张 慧 艾尔肯·依布拉音
新疆医科大学药学院,新疆 乌鲁木齐 830011
化学是一门实践性很强的科学,化学实验在化学教学中起到举足轻重的作用,《医用化学》是高等医科大学的一门基础课,而与其配套的实验以其独有优势在培养医学生基本实验技能,观察分析问题,创新能力的培养上发挥着重要作用,因此在学科教育上加强对医用化学实验的改进,使其与医学密切相连,将有助于医学生提高对医用化学在医学中重要性的认识,提高学生学习兴趣,使受教育者获得后续医学课程所必需的实验技能以及终身再学习的能力。所以,医用化学实验教学的重要地位不容置疑。
多年来,在课程体系中,医用化学实验一直从属于理论,沿用传统模式教学即纯化学的验证性的实验多,涉及新知识的实验少,使学生感到医用化学实验与他们的医学专业相脱节,导致学生学习积极性不高,实验训练大打折扣,加之我校学生来自多民族,相当一部分少数民族学生来自边远地区,由于没有教学条件,有些学生甚至到高中也未做过化学实验,而且汉语水平有限,所以进入大学后,学生的实验操作技能只能停留在初级阶段,再加上仪器数量少,每个学生独立操练的机会少,所以获得的技能训练很少,与现代临床医学要求形成了鲜明的对比。为了缩短与现代医学发展的差距,我教研室在医用化学实验中除保留了一些经典实验外,还结合医学专业的实际,对现行的医用化学实验内容进行改革。
寻找医用化学实验与现代医学相关联的内容,是改革创新的关键,为更好地服务于临床医学,我们对药理、生化、检验等相关学科的实验内容做细致调查和对比,以期对筛选基本操作训练项目提供明确的方向。调查显示,后续课程中广泛应用的化学基本操作主要集中在分光光度法、溶液配制、滴定等项目上。为此我们保留了容量瓶、滴定管、电子天平、移液管、分光光度计、酸度计等常规仪器的操作使用,使实验内容向后续课程靠拢,并及时了解世界医学发展的动态,对医用化学实验内容进行了改革,删除了一部分验证纯化学理论的内容,如将《酸碱滴定》改为《血清中HCO-3含量的测定》、《配合滴定》内容改为《血清中Ca2+、Mg2+含量的测定》、《糖的性质》实验改为《尿糖的定性和定量测定》、《阿司匹林的制备》改为《阿司匹林含量测定》,增加了《牛乳中蛋白和乳糖的提取分离》、《菠菜色素的薄层色谱分离》。改革后的实验既结合了理论化学原理又应用了微量滴定操作和分光光度法操作,还加强了与临床医学的联系,通过实验,使学生理解了HCO-3在血液缓冲体系中维持血液pH值的重要作用,Ca2+、Mg2+在血液中正常含量的意义及如何利用化学原理简单判断糖尿病的方法,使学生切身感受到化学理论原理在医学应用中的重要性,消除了学生对医学检验方法的神秘感,同时也提高了广大医学生的科学素质。我校医用化学实验改革已经开始起步,今后还将遵循与医学结合的思路继续进行探索。《蛋黄中提取分离卵磷脂》、《血清中胆固醇含量测定》这些与医学相关的实验内容将纳入我们的实验改革中,它们不仅很好地运用了常见的化学仪器,锻炼了学生的动手能力和对生物有机化合物的认识,而且还有利于改变医学生不重视化学基础课学习的现状。
3.1 优化医用化学实验教学手段 化学实验研究方法包括观察问题、查找资料、设计方案、使用仪器、数据处理、结果表达等。在上述方法中,可随时引用各种创新思维结合医学进行创新改革,以适应当今医学发展的要求。以往医用化学实验教学主要是通过教师讲解、演示操作。学生觉得单调枯燥,造成精力不集中。为了活跃课堂学习气氛,提高学生对实验课的兴趣,将一些不易讲解清楚的实验内容,制成CAI课件,通过图片、三维动画、声音结合文字等多媒体手段形象地帮助学生理解操作,提高学生注意力,如我室将《化学实验须知和规则》采用了多媒体课件教学,效果直观、形象,深得学生的好评。利用计算机技术开设仿真性化学实验,模拟毒性强、周期长、危险性较大以及试剂、设备较昂贵的实验。结合理论课内容在课堂上进行仿真型实验,可部分代替传统的演示实验,有利于加深学生对理论知识的理解。许多易燃、易爆、有毒及危险化学试剂的不当使用会造成实验事故,但学生对实验事故的理解往往只能停留在书面上,利用计算机技术可仿真错误操作后造成的严重后果,生动形象、教学效果较佳。如水倒入浓硫酸时的沸腾和四溅现象;钾、钠与水、无水乙醇的放热反应;蛋白质的电泳分离;瓦斯爆炸;将酸度计和玻璃电极、分光光度计、旋光仪等仪器的使用制成多媒体课件,使学生直观地了解仪器构造及仪器的使用。
3.2 医学化学实验教学方法创新思路
创新型的教学方法是医学化学实验教学改革的重要环节。教师在教学中要突出以学生为本的理念。在具体方法上采取递进式的指导,即基础性实验阶段应在学生预习的基础上讲清实验方法、操作程序、仪器使用、注意事项和示范操作等;综合性实验阶段主要提示操作要点和实验成败的关键;设计性实验阶段重点在指导学生科学合理的实验方案的设计,引导他们如何把握实验的全过程。给学生更多的时间和空间去独立思考,施展个性。
4.1 微型医用化学实验的探索 生命体中所进行的生化反应是典型的微环境反应,参与反应的微量元素、糖、蛋白质、氨基酸、脂肪等含量虽小,但生物效应显著。近些年,微型化学实验已在国内迅速推广,并开辟了化学实验改革的新途径。与常量实验相比,微型化学实验具有试剂用量少、快速省时、节约经费、减少污染等优点。这些实验既能培养学生应用性实验的操作能力,又使教学内容更能符合后续课程的需要,对学生认识生命体中的生化反应特点及各种化学物质在生命体中正常含量的意义有很大帮助。
4.2 综合性医用化学实验的探索 综合实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关知识的实验。其宗旨是要培养学生的综合实验技能,最大限度地锻炼学生灵活应用所学知识的能力,加强开拓创新意识,是对学生的知识面、专业知识的综合应用能力、实验能力和理论分析水平的检验。综合实验是把基础理论知识和各种实验技能和方法加以归纳、分析、相互渗透的一种有效的实验形式。准确测定维生素Vc的含量对医疗保健、饮食健康都具有十分重要的意义,如:碘量法测定Vc的含量的实验设计,让学生自己查资料,自己设计实验方法,自己测定。实验体现了化学与医学的联系,注重了学科的交叉。培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及创新思维和创新能力。
[1]赵明志.坚持微型化学实验[J].走改革创新之路.广西师范大学学报 (自然科学版),2002:77~79.
[2]王小燕,何邦平,林锦明,等.自主设计性化学实验开放教学的尝试[J].药学教育,2009,25(5):45-47.