地方医学院校中药学专业仪器分析教学改革*

刘德胜 赵娟娟 寇立娟

（滨州医学院药学院药物分析教研室，山东 烟台 264003）

仪器分析是滨州医学院中药学专业课程体系中的重要组成部分，教学内容主要包括光谱学与色谱学等理论性、实践性和实用性很强的知识体系，可为专业后续核心课程的学习奠定重要基础，对提高中药学毕业生的培养质量起到至关重要的作用[1-3]。然而，按照传统教育模式讲授“原理、仪器、应用”后，发现学生兴趣不够浓厚，参与知识建构的主动性和积极性不够，且在具体应用中不能独立灵活运用所学理论知识去解决实际问题，达不到预期效果。传统教育方法很难调动学生学习主动性、自觉性和积极性，很容易造成学生死记硬背，难以学以致用，更不用说创新能力和创造思维的培养了。如何培养学生善于探索、分析问题的能力，并充分利用所学知识提出解决问题的方法，从而培养合格的中药学专业人才是当下教学中面临的重要课题。近年来，滨州医学院立足服务地方医药经济发展对中药学人才知识体系与实践能力的需求，结合授课教师自身科学研究，充分利用办学驻地丰富医药健康行业产业资源，开展教学改革探索与实践，在地方医学院校中培养适应区域经济发展需求的、具有创新能力的应用型中药学专业人才方面取得了良好的效果。

1 仪器分析在中药学专业中的教学现状

1.1 地位重要 内容抽象难懂 仪器分析教学内容是后续核心新课程中药分析、中药化学、中药鉴别等课程的重要铺垫内容，相关研究方法在临床中药学、中药药理学等课程中也有广泛的应用。

然而，该部分内容由于涉及比较抽象晦涩的量子力学、电磁学、分子间作用力等微观世界方面的知识，直观演示法仅仅能够显示表面现象。而且，知识模块之间前后衔接联系紧密，形成一个有机而灵活的整体，前面知识对后续内容有极大的铺垫和支持作用。因而一旦在学习过程中有所松懈或理解不透，很难理解后续知识内容，很容易形成不良链式反应。这往往导致学生在学习过程中处于被动状态，同时对知识运用也不够灵活，不能随机应变解决实际问题，影响了教学效果。

1.2 学时有限 大型仪器设备少 光谱学和色谱学的知识教学内容较多、繁琐，信息量大，然而学时有限，传统授课模式很难培养学生的创新能力和创造性思维。另外，尽管有的地方医学院校大型仪器设备在这几年得到了改善，但依旧面临着“数量少、价格昂贵、维修成本高、操作繁琐、共享难”等普遍共有困境，这就很难保证学生有充足的时间接触大型仪器。

1.3 理论与实际脱节 不能满足产业需求 地方医学院校由于教学资源所限，教学过程绝大多数情况下在校内执行。相对封闭的环境下，学生知识能力和知识体系的构建很大程度上依赖于教材、文献以及教师个人知识积累，教育过程与外界经济社会沟通联络较少，缺乏用人单位的参与及建议。在药物一致性评价以及地方政府大力发展中医药健康产业背景下，区域经济中蓬勃发展的中医药健康产业对中药学专业学生运用现代仪器解决实际问题的能力提出了更高要求。

1.4 前沿知识导入不够 教学模式单一 目前对仪器分析这部分内容的讲授依然采用传统的、体系比较完善的教材，这样的教材相对来说创新性较低；在思维惯性条件下，没有制度保障，授课教师很难将光谱学和色谱学的前沿知识纳入课堂，这很难开拓学生学术视野，也很难培养他们的创新精神。教学过程以传统的满堂灌为主，师生之间的互动较少，留给学生思考的时间不够，不能形成师生之间有效互动，难以产生思想碰撞火花，限制了学生发散思维的培养。

2 仪器分析教学改革与探索

2.1 更加贴近专业的教育教学理念 教育教学过程牢固树立“以学生为中心，教学服务专业”“致力于培养社会发展需求”新型人才的教育教学理念。滨州医学院药物分析教研室为药学、生物制药、制药工程、生物技术、医学检验以及中药学6 个专业讲授仪器分析，这要求授课教师不能“一套授课模式包打天下”。要针对中药学专业特点进行知识讲授，以激发学生学习兴趣与主动性[4]。例如介绍紫外可见分光光度法（UV-Vis）在中药鉴别中的应用，哪些成分可以使用UV-Vis 法进行测定；红外光谱（IR）在中药指纹图谱、中药质量评价中的应用；核磁共振波谱法（NMR）在确定中药及复方的指纹图谱以及药物含量测定应用；质谱（MS）技术在传统中药的质量控制、中药鉴别方面的应用；联系色谱技术在中药真伪鉴别、质量标准制定等方面的应用。通过紧密联系仪器分析在中药学研究中的应用，开阔了学生视野，增强了重视程度，促使其主动学习。

2.2 采用多元化教学模式 改变传统的课堂教学模式，探索多种灵活有效的教学形式。教学过程中不拘泥于固定形式，根据章节内容和特点选择适合的教学方法，引导学生积极思考、自主学习，增强师生交流，促进教学相长。（1）各论中仪器分析知识原理部分，难度较大，以传统教学法（Lecture-based learning，LBL）为主，考虑到这种授课方式学生参与率较低，知识比较枯燥，应该在授课之前创设联系生活或学习紧密的问题情景。例如将酸碱滴定常用显色剂（石蕊、甲基橙、甲基红、酚酞、二苯胺等）在不用pH 值下的显色及其变化原因作为问题导入UVVis 章节、假酒中甲醇含量测定导入GC 章节等，激发学生的求知欲，培养学生探索精神。（2）仪器分析各种光谱学、色谱学方法的具体应用授课时应尽量选用案例教学（Case-based learning，CBL），前后4 人一组，运用对分课程教学方法，以当前人们比较关注的、与日常生活联系比较紧密的实际案例引导学生积极思考、讨论，解决实际问题，强化了学生对理论知识的理解、掌握和灵活运用，培养了学生创新性思维和创造性能力。例如在红外光谱部分内容，引入齐二药假药案例，让学生运用IR 知识鉴别二甘醇和丙二醇；运用AAS 知识讨论食品或者中药中的有害重金属的检测及含量测定的方法；利用NMR 知识解决中药活性成分的平面结构等；手性药物拆分方法讨论；张裕葡萄酒中农药残留的检测方法等。案例教学充分发挥雨课堂作用与特点，让学生积极参与讨论过程，增强师生互动。（3）充分运用“比较法”教学，将前后知识网格化、逻辑化和系统化，帮助学生把握知识的内部联系，提高教学效率和质量。例如围绕“能级跃迁”这个知识点比较UV-Vis、IR、NMR、FS、AAS 这些光谱法的产生原理，与之对应的波长范围、在药物研究中的用途；比较上述光谱法与MS 产生的差异，说明MS 从原理上来讲不属于光谱学范畴。比较GC 与HPLC 原理、仪器构造、适用范围之间的异同等。通过比较，增强学生内化吸收前后知识的能力，培养其积极思考、分析问题和解决问题的能力。（4）鼓励学生组建科研小组，积极参加大学生科技创新计划。通过大学生科技创新计划，增加学生对理论知识的理解，改变思维定势，培养学生创新、应用能力以及团队协作能力，为后续毕业设计奠定良好的基础。（5）实验过程中，引入虚拟仿真实验教学技术辅助实验教学。针对大型仪器设备数量少导致正常教学时段内学生实际操作仪器不充分的现状。例如质谱和核磁共振技术，由于条件所限，仅能带领学生观摩一次，学生无法亲自操作，尝试将仿真软件模拟各种大型实验设备实验环境，学生可以利用仿真实验进行相关操作，学习样品处理方法，仪器构造、原理和使用方法。这样每位学生都可以进行这些大型仪器虚拟操作。可明显促进学生对该部分知识的理解[5]。

2.3 校企融合办学 学院不断加强与社会的联系及合作，充分利用办学驻地丰富医药健康产业资源，和70 多家医药行业企业建立校企合作的理事会制度，汇聚学校、企业、社会三方资源，打造了“协同育人”平台，着眼提高人才培养质量，积极探索人才培养新机制。在此基础上，仪器分析课堂充分利用学院打造的校企融合办学平台，将合作企业烟台渤海制药企业案例，例如通痹胶囊生物碱类成分的HPLC 指纹图谱研究、补气活血胶囊的质量标准研究等[6，7]，引入理论课堂进行分析或以合适的方式引入实验实践活动，拉近校园教学与医药市场、医药行业的距离，让生涩枯燥的理论知识变得鲜活起来，促进学生解决实际问题的能力和水平地提升；积极聘请知名医药企业研发人员进入课堂、做报告，开拓本科学生眼界。同时，充分利用企业大型仪器设备，带领学生见习、实习，创造比较充分接触使用仪器的机会和时间，让学生了解仪器的工作原理和使用方法，进而掌握先进的实验技能，提高学生动手能力。

2.4 提高教师素质 不断提升药物分析课程体系教师科研素质、解决实际问题的能力，坚持“科研促教学、科研反哺教学”。结合教师科研工作，积极将科研活动中的新成果、新技术、新理论等学科发展前沿作为教学案例融入课堂教学中[8]，不断提高人才培养质量和办学水平。将操作可行的科研成果应用到仪器分析课程教学中，例如，利用UV-Vis 波谱追踪骨架相同的天然产物，并利用色谱法进行分离；质谱技术在中药指纹图谱研究中的应用、中药有效成分在体内的代谢等。让学生切实感受到仪器分析在整个中药学教育和应用中的巨大作用，激发学生学习动力。

鼓励青年教师到中医药企业、医院药学部等对口部门实践锻炼，了解企业行业对专业人才仪器分析方面的素质需求、熟悉仪器分析在企业行业中的具体应用。这有利于教师更新教育教学理念，收集更多极富实践性的教学案例，使得教学目的性更强、更富针对性。

3 改革成效

3.1 调动了学生学习的主动性 针对2017、2018 和2019 级中药学学生专业问卷调查，相对于传统教学模式，学生们认为仪器分析教学改革有利于激发学生学习兴趣，提高了学生创新思维和动手实践能力。此外，教学过程中运用到的反转课堂、对分课程等教学模式能够充分挖掘“小团队”的合作能力，提高了学生们之间的沟通与交流能力、表达能力以及查阅资料的能力。见表1。

表1 仪器分析教学改革药学类专业学生满意率调查问卷(%)

3.2 提高了学生运用理论知识分析解决实际问题的能力增强了学生的动手能力 近几年，滨州医学院药物分析、中药学教研室从事中药及相关分析工作室教师每年都申报各种级别的大学生科技创新计划项目，每年约有80%的学生参与中药分析、中药化学等与光谱学、色谱学密切相关的科研项目，这大大促进了学生对仪器分析知识的理解和应用，有利于培养学生科学思维方法和基本学术素养。