地方醫學院校中藥學專業儀器分析教學改革*

劉德勝 趙娟娟 寇立娟

（濱州醫學院藥學院藥物分析教研室，山東 煙臺 264003）

儀器分析是濱州醫學院中藥學專業課程體系中的重要組成部分，教學內容主要包括光譜學與色譜學等理論性、實踐性和實用性很強的知識體系，可為專業后續核心課程的學習奠定重要基礎，對提高中藥學畢業生的培養質量起到至關重要的作用[1-3]。然而，按照傳統教育模式講授“原理、儀器、應用”后，發現學生興趣不夠濃厚，參與知識建構的主動性和積極性不夠，且在具體應用中不能獨立靈活運用所學理論知識去解決實際問題，達不到預期效果。傳統教育方法很難調動學生學習主動性、自覺性和積極性，很容易造成學生死記硬背，難以學以致用，更不用說創新能力和創造思維的培養了。如何培養學生善于探索、分析問題的能力，并充分利用所學知識提出解決問題的方法，從而培養合格的中藥學專業人才是當下教學中面臨的重要課題。近年來，濱州醫學院立足服務地方醫藥經濟發展對中藥學人才知識體系與實踐能力的需求，結合授課教師自身科學研究，充分利用辦學駐地豐富醫藥健康行業產業資源，開展教學改革探索與實踐，在地方醫學院校中培養適應區域經濟發展需求的、具有創新能力的應用型中藥學專業人才方面取得了良好的效果。

1 儀器分析在中藥學專業中的教學現狀

1.1 地位重要 內容抽象難懂 儀器分析教學內容是后續核心新課程中藥分析、中藥化學、中藥鑒別等課程的重要鋪墊內容，相關研究方法在臨床中藥學、中藥藥理學等課程中也有廣泛的應用。

然而，該部分內容由于涉及比較抽象晦澀的量子力學、電磁學、分子間作用力等微觀世界方面的知識，直觀演示法僅僅能夠顯示表面現象。而且，知識模塊之間前后銜接聯系緊密，形成一個有機而靈活的整體，前面知識對后續內容有極大的鋪墊和支持作用。因而一旦在學習過程中有所松懈或理解不透，很難理解后續知識內容，很容易形成不良鏈式反應。這往往導致學生在學習過程中處于被動狀態，同時對知識運用也不夠靈活，不能隨機應變解決實際問題，影響了教學效果。

1.2 學時有限 大型儀器設備少 光譜學和色譜學的知識教學內容較多、繁瑣，信息量大，然而學時有限，傳統授課模式很難培養學生的創新能力和創造性思維。另外，盡管有的地方醫學院校大型儀器設備在這幾年得到了改善，但依舊面臨著“數量少、價格昂貴、維修成本高、操作繁瑣、共享難”等普遍共有困境，這就很難保證學生有充足的時間接觸大型儀器。

1.3 理論與實際脫節 不能滿足產業需求 地方醫學院校由于教學資源所限，教學過程絕大多數情況下在校內執行。相對封閉的環境下，學生知識能力和知識體系的構建很大程度上依賴于教材、文獻以及教師個人知識積累，教育過程與外界經濟社會溝通聯絡較少，缺乏用人單位的參與及建議。在藥物一致性評價以及地方政府大力發展中醫藥健康產業背景下，區域經濟中蓬勃發展的中醫藥健康產業對中藥學專業學生運用現代儀器解決實際問題的能力提出了更高要求。

1.4 前沿知識導入不夠 教學模式單一 目前對儀器分析這部分內容的講授依然采用傳統的、體系比較完善的教材，這樣的教材相對來說創新性較低；在思維慣性條件下，沒有制度保障，授課教師很難將光譜學和色譜學的前沿知識納入課堂，這很難開拓學生學術視野，也很難培養他們的創新精神。教學過程以傳統的滿堂灌為主，師生之間的互動較少，留給學生思考的時間不夠，不能形成師生之間有效互動，難以產生思想碰撞火花，限制了學生發散思維的培養。

2 儀器分析教學改革與探索

2.1 更加貼近專業的教育教學理念 教育教學過程牢固樹立“以學生為中心，教學服務專業”“致力于培養社會發展需求”新型人才的教育教學理念。濱州醫學院藥物分析教研室為藥學、生物制藥、制藥工程、生物技術、醫學檢驗以及中藥學6 個專業講授儀器分析，這要求授課教師不能“一套授課模式包打天下”。要針對中藥學專業特點進行知識講授，以激發學生學習興趣與主動性[4]。例如介紹紫外可見分光光度法（UV-Vis）在中藥鑒別中的應用，哪些成分可以使用UV-Vis 法進行測定；紅外光譜（IR）在中藥指紋圖譜、中藥質量評價中的應用；核磁共振波譜法（NMR）在確定中藥及復方的指紋圖譜以及藥物含量測定應用；質譜（MS）技術在傳統中藥的質量控制、中藥鑒別方面的應用；聯系色譜技術在中藥真偽鑒別、質量標準制定等方面的應用。通過緊密聯系儀器分析在中藥學研究中的應用，開闊了學生視野，增強了重視程度，促使其主動學習。

2.2 采用多元化教學模式 改變傳統的課堂教學模式，探索多種靈活有效的教學形式。教學過程中不拘泥于固定形式，根據章節內容和特點選擇適合的教學方法，引導學生積極思考、自主學習，增強師生交流，促進教學相長。（1）各論中儀器分析知識原理部分，難度較大，以傳統教學法（Lecture-based learning，LBL）為主，考慮到這種授課方式學生參與率較低，知識比較枯燥，應該在授課之前創設聯系生活或學習緊密的問題情景。例如將酸堿滴定常用顯色劑（石蕊、甲基橙、甲基紅、酚酞、二苯胺等）在不用pH 值下的顯色及其變化原因作為問題導入UVVis 章節、假酒中甲醇含量測定導入GC 章節等，激發學生的求知欲，培養學生探索精神。（2）儀器分析各種光譜學、色譜學方法的具體應用授課時應盡量選用案例教學（Case-based learning，CBL），前后4 人一組，運用對分課程教學方法，以當前人們比較關注的、與日常生活聯系比較緊密的實際案例引導學生積極思考、討論，解決實際問題，強化了學生對理論知識的理解、掌握和靈活運用，培養了學生創新性思維和創造性能力。例如在紅外光譜部分內容，引入齊二藥假藥案例，讓學生運用IR 知識鑒別二甘醇和丙二醇；運用AAS 知識討論食品或者中藥中的有害重金屬的檢測及含量測定的方法；利用NMR 知識解決中藥活性成分的平面結構等；手性藥物拆分方法討論；張裕葡萄酒中農藥殘留的檢測方法等。案例教學充分發揮雨課堂作用與特點，讓學生積極參與討論過程，增強師生互動。（3）充分運用“比較法”教學，將前后知識網格化、邏輯化和系統化，幫助學生把握知識的內部聯系，提高教學效率和質量。例如圍繞“能級躍遷”這個知識點比較UV-Vis、IR、NMR、FS、AAS 這些光譜法的產生原理，與之對應的波長范圍、在藥物研究中的用途；比較上述光譜法與MS 產生的差異，說明MS 從原理上來講不屬于光譜學范疇。比較GC 與HPLC 原理、儀器構造、適用范圍之間的異同等。通過比較，增強學生內化吸收前后知識的能力，培養其積極思考、分析問題和解決問題的能力。（4）鼓勵學生組建科研小組，積極參加大學生科技創新計劃。通過大學生科技創新計劃，增加學生對理論知識的理解，改變思維定勢，培養學生創新、應用能力以及團隊協作能力，為后續畢業設計奠定良好的基礎。（5）實驗過程中，引入虛擬仿真實驗教學技術輔助實驗教學。針對大型儀器設備數量少導致正常教學時段內學生實際操作儀器不充分的現狀。例如質譜和核磁共振技術，由于條件所限，僅能帶領學生觀摩一次，學生無法親自操作，嘗試將仿真軟件模擬各種大型實驗設備實驗環境，學生可以利用仿真實驗進行相關操作，學習樣品處理方法，儀器構造、原理和使用方法。這樣每位學生都可以進行這些大型儀器虛擬操作?？擅黠@促進學生對該部分知識的理解[5]。

2.3 校企融合辦學 學院不斷加強與社會的聯系及合作，充分利用辦學駐地豐富醫藥健康產業資源，和70 多家醫藥行業企業建立校企合作的理事會制度，匯聚學校、企業、社會三方資源，打造了“協同育人”平臺，著眼提高人才培養質量，積極探索人才培養新機制。在此基礎上，儀器分析課堂充分利用學院打造的校企融合辦學平臺，將合作企業煙臺渤海制藥企業案例，例如通痹膠囊生物堿類成分的HPLC 指紋圖譜研究、補氣活血膠囊的質量標準研究等[6，7]，引入理論課堂進行分析或以合適的方式引入實驗實踐活動，拉近校園教學與醫藥市場、醫藥行業的距離，讓生澀枯燥的理論知識變得鮮活起來，促進學生解決實際問題的能力和水平地提升；積極聘請知名醫藥企業研發人員進入課堂、做報告，開拓本科學生眼界。同時，充分利用企業大型儀器設備，帶領學生見習、實習，創造比較充分接觸使用儀器的機會和時間，讓學生了解儀器的工作原理和使用方法，進而掌握先進的實驗技能，提高學生動手能力。

2.4 提高教師素質 不斷提升藥物分析課程體系教師科研素質、解決實際問題的能力，堅持“科研促教學、科研反哺教學”。結合教師科研工作，積極將科研活動中的新成果、新技術、新理論等學科發展前沿作為教學案例融入課堂教學中[8]，不斷提高人才培養質量和辦學水平。將操作可行的科研成果應用到儀器分析課程教學中，例如，利用UV-Vis 波譜追蹤骨架相同的天然產物，并利用色譜法進行分離；質譜技術在中藥指紋圖譜研究中的應用、中藥有效成分在體內的代謝等。讓學生切實感受到儀器分析在整個中藥學教育和應用中的巨大作用，激發學生學習動力。

鼓勵青年教師到中醫藥企業、醫院藥學部等對口部門實踐鍛煉，了解企業行業對專業人才儀器分析方面的素質需求、熟悉儀器分析在企業行業中的具體應用。這有利于教師更新教育教學理念，收集更多極富實踐性的教學案例，使得教學目的性更強、更富針對性。

3 改革成效

3.1 調動了學生學習的主動性 針對2017、2018 和2019 級中藥學學生專業問卷調查，相對于傳統教學模式，學生們認為儀器分析教學改革有利于激發學生學習興趣，提高了學生創新思維和動手實踐能力。此外，教學過程中運用到的反轉課堂、對分課程等教學模式能夠充分挖掘“小團隊”的合作能力，提高了學生們之間的溝通與交流能力、表達能力以及查閱資料的能力。見表1。

表1 儀器分析教學改革藥學類專業學生滿意率調查問卷(%)

3.2 提高了學生運用理論知識分析解決實際問題的能力增強了學生的動手能力 近幾年，濱州醫學院藥物分析、中藥學教研室從事中藥及相關分析工作室教師每年都申報各種級別的大學生科技創新計劃項目，每年約有80%的學生參與中藥分析、中藥化學等與光譜學、色譜學密切相關的科研項目，這大大促進了學生對儀器分析知識的理解和應用，有利于培養學生科學思維方法和基本學術素養。