分析化学与药物分析开放实验室教学模式探索

　　发挥药学与基础化学实验教学中心资源优势，构建分析化学与药物分析开放实验室。通过建立基本分析技术与方法、综合设计实验、创新实验体系，为学生提供更多自主实验的机会，对学生提高实践能力与创新精神具有积极作用。

　　实验室不仅是知识创新、技术创新的重要基地，更是培养创新人才的重要平台[1]。

　　实验教学的目的不只是培养学生的认知能力，更主要的是培养学生的发现能力、分析能力和动手能力[2]。近年来，很多高校对开放实验室这一实验教学模式进行探索与研究，如南京大学的“三层次”、“分段三选式”、“共享式”开放模式;同济大学的四层次开放实验教学[3];一些研究型大学，则引入研究型教学方法，利用学校科研优势，吸收本科生参与科研，建立以研究为基础的教学模式，改善学生的创新能力和探索意识[4]。

　　为培养药学学生对分析化学与药物分析相关技术的认知，更好地将相关课程的理论知识与实践应用联系起来，提高动手的能力与分析问题解决问的能力，同时充分发挥实验室资源优势，提高大型设备利用率，在分析化学与药物分析课程教学过程中，湖北科技学院药学院依托药学与化学实验教学中心，利用现有分析技术，强化教学与科研相结合，以学生为主体，构建分析化学与药物分析开放实验平台，通过丰富实验项目、加强基本技能训练、强化教学与科研结合等方式，让学生在开放实验室中拥有更多的自我发挥空间，切实培养学生动手能力、分析并解决问题的综合能力，提高学生创新意识。

　　一、开放对象与组织

　　分析化学与药物分析开放实验对象是具有一定分析化学与药物分析理论知识与技能的药学专业学生。开放型实验组织工作包括动员规划阶段、准备阶段和实施阶段。规划阶段：授课教师参与制定可行的实验计划，在调动学生的积极性的同时，组织学生根据意向选择相应实验内容，其中基本分析技术与方法方面的内容主要测重于大二、大三学生，综合设计与创新型的内容主要测重于大三、大四学生。开放实验内容的设置也可以由学生提出实验内容意向，自主设计实验，提前申请。准备阶段：根据实验计划与实验内容，指导学生在实验前做好充分的准备(如：查看文献资料、实验方案的设计与仪器试剂的准备等)。实施阶段：确定时间，以学生为主体，开展实验研究。

　　二、实验教学开放内容设置

　　参照药学专业学生培养计划与分析化学、药物分析课程进度情况及学生学习规律和实验技能情况，探索并设置适宜的实验内容。开放型实验可分为：基本分析技术与方法、综合设计实验、创新实验三个层次。

　　第一层次：基本分析技术与方法。分析化学与药物分析两门均为实践性学科，实验课的重要性毋庸置疑。虽然实验课程教学大纲含有许多实验项目，但实际教学中由于实验学时有限，所开设的项目仅是其中的一部分，为弥补这一不足，一些学生感兴趣的、与自己专业相关性大的实验以开放实验的形式开出，学生可根据自身情况选做，使学生掌握更多的分析方法与技术，提高实验技能。实验内容包括：化学法、紫外光谱法、红外光谱法、旋光法、气相色谱法、液相色谱法、薄层色谱法等对药物进行鉴别与杂质检查;用容量分析法、电化学方法、差示分光光度法、荧光分光光度法、气相色谱法、液相色谱法等各种方法定量测定药物含量;萃取法、离子交换法、固相萃取法等各种活性成分的分离与富集方法等。

　　第二层次：综合设计实验。综合设计实验相对规模较大，需要掌握综合理论知识与多种实验技能，此层次实验项目主要针对高年级学生。参加实验的学生以小组为单位，查阅相关资料，分析实验任务，确定实验方案。教师应充分发挥学生的主观能动性，对学生的现场指导以启发为主，并引导学生对实验过程与结果进行分析与讨论。例如，综合实验“六味地黄丸的质量分析”，需要显微鉴别、薄层色谱鉴别、高液相色谱含量测定等多种分析方法联合使用对药物进行质量分析。第一步：学生根据布置的题目查阅文献资料分析设计实验方案。第二步：学生分析讨论并确定实验方案，指导教师参与讨论，并提出学生忽视或不足的问题。第三步：学生根据实验方案准备仪器与试剂、分析测定。第四步：对整个实验过程进行分析总结。

　　第三层次：创新实验。分析化学与药物分析开放实验室为有意向参与创新实验的学生提供相应平台，同时吸纳毕业班学生在熟悉多个相关专业实验室的同时，根据自身兴趣与专业方向，自主选择课题，利用此平台完成毕业论文的设计、科研项目的实施，撰写实验报告或论文。创新实验可采用教师提供课题和学生自行选题两种方式。教师提供课题，主要来源于教师的各种科研项目。由实验室发布教师的开放研究实验项目，吸收部分有意向参与科研的学生进入实验室参与教师的科研活动。对于学生自行选择的课题，开放实验室不能局限于书本中的实验项目，我们鼓励和支持学生在学校或家中贴近生活的方面进行选题研究，并推荐相关专业教师指导学生的课题设计与实施，并向学校申请大学生创新创业计划项目的立项，获得资金资助。

　　三、保障

　　开放实验室的硬件保障：分析化学与药物分析开放实验室以本校药学与化学实验教学中心为依托，教学中心是涵盖药物分析与鉴定、药物制剂、药物合成、药理研究等多学科实验中心。药物分析与鉴定方面有高效液相色谱室、气相色谱室、液-质联用室、核磁共振室、红外光谱室、荧光光谱室、紫外光谱室、电化学仪器室等多功能实验室，对学生开放，尤其对想要考研的学生是非常有吸引力的，而正常的实验教学学时有限，仪器使用率不高，学生完全可以利用业余时间开展开放实验研究，实验室硬件条件可以保障开放实验的顺利开设。

　　指导教师配备：对进入分析化学与药物分析开放实验室开展实验的学生配备指导教师。指导教师的指导，可加强开放实验过程中的监控管理，了解学生的实验情况，有助于及时发现实验过程中出现的问题与存在的不安全因素，加强师生的实验互动，使实验能顺利开展的同时，学生能学习到更多实用的知识与技能，获得最佳的实验教学效果。在开放实验实施过程中，教师的作用不仅是传授学生知识、培养学生技能，还要启发学生对实验现象或出现的问题积极思考，正确引导和鼓励学生对出现的现象和问题进行分析与总结，并找到解决问题的方法，在指导过程中，学生会遇到层出不穷的新问题，这就对指导教师提出了较高的要求，不仅要对相关教材内容、知识结构有全面的把握，还要对相关的前沿内容有所了解。作为指导老师只有不断的学习，提高业务水平，才能帮助学生更好地解决问题，同时也提高自己的教研水平。由此可见，建立一支结构合理、经验丰富的实验技术队伍是深化实验室改革和提高实践教学质量的关键。

　　四、分析讨论

　　在分析化学与药物分析实验教学中引入开放实验课，学生接触到更多实际分析技术，动手能力普遍提高，学习的积极性和主动性显著提高。例如在综合设计实验阿司匹林栓的含量测定中，学生们根据所学知识设计了酸碱滴定法、紫外光谱法、荧光光谱法、柱色谱-紫外分光度度法、高效液相色谱法等多种实验方案。在实验开展过程中，学生能够积极查阅相关资料，补充基础知识，对课上所学的理论知识的理解更加深刻。

　　开放实验教学要转变重理论轻实验的观念，善于利用实验中心现有仪器设备，面向学生开放，以学生为本，为学生提供了一个开放的实验环境，有助于学生更好地将理论与实践结合起来，边做边学，学以致用，让学生在实验教学中拥有更多的自我发挥空间。开放实验室构建了一个可以激发学生主观能动性的平台，让学生对分析工作乃至创新研究有更深层次的认识，提高了学生的创新意识和创新能力，让学生的个性化得到发展。

　　开放实验课的内容，尤其是综合型和创新型实验涉及多门课程，更加综合，整个过程中可能会遇到很多问题，这些均需学生自己解决，而学生的知识体系普遍不够完善，对理论知识的理解不够深入，对细节方面不够注意，教师应在实验设计思路与细节方面、理论知识的应用与拓展方面，以及对实验中遇到的问题如何进行分析与解决、仪器的使用及简单故障的排除等方面对学生多加指导，但不能包办，这是开放实验得以顺利进行，学生更好地学到相关知识，提高动手能力，提高分析问题解决问的能力的关键，这也正是分析化学与药物分析实验平台建设的目的。

　　依托于药学与基础化实验教学中心较为完善的管理制度，学生在进入实验室后，能够根据相关规定较快进入状态，同时进一步提高学生的自我管理的意识，养成良好的实验习惯，并树立安全意识。

　　在实验室开放的同时，由于实验内容的增加，实验药品的消耗大量增加，仪器设备的维修费用也大大提高，这需要学校在经费上给予一定支持，否则难以持续发展。另外，开放实验的内容趣味性不足，这还需要在今后的工作实践中不断总结和完善。

　　作者：陈莉 来源：教育教学论坛 2016年37期