谢媛媛,王淑美,梁生旺
广东药科大学中药学院;广东省中药质量工程技术研究中心;国家中医药管理局中药数字化质量评价技术重点研究室 (广州 510006)
中药分析学是以中医药理论为指导,应用现代分析理论和方法,研究中药材、饮片、提取物及中药制剂质量评价和控制的一门课程,是中药学类本科相关专业的核心课程。课程内容对标中药全产业链各个环节,以中药的“原药材-饮片-提取物-中间体-成品”全生命周期的质量控制为主线,聚焦中药“真伪辨识和优劣评判技术体系”,组织“系统性-延展性-实用性”的教学内容,教师通过课堂讲授和实验教学,使学生掌握中药分析的基本原理和实验技能,熟悉常用中药的定性鉴别、检查和含量测定方法,为进一步研究、整理、制定中药质量标准打下坚实基础。
“零存整取”式学习策略是互联网时代应对知识碎片化的主要对策。其实质就是持续不断地积累知识碎片,通过不断地改写、融合,使碎片化的知识逐渐整合起来,并与个人原有的知识体系实现对接,从而达到化零为整的目的,最终通过将碎片化知识进行创造性重构而实现知识创新[1]。笔者分析中药分析学课程传统教学存在的问题,借助移动互联网技术的发展及学校建立的中药分析学在线课程平台,探索将“零存整取”教学模式应用于中药分析学课程教学,以帮助学生熟练掌握该课程的核心知识,真正学以致用。
中药分析学理论知识讲解阶段主要是以教师课堂讲授为主的“知识转移”。“灌输式”“填鸭式”“按方抓药”的传统教学模式虽然可以提高知识传递的容量,但却忽视了学生自主学习能力的培养。学生积极性和参与性不高,普遍感觉被动乏味、理解困难,不知如何运用所学知识,缺乏主动学习动力,常常出现注意力不集中,教师难以收获良好的教学效果;多案例融入教学虽然用“鲜活的案例”吸引了学生的眼球,但由于课堂时间有限,学生很难一下子将其与学过的理论知识联系起来,有时只是“听个热闹”,进入中药质量分析实验和设计性实验阶段,他们依然感到中药质量分析和质量标准制定方案设计等实践工作无从下手,缺乏理论联系实际和解决问题的能力。
中药分析学课程实践性很强,杂质检查、定性鉴别、含量测定等通常会用到液相色谱-质谱联用、气相色谱-质谱联用、高效液相色谱等大型仪器,实验步骤涉及实验设计、样品前处理、分析方法摸索和优化、样品分析和数据处理等多个环节。现有教学条件下,无论是硬件设施还是课时安排,学生都没有机会使用大型仪器进行中药质量标准研究的全部过程,学校很难做到让每个学生都亲自动手操作仪器。这导致学生动手能力不强,基本操作掌握不牢问题突出,这一点在大学毕业设计和研究生复试中表现非常明显,有相当多的学生甚至说不出高效液相色谱包括哪些模块。
该课程主要面向中药学类相关专业四年级的学生,他们一般已经系统学习了分析化学、有机化学、中药化学、中药炮制学、中药鉴定学、中药药剂学和中药药理学以及中医基础理论等课程,具备综合应用各学科知识的能力,非常渴望了解、掌握与中药生产和研究实践结合紧密的、前沿性的专业知识,为职业生涯赋能;而这段时间又是学生学习多门主干专业课程、面临考研复习和就业选择的关键时期,时间和精力都是“碎片化”的,亟需一种“随时随地”可自主学习的平台,可充分利用碎片化的时间。
因此,如何转变教学观念,调整教学方案,改进教学方式,打造出“以学生为中心”的金课,是中药分析学课程教学改革的重点和难点之一。
随着移动互联网时代信息技术的飞速发展,互联网信息技术在高校教学改革中的应用日趋成熟,互联网教学已进入快速发展和多元化发展阶段。本校中药分析课程经过多年建设,受到同行专家、学校师生的一致好评,已建立较为完善的教学资源体系,2019年启动在线课程建设。课程团队充分借鉴现有网络在线课程的建设经验,认真梳理课程重要知识点并以此作为第一批教学微视频录制内容。经过一年的努力,中药分析在线开放课程于2020年4月15日在“学银在线”平台上线,并被认定为省级精品在线开放课程,即“线上一流课程”。在线课程前期建设成果为本课程教学提供了丰富的教学资源,为促进“课堂教学中心”向“在线学习与课堂教学相结合”转变,促进“以教师为中心”向“以学生为中心”转变奠定了良好的基础。
翻转课堂“先学后教”的教学理念,是将知识转移放在课前预习阶段,学生通过自学视频和资料完成基础知识的学习,在课堂上根据教师的提问进行小组讨论和总结改进,将知识内化于心,完成知识的共享、创新和进一步深化。微信以其便利的操作、较低的成本和跨越时空的互动性,以及良好的智能媒体学习能力,逐渐地被运用到教育教学中。微信公众号可作为知识信息的载体,在微信平台上实现和部分人群进行信息传输、全方位沟通互动,是“互联网+”背景下对传统教学模式的有益补充。笔者根据中药学类相关专业设置要求,通过对课程进行课堂教学重构,改进教育模式,打破原有的课程体系,构建个性化知识体系,突破网络与课堂之间的界限,增进教师与学生的交流。教学团队将微信公众号平台和翻转课堂融入中药分析学的具体教学实践,结合本课程前期建设的在线开放课程和课堂教学,科学规划在线学习资源,融合在线开放课程、微信公众号平台信息传递和翻转课堂教学等,建立一种基于移动互联网技术的新型自主学习模式,将个性化学习、分组讨论、导学助学、团队学习相结合,利用互联网技术实现线上线下相结合的教学模式,贯彻“以学生为中心”的教育理念,以适应高校新型人才培养的需求,具有重要意义。
如何对课程教学资源的相关知识进行梳理,实现知识的系统化和科学化,便于学生提高其学习的兴趣和效率,是“零存整取”教学模式辅助中药分析学教学而进行课程教学改革的重点和难点[2]。通过分析《中药分析学》“十四五”规划教材,教学团队结合大纲梳理课程知识点和主要内容,进行归纳和总结,将中药分析学内容分为三个板块(见表1)。
表1 中药分析学三大知识板块
中药各类化学成分分析和各类中药制剂分析两章的内容与学生已经学习过的中药化学、中药制剂和仪器分析等课程相关内容关系密切,学生在脑海里已经形成了相关知识的记忆,具有非常显著的知识“碎片化”特征。各节内容之间相关性不强,教师可将各类典型结构的化学成分,或各类制剂所对应的理化性质和分析方法以思维导图、表格等形式进行纵向归纳,如此一来,不同类别化合物、不同类别制剂所采用的分析方法的异同一目了然。教师再通过传统课堂向学生介绍在“性质-结构-分析方法”的原则下,应如何针对中药中不同类型化合物的理化性质或中药制剂的制剂类型选择合适的样品前处理和分析检测方法。
案例教学是这两章内容教学的主要方式,需以2020年版《中国药典》一部各论中收载的中药制剂质量标准为基础,编制成案例库;教师将每一个案例中涉及的知识点串联在一起,制作讲解微视频;通过典型案例的讲解,教师指导学生“举一反三”,从而获取解决中药质量研究实际中存在问题的方法,以案例释义作为微课程任务,考核学生对知识的掌握情况。
《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)是我国药品研制、生产、经营、使用和监督管理等均应遵循的法定依据。因此,和药物分析课程一样,中药分析课程的首要内容就是介绍我国药典规定的中药质量标准包含的检测内容、分析方法、限量标准和指导原则等,包括中药分析基本程序、中药的鉴别、中药的检查、中药的含量测定以及中药指纹图谱与特征图谱等。对于这部分内容,教师需将关键实验操作和关键知识点录制成微视频或动画,以学生更容易接受的方式传授知识。笔者在中药分析基本程序、中药的鉴别、中药的检查、中药的含量测定以及中药指纹图谱与特征图谱等每章教学工作完成后,以课后复习作业的形式,发布微课程任务,引导学生参照现行版《中华人民共和国药典》相关指导原则,绘制质量标准中各个组成部分内容的思维导图。
中药分析与药物分析最显著的区别是前者需遵守中医药理论的指导。因此,在教学过程中教师还要着重引导学生注意区分中药质量标准与化学药物质量标准制定思路和方法的异同,强调如何建立能反映中药自身特色的中药质量评价标准。同时,也要重视与药物分析的结合,借鉴药物分析新的理念和方法。
这一模块中,教师尤其要注重中药生产实践中涉及中药分析的经典案例分享,将已经发生的与中药质量相关的行业发展“里程碑”事件或“药害事件”,涉及中药分析技术和思路的内容以视频或动画等形式呈现,引导学生通过所学知识避免这类事件的发生;与课程思政相结合,强调中药质量是中药产品的生命线,是关乎人民生命财产安全的“红线”,引导学生“做良心药”“做好药”的职业责任感和使命感[3]。
本校人才培养方案中共有中药学、中药制药、中药资源与开发和中草药栽培与鉴定4个中药学类专业。而不同专业对于同一门课程的要求各有不同,教师应结合人才培养目标及各专业特点,设置不同层次的微任务,其有利于学生针对性学习、个性化学习。表2为中药学类专业开设中药分析课程对比情况。
表2 中药学专业开设中药分析学课程微任务设置比较[4]
质量标准研究设计是中药分析学课程要求学生必须掌握的技能。因此,在课程后半段,教师应根据不同专业特征,以某些典型的中药材、饮片或制剂为案例,由学生针对其质量控制的要求进行分析、展示与演示,围绕其鉴别、检查、含量测定等原理、方法及要求等重点内容进行讲解。教师通过点评和指导,帮助学生将中药分析学碎片化知识、“零存”的中药质量研究相关内容、所用到的分析方法和方法学验证等知识以质量标准研究设计的形式“整取”,形成整合性知识,最终获得中药分析学综合技能,达到“零存整取”的目的。
中药分析是一门研究进展性学科,不仅需要结合现代仪器分析的新研究、新成果,也需要借鉴分析化学、生命科学、生物信息学等其他学科的新理论和新技术。分析技术发展迅速,教学内容需要结合我国中药分析学科发展现状,理论联系实际,不断反映新方法、新技术的应用。如通过视频或动画的形式生动形象地呈现中药分析常用仪器分析和前沿技术方法的相关原理和操作方法,包括中药分析学科及分析化学等相关领域最新研究成果和研究热点。这些关于中药分析前沿方法与技术的“零存”知识,将通过引导学生针对特定科学问题,设计由中药分析相关技术入手开展科研实验方案的形式进行“整取”,注重培养学生基本的科研能力和创新思维能力。
根据中药分析学课程不同板块内容,课程组将其划分为多个“微课程”,通过“微任务”完成情况形成性评价学生对知识的掌握情况,学生完成“微任务”后可获得相应的“微学分”,只有修完上一阶段的“微学分”,才能进入下一阶段的学习,以检验学生“零存”知识点的掌握情况。改革综合实验设计与科研实践环节,通过设置开放性实验,将学生分为若干小组,根据不同专业特征给定“命题”,学生自行设计实验方案,并通过实际操作检验方案设计的合理性;最后期末考试系统性评价学生对知识的掌握情况。