“三明治法”在研究生高效液相色谱法教学中的应用

张旭光，刘艳,王勇，高亚男，张俊清

海南医学院药学院；海南省热带药用植物研究开发重点实验室 (海口 571199)

1 引言

“三明治法”是一种集体学习与个人学习交替出现的教学方法。该教学法在课堂中间穿插小组讨论、小组交叉讨论、小组汇报等，命名为“三明治法”[1-2]。国内外教学工作者将“三明治”教学法应用于教学过程中，取得了较好效果。如Xie LX等[3]以实时荧光定量PCR为核心技术，以“三明治”教学法为授课手段，为研究生开设了一门探索性的分子生物学实验课程，探讨“三明治”教学法在分子生物学教学中的应用及效果。结果表明，该实验项目不仅能充分利用对分子生物学理论知识的理解，而且能有效地提高研究生的主观能动性，有利于培养其系统分析和科学研究的能力。中国药科大学谢媛[4]将“三明治”教学法运用于药物代谢动力学的小班教学中，为未来的小班教学改革探索新的方向。实践证明，运用“三明治”教学法课堂效率明显提高，学生乐于接受，锻炼了其独立学习能力和合作学习能力。有的教师亦将“三明治”教学法应用于实验课及技能培训中。如海宁市高级技工学校的傅惠丽[5]，针对当前中职旅游专业教学与行业要求存在脱节的问题，尝试将“三明治”教学法，即理论-实践-理论教学，引入旅游管理专业教学中，发现这种方法使教学质量明显提升，学生课堂参与度提高。此外，“三明治”教学法在医学的内科护理学、工学的计算机基础、法学的担保法以及理学的有机化学中的运用探索结果也证明，正确运用该教学法有利于学生清晰理解和牢固掌握知识，有助于培养和锻炼学生的综合能力[6]。随着国家对教学质量提升的要求，“三明治”教学法的应用将会越来越广泛。

高效液相色谱(HPLC)分析技术是对药物检查、鉴别和含量测定领域的重要分析手段[7- 8]，已成为药学专业学生必须掌握的一门实验技术。学校在实际调研药品研发与生产企业时，反馈得到的信息是学生到企业后使用该仪器操作的频次高。因此除了需要学生牢固掌握理论知识外，企业还希望加强学生实验操作技能培训及简单的故障排除能力。同时，科学研究中多学科的交叉性导致许多非药物分析背景导师课题研究涉及HPLC分析，所以需要加强研究生教育中HPLC操作技术及简单故障排除能力的反复训练，以确保研究生在进行导师安排的课题研究时HPLC仪器的正常运转。

海南医学院药学本科专业课程设置中已有HPLC理论课及实验课，需要在研究生课程设置中加强学生对于该仪器的技能操作培训，以提升学生简单排除仪器故障的能力。教师应用“三明治法”教学模式，通过反复HPLC理论授课、现场重要实验技能及故障排除讲解及示范，达到较好的教学效果，学生的HPLC分析技术实验操作及排除故障能力得到提升，有利于该仪器的安全运行，从而培养企业急需的有用人才。

2 “三明治法”在研究生HPLC教学中的应用

传统教学法(单纯理论教学法)是以教师讲授为主，注重知识、原理的讲解，忽视了学生自主学习能力的调动，因此无法提高学生学习积极性和学习兴趣。而HPLC是一门理论、实践和应用相结合的课程，教师在教学过程中若是采用传统的教学法，容易使课程枯燥无味，学生无法投入，导致教学效果差[9]。因此本课程组提出将“三明治法”应用于研究生的HPLC教学中，以学生自主思考为主教师讲授为辅，在学生预习的基础上，调动学生的思考能力，同时教师在讲授过程中采用互动教学法调动学生学习的注意力和积极性，构造一种良好的教学氛围[2]。教师接着引导学生结合讲授的知识、实验人员基本操作示范来解决问题，组织学生上台进行PPT汇报，针对HPLC理论及重点操作内容进行相互交流讨论，加强学生对HPLC知识的理解与掌握，从而锻炼学生逻辑思维能力、实践能力以及自主探究学习能力，以期达到好的教学成果。“三明治法”应用在研究生HPLC教学中的具体过程如下。

2.1 学生预习、教师讲授

本校2020级药学硕士班选修现代药物分析的学生需要进行课前预习，并且记录存在的疑问。教师在介绍液相色谱理论发展简况及分类基础上，讲授液相色谱仪包括输液泵、进样器、色谱柱、检测器等基本构造，并详细讲解应用该仪器进行供试品分析的基本操作过程及基本构造的保养技能。教师讲授完成后，学生提出问题，教师引导学生结合讲授的知识，梳理解决问题的思路，锻炼学生的逻辑思维能力。

2.2 仪器室观摩液相色谱仪操作要点

教师带领学生到仪器室观摩，实验技术人员针对HPLC进行供试品分析的基本操作及基本构造的保养技能做操作示范，给学生以感性认识。具体包括以下几方面：①流动相上机前预处理(微孔滤膜过滤、超声脱气)；②供试品上机前预处理(微孔滤膜过滤)；③管路排气，进样针、定量环、泵等清洗；④色谱柱预平衡；⑤进样，序列的运行；⑥测试后色谱柱清洗，仪器关机等操作。学生观察过程中可以随时提问，并且在示范结束后，能够在教师指导下进行模拟操作，以达到提高学生实践能力的目的。

2.3 学生做PPT汇报

19名学生被分成三组，每组派出1名学生根据自己对于理论课教师所讲及演示课实验技术人员所演示的内容，自主进行总结，对其所体会到的“HPLC进行供试品分析的基本操作及基本构造的保养技能”重要内容，做成PPT进行汇报。汇报后其他学生提问，汇报者回答问题，现场互相交流，若是汇报者存在疑问，大家经讨论后给出答案。这一过程可以提高学生对于HPLC课程的理解能力，引导学生投入到课堂当中进行积极的思考，以提高教学效果。

2.4 教师总结

三组学生代表汇报PPT，经过大家的现场交流讨论后，教师对于“HPLC进行供试品分析的基本操作及基本构造的保养技能”的内容进行总结，并对学生的问题进行汇总答疑，从而加深学生对该知识点的认识，并互动交流。

将“三明治法”应用在研究生HPLC教学过程中，笔者发现学生通过课前预习存在疑问的地方有如下几点：①流动相是什么？在分析样品时该如何使用？②待分析的样品该如何处理？如何进样？③进行液相色谱分析的原理是什么？色谱柱应如何保养？理论讲授之后，教师结合理论知识对学生进行引导，为学生解决问题提供思路，以此加强学生的理性认知；随后将学生带到仪器室观摩实验人员对重点技能操作的示范，指导学生进行模拟操作，从而加强其感性认知；接着学生结合教师理论讲授、观摩和模拟重点技能操作的体会，将自己学到的重点内容进行PPT汇报总结，通过自主思考、回答其他学生的疑问，而对于汇报者提出的问题，经过大家共同交流给出答案；最终教师对重点教学内容、学生疑问进行总结，加深学生的认知。由此看出，“三明治”教学法，可以增强学生的理性、感性认知，同时让学生对理论知识、重点技能操作能够深刻理解并运用，在这一过程中，教师应用“三明治法”可以调动学生自主思考能力、实践能力，使得学生的课堂参与度十分高，教学效果得到了显著提升。

3 “三明治法”在研究生HPLC教学中的效果

针对“三明治法”的教学效果，笔者进行了问卷调查，对象是本校2020级药学硕士班选修现代药物分析的全体学生，共发放问卷19份，有效数量为19份，回收比率100%。问卷调查结果如下：

89.5%的学生充分肯定这种教学模式。对于教师理论教学中“重要技能操作点”的介绍效果、实验技术人员“重要技能操作点演示效果”及学生“PPT汇报”效果，认为非常好的学生分别占84.21%、57.89%、47.37%；认为好的学生分别占15.79%、42.11%、47.37%；仅有5.26%学生认为“PPT汇报”效果一般(见图1)。

图1 “三明治法”教学模式改革的效果

对于HPLC重点技能操作点中的“流动相滤膜过滤预处理”“流动相超声脱气预处理”“供试品上机前预处理”“管路排气”“进样针、定量环、泵等清洗”“色谱柱预平衡”“进样，序列的运行”以及“测试后色谱柱清洗”等重要技能操作，问卷调查回复“非常好”的学生分别占73.7%、57.9%、50%、36.8%、50%、47.4%、47.4%、60%；结果为“好”的分别是15.8%、42.1%、40%、63.2%、40%、52.6%、50%、36.8%；选择“一般”的学生分别占10.5%、0%、10%、0%、10%、0%、2.6%、3.20%。

由问卷调查结果不难看出，一方面“三明治法”教学模式有利于提高教师理论教学中的HPLC重要技能操作点的介绍效果，帮助学生更好地掌握该仪器操作技术，提升自我认识与实践能力；同时该法要求实验技术人员的专业知识和教学水平够硬，才能使HPLC的重要操作点的演示效果易被接受。另一方面，“三明治法”教学模式能充分调动学生学习积极性,使教师与学生、学生与学生之间增进交流协作，从而有助于提高学生自我学习、思考及探索新知识的能力；同时，教师将“三明治法”教学模式应用于HPLC的“流动相上机前微孔滤膜过滤预处理”“流动相上机前超声脱气预处理”“供试品上机前微孔滤膜过滤预处理”“管路排气”“进样针、定量环、泵等清洗”“色谱柱预平衡”“进样，序列的运行”以及“测试后色谱柱清洗”等技能操作效果较好。绝大部分学生能够接受这种教学模式，有利于研究生更好地掌握HPLC的技能操作，减少HPLC仪器的损害并保障其正常运行。

值得注意的是，尽管大部分学生认为“三明治法”教学模式比以前的单纯理论教学法的HPLC重点技能操作的介绍效果更好，能明显提高课堂效率，且提高学生课堂参与度，但是约10%的学生觉得该法教学效果一般，可能原因是这些学生对于新教学模式的不适应，或者是在教学过程中某一个环节可能出现了失误，一定程度上影响了该教学模式的效果。因此教师需不断地完善“三明治法”教学模式应用的具体实施方案，确保后续教学中能使更多学生更好地接受该教学模式。

4 结语

“三明治”教学法具有调动学生学习的积极性，培养学生综合能力，提高学生学习效率，督促学生课上学习以及加大教师考验等优势[6,10]。由“三明治法”教学模式在研究生HPLC教学中的应用来看，反复的HPLC理论授课、现场重要实验技能、故障排除讲解及示范，可达到较好的教学效果，学生HPLC分析技术实验操作及排除故障的能力得到大幅提升，有利于该仪器的安全运行，从而培养药企急需的有用人才，达到HPLC分析技术的教学要求和教学目标。

各大院校可在教学过程中增加“三明治法”的使用频率，再根据实际教学情况与学生接受程度，对“三明治法”的实施方案再进行不断改善，以增强学生学习兴趣，提升教师的教学能力；同时利用“三明治”教学法的优势，培养社会所需的技术型人才。