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实验教学在中药分析中实践探究

2021-04-06 11:30 来源:中药学论文 人参与在线咨询

摘要:探索创新型设计性实验在中药学本科专业核心课程《中药分析》中有效合理应用,通过学情分析,实验方案设计、创新点陈述、答辩与修改,实验项目分工合作实施,撰写实验报告,实验成绩评分考核,调查回顾研究进行。结果表明该实验可以激发中药学专业学生在中药学相关知识的综合性应用、提高学习与设计的主动性、培养学生团队协作能力,也有利于PBL教学与TBL教学相结合,提高学生的创新思维能力、实验综合性设计能力、科研团队协作能力,提高教学实践能力,增强师生情谊从而实现“教”的反思和“学”的激情。

关键词:创新型设计性实验,实验教学,中药分析,实践探索

创新型设计性实验教学是中药学专业本科实践教学体系中的基础性部分[1],该教学在开拓学生创新思维、提高实验操作能力、培养科研团队协作能力等提升科学研究素质方面作用突出,并且有利于提高教学水平和质量[2]。《中药分析》为“十三五”规划教材,内容除了中药制剂内容外,还包括原料药材、中间体、成品的质量控制、药效物质基础、体内药物分析、中药新药研究及药品质量评价等,比《中药制剂分析》第9版教材的内容更加丰富,结构组成更加合理[3],它是中药类专业的专业课程与核心课程。为了适应中药产业现代化、国际化发展的需要,培养学生研究中药的创新性,理论联系实际的可操作性,团队协作中的组织性与合作性,我们对中药学专业及相关专业的《中药分析》实验进行改革,在传统验证性实验、设计性实验、综合性实验的基础上实现创新型与设计型相结合的创新型设计性实验从而拓宽学生中药学专业知识的深度与广度[4]。为此我们对2014级、2015级、2016级的中药学专业学生增设了《中药分析》创新型设计性实验教学18学时,以创新型设计性目标为PBL[5],团队合作创新为TBL[6],实习阶段调查该专业学生的表现情况而进一步验证其重要性和必要性。

1学情分析

《中药分析》是学生实习阶段从事中药学相关研究方向必备的专业知识,也是让毕业生今后能更好地从事相关药品检验工作必须掌握的专业核心课程。本课程一般授课对象是中药学专业大三的学生,学生已掌握了中药学、方剂学、生理学、病理学、中药药理学等学科的基本理论和知识,具备了实验操作技能的规范性和专业岗位职业能力,初步掌握了实验过程中解决问题的能力。21世纪的学生,对新事物反应快,思维活跃,信息来源渠道广,认知能力强,积累了相关基础知识,老师只要恰当引导,多举实例讲授,便能较好地完成创新型设计性实验[3]。

2教学规划与试行

2.1实验研究小组与实验研究项目的确定。实行课程教师责任制,教师群优化实验指导[7]。每位老师负责20~30位同学,若超过30人,需配备2名及以上教师负责,且有组长。同时实验带教老师根据中药前处理实验室面积,高效液相色谱仪、气相色谱仪、紫外可见分光光度计类别与数量向同学们汇报;同时告知学生每8~10人自由组成实验项目研究小组,每组确定组长、副组长;然后每组派人抽取实验研究项目。备选试验研究项目有:刺薏复方胶囊中紫丁香苷的含量测定、一测多评法测定大黄中4种不同类型成分的含量、淫羊藿中总黄酮含量的测定、丁香中丁香酚的含量测定、丹参(老燕讲)中多指标有效成分含量测定、双黄连口服液的质量检验、清开灵注射液指纹图谱的建立、黄连中总生物碱的含量测定等10个研究项目。最后告知学生每个实验项目实验室所提供的实验器材,包括对照品类别与数量、实验试剂、色谱柱类别与规格等。创新点的优越性包括提取方法、纯化方法、测定方法、测定条件、测试成分的有效性、测试内容的整体性等。

2.2文献查阅总结与实验方案撰写。各实验项目研究小组以CNKI、贵州省数字图书馆、PMC-NCBI、Sciencefinder为检索网站,以抽取的实验研究项目中的关键词为检索对象,查阅学习实验研究项目的中药有效成分或指标性成分的提取方法、纯化方法、浸出物测定方法、含量测定方法等中英文文献及相关专利。例如:正交试验—联合星点设计法优选猪牙皂提取工艺[8]、GC内标法测定复方愈酚麻黄糖浆中的薄荷脑含量[9]、HPLC法测定香苓开胃方中广藿香酮含量等相关文献[10]、HPLC法测定老燕讲中三种丹参酮的含量[11]等。实验研究小组组长通过微信线上打卡[4]、QQ交流、电话交流组织与监督实验研究小组成员,同时根据文献查阅内容撰写实验方案,其中包括实验成员、实验名称、实验目的、实验原理(包括中药的功能主治、指标成分或有效成分的结构特征、检测原理、定量原理)、仪器与材料、实验内容与步骤、创新点、数据处理、实验结果、讨论及注意事项,并制作PPT为汇报材料备用。

2.3实验方案设计汇报、创新点陈述、答辩与修改。在汇报前,各小组各自准备1本记录本并详细记录汇报及答辩情况。各实验项目研究小组随机抽取1人上讲台汇报实验设计方案,创新点陈述,限时5分钟汇报完毕。老师及其他各实验小组针对汇报内容提问1~2个问题,汇报小组回答问题,限时5分钟结束,最后答辩小组针对各组同学及老师的建议修改实验设计方案。

2.4实验项目分工合作及疑难问题讨论实施。2.4.1实验项目分工合作。各实验小组组长组织本组同学分工合作,确定试剂及对照品制备、样品提取及纯化、仪器操作、方法学测试及验证等试验步骤负责人。2.4.2实验疑难问题解决方案。在实验过程中如遇到仪器故障,首先应尝试组内讨论解决,如不能解决再请教老师。当实验测试结果严重偏离或无法进行测试时,应组织同学与老师集体讨论解决方案。例如:(1)紫外可见分光光度法中样品溶液或对照品溶液的测试范围选择;(2)反相高效液相色谱法测定含量时流动相及洗脱方式的选择;(3)气相色谱法中建立指纹图谱或特征图谱如何调整程序升温方式。

2.5撰写实验报告与心得体会。根据实验测试情况撰写实验报告。同时每人撰写1篇心得体会,其中包括在实验过程中遇到的困难及解决方法。

2.6实验成绩评分考核。根据《中药分析》实验评分标准并结合药学院实验课程考核办法,拟定为总计100分,其中实验方案设计、答辩情况和修改情况占比20%,实验项目研究操作占比30%,实验报告占比30%,团队合作能力占比10%,实验心得体会占比10%进行统分考核。

3调查回顾研究

经过创新型设计性实验在《中药分析实验》中的执行,2014级学生已毕业,2015级即将毕业,2016级正在实习。其中实习内容包括校内老师代教进行中药含量测定、中药指纹图谱建立、中药特征图谱建立、创制中药制剂、中药化学成分分离、药用植物鉴定、中药炮制分析、中药药理分析、药代动力学分析、体内药物分析等;实习单位有制药企业QC部、新药开发部、医院制剂实验室等。我们通过对同一实习单位的同一实习代教老师采用问卷调查、电话采访、QQ交流、微信交谈近三年中药学专业实习学生的表现,发现2016级中药学专业的学生较上两级的同学能更快地投入到研究领域中、解决问题的能力更强,并更具有创新性。

4结论

实验教学主要有验证性实验、设计性实验、综合性实验、创新型设计性实验[12]。而创新型设计性实验是PBL教学与TBL教学相结合,是以创新能力的培养和提高为目标,将学生与教师都纳入了开放的教学情景中,学生经历了实验团队的建立、实验组织者与协调人员的确定、实验选题、文献查阅与分析、实验方案撰写与创新点的提出、实验方案的论证、实验方案的实施与讨论、实验结果分析、实验报告的制定、心得体会的撰写的科学研究整体过程。通过创新型设计性实验的开展,学生以“研究者”、老师以“导师”的角色参与,老师与学生互动,完善方案合理实施[13]。在实验中有利于提高学生的创新思维能力、实验综合性设计能力、实验操作能力、科研团队协作能力,增强团队意识,提高教学实践能力,同时增强师生学术交流从而实现“教”的反思和“学”的激情。

作者:邵进明 龙毅 杨菁 隋怡 陈彦平 高建梅 蒙明德 杨武德 单位:贵州中医药大学药学院

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