基于“问题解决式”教学方法的《现代分析技术》课程体系改革

韩海+江正瑾+张婷婷+周海波

摘 要：针对该校药学专业《现代分析技术》课程学习难度较大，实用性、先进性相对不足等特点和学生的学习现状，将问题解决式教学法应用于现代分析技术教学中，主要包括给出实际药物仪器分析中的难题，让学生自己提出解决方案，在解决问题的过程中进行主动学习。教学实践结果表明，问题教学法能增进学生的学习兴趣，提高学生的自主学习能力和解决实际问题的能力。

关键词：问题解决式 现代分析技术 教学方法

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（c）-0228-02

“问题解决式”教学方法是20世纪80年代后发展起来的一种教学模式，该模式以问题解决为中心，注重问题解决者的独立活动，着眼于创造性思维、意志力和知识迁移能力的培养。在“问题解决式”教学方法中，教师为学生提出重要的、有背景的、真实世界的问题，并提供相应的技能帮助和活动空间，以帮助他们掌握相关的内容和知识，并提升其问题解决的技巧，培养他们在进行应用研究中不断根据情境变化来改变研究方法的能力。

药学的研究和发展的每一个环节都离不开现代分析技术，以色谱法为代表的药物的仪器分析也是药学教育中一个不可或缺的重要内容。在药学专业的本科教育中《现代分析技术》课程的教学质量对于后续专业课程《药物分析》及《药剂学》的学习，专业培养目标的实现，学生实践能力的增强和整体素质的提高等起着至关重要的作用。该课程介绍了目前药学研究及质量控制中的很多近年来被广泛认可和采用的新分析技术，在药学专业本科学生的《分析化学》课程和《药物分析》课程之间，起到了良好的桥接作用，并为学生进入毕业专题实习打下了必要的基础。然而，对于大二学生毫无概念和基础的新技术，如何在有限的学时内让学生理解其在现代分析中的优势、先进性和有用性，实现学有所用的目的，具有一定的挑战性。结合本学院药学专业本科生的自身特点：缺乏学习主动性，独立思考能力不强，我们在本课程教学中尝试引入“问题解决式”教学方法，把《现代分析技术》的各主要章节和一些社会生活中的热点问题融合在一起，用问题引导学生如何去学习和思考。近年来发生的一些事件（如塑化剂，毒奶粉，毒胶囊，兴奋剂，假药，假疫苗事件等），在社会上产生了较为严重的影响，成为社会关注的焦点，如何把现代分析技术应用到这些事件中，也是学生学习的兴趣之所在。

1 问题的提出

在引入“問题解决式”教学方法时，任课教师要摒弃传统的从分析方法的定义，原理依次讲起，再讲授其分析系统构成，方法建立；最后才介绍其在药学中的应用的传统方法“填鸭式”教学，不要一味地把知识灌输给学生。取而代之的是，首先提出一个在社会生活关注度较高的药物分析热点问题。比如在讲解色质联用法时，我们并不从色质联用法的定义，原理讲起，而是先抛出近年来在社会上倍受关注的台湾瓶装饮料中“塑化剂”事件，说明“塑化剂”的慢性毒性和危害，我们必须对其进行监测和控制。从而激发起学生的关注，兴趣和想要解决该问题的欲望。此时，适时切入“怎样设计瓶装饮料中塑化剂的分析方法？”的问题。

2 学生的思考、讨论和课后准备

显然，此问题并不容易回答，所以结合这一提问，教师需要引导学生积极思考，此时可以再提出一些引导性的问题，如：要设计一个分析方法，待分析物的哪些特性是必须掌握的？要设计一个复杂样品中多个组分的定量方法（如瓶装饮料中塑化剂的分析），那么什么方法应该是首选的？此时的学生积极性已被初步调动起来，基础较好的同学开始根据自己掌握的一些基础知识七嘴八舌地抢答，基础较差的同学也马上把教材翻到前面开始查询教材中关于每种分析方法的优缺点，对样品的要求等的叙述。当学生查书、思考一段时间后，教师可以安排2～3个同学阐述自己对以上两个问题的认识，其它同学对其观点进行讨论，教师最后总结补充。此时不难讨论出色谱法应是复杂样品中多个组分的定量的首选方法，而待分析物的分子结构，分子量，沸点，溶解性，极性，紫外吸收特性等物化性质，则是设计分析法非常重要的依据。接下来教师布置学生进行课后准备，提出课后准备问题“（1）对哪些塑化剂国家是要求严格控制的？（2）请分别说明它们的分子结构分子量，沸点，溶解性，极性，紫外吸收特性等物化性质。（3）塑化剂的分析方法主要有哪些？各有什么优缺点？国家标准采用的是什么方法？其分析条件是什么？为什么这样设计？”要求学生查询相关数据库，并要求学生自由分成若干小组，4～5人/组，下次上课每小组与PPT形式面向全班汇报，并在以汇报时由教师和其他小组进行评分，计算每个小组的总得分进行评比，并按一定比例计入期末成绩。

3 问题的解决

由于提出了待解决的问题和竞争机制，各组学生积极展开组内分工合作，查阅相关资料文献，开始精心准备。这样学生不仅锻炼了检索文献，数据库，国家标准库的能力，还锻炼了对文献进行总结和综合叙述的能力。绝大多数小组都成功查询到了与提出问题相关的两个最主要的国家标准“GB/T 21928-2008”和“GB/T 21911-2008”得到了国家要求严格控制的16种邻苯二甲酸酯类塑化剂的名称，再通过化学数据库查到了它们的结构和各种物化常数。学生很容易找到在国家标准上塑化剂的分析方法是气相色谱-质谱联用法及其分析条件。但是，需要解决此方法“有什么优缺点？”及“为什么这样设计分析条件？”的问题，他们就不得不把教材中色谱-质谱联用法的章节认真的学习一遍。需要回答此方法的优点，学生必须知道气相色谱-质谱联用法适于哪些样品的分析，在灵敏度，分析速度，分析成本这些指标上，对于复杂样品中微量的塑化剂的分析和其它方法相比有什么优势。需要回答“为什么这样设计分析条件？”的问题，学生就必须知道设定柱温，气化温度和样品组分沸点之间的关系；分析方法中色谱柱固定相和样品极性之间的关系；柱长，柱径和样本复杂程度之间的关系；检测器与分析要求的灵敏度及待测物性质之间的关系等一些气相色谱-质谱联用法的基本原理。通过对这些问题的解决，学生完全自发主动的学习了教材中色谱-质谱联用法的整个章节，成为了学习的主体，运用自己的思维去解决实际问题。在最后的课堂分组汇报和讨论的过程中，学生已经做好了充分的准备，可以在较为宽松的环境中进行。教师要耐心倾听，对于学生汇报中出现的一些不太成熟的见解（如某小组学生认为紫外分光光度法会更具优势等）不要急于全盘否定，可以结合一些例子说明如果这种想法是对的会产生什么新的问题或者是错误的结论，循循善诱。这个环节也增强了学生与学生、教师与学生互相交流的机会。并通过讨论不断地产生问题、提出问题、解决问题，促进学生进行自主地查询和学习教材及文献资料。

4 结语

提出一个问题比解决一个问题更为重要，只有问题的提出，才能有问题的解决。“问题解决式”教学方法将改革原有的“填鸭式”教学方法，取而代之的是给学生先提出实际样品分析难题，要求学生根据待分析物结构，样品复杂性等特征查阅文献或国家标准，自发主动学习分析技术的原理和流程来讨论如何确定分析方法，设计方案以实现分析目的，变抽象原理为具体运用，提高学生的学习兴趣，培养学生开发新分析方法的创新能力。以问题为载体贯穿《现代分析技术》的整个教学过程，老师需要引导学生明白，自己是学习的主人，使学生具有强烈的学习愿望，使学习成为他们自觉的行为。

参考文献

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[2] 吴琼洁，蒋疆，吴丹.启发式教学方法在分析化学教学中的应用[J].化学工程与装备，2012（（7）：246-247.

[3] GB/T21928-2008，食品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯的测定[S].

[4] GB/T21911-2008，食品中邻苯二甲酸酯的测定[S].