药学仪器分析理论开放式教学模式探索

　　摘　要　提出仪器分析理论的开放式教学模式,通过观摩教学、现场实验教学方式,发挥学生作为学习主体的能动性,激发学生的学习兴趣,培养学生的思维能力和动手能力。

　关键词　仪器分析;开放式;观摩教学;现场实验教学　　

　仪器分析出现于十九世纪后期,是通过测量物质的某些物理或物理化学性质参数及其变化来确定物质的化学组成、成分含量及化学结构的一类分析方法。从课程所包含的内容来看,主要是由多种仪器及其独立的使用方法原理、使用范围、获知参数组成,实质上该门课程是一门仪器使用、分析的实践性较强的学科。随着现代各种仪器的发展,仪器分析日益成为分析、分离的主要手段,各种仪器之间联用更大地拓展了与其他学科的交叉,促进了多学科的发展。仪器分析课程是药学专业学生开设的基础课,是进行药物分析、研究药物作用机制、药物代谢与分解必不可少的研究手段,药学专业的教学大纲中要求学生了解常用的仪器分析方法的基本原理及仪器的构造,并初步具有应用此类方法解决相应分析问题的能力。

　一、传统理论教学模式的不足传统的教学中主要以讲授仪器的原理、分析方法及应用为主,是一种“以教室为环境,以教师为中心,以纸介质教材为工具”;的封闭式、注入式、单向传输的课程教学模式[2]。在实际教学中仪器的构造、原理、操作过程、注意事项等由于没有具体的实物而难以讲解清晰,学生也只能通过挂图想像,这种被动的教学方式难以调动学习的积极性和兴趣,长时间使用讲授法教学效果较差。近几年,笔者曾经在仪器分析课程的理论教学中采用多媒体课件,通过动画完成对仪器构造、实验原理和操作过程的演示,但是由于多种原因在实践中常常感到效果不好, 学生仍然被动地接受知识,课后对所学的内容印象也不深刻。如果能够将传统的教学模式转变为开放式教学,教师从知识的传播者变为指导者,学生从知识的被动接受者变为知识的主动索取者,这样的方式既能培养学生的发散思维,也能培养学生的创新思想和创新能力。

　二、改进的教学模式针对传统教学模式的不足,笔者尝试在理论教学中引入开放式教学模式———观摩教学和现场实验教学,摆脱了固定的课堂教学模式,取得了较好的教学效果。新的教学方式已经在药学各专业三年级开设的仪器分析课程中展开,这种模式既能结合仪器实物讲解仪器构造,又令学生在实际操作中掌握了操作过程和注意事项,同时还能激发学生的学习和参与热情。笔者结合仪器的实际应用,设计合理的综合性、应用性实验,引导学生将理论作为实践的指南,帮助学生初步树立学生的科研意识和科研思维。

　1·观摩演示教学仪器分析教学中仪器构造及原理部分适宜采用观摩教学,即在仪器室内进行理论教学。在具体实践中,教师可以结合仪器指出各个部分的功能和原理,并根据不同专业的教学要求讲解仪器的原理和使用。如在讲解紫外-可见分光光度计的现场,学生见到了721型、754型、UV1100型不同型号的分光光度计实物。通过对721型分光光度计内部结构的了解,学生很容易理解仪器的测量原理。在现场讲述中,可同时穿插简单的应用性实验如水中微量铁的测定。教学内容从仪器的调整到样品的监测、注意事项、实验原理等,边示范边讲解,既能生动又形象。通过对不同型号仪器的比较,使学生了解到仪器发展带来的简化和便利的操作。

　2.现场实验教学在色谱法教学中可以使用现场实验方式。现场实验不同于观摩教学,它是在讲解实验过程中,以实验内容、实验条件为讲授内容。现场实验方式不仅能使学生了解到实验条件、实验内容的设置,更重要的是掌握了良好的实验技能,达到独立操作的目的。色谱法中的柱色谱、纸色谱、薄层色谱的教学最适宜在实验室中进行。在柱色谱内容的讲解现场,通过教师与学生的共同讨论,参与装柱、上样、洗脱、收集各个过程,使学生了解吸附和分配色谱的区别、湿装和干装的不同,同时可穿插讲述吸附剂、洗脱剂的选择。

　在薄层色谱内容的讲解现场,通过示范薄层板的制备、点样、展开、斑点的检出,穿插讲授薄层的分配吸附原理,展开剂的选择、拖尾、边缘效应和检出方法等。实验中笔者利用简易的碘缸获得了不同斑点的位置,讲解了定性测定的方法及影响因素,伴随着实验演示的结束也完成了教学内容。在现场实验教学中,每一个过程都有学生的参与,并且通过讨论和教师的交流较好地掌握了实验过程中的每个细节。对于其他大型仪器如红外分光光度计、核磁共振波谱仪、质谱仪、高效液相色谱仪等,应以讲授其操作方法、谱图解析为重点,通过增加综合性实验的示范,加深学生对操作原理和使用条件的理解,提高对实验结果及谱图的解析、辨认能力,从而使理论教学设实验教学都达到较好的教学效果。

　3·实施效果实验教学和理论教学是密不可分的两个环节。学生在课堂上学到的大量理论知识有待于在实验过程中去观察、去证实、去思考、去发展;而通过实验教学,可提高学生的学习兴趣,激发思维灵感,促进学生对有关知识和技能的理解、掌握和运用,开发学生的主体意识和智力潜能[3]。通过将实验引入课堂, 使理论教学和实验教学融为一体,从而使理论教学更加生动、易于理解和掌握。开放式教学方式施行以来,教学效果良好,学生普遍反映枯燥的理论变得简单,重要的是在掌握理论框架的同时也提高了自身的实验技能,通过实验条件的选择分析更加深刻地理解了实验过程中细节。

　这些新方式的引入仅是开放式教学模式的探索,也存在诸多不足,比如新教学方式对教师自身的知识水平要求较高,既要具备扎实的理论基础还要有多年的实验教学的经验和较高的科研能力;新方式教学还没有配套的教学大纲和合理的课时分配、考核方式,有待进一步改进。实践证明,开放式教学可以改善传统教学模式的不足, 更有利于创造良好的教学氛围,提高教学效率。