藥物分析系列微課設(shè)計及教學(xué)應(yīng)用與評價研究

黎 娜，李 梅，歐嵩鳳，覃曉君，羅秋蘋，侯華新，蘇志恒 (廣西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥物分析教研室， 南寧 530000)

藥品是用于治病救人的特殊商品，與人的生命健康息息相關(guān)，具有嚴(yán)格的質(zhì)量要求。為保證藥品的質(zhì)量維護(hù)人民健康，國家制定了統(tǒng)一的藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，即《中國藥典》。《中國藥典》對藥品的性狀、真?zhèn)巍㈦s質(zhì)及含量等各項指標(biāo)以及相應(yīng)的檢驗方法和技術(shù)進(jìn)行了規(guī)定，確保藥品的安全性、有效性、穩(wěn)定性和均一性[1,2]。藥物分析是藥學(xué)專業(yè)的一門核心必修課。隨著現(xiàn)代儀器設(shè)備的更新?lián)Q代、分析技術(shù)的提高和發(fā)展、藥物研究的不斷深入，藥物分析內(nèi)容已經(jīng)突破傳統(tǒng)的單一質(zhì)量檢測和控制，其發(fā)展已經(jīng)延伸到藥物研發(fā)的各個方面，對藥學(xué)學(xué)生綜合素質(zhì)提出了更高的要求。藥物分析教學(xué)主要是以《中國藥典》質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，講授藥物分析的一般原則、常用的藥物分析方法和技術(shù)以及前沿的科學(xué)研究動態(tài)，旨在培養(yǎng)具有正確的藥物質(zhì)量控制理念、全面的藥物分析理論知識、扎實(shí)的實(shí)驗操作技能，并具有分析和解決藥品相關(guān)質(zhì)量問題及藥物研發(fā)能力的發(fā)展型、復(fù)合型、創(chuàng)新型藥學(xué)高級專業(yè)人才[3,4]。

藥物分析有機(jī)融合了分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等化學(xué)基礎(chǔ)課程的理論知識和實(shí)踐技能，是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科。藥物分析理論課教材使用的是人民衛(wèi)生出版社杭太俊主編的第8版《藥物分析》，包含總論和個論部分總計二十一章節(jié)的內(nèi)容，整體上內(nèi)容復(fù)雜、知識點(diǎn)繁多。此外，隨著教育教學(xué)改革的發(fā)展，為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力，鼓勵跨學(xué)科交叉學(xué)習(xí)和研究，高校課程設(shè)置也在不斷更新，藥物分析專業(yè)課學(xué)時被大量壓縮。學(xué)生反映學(xué)習(xí)任務(wù)重、難以抓住重點(diǎn)，導(dǎo)致積極主動性差、熱情不足，限制自主學(xué)習(xí)能力、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，難以滿足當(dāng)前社會藥學(xué)行業(yè)的要求[5,6]。

與此同時，傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式面臨諸多新型問題，對創(chuàng)新藥物分析教學(xué)模式提出了迫切需求。藥物分析教學(xué)改革充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此，針對藥物分析課堂教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)問題，我們迫切需要尋求新的教學(xué)和學(xué)習(xí)模式，突破教與學(xué)的時間和空間限制。在互聯(lián)網(wǎng)時代，線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式迅速發(fā)展，為當(dāng)前的教學(xué)問題提供了解決途徑。因此，建立優(yōu)質(zhì)的線上教學(xué)資源，解決當(dāng)前藥物分析教學(xué)面臨的問題，提高教學(xué)質(zhì)量是值得深入研究的課題。

1 藥物分析系列微課建設(shè)的必要性

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》提出“提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平，更新教學(xué)觀念，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果”。微課作為一種新型的信息化教學(xué)形式，在全國范圍內(nèi)得到了推廣和應(yīng)用。藥物分析微課是針對藥物分析教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)而構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，具有教學(xué)時間短、主題鮮明、針對性強(qiáng)、自主在線學(xué)習(xí)等優(yōu)點(diǎn)，突破了教與學(xué)的時間和空間限制，在一定程度上緩解了藥物分析教學(xué)矛盾，為不同層次、不同基礎(chǔ)、不同需求藥學(xué)生提供了個性化的學(xué)習(xí)空間[7,8]。藥物分析微課通過教學(xué)內(nèi)容的提取與整合，開創(chuàng)了微型化的學(xué)習(xí)模式，助力了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，推動了混合式教學(xué)的發(fā)展[9]。因此，基于藥物分析的系列微課網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)是非常必要的。

2 藥物分析系列微課設(shè)計

2.1 微課課題選擇

藥物分析課程主要是根據(jù)藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)，利用現(xiàn)代分析測試技術(shù)進(jìn)行真?zhèn)舞b別、雜質(zhì)檢查及有效成分含量測定來全面控制藥物的質(zhì)量。教師通過系統(tǒng)講授藥物分析課程，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用藥物分析知識解決實(shí)際問題及創(chuàng)新研究的綜合能力。良好的開端是成功的一半。緒論作為開篇之首，是總攬教材的綱領(lǐng)，在藥物分析教學(xué)中扮演著重要的角色，其教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)藥物分析起著非常重要的作用。如何使學(xué)生順利進(jìn)入新的學(xué)科學(xué)習(xí)并產(chǎn)生興趣，是藥物分析教學(xué)的首要任務(wù)。

藥物的鑒別試驗是保證藥品安全、有效的前提條件，是藥物分析工作中的首項任務(wù)。只有在藥物鑒別無誤的情況下，進(jìn)行藥物的雜質(zhì)檢查、含量測定等分析工作才有意義。藥物的鑒別試驗屬于總論部分，是藥物分析教學(xué)中的關(guān)鍵內(nèi)容。掌握藥物鑒別試驗的常用項目和方法以及鑒別方法的選擇原則，將會對后續(xù)個論藥物分析內(nèi)容的學(xué)習(xí)有較大的指導(dǎo)作用。

藥物的生產(chǎn)和貯藏過程中常會引入一些藥物之外的雜質(zhì)而影響藥物的純度。這些雜質(zhì)無治療作用，但會影響藥物的穩(wěn)定性和療效，甚至損害健康，必須對藥物中的雜質(zhì)進(jìn)行限制和檢查，保證藥物的安全性。因此，藥物的雜質(zhì)檢查是藥物分析教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容。學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)雜質(zhì)檢查方法時，要求掌握藥物中氯化物、重金屬、砷鹽和溶劑殘留等一般雜質(zhì)檢查的方法。其中重金屬容易在體內(nèi)富集，對健康產(chǎn)生極大的危害。重金屬檢查法是非常重要的知識點(diǎn)。

藥物的含量是指藥物中含有的有效成分或指標(biāo)性成分的量。藥物的含量是評價藥物質(zhì)量，判斷藥物優(yōu)劣的重要指標(biāo)。在藥物的鑒別、檢查項目符合藥典規(guī)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行藥物的含量測定，才能確保藥物的有效性。藥物的形式不同，藥物含量測定的要求及分析方法的選擇不同。選擇合適的含量測定方法是藥物分析工作的重要內(nèi)容，也是本章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)。

在藥物的鑒別試驗、雜質(zhì)檢查及含量測定等基本理論的指導(dǎo)下，學(xué)生學(xué)習(xí)常見藥物的分析方法和技能，旨在培養(yǎng)創(chuàng)新能力以及分析和解決藥物相關(guān)質(zhì)量問題的能力。在個論教學(xué)中，大部分同類的藥物具有相同的母核結(jié)構(gòu)，它們的鑒別、檢查和含量測定方法之間具有相似性。學(xué)生更容易接受這類藥物分析的教學(xué)。但是，維生素類藥物種類較多，且結(jié)構(gòu)和功能差異較大，不同維生素藥物的分析方法具有獨(dú)立性。因此，維生素類藥物分析教學(xué)對教師具有較大的挑戰(zhàn)性，其中維生素A的含量測定教學(xué)是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。

根據(jù)以上綜合分析，我們首先選擇以下五個課題制作系列微課：藥物分析-入門篇；藥物的鑒別試驗；藥物的雜質(zhì)檢查-重金屬檢查法；藥物及其制劑的含量測定；維生素類藥物的分析。

2.2 微課整體設(shè)計

2.2.1 微課具有短時性 如何在較短的時間內(nèi)達(dá)到最大的教學(xué)效果，教師需要將教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法與教學(xué)內(nèi)容相互滲透、有機(jī)統(tǒng)一。

2.2.2 微課具有針對性 教師根據(jù)藥物分析教學(xué)整體目標(biāo)，提取重點(diǎn)、難點(diǎn)，確定系列微課課題，構(gòu)建微課教學(xué)大綱。

2.2.3 微課具有完整性 教師圍繞微課教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計全面的教學(xué)計劃，包括教學(xué)導(dǎo)入、教學(xué)內(nèi)容銜接過渡、教學(xué)時間安排、知識拓展以及教學(xué)總結(jié)等環(huán)節(jié)；根據(jù)教學(xué)計劃，綜合應(yīng)用講授法、案例教學(xué)法、引導(dǎo)探究法、問題導(dǎo)向法等多元化的教學(xué)方法，吸引學(xué)生注意力、調(diào)動學(xué)習(xí)主動性；完成整體設(shè)計后，收集或制作素材包括短視頻、圖片、案例、動畫等(PPT制作要求內(nèi)容完整、重點(diǎn)突出、畫面清晰、色彩協(xié)調(diào)、布局合理)；最后撰寫講稿，注重邏輯性、科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性、簡潔性。

3 藥物分析系列微課內(nèi)容設(shè)計

3.1 藥物分析入門篇

入門篇是藥物分析教學(xué)的第一課。在正式進(jìn)入授課之前，教師先對教材以及學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)情況進(jìn)行分析，以便設(shè)計更加符合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)方案；展示入門篇的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計，使學(xué)生了解教學(xué)的整體內(nèi)容和授課思路；通過短視頻和圖片的方式介紹重大假藥案例，使學(xué)生感受藥物分析學(xué)科的重要性、明確學(xué)習(xí)的必要性、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教師通過案例分析向?qū)W生提問，藥品質(zhì)量如何把關(guān)，進(jìn)而引出藥物分析的定義，即藥學(xué)分析是利用分析測試手段，發(fā)展藥物的分析方法，研究藥物的質(zhì)量規(guī)律，對藥物進(jìn)行全面檢驗與控制的學(xué)科。藥物分析的主要任務(wù)則是建立藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法和全面控制藥品質(zhì)量。教師引導(dǎo)學(xué)生思考，如何全面控制藥品的質(zhì)量，促使學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握藥品質(zhì)量控制所涉及的領(lǐng)域、物質(zhì)以及檢驗項目。

藥物分析是一門“眼睛”學(xué)科，哪里有藥物，哪里就有“眼睛”。對于藥物分析工作者應(yīng)該如何平衡人民生命安全和企業(yè)發(fā)展的天平這一問題，教師啟發(fā)學(xué)生深入思考。最后，教師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)藥品安全的重要性，引導(dǎo)學(xué)生建立起責(zé)任感和使命感，完成教學(xué)的情感目標(biāo)。

3.2 藥物的鑒別試驗

藥物的鑒別試驗是藥物分析的首要工作。教師先以阿司匹林假藥案例導(dǎo)入，提升學(xué)生作為藥物分析工作者的責(zé)任感和使命感，同時引發(fā)學(xué)生思考，作為專業(yè)的藥物分析工作者應(yīng)當(dāng)如何鑒別假藥，并讓學(xué)生明確藥物鑒別試驗的定義。教師以阿司匹林的鑒別試驗為主線，要求學(xué)生學(xué)習(xí)藥物鑒別試驗的項目，包括性狀、一般鑒別試驗和專屬性鑒別試驗，使學(xué)生理解一般鑒別試驗和專屬性鑒別試驗在藥物鑒別試驗中的意義以及兩者之間的區(qū)別與聯(lián)系。通過阿司匹原料藥和制劑鑒別項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握常用的藥物鑒別方法，如化學(xué)鑒別法、紫外-可見吸收光譜法、紅外吸收光譜法、薄層色譜法、高效液相色譜法等，明確藥物的鑒別試驗通常采用一組鑒別項目全面評價一個藥物，而并非單一的項目。在此基礎(chǔ)上，教師進(jìn)一步比較阿司匹林原料藥和制劑鑒別方法的差異性，啟發(fā)學(xué)生思考化學(xué)鑒別法、光譜鑒別法、色譜鑒別法等不同鑒別方法的優(yōu)勢和局限性，掌握不同類型藥物選擇鑒別方法的一般原則。

3.3 藥物的雜質(zhì)檢查：重金屬檢查法

微量的重金屬污染可以通過生物鏈作用而產(chǎn)生富集，體內(nèi)重金屬含量過高時便會導(dǎo)致各種疾病。重金屬限量檢查是藥物雜質(zhì)檢查的重點(diǎn)內(nèi)容。教師以重大兒童血鉛超標(biāo)案例導(dǎo)入微課教學(xué)，強(qiáng)調(diào)重金屬中毒的危害性，并例舉生活中可能接觸到重金屬的食品、物品等，突出重金屬與我們生活的緊密關(guān)系，引起學(xué)生對重金屬和教學(xué)內(nèi)容的關(guān)注，并向?qū)W生提問，在藥物分析中如何對重金屬進(jìn)行限量檢查。首先，學(xué)生需要明確，藥物中重金屬的來源途徑主要是藥品原材料、輔料、溶劑及生產(chǎn)設(shè)備等在生產(chǎn)過程中被引入藥物。隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考藥物中需要檢查的重金屬主要有哪些?！吨袊幍洹芬?guī)定檢查的重金屬是在實(shí)驗條件下能與硫代乙酰胺或硫化鈉作用顯色的金屬雜質(zhì)，主要包括銀、鉛、汞、銅、鎘、錫等。教師列舉《中國藥典》收載的三種重金屬檢查法：硫代乙酰胺法、熾灼后的硫代乙酰胺法和硫化鈉法，重點(diǎn)講解重金屬檢查的操作方法以及不同檢查法的適用條件和注意事項。通過微課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握不同檢查法的優(yōu)缺點(diǎn)，具備綜合選擇合適的重金屬檢查法的能力。

3.4 藥物及其制劑的含量測定

藥物的含量測定教學(xué)要求學(xué)生掌握容量分析、光譜分析及色譜分析法的基本原理、相關(guān)的含量計算方法以及原料藥與制劑方法選擇的基本原則。微課內(nèi)容以藥物含量測定方法概述為開端，引出藥物含量測定的定義及含量分析方法的類型，強(qiáng)調(diào)含量測定項目的重要性。教師比較分析容量分析法、光譜分析法及色譜分析法的基本原理和特點(diǎn)。其中容量分析操作簡單、結(jié)果準(zhǔn)確，但專屬性差。光譜分析法簡便、快速、靈敏度高，具有一定的準(zhǔn)確度，但專屬性不足。色譜分析兼具有分離和分析功能，靈敏度和專屬性較高，但通常需要對照品，適用于復(fù)雜樣品的分析。在此基礎(chǔ)上，教師以對乙酰氨基酚原料藥和制劑的含量測定方法為例，根據(jù)對乙酰氨基酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其理化性質(zhì)，結(jié)合《中國藥典》中收載的對乙酰氨基酚原料藥、片劑及注射劑的含量測定方法，如酸堿滴定法、紫外-可見分光光度法及高效液相色譜法，分別探討藥物分析中容量分析法、光譜分析法以及色譜分析法的一般選擇原則，強(qiáng)調(diào)教學(xué)重點(diǎn)，最后再以課堂總結(jié)和課后思考題的方式鞏固知識點(diǎn)。

3.5 維生素類藥物的分析

維生素是維持人體正常代謝功能所必需的生物活性物質(zhì)，人體不能自行合成，只能從食物中獲取。教師以短視頻的方式導(dǎo)入微課內(nèi)容。視頻中指出人類常見的疾病中，大多數(shù)的疾病與維生素攝取不足有關(guān)，引出維生素類藥物質(zhì)量控制的重要性。維生素是個龐大的家族，現(xiàn)階段所知的維生素就有幾十種。微課以代表性和生物活性高的維生素A、B1、C、E的分析為例。教師根據(jù)維生素類藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，分析它們典型的理化性質(zhì)，與學(xué)生分別討論該類藥物代表性的鑒別、檢查和含量測定方法。值得注意的是，維生素A的特殊雜質(zhì)具有紫外吸收，會影響維生素A的紫外吸收光譜定量法，因此，常用三點(diǎn)校正法消除雜質(zhì)吸收產(chǎn)生的干擾。三點(diǎn)校正法的原理是本章教學(xué)的重難點(diǎn)。教師根據(jù)三點(diǎn)校正法適用條件逐步推導(dǎo)出最大吸收波長處吸光度的校正公式，校正后的吸光度可用于維生素A含量的計算，但需要強(qiáng)調(diào)維生素A原料藥和制劑含量計算方法的異同。最后，教師以介紹維生素類質(zhì)量分析的最新研究進(jìn)展、課程小結(jié)和布置思考題的方式結(jié)束本次微課教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課內(nèi)總結(jié)、課后思考、課外探究。

4 藥物分析系列微課教學(xué)應(yīng)用與評價

4.1 微課教學(xué)應(yīng)用

教師以超星學(xué)習(xí)通為載體，建立線上教學(xué)資源庫，上傳微課視頻，并將微課PPT、講稿、教案、案例等同步上傳，設(shè)置交流討論區(qū)、發(fā)布章節(jié)測驗，實(shí)現(xiàn)線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，并結(jié)合系列微課內(nèi)容，選用特定的章節(jié)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，實(shí)現(xiàn)微課助力翻轉(zhuǎn)課堂。在具體實(shí)施中，我們根據(jù)微課及其相應(yīng)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，由學(xué)生進(jìn)行提問、總結(jié)或知識拓展，師生集體討論，開放課堂教學(xué)。2021年3月至今，在藥物分析教學(xué)中，我們將系列微課線上教學(xué)資源應(yīng)用于1 000余名我院藥學(xué)專業(yè)、臨床藥學(xué)專業(yè)本科生，高職高專藥學(xué)專業(yè)學(xué)生及藥劑、藥物分析等藥學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生。學(xué)生通過系列微課進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后討論，結(jié)合線下課堂，順利完成了藥物分析學(xué)習(xí)。

4.2 微課教學(xué)評價

以提高學(xué)習(xí)興趣、保障學(xué)習(xí)質(zhì)量為目標(biāo)，教師將線上教學(xué)資源納入課程成績評定體系，將過程性評價貫穿教學(xué)的全過程。線上教學(xué)資源占學(xué)生期末總成績的30%，以微課視頻觀看、資源訪問、交流討論、章節(jié)測驗等為評價指標(biāo)，各項評價分?jǐn)?shù)根據(jù)權(quán)重由平臺自動計算得分。線下教學(xué)占比70%，以簽到、翻轉(zhuǎn)課堂匯報、學(xué)生出題、期末考試為評價指標(biāo)。

在課程結(jié)束后，教師設(shè)置調(diào)查問卷，收集學(xué)生反饋意見，進(jìn)行總結(jié)和反思，逐步優(yōu)化藥物分析微課內(nèi)容及其配套教學(xué)資源。與傳統(tǒng)的教學(xué)相比，學(xué)生普遍反饋基于藥物分析微課的線上及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式新穎、課堂有趣，希望更多的章節(jié)能采用這種授課模式。課程結(jié)束后，我們統(tǒng)計了兩種教學(xué)模式在期末考試中學(xué)生對特定章節(jié)知識點(diǎn)的得分情況。結(jié)果表明，基于藥物分析微課的線上及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的章節(jié)中，學(xué)生的平均得分更高。通過合理設(shè)計、有機(jī)融合線上線下混合式教學(xué)模式，我們將知識傳遞與學(xué)生綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)同頻共振，以增強(qiáng)學(xué)習(xí)主動性、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)質(zhì)量。

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境的便捷性和共享性，為師生提供了更加廣闊的教與學(xué)的空間。藥物分析系列微課的應(yīng)用能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，進(jìn)一步拓展教學(xué)和學(xué)習(xí)方式。經(jīng)過學(xué)生的使用和反饋，我們將不斷優(yōu)化和豐富藥物分析系列微課內(nèi)容及相關(guān)教學(xué)資源，以期服務(wù)于更多的藥學(xué)專業(yè)學(xué)生，滿足復(fù)合型藥學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。