不同类型项目在“药物分析实验”课中开设探析

作者: 段效晖 周安 张云静

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[摘 要] 在广泛强调综合设计性实验设置必要性的当下,从学生学习意愿的角度,调研了学生对于综合设计性实验的了解程度和参与意愿。提出了实验课程项目的设置安排,应建立在各专业人才培养方案、培养目标的基础上,通过明确、分析专业课程类型,基于课程在课程体系中的定位,综合考量综合设计性实验占比的设置。旨在不增加学生课堂内学习负担的基础上,合理设置综合设计性实验开展方式,提高实验课程在创造性和主观能动性上的培养目标。

[关键词] 药物分析;实验教学;问卷调查;人才培养;综合设计性实验

[基金项目] 2020年度安徽中医药大学校级教学研究项目“‘药物分析实验’综合设计性实验项目改革研究”(2020xjjy_yb014);2021年度安徽省质量工程项目“金课背景下‘药物分析’线上线下混合式教学模式的构建与实施”(2021jyxm796)

[作者简介] 段效晖(1993—),女,安徽合肥人,硕士,安徽中医药大学药学院实验师,主要从事药物新剂型研究、实验教学管理研究;周 安(1979—),男,安徽合肥人,博士,安徽中医药大学药学院教授(通信作者),主要从事药物分析新技术和方法研究、中药质量控制与评价研究;张云静(1982—),女,安徽合肥人,博士,安徽中医药大学药学院副教授,主要从事现代药物分析研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)08-0096-05 [收稿日期] 2023-12-08

药物分析是药学科学的重要分支学科之一,也是药学研究的重要技术手段。实践教学是“药物分析”课程的重要组成部分,通过实验教学,将基础理论知识与实践操作技能两部分的学习内容进行有机结合,即通过理论联系实际的手段,充分培养学生分析问题、解决问题的能力[1-2]。

安徽中医药大学药学院“药物分析实验”课程主要面向药学、药物制剂、制药工程、生物制药四个专业,在大三上、下学期开设,其中药学、药物制剂专业及药学专升本共开设10个实验,独立成课,每学年的上课人数约为300人;制药工程、生物制药专业共开设4个实验,每学年的上课人数约为90人。本次问卷向2018级药学专业学生、2019—2021级各专业学生随机发放,通过问卷调研,共获得了200个学生样本数据,其中参与过“药物分析实验”课的学生共计82人次,目前均已步入实习岗位。

一、现有实验教学模式

本实验课开设学期为第5、6学期,当前阶段的学生已完成基础课程的学习,掌握基本实验操作技能,有一定的自主学习能力,满足综合设计性实验开设的学情需要。当前的实验项目设置以验证性实验为主,综合设计性实验为辅。实验课程教学大纲在教学内容上的安排,以提高学生操作技能、熟悉药物分析实验流程为主要教学目标,重在培养学生的动手操作技能,适当拔高学生的自主学习能力与实验设计思维,故教学项目设置与教学方法相对传统[3]。

在我院常规的实验教学中,验证性实验课的流程主要为:学生自主完成课前预习,实验课上教师对知识点进行讲解,学生对照课本并在教师指导下完成实验操作,课后撰写实验报告。对药学专业开设的综合设计性实验为复方阿司匹林片的分析实验,要求2人一组完成片剂中阿司匹林的含量测定。自编讲义中仅提供了常见的测量方法,未提供测量步骤及对应参数。要求学生通过课前预习确定具体实验步骤,并当堂完成实验操作、撰写实验报告,通过计算得到最终结果。

总体而言,目前实验课程的综合设计性实验设置相对简单,学生在该实验学习过程中,能适当锻炼学习自主性,但整体学习过程依赖于教师对知识点的讲解,实验操作的完成相对机械。在这样的实践学习过程中,学生难以深入思考,科学思维的锻炼与培养效果有限[4]。

在调查中发现,已开展“药物分析实验”课程的药学专业学生,对该课程总体满意度较高。满意度按满分10分计,平均分达8.83分,其中满意度在8分及以上的学生比例达84%,最低分为2分,仅1人,不满意原因未详细说明。满意度占比情况如图1所示。该部分学生目前已进入实验室或企业参与实习,结合对往届药学专业毕业生的麦克斯数据分析,企业对学生的满意度较高,从侧面说明了该专业学生专业技能较好。

(一)实验项目设置

在以往的实验项目设置中,以培养学生的实操动手能力为主。但调研结果反映,有45.12%的学生认为教学内容的重复性较高,其余学生认为重复性较低。有93.90%的学生认为通过对当前实验内容及操作的学习,能够满足加深印象、强化训练的需要。可能是由于不同内容的容量滴定法,对学生能够起到加深具体知识点印象的作用,对基础理论的学习有一定的帮助。

综合设计性实验是指由学生主导,按照教师布置的选题自主进行文献查阅、实验设计,并最终完成实验操作及报告撰写的一类项目。经与学生充分解释沟通,调研结果显示,30.49%的学生认为验证性实验应占实验项目中的多数,26.83%的学生希望“药物分析实验课”项目设置上应以综合设计性实验为主,但更多的学生(41.46%)倾向于均衡配置两类实验。

通过与部分调研学生面对面交流,其表示,例如酸碱滴定与碘滴定在实际操作上、两步滴定法与剩余滴定法在实验思路上等均有较大的差异性,通过实际操作建立的直观感受更有助于各个理论知识点的学习。验证性实验既可以锻炼基本操作技能,又可以使书本上的知识鲜活地展现出来,应该作为实验课程中的重要组成部分。

(二)实验项目环节设置

在综合设计性实验的环节设置上,PPT汇报环节的参与意愿仅有29.27%,为所有环节中参与意愿最低的选项,其次为41.46%的实验报告撰写、58.54%的文献资料查阅。与此相对的,在验证性实验环节的设置上,教师对实验原理讲解环节的呼声达84.15%,仅次于实验操作环节(91.46%)。总体而言,学生对于实验报告撰写的意愿普遍较低。

结合药学专业人才培养方案实施现状分析,实验课程及集中性实践教学环节的设置较为丰富,对实验设计等感兴趣的学生,多数参与到第二课堂、科研实验的学习中,有着更系统的实验项目设计的锻炼与学习;其余学生也为自己安排了丰富的课余活动。若单纯地增加综合设计性实验的项目比例,势必会增大学生的学习压力。

二、未来实验教学模式的探索

综合设计性实验的开设,旨在培养学生的科研思维、锻炼学生的自主学习能力、满足大三学生培养的阶段目标。因此,在教学模式上需进一步考虑,本科阶段的人才培养目标并不是全在课堂教学中达成的,教师的教育教学活动更多的是引导、帮助学生建立正确的学习方法。

(一)实验项目与环节设置方向

本次调研中,未上过“药物分析实验”课的学生共计118人,他们对于即将开课的这门课程有不同的设想,且部分学生存在畏难情绪,具体人数对比参照表1。综合所有调研问卷,在实验项目的设置上,48.5%的学生更倾向于验证性实验与综合设计性实验项目均衡分配,18.5%的学生认为综合设计性实验的比例应更高,30%的学生认为验证性实验的比例应更高。意向数量及占比如图2所示。

在实验环节的设置上,验证性实验中,学生对于教师讲解实验原理的要求比例达90.68%,而对于前期实验预习环节,参与意愿为55.08%。综合设计性实验中,学生对于实验操作的参与意愿为85.59%,对于前期文献资料查阅、实验设计等环节的参与意愿为60%左右。学生对于撰写报告的意愿偏低,两类实验的参与意愿分别为44.07%和43.22%,略低于上过课的学生。同样,学生对于在综合设计性实验中设置PPT汇报环节,表现出较低的参与意愿倾向。

总体而言,学生对于实验课内容的预期更倾向于直接参与实验操作环节,对于实验前期自主学习、实验后期总结与报告撰写的参与意愿较低。综合设计性实验在一定程度上可以提高学生参加前期自主学习环节的意愿,但与此相对,在后期总结与实验报告撰写环节中体现出更强的低迷性。综合所有调研问卷,意向数量详见表2,占比情况如图3所示。单纯的调研结果表明,保证一定比例的验证性实验能够更好地维持学生参与学习的积极性,对于大面积开展综合设计性实验,学生的接受度较低。

(二)综合设计性实验开展的局限性与必要性

从综合设计性实验的开展现状来看,提高学生创造性的直接需求,需要学生花费相对较多的时间在自主学习上[5],学生要充分利用课余时间完成学习。由于课堂教学的时间限制,要求学生花费大量课余时间在一门课上,对学生来说压力较大。若所有课程均盲目追求创新性培养,不利于实验课培养学生动手能力的基本功能的实现。

以我校的药学专业为例。总体目标要求学生系统掌握药学学科基本理论、基本知识和一定的实验技能,培养能够在药学领域从事药物研究与开发、生产流通、质量控制、临床应用、监督管理和药学服务等方面工作的专门技术人才。要求毕业生掌握药物分析等学科的基本实验技能、方法和技术,具备从事相关领域的工作能力,并具有自主获取知识的能力,具备一定的创新意识和初步的科学研究能力以及综合运用理论知识解决实际问题的能力。“药物分析实验”课程作为专业课的实验课,要求对学生的创新性及自主学习能力起到一定的启发和培养作用。

因此,须将基础课程开设的实验项目与专业课程开设的实验项目区分开,基础课程的实验项目以训练学生的基本操作为目的进行教学,专业课程的实验项目则以学生熟练运用实验操作、适当拔高学生创新性与主观能动性为目的。

为了更好地发挥专业实验课的学习效果,本门课程在后期规划上,将适度提高综合设计性实验的比例,通过减少实验项目、提高每个项目课时的方式,合理分配课时,同时适度提高学生的学习自主性。将综合设计性实验的规划落到实处,例如减少2~3个相对重复的验证性实验,替换为一个设计性实验;在两个设计性实验中让学生择一汇报,减少学生负担;进一步修改验证性实验的实验报告模式,简化报告内容;提高学生的学习兴趣与效果,鼓励学生自主学习;等等。

第二课堂是提高学生综合素质的重要载体之一,鼓励对科研感兴趣的学生充分利用第二课堂时间,积极参与到更开放的课题挑战中。

三、实验教师的作用

“实验教师在实验课中,应当发挥什么样的作用?”在这个问题中,参与调研的学生对教师的要求表达出高度的统一性。通过排序综合计算得分,其中“知识传授”这一选项位居榜首,其次为“答疑解惑”,其后依次为“规范操作”“引发思考”,排在最后一位的为“给学生充分的自主空间”。

调研结果说明学生对于实验课的内在需求,主要集中在加深对理论知识点的理解上,通过实验项目的原理学习与操作,帮助自己深入理解理论知识、掌握相关的计算方法,同时希望通过实验课程,进一步锻炼自己的实验操作,提升熟练度与规范性。实验教师应利用实验的直观性,更好地帮助学生理解传统课程中的理论知识,借助实验课的机会,充分锻炼学生的操作技能,规范其实验操作手法,夯实基础。在综合设计性实验的设计上,应能帮助学生灵活运用理论知识,充分运用课堂上所学的实验技能,并在一定程度上拓宽学生的知识面。

结语

鉴于专业基础实验课和专业实验课定位的不同,本次调研说明了学生对实验课堂的刻板印象仍停留在知识传授层面,由于专业基础与专业实验课培养目标未做到明确区分,实验课主要满足了学生对理论知识的学习理解,学生的学习预期仍集中在实验操作技能的学习锻炼,对于实验课程的自主参与意愿较差。另外,对于创造性的培养仍依赖于学生的自主选择,有意向的学生更倾向于在不同的第二课堂中完成相关培训。盲目增设综合设计性实验项目,对于学生的教育效果如何,或者是否会增加学生额外的学习负担,还有待商榷。不可否认的是,教师在教学过程中的积极引导将起到至关重要的作用。

实验改革应基于人才培养方案及实验课本身的性质进行,跳脱出实验课本身的性质,单纯追求高级的教学方案,不一定能满足学生发展的需要,应踏实做好学情分析,因材施教,保持开放的教育教学理念,优选教学方案,寻找更贴合本专业的教育方法。在不增加学生额外负担的基础上,通过实验教学发现理论教学短板[6],查漏补缺,追求更好的学习效果。对于项目的数量与课时安排,还需依据实际情况,进一步合理规划。

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