药物分析系列微课设计及教学应用与评价研究

黎 娜，李 梅，欧嵩凤，覃晓君，罗秋苹，侯华新，苏志恒 (广西医科大学药学院药物分析教研室， 南宁 530000)

药品是用于治病救人的特殊商品，与人的生命健康息息相关，具有严格的质量要求。为保证药品的质量维护人民健康，国家制定了统一的药品质量标准，即《中国药典》。《中国药典》对药品的性状、真伪、杂质及含量等各项指标以及相应的检验方法和技术进行了规定，确保药品的安全性、有效性、稳定性和均一性[1,2]。药物分析是药学专业的一门核心必修课。随着现代仪器设备的更新换代、分析技术的提高和发展、药物研究的不断深入，药物分析内容已经突破传统的单一质量检测和控制，其发展已经延伸到药物研发的各个方面，对药学学生综合素质提出了更高的要求。药物分析教学主要是以《中国药典》质量标准为基础，讲授药物分析的一般原则、常用的药物分析方法和技术以及前沿的科学研究动态，旨在培养具有正确的药物质量控制理念、全面的药物分析理论知识、扎实的实验操作技能，并具有分析和解决药品相关质量问题及药物研发能力的发展型、复合型、创新型药学高级专业人才[3,4]。

药物分析有机融合了分析化学、有机化学等化学基础课程的理论知识和实践技能，是一门综合性较强的学科。药物分析理论课教材使用的是人民卫生出版社杭太俊主编的第8版《药物分析》，包含总论和个论部分总计二十一章节的内容，整体上内容复杂、知识点繁多。此外，随着教育教学改革的发展，为了培养学生的综合素质能力，鼓励跨学科交叉学习和研究，高校课程设置也在不断更新，药物分析专业课学时被大量压缩。学生反映学习任务重、难以抓住重点，导致积极主动性差、热情不足，限制自主学习能力、发现和解决问题的能力及创新能力的培养，难以满足当前社会药学行业的要求[5,6]。

与此同时，传统的线下教学模式面临诸多新型问题，对创新药物分析教学模式提出了迫切需求。药物分析教学改革充满机遇和挑战。因此，针对药物分析课堂教学中的现实问题，我们迫切需要寻求新的教学和学习模式，突破教与学的时间和空间限制。在互联网时代，线上线下相结合的混合式教学模式迅速发展，为当前的教学问题提供了解决途径。因此，建立优质的线上教学资源，解决当前药物分析教学面临的问题，提高教学质量是值得深入研究的课题。

1 药物分析系列微课建设的必要性

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出“提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果”。微课作为一种新型的信息化教学形式，在全国范围内得到了推广和应用。药物分析微课是针对药物分析教学中的重点、难点而构建的网络教学资源，具有教学时间短、主题鲜明、针对性强、自主在线学习等优点，突破了教与学的时间和空间限制，在一定程度上缓解了药物分析教学矛盾，为不同层次、不同基础、不同需求药学生提供了个性化的学习空间[7,8]。药物分析微课通过教学内容的提取与整合，开创了微型化的学习模式，助力了翻转课堂教学模式，推动了混合式教学的发展[9]。因此，基于药物分析的系列微课网络教学资源建设是非常必要的。

2 药物分析系列微课设计

2.1 微课课题选择

药物分析课程主要是根据药物的化学结构、理化性质，利用现代分析测试技术进行真伪鉴别、杂质检查及有效成分含量测定来全面控制药物的质量。教师通过系统讲授药物分析课程，培养学生应用药物分析知识解决实际问题及创新研究的综合能力。良好的开端是成功的一半。绪论作为开篇之首，是总揽教材的纲领，在药物分析教学中扮演着重要的角色，其教学对学生学习药物分析起着非常重要的作用。如何使学生顺利进入新的学科学习并产生兴趣，是药物分析教学的首要任务。

药物的鉴别试验是保证药品安全、有效的前提条件，是药物分析工作中的首项任务。只有在药物鉴别无误的情况下，进行药物的杂质检查、含量测定等分析工作才有意义。药物的鉴别试验属于总论部分，是药物分析教学中的关键内容。掌握药物鉴别试验的常用项目和方法以及鉴别方法的选择原则，将会对后续个论药物分析内容的学习有较大的指导作用。

药物的生产和贮藏过程中常会引入一些药物之外的杂质而影响药物的纯度。这些杂质无治疗作用，但会影响药物的稳定性和疗效，甚至损害健康，必须对药物中的杂质进行限制和检查，保证药物的安全性。因此，药物的杂质检查是药物分析教学中的重点内容。学生在系统学习杂质检查方法时，要求掌握药物中氯化物、重金属、砷盐和溶剂残留等一般杂质检查的方法。其中重金属容易在体内富集，对健康产生极大的危害。重金属检查法是非常重要的知识点。

药物的含量是指药物中含有的有效成分或指标性成分的量。药物的含量是评价药物质量，判断药物优劣的重要指标。在药物的鉴别、检查项目符合药典规定的基础上进行药物的含量测定，才能确保药物的有效性。药物的形式不同，药物含量测定的要求及分析方法的选择不同。选择合适的含量测定方法是药物分析工作的重要内容，也是本章节的教学重点。

在药物的鉴别试验、杂质检查及含量测定等基本理论的指导下，学生学习常见药物的分析方法和技能，旨在培养创新能力以及分析和解决药物相关质量问题的能力。在个论教学中，大部分同类的药物具有相同的母核结构，它们的鉴别、检查和含量测定方法之间具有相似性。学生更容易接受这类药物分析的教学。但是，维生素类药物种类较多，且结构和功能差异较大，不同维生素药物的分析方法具有独立性。因此，维生素类药物分析教学对教师具有较大的挑战性，其中维生素A的含量测定教学是重点，也是难点。

根据以上综合分析，我们首先选择以下五个课题制作系列微课：药物分析-入门篇；药物的鉴别试验；药物的杂质检查-重金属检查法；药物及其制剂的含量测定；维生素类药物的分析。

2.2 微课整体设计

2.2.1 微课具有短时性 如何在较短的时间内达到最大的教学效果，教师需要将教学目标、教学方法与教学内容相互渗透、有机统一。

2.2.2 微课具有针对性 教师根据药物分析教学整体目标，提取重点、难点，确定系列微课课题，构建微课教学大纲。

2.2.3 微课具有完整性 教师围绕微课教学内容，设计全面的教学计划，包括教学导入、教学内容衔接过渡、教学时间安排、知识拓展以及教学总结等环节；根据教学计划，综合应用讲授法、案例教学法、引导探究法、问题导向法等多元化的教学方法，吸引学生注意力、调动学习主动性；完成整体设计后，收集或制作素材包括短视频、图片、案例、动画等(PPT制作要求内容完整、重点突出、画面清晰、色彩协调、布局合理)；最后撰写讲稿，注重逻辑性、科学性、严谨性、简洁性。

3 药物分析系列微课内容设计

3.1 药物分析入门篇

入门篇是药物分析教学的第一课。在正式进入授课之前，教师先对教材以及学生学习的基础情况进行分析，以便设计更加符合学生学习的教学方案；展示入门篇的教学内容和教学设计，使学生了解教学的整体内容和授课思路；通过短视频和图片的方式介绍重大假药案例，使学生感受药物分析学科的重要性、明确学习的必要性、调动学生的学习积极性。教师通过案例分析向学生提问，药品质量如何把关，进而引出药物分析的定义，即药学分析是利用分析测试手段，发展药物的分析方法，研究药物的质量规律，对药物进行全面检验与控制的学科。药物分析的主要任务则是建立药品质量标准及检测方法和全面控制药品质量。教师引导学生思考，如何全面控制药品的质量，促使学生学习并掌握药品质量控制所涉及的领域、物质以及检验项目。

药物分析是一门“眼睛”学科，哪里有药物，哪里就有“眼睛”。对于药物分析工作者应该如何平衡人民生命安全和企业发展的天平这一问题，教师启发学生深入思考。最后，教师进一步强调药品安全的重要性，引导学生建立起责任感和使命感，完成教学的情感目标。

3.2 药物的鉴别试验

药物的鉴别试验是药物分析的首要工作。教师先以阿司匹林假药案例导入，提升学生作为药物分析工作者的责任感和使命感，同时引发学生思考，作为专业的药物分析工作者应当如何鉴别假药，并让学生明确药物鉴别试验的定义。教师以阿司匹林的鉴别试验为主线，要求学生学习药物鉴别试验的项目，包括性状、一般鉴别试验和专属性鉴别试验，使学生理解一般鉴别试验和专属性鉴别试验在药物鉴别试验中的意义以及两者之间的区别与联系。通过阿司匹原料药和制剂鉴别项目的学习，学生掌握常用的药物鉴别方法，如化学鉴别法、紫外-可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法等，明确药物的鉴别试验通常采用一组鉴别项目全面评价一个药物，而并非单一的项目。在此基础上，教师进一步比较阿司匹林原料药和制剂鉴别方法的差异性，启发学生思考化学鉴别法、光谱鉴别法、色谱鉴别法等不同鉴别方法的优势和局限性，掌握不同类型药物选择鉴别方法的一般原则。

3.3 药物的杂质检查：重金属检查法

微量的重金属污染可以通过生物链作用而产生富集，体内重金属含量过高时便会导致各种疾病。重金属限量检查是药物杂质检查的重点内容。教师以重大儿童血铅超标案例导入微课教学，强调重金属中毒的危害性，并例举生活中可能接触到重金属的食品、物品等，突出重金属与我们生活的紧密关系，引起学生对重金属和教学内容的关注，并向学生提问，在药物分析中如何对重金属进行限量检查。首先，学生需要明确，药物中重金属的来源途径主要是药品原材料、辅料、溶剂及生产设备等在生产过程中被引入药物。随后，教师引导学生思考药物中需要检查的重金属主要有哪些。《中国药典》规定检查的重金属是在实验条件下能与硫代乙酰胺或硫化钠作用显色的金属杂质，主要包括银、铅、汞、铜、镉、锡等。教师列举《中国药典》收载的三种重金属检查法：硫代乙酰胺法、炽灼后的硫代乙酰胺法和硫化钠法，重点讲解重金属检查的操作方法以及不同检查法的适用条件和注意事项。通过微课的学习，学生能够掌握不同检查法的优缺点，具备综合选择合适的重金属检查法的能力。

3.4 药物及其制剂的含量测定

药物的含量测定教学要求学生掌握容量分析、光谱分析及色谱分析法的基本原理、相关的含量计算方法以及原料药与制剂方法选择的基本原则。微课内容以药物含量测定方法概述为开端，引出药物含量测定的定义及含量分析方法的类型，强调含量测定项目的重要性。教师比较分析容量分析法、光谱分析法及色谱分析法的基本原理和特点。其中容量分析操作简单、结果准确，但专属性差。光谱分析法简便、快速、灵敏度高，具有一定的准确度，但专属性不足。色谱分析兼具有分离和分析功能，灵敏度和专属性较高，但通常需要对照品，适用于复杂样品的分析。在此基础上，教师以对乙酰氨基酚原料药和制剂的含量测定方法为例，根据对乙酰氨基酚的化学结构及其理化性质，结合《中国药典》中收载的对乙酰氨基酚原料药、片剂及注射剂的含量测定方法，如酸碱滴定法、紫外-可见分光光度法及高效液相色谱法，分别探讨药物分析中容量分析法、光谱分析法以及色谱分析法的一般选择原则，强调教学重点，最后再以课堂总结和课后思考题的方式巩固知识点。

3.5 维生素类药物的分析

维生素是维持人体正常代谢功能所必需的生物活性物质，人体不能自行合成，只能从食物中获取。教师以短视频的方式导入微课内容。视频中指出人类常见的疾病中，大多数的疾病与维生素摄取不足有关，引出维生素类药物质量控制的重要性。维生素是个庞大的家族，现阶段所知的维生素就有几十种。微课以代表性和生物活性高的维生素A、B1、C、E的分析为例。教师根据维生素类药物的化学结构，分析它们典型的理化性质，与学生分别讨论该类药物代表性的鉴别、检查和含量测定方法。值得注意的是，维生素A的特殊杂质具有紫外吸收，会影响维生素A的紫外吸收光谱定量法，因此，常用三点校正法消除杂质吸收产生的干扰。三点校正法的原理是本章教学的重难点。教师根据三点校正法适用条件逐步推导出最大吸收波长处吸光度的校正公式，校正后的吸光度可用于维生素A含量的计算，但需要强调维生素A原料药和制剂含量计算方法的异同。最后，教师以介绍维生素类质量分析的最新研究进展、课程小结和布置思考题的方式结束本次微课教学，引导学生进行课内总结、课后思考、课外探究。

4 药物分析系列微课教学应用与评价

4.1 微课教学应用

教师以超星学习通为载体，建立线上教学资源库，上传微课视频，并将微课PPT、讲稿、教案、案例等同步上传，设置交流讨论区、发布章节测验，实现线上线下相结合的混合式教学模式，并结合系列微课内容，选用特定的章节实施翻转课堂，实现微课助力翻转课堂。在具体实施中，我们根据微课及其相应章节的教学内容，由学生进行提问、总结或知识拓展，师生集体讨论，开放课堂教学。2021年3月至今，在药物分析教学中，我们将系列微课线上教学资源应用于1 000余名我院药学专业、临床药学专业本科生，高职高专药学专业学生及药剂、药物分析等药学相关专业研究生。学生通过系列微课进行课前预习和课后讨论，结合线下课堂，顺利完成了药物分析学习。

4.2 微课教学评价

以提高学习兴趣、保障学习质量为目标，教师将线上教学资源纳入课程成绩评定体系，将过程性评价贯穿教学的全过程。线上教学资源占学生期末总成绩的30%，以微课视频观看、资源访问、交流讨论、章节测验等为评价指标，各项评价分数根据权重由平台自动计算得分。线下教学占比70%，以签到、翻转课堂汇报、学生出题、期末考试为评价指标。

在课程结束后，教师设置调查问卷，收集学生反馈意见，进行总结和反思，逐步优化药物分析微课内容及其配套教学资源。与传统的教学相比，学生普遍反馈基于药物分析微课的线上及翻转课堂教学模式新颖、课堂有趣，希望更多的章节能采用这种授课模式。课程结束后，我们统计了两种教学模式在期末考试中学生对特定章节知识点的得分情况。结果表明，基于药物分析微课的线上及翻转课堂教学的章节中，学生的平均得分更高。通过合理设计、有机融合线上线下混合式教学模式，我们将知识传递与学生综合素质能力培养同频共振，以增强学习主动性、激发学习兴趣、提高教学质量。

网络学习环境的便捷性和共享性，为师生提供了更加广阔的教与学的空间。药物分析系列微课的应用能充分发挥学生学习的主观能动性，进一步拓展教学和学习方式。经过学生的使用和反馈，我们将不断优化和丰富药物分析系列微课内容及相关教学资源，以期服务于更多的药学专业学生，满足复合型药学专业人才的培养目标。