn)動(dòng)員在同一起點(diǎn)上，但是隨著時(shí)間的推移，各運(yùn)動(dòng)員奔跑速度不同導(dǎo)致經(jīng)過(guò)終點(diǎn)時(shí)間不同，也就是分離物質(zhì)被流動(dòng)相帶著經(jīng)過(guò)檢測(cè)器的時(shí)間不同進(jìn)而得到分離。

1.5 引入實(shí)驗(yàn)案例，加強(qiáng)理論課和實(shí)驗(yàn)課的聯(lián)系

講解酸堿滴定法時(shí)將實(shí)驗(yàn)課中0.1mo l/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定、醋酸含量的測(cè)定、0.1mo l/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定和雙指示劑法測(cè)定藥用氫氧化鈉含量的實(shí)驗(yàn)，作為案例講解酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定以及酸堿滴定法的應(yīng)用實(shí)例，加深學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容的印象，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)不會(huì)感到很陌生。講解配位滴定法時(shí)講解水的硬度測(cè)定和明礬含量的測(cè)定，讓學(xué)生了解這些源自生活的實(shí)驗(yàn)案例在分析化學(xué)中的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)該章內(nèi)容的興趣。講解氧化還原滴定法時(shí)將置換碘量法測(cè)定硫酸銅的含量作為應(yīng)用實(shí)例，講解測(cè)定原理和含量計(jì)算公式的推導(dǎo)，進(jìn)而為學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)課奠定理論基礎(chǔ)。

2 實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的實(shí)踐與思考

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課有容量分析實(shí)驗(yàn)課和儀器分析實(shí)驗(yàn)課。容量分析實(shí)驗(yàn)課上每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)課的相關(guān)任務(wù)，儀器分析實(shí)驗(yàn)課則是2～3人一組合作完成。容量分析實(shí)驗(yàn)包括酸堿滴定法、配位滴定法和氧化還原滴定法的實(shí)驗(yàn)，用的實(shí)驗(yàn)儀器比較固定，如滴定管、容量瓶、移液管、吸量管、錐形瓶、量筒、燒杯、試劑瓶等，這些儀器的操作模式比較固定，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是讓學(xué)生學(xué)會(huì)各種儀器的規(guī)范操作；儀器分析實(shí)驗(yàn)包括電化學(xué)、光譜、色譜實(shí)驗(yàn)和大型儀器（高校液相色譜儀和紅外光譜儀）的使用演示實(shí)驗(yàn)。

2.1 加強(qiáng)巡視指導(dǎo)，提高學(xué)生操作規(guī)范程度

在容量分析實(shí)驗(yàn)課講解結(jié)束后，教師巡視，隨時(shí)糾正學(xué)生不規(guī)范操作。學(xué)生在操作堿式滴定管時(shí)，會(huì)感到捏玻璃珠的手很困乏，教師將學(xué)生的白大衣袖口處比作乳膠管，學(xué)生的手腕比作玻璃珠，教師推學(xué)生手腕處的白大衣袖口讓學(xué)生看到衣袖口與手腕間形成間隙，此時(shí)教師告訴學(xué)生液體可以從這個(gè)推開的間隙里流出來(lái)，而不是手指對(duì)著捏玻璃珠處的乳膠管，講解后學(xué)生學(xué)會(huì)了怎樣操作堿式滴定管。學(xué)生用移液管移取液體后將液體放入錐形瓶時(shí)經(jīng)常忘記將移液管保持垂直及其尖端緊貼錐形瓶瓶頸內(nèi)壁，造成液體飛濺出去，為了讓學(xué)生記住操作要領(lǐng)，教師講到此處時(shí)讓學(xué)生拿著空移液管或者吸量管和錐形瓶做“斜靠壁”的操作（“斜”即錐形瓶?jī)A斜一定角度，“靠壁”即移液管尖端緊貼錐形瓶瓶頸內(nèi)壁），教師巡視檢查操作是否規(guī)范，并且及時(shí)糾正錯(cuò)誤操作，經(jīng)過(guò)這樣的講解和訓(xùn)練后，學(xué)生的錯(cuò)誤操作大幅度減少。

2.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課評(píng)價(jià)方式，培養(yǎng)學(xué)生多種能力

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課成績(jī)由預(yù)習(xí)報(bào)告（20%）、課堂表現(xiàn)（40%）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（40%）3部分組成，此種成績(jī)構(gòu)成全方位考查了學(xué)生的綜合能力。特別是2021年上半年開始，對(duì)儀器分析實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)報(bào)告試行電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生需要把要列表格或畫圖的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用表格或者Excel表達(dá)出來(lái)，學(xué)生以小組為單位用W or d文檔書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、用Excel作圖，提高了計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)（如繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線、光譜曲線和滴定曲線）的能力，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作能力。經(jīng)過(guò)這樣的訓(xùn)練，學(xué)生已具備完成本科畢業(yè)論文的計(jì)算機(jī)使用能力，為完成畢業(yè)論文奠定了基礎(chǔ)。

3 在理論課和實(shí)驗(yàn)課中融入課程思政

分析化學(xué)的理論課和實(shí)驗(yàn)課中蘊(yùn)含著豐富的思政元素，教師在講解教學(xué)內(nèi)容時(shí)恰當(dāng)引入思政內(nèi)容，可培養(yǎng)學(xué)生的能力，提升學(xué)生素質(zhì)。在分析化學(xué)理論課中，緒論中分析方法多角度的分類體現(xiàn)了多角度看問題的思維方法；4種滴定分析法的滴定曲線和滴定突躍體現(xiàn)了量變引起質(zhì)變的哲學(xué)內(nèi)涵；滴定分析概論和4種滴定分析法之間的關(guān)系、光譜分析法概論和各種光譜分析法的講解、色譜分析法概論和各種色譜分析法的呈現(xiàn)都反映了共性和個(gè)性的關(guān)系。在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，教師講到用碳酸鈉以混合指示劑標(biāo)定鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)出現(xiàn)“假終點(diǎn)”內(nèi)容時(shí)，可以告訴學(xué)生現(xiàn)象和本質(zhì)的關(guān)系、真象和假象的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的思維邏輯能力。

分析化學(xué)課程教學(xué)的實(shí)踐和思考沒有止境，永遠(yuǎn)在路上，本文是筆者從事一線教學(xué)工作以來(lái)的總結(jié)，在今后的教學(xué)中還將不斷學(xué)習(xí)，提高教學(xué)能力和水平，為培養(yǎng)更多優(yōu)秀學(xué)生貢獻(xiàn)自己微薄的力量。