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摘要:探索創(chuàng)新型設計性實驗在中藥學本科專業(yè)核心課程《中藥分析》中有效合理應用,通過學情分析,實驗方案設計、創(chuàng)新點陳述、答辯與修改,實驗項目分工合作實施,撰寫實驗報告,實驗成績評分考核,調查回顧研究進行。結果表明該實驗可以激發(fā)中藥學專業(yè)學生在中藥學相關知識的綜合性應用、提高學習與設計的主動性、培養(yǎng)學生團隊協作能力,也有利于PBL教學與TBL教學相結合,提高學生的創(chuàng)新思維能力、實驗綜合性設計能力、科研團隊協作能力,提高教學實踐能力,增強師生情誼從而實現“教”的反思和“學”的激情。
關鍵詞:創(chuàng)新型設計性實驗,實驗教學,中藥分析,實踐探索
創(chuàng)新型設計性實驗教學是中藥學專業(yè)本科實踐教學體系中的基礎性部分[1],該教學在開拓學生創(chuàng)新思維、提高實驗操作能力、培養(yǎng)科研團隊協作能力等提升科學研究素質方面作用突出,并且有利于提高教學水平和質量[2]。《中藥分析》為“十三五”規(guī)劃教材,內容除了中藥制劑內容外,還包括原料藥材、中間體、成品的質量控制、藥效物質基礎、體內藥物分析、中藥新藥研究及藥品質量評價等,比《中藥制劑分析》第9版教材的內容更加豐富,結構組成更加合理[3],它是中藥類專業(yè)的專業(yè)課程與核心課程。為了適應中藥產業(yè)現代化、國際化發(fā)展的需要,培養(yǎng)學生研究中藥的創(chuàng)新性,理論聯系實際的可操作性,團隊協作中的組織性與合作性,我們對中藥學專業(yè)及相關專業(yè)的《中藥分析》實驗進行改革,在傳統(tǒng)驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗的基礎上實現創(chuàng)新型與設計型相結合的創(chuàng)新型設計性實驗從而拓寬學生中藥學專業(yè)知識的深度與廣度[4]。為此我們對2014級、2015級、2016級的中藥學專業(yè)學生增設了《中藥分析》創(chuàng)新型設計性實驗教學18學時,以創(chuàng)新型設計性目標為PBL[5],團隊合作創(chuàng)新為TBL[6],實習階段調查該專業(yè)學生的表現情況而進一步驗證其重要性和必要性。
1學情分析
《中藥分析》是學生實習階段從事中藥學相關研究方向必備的專業(yè)知識,也是讓畢業(yè)生今后能更好地從事相關藥品檢驗工作必須掌握的專業(yè)核心課程。本課程一般授課對象是中藥學專業(yè)大三的學生,學生已掌握了中藥學、方劑學、生理學、病理學、中藥藥理學等學科的基本理論和知識,具備了實驗操作技能的規(guī)范性和專業(yè)崗位職業(yè)能力,初步掌握了實驗過程中解決問題的能力。21世紀的學生,對新事物反應快,思維活躍,信息來源渠道廣,認知能力強,積累了相關基礎知識,老師只要恰當引導,多舉實例講授,便能較好地完成創(chuàng)新型設計性實驗[3]。
2教學規(guī)劃與試行
2.1實驗研究小組與實驗研究項目的確定。實行課程教師責任制,教師群優(yōu)化實驗指導[7]。每位老師負責20~30位同學,若超過30人,需配備2名及以上教師負責,且有組長。同時實驗帶教老師根據中藥前處理實驗室面積,高效液相色譜儀、氣相色譜儀、紫外可見分光光度計類別與數量向同學們匯報;同時告知學生每8~10人自由組成實驗項目研究小組,每組確定組長、副組長;然后每組派人抽取實驗研究項目。備選試驗研究項目有:刺薏復方膠囊中紫丁香苷的含量測定、一測多評法測定大黃中4種不同類型成分的含量、淫羊藿中總黃酮含量的測定、丁香中丁香酚的含量測定、丹參(老燕講)中多指標有效成分含量測定、雙黃連口服液的質量檢驗、清開靈注射液指紋圖譜的建立、黃連中總生物堿的含量測定等10個研究項目。最后告知學生每個實驗項目實驗室所提供的實驗器材,包括對照品類別與數量、實驗試劑、色譜柱類別與規(guī)格等。創(chuàng)新點的優(yōu)越性包括提取方法、純化方法、測定方法、測定條件、測試成分的有效性、測試內容的整體性等。
2.2文獻查閱總結與實驗方案撰寫。各實驗項目研究小組以CNKI、貴州省數字圖書館、PMC-NCBI、Sciencefinder為檢索網站,以抽取的實驗研究項目中的關鍵詞為檢索對象,查閱學習實驗研究項目的中藥有效成分或指標性成分的提取方法、純化方法、浸出物測定方法、含量測定方法等中英文文獻及相關專利。例如:正交試驗—聯合星點設計法優(yōu)選豬牙皂提取工藝[8]、GC內標法測定復方愈酚麻黃糖漿中的薄荷腦含量[9]、HPLC法測定香苓開胃方中廣藿香酮含量等相關文獻[10]、HPLC法測定老燕講中三種丹參酮的含量[11]等。實驗研究小組組長通過微信線上打卡[4]、QQ交流、電話交流組織與監(jiān)督實驗研究小組成員,同時根據文獻查閱內容撰寫實驗方案,其中包括實驗成員、實驗名稱、實驗目的、實驗原理(包括中藥的功能主治、指標成分或有效成分的結構特征、檢測原理、定量原理)、儀器與材料、實驗內容與步驟、創(chuàng)新點、數據處理、實驗結果、討論及注意事項,并制作PPT為匯報材料備用。
2.3實驗方案設計匯報、創(chuàng)新點陳述、答辯與修改。在匯報前,各小組各自準備1本記錄本并詳細記錄匯報及答辯情況。各實驗項目研究小組隨機抽取1人上講臺匯報實驗設計方案,創(chuàng)新點陳述,限時5分鐘匯報完畢。老師及其他各實驗小組針對匯報內容提問1~2個問題,匯報小組回答問題,限時5分鐘結束,最后答辯小組針對各組同學及老師的建議修改實驗設計方案。
2.4實驗項目分工合作及疑難問題討論實施。2.4.1實驗項目分工合作。各實驗小組組長組織本組同學分工合作,確定試劑及對照品制備、樣品提取及純化、儀器操作、方法學測試及驗證等試驗步驟負責人。2.4.2實驗疑難問題解決方案。在實驗過程中如遇到儀器故障,首先應嘗試組內討論解決,如不能解決再請教老師。當實驗測試結果嚴重偏離或無法進行測試時,應組織同學與老師集體討論解決方案。例如:(1)紫外可見分光光度法中樣品溶液或對照品溶液的測試范圍選擇;(2)反相高效液相色譜法測定含量時流動相及洗脫方式的選擇;(3)氣相色譜法中建立指紋圖譜或特征圖譜如何調整程序升溫方式。
2.5撰寫實驗報告與心得體會。根據實驗測試情況撰寫實驗報告。同時每人撰寫1篇心得體會,其中包括在實驗過程中遇到的困難及解決方法。
2.6實驗成績評分考核。根據《中藥分析》實驗評分標準并結合藥學院實驗課程考核辦法,擬定為總計100分,其中實驗方案設計、答辯情況和修改情況占比20%,實驗項目研究操作占比30%,實驗報告占比30%,團隊合作能力占比10%,實驗心得體會占比10%進行統(tǒng)分考核。
3調查回顧研究
經過創(chuàng)新型設計性實驗在《中藥分析實驗》中的執(zhí)行,2014級學生已畢業(yè),2015級即將畢業(yè),2016級正在實習。其中實習內容包括校內老師代教進行中藥含量測定、中藥指紋圖譜建立、中藥特征圖譜建立、創(chuàng)制中藥制劑、中藥化學成分分離、藥用植物鑒定、中藥炮制分析、中藥藥理分析、藥代動力學分析、體內藥物分析等;實習單位有制藥企業(yè)QC部、新藥開發(fā)部、醫(yī)院制劑實驗室等。我們通過對同一實習單位的同一實習代教老師采用問卷調查、電話采訪、QQ交流、微信交談近三年中藥學專業(yè)實習學生的表現,發(fā)現2016級中藥學專業(yè)的學生較上兩級的同學能更快地投入到研究領域中、解決問題的能力更強,并更具有創(chuàng)新性。
4結論
實驗教學主要有驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗、創(chuàng)新型設計性實驗[12]。而創(chuàng)新型設計性實驗是PBL教學與TBL教學相結合,是以創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高為目標,將學生與教師都納入了開放的教學情景中,學生經歷了實驗團隊的建立、實驗組織者與協調人員的確定、實驗選題、文獻查閱與分析、實驗方案撰寫與創(chuàng)新點的提出、實驗方案的論證、實驗方案的實施與討論、實驗結果分析、實驗報告的制定、心得體會的撰寫的科學研究整體過程。通過創(chuàng)新型設計性實驗的開展,學生以“研究者”、老師以“導師”的角色參與,老師與學生互動,完善方案合理實施[13]。在實驗中有利于提高學生的創(chuàng)新思維能力、實驗綜合性設計能力、實驗操作能力、科研團隊協作能力,增強團隊意識,提高教學實踐能力,同時增強師生學術交流從而實現“教”的反思和“學”的激情。
作者:邵進明 龍毅 楊菁 隋怡 陳彥平 高建梅 蒙明德 楊武德 單位:貴州中醫(yī)藥大學藥學院