田仁君 邓星 向海燕
摘 要:近几年我校高职进入了单招模式,学生对“中药化学技术”课程理论内容掌握甚微,传统的实验教学方法已不能适应单招模式的院校学生。该校针对近几年高职单招这一特殊学生群体,将“中药化学技术”课程实验教学在教材内容、教学方法、教师队伍几方面进行了全方位改革。经过两年的改革,学生实验操作能力大大提高,获得了较好的教学效果。
关键词:中药化学技术;实验改革;高职单招;三教改革
“中药化学技术”是以中医中药基本理论为指导,结合临床用药经验,运用现代科学的理论和方法研究中药中化学成分的一门学科,是一门实践技能很强的专业基础技能课,是中药、中药制药等专业的核心课程之一,在专业整个课程体系中起承上启下的作用。如果学生对这门课程学习掌握得不好,后续课程“中药炮制”“中药鉴定”“中药检验技术”等将更难掌握。工作中检验药之前也需要将药进行提取分离处理,否则无法对药物进一步分析,所以中药化学课程实验中提取分离纯化技术对培养技能型人才显得尤为重要。
1 单招学生情况
随着国家经济的不断发展,同时也为了不断提升国民素质,国家出台了很多政策,鼓励人们提高自身的文化水平,为了全面贯彻落实《四川省高职扩招专项工作实施方案》,突破100万单招的计划。我校从2016年开始实行单独招生,实行單招后,学生的基础与统招生相比大大下降,超过一半学生基础相当于初中水平,该门课程的理论知识很多学生听不懂。鉴于学生这样的学习背景,中药化学实验应该怎么上?实验教学内容应该怎样安排?怎样让学生理解并能熟练操作?实验教学改革迫在眉睫。针对本校单招生具体情况,课程组对“中药化学技术”课程实验从教学内容、教学方法及教师队伍进行改革探索[1]。
2 实验教学改革
2.1 自编校内实训教材
实验一般分为基础性实验、综合性实验和研究性实验,中药化学课程实验主要是综合性实验[2]。传统实验教材来源于每章有效成分后附带的实验,老师们根据实验学时选择其中三到五个实验进行验证性实验操作。这种传统教材后附的实验内容都太过陈旧,形式单一,脱离行业和职业发展实际,缺乏高职特色。药材和操作方法都缺乏新颖性,十多年实训内容几乎没变化。我校中药化学课程实验占比50%,做好实验对培养学生动手能力非常重要,这也是我校高职学生的优势。那该怎样发挥好这一优势,实训教材是培养技能型人才关键的第一步。为了编写出学生有兴趣、企业有实用的实训教材,我们多次邀请就业单位与我们任课老师、专业负责人集体进行研讨。在知识够用的大原则下,自编实训教材内容主要由四部分组成。
(1)第一部分内容是绵阳麦冬、麦冬须根、附子、天麻等道地药材有效成分的提取分离实验。我校生源大部分是四川学生,本地学生也很多,这些道地药材学生都非常熟悉,甚至不少学生家中都有种植这些药材。因为地域关系,学院老师大部分课题研究对象也主要是道地药材。将老师课题中关于这些药材提取分离的新方法都纳入实训教材[7],这部分内容根据老师的研究情况不时进行更新。这样的实训内容对学生来说很有熟悉感,既会引起学生浓厚的兴趣,也对以后在四川就业的学生提供很大帮助。
(2)第二部分内容是遵从就业单位的建议,从最新版药典中挑选六种常用中药材,将这些药材药典中的提取分离以及检识标准操作写入校内实训教材。药典中药材的提取分离方法为了确保检测方法的稳定、可靠,都经过时间的考验以及专家的反复推敲。现在各企业药材以及药检所等检验机构,检验的标准都是参照药典,学生掌握药典中药材的提取分离方法,对以后就业或工作都有很大帮助。
(3)第三部分内容是保留一部分传统教材中比较经典的实验,尽量选择操作简单需要学时少的实验。比如槐米中黄酮的提取分离与检识,提取方法有两种,对于基础差的同学用煎煮法,该方法简单安全,学生也容易掌握。而对于基础好一些同学可以用碱溶酸沉淀的方法来进行提取。传统书中过于冗长、综合性太强的实验去掉,对于高职学生来说,综合性强的实验相当于一个课题,他们很难完全完成,可以改成一些简单的独立实验,比如吸附柱色谱实验,可以让学生分离具有鲜艳颜色的混合物,类似甲基橙和亚甲基蓝这样的混合物。这两种成分都具有鲜明的颜色,加第一种洗脱剂乙醇时,学生能清楚看见蓝色成分先向下移动,而另外一种黄色成分仍留着原位,不会向下移动。当蓝色成分流完以后,换洗脱剂水后,黄色成分开始向下移动。通过这样鲜艳颜色混合成分分离的对比,学生就很容易理解吸附柱色谱的原理,从而对这种实验产生浓厚的兴趣,对分离其他没对比色混合物或无色混合物理解起来就容易很多。
(4)第四部分内容是在校内实训教材中列举几个新型药材以及需要提取分离的有效成分,让同学们自选一种药材,自己查阅资料,网上提交实验方案,老师修改审核通过后自行操作,老师辅助。这样的实验可以培养学生创新及处理问题的综合能力。
(5)中药化学自编校内实训教材四部分内容可以作为不同的模块教学,不同专业根据学时数和自身专业性质,适当地选用不同模块进行实验教学。比如单招中药专业因为学时少,基础相对较差,可选做道地药材和传统实验模块。中药创新班基础知识较好,可以适当做一些创新性的实验,可选用道地药材和创新性实验模块。药品生产技术专业进药厂工作的相对比较多,可以选用道地药材和药典上的经典方法模块。而药品质量与安全专业统招生偏多,毕业以后从事药物分析相关工作较多,比较适合选用药典和创新实验模块。其他有中药化学的专业也可以参照选择适合的实验模块。
2.2 改进实验教学方法
2.2.1 传统实验教学方法
传统中药化学实验教学方法是老师参照书后面的实训内容,实验之前老师用10分钟左右的时间讲解,从实验目的、实验原理、实验用品到具体实验操作步骤和方法,边讲解边操作演示。讲解完后分组让学生自己操作,完成后提交实验报告。这样的实验会导致组内一些学生完全不参与,实验报告参照组内其他同学即可。实验操作的同学也只是在老师的监督下被动机械地操作,完全不是因为对实验有兴趣,实验过程中也不善于观察思考,操作中频频出现错误。如做两相溶剂萃取时,将分液漏斗分层下部分需要的溶剂倒掉,有效成分无法继续分离下去,从而导致后面分离实验的失败。鉴于这种情况,老师实验教学方法必须改变。
2.2.2 制作实验视频
老师利用学生实验室真实环境、实验室现有的实验耗材拍摄实验操作视频,提取分离常用方法都拍摄成视频操作,上实验课前让学生观看。学生进实验室后会觉得场景和仪器都非常熟悉,更容易掌握实验操作。实验操作视频包括常见提取方法:浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流法、连续回流提取法、水蒸气蒸馏法、升华法。常见的分离方法:两相溶剂萃取法、沉淀法、结晶法、薄层色谱、纸色谱、柱色谱。实验中学生不易理解或易出错的实验过程也可以拍成实验视频,拍摄每个提取分离实验时,要讲解每种方法的优缺点,要提醒学生每种操作的注意事项和容易出现错误的操作,以及当操作错误会有什么样的结果,并演示解决的方法。比如,回流法需要用冷凝管,橡皮管是下接进水上接出水,而学生会常常将橡皮管进水和出水接反。当上接进水下接出水时,会导致冷凝管里面冷水上升不了,一直无法充满整个冷凝管,无法起到冷凝溶剂蒸汽的作用。
比如槐米中芦丁及槲皮素的提取分离与检识这个实验,同学们很难理解芦丁酸水解过程中颜色的变化,需要拍摄成实验视频“芦丁的水解”配合理论黄酮化合物进行讲解。芦丁加入2%的硫酸水溶液时,是淡黄色的浑浊液,加热沸腾后,变成清澈的褐色溶液,持续加热后变成鲜黄色的浑浊液。这个变化的过程是因为芦丁不溶于冷水,而溶于热水。加热开始沸腾后,芦丁溶于热水,溶液变成清澈的褐色,随着加热时间延长,芦丁在酸的作用下开始水解生成黄色的槲皮素,而槲皮素不溶于水,才导致了出现鲜黄色浑浊的变化。
2.2.3 网上提交实验视频
兴趣是一切学习的基础,实验也不例外。怎样提高学生做实验的兴趣,怎样让学生从被动操作变为主动,一直是我们老师的首要目标。近几年短视频非常火,同学们也非常喜欢看,也经常发现学生发自己生活學习的短视频,这给我们很大的启发。以前都是老师将实验拍成视频放给学生预习或者课堂观摩,改革后老师要求学生每个实验都必须录制操作视频,并剪辑配音,介绍实验的目的原理及简单操作过程及呈现的结果,视频作业的操作正确与否在实验成绩中占有非常大的比例。自从增加了提交视频作业,同学们的实验操作兴趣高涨,组内每个同学都积极出谋划策,加入实验操作和小视频制作中。在同学们的合作努力下,每组的小视频不但操作问题少而且既生动又有趣。比如,有的同学用漫画的形式讲述实验的过程,有的同学用娃娃音配音,有的同学背景音乐非常动听,有的同学还加进了组员一起打闹的场景。每个提交上来的视频我都会和同学们一起修改,在修改的过程中我会指出同学们操作是否规范,解说语言是否正确,涉及实验仪器装置、实验操作过程以及实验结果每个环节。为了实验视频更完美,操作有问题的同学还利用周末和晚上重做重拍一遍。有些同学会将比较完美的小实验视频传到网上,看到网友点赞评论,同学们非常开心,做实验的兴趣更加浓厚了。通过实验视频作业,同学们发自内心地喜欢实验课,真正自主地掌握了实验整个过程,提交的实验报告也不再流于形式,并学会了组间合作精神,大家一起为实验出谋划策,享受成功带来的愉悦感。同学们的实验视频既是新同学很好的学习素材,也是非常好的实验考核方式。通过这种改革模式,同学们实验操作能力和组间合作能力大大提高,实验过程突发事件的处理也非常得当[4]。
2.2.4 线上考核为主
传统的考核模式一般都是线下为主,考勤+预习+操作+实验报告+清洁,这种考核方式看是很规范,方方面面都考虑到了,但是这种考核复杂又烦琐,很费老师的时间,效果还不好。考核的最终目的是让学生真正地掌握实验操作,不是为了考核而考核。传统考核方式中,学生实验报告几乎全部参考教材,实验操作永远都是固定几位同学动手,其他同学对于实验内容是什么,为什么这么操作一问三不知。可见考核模式不是越多越好,要抓住主要矛盾。我们将实验考核改为:考勤清洁20%+实验视频60%+实验报告20%,考勤清洁都利用线上考核,实验视频也是网上考评,通过以实验视频为主考核后,我再也不担心学生是否预习,是否实验操作。学生已从以前的被动完全变成了主动,同学们每次下课前都主动问老师下一次实验内容,为下一个实验视频提前做功课,实验兴趣越来越浓厚。在实验操作方法上都暗暗较劲,主动预习,还收集网上资源,组员都齐心协力,为做好视频而努力。视频打分按照组轮流打分,第一组给其他组打分,下次实验第二组给其他组打分,这样每组都有给其他组打分和被打分的机会,最后成绩由老师汇总把关[6]。
2.2.5 线上讨论
做好的视频及实验出现的问题上传平台,让同学们线上讨论。比如结晶实验,有些同学没沉淀产生,大家都积极踊跃发言。有的同学说你是不是结晶溶剂加错了;有的同学说你是不是没趁热过滤,温度低沉淀都被过滤在滤纸上面丢掉了;有的同学说你是不是结晶溶剂加多了,太稀释没法析出固体。同学们七嘴八舌说出了自己的想法,最后老师进行点评。线上讨论好处是自动参与度高,人人知晓,很容易掌握知识点[5]。
2.3 重组教师队伍
为了培养出社会需要的技能性人才,我们的教师队伍从来源、专长、年龄、职称进行了重组。引入两位博士硕士毕业生加入教师队伍,新老师思维活跃,思想前卫,非常喜欢新的知识,很适合改革,比较适合带学生创新实验。但新老师对理论教材内容不够熟悉,容易把不住重点,而将知识讲偏讲深,不太适合理论教学。从企业和科研院所一线部门聘请了两位技术骨干作为兼职老师加入我们教师队伍,他们有丰富的从业和技术经验,知道学生学什么最有用,适合带药典和道地药材实验。老教师一般职称高,教龄长,教学严谨,对教材内容非常熟悉,但是思维相对固定,适合带学生进行传统实验。骨干老师都有课题,几乎都是研究川内药材,适合带学生进行道地药材教学[3]。
结语
近年来,将“中药化学技术”课程实验教学从教材内容、教学方法、教师队伍几方面进行了全方位的改革。将基于工作过程的课程开发理念运用到专业核心课程“中药化学技术”实验教学改革中,重点对实验课程设置进行了改革,对实验教学内容进行了优化,对实验课程模式进行创新。以具体的工作过程和典型的工作任务为线索,组织和开发教学内容,科学设计学习情境,采用“教学做”一体化教学模式,实现了教学过程与工作过程的良好衔接,实验教学改革收到了良好的效果。学生实验学习慢慢由被动变成了主动,实验操作成绩明显提高,及格率大于95%。不足之处是9+3的少数民族学生多,化学基础差,虽然这部分同学做实验的热情高,但效果还是不理想。下一步将借助网络载体,通过插入一些动画视频,建立更有趣的在线课程,来提高本课程实验的吸引性和教学效果。随着制药企业行业的不断发展,随着新知识、新技术、新工艺、新标准的不断出现,我们将在行业企业调研的基础上,及时更新实验教学内容,进一步强化学生职业能力培养,与时俱进地增强实验的适用性、实用性和先进性。
参考文献:
[1]陈杰,李诒光,罗永明,等.“中药化学”三位一体教学模式的探索[J].教育教学论坛,2020(8):278279.
[2]郑立颖,李欠,邱黛玉,等.“中药化学”实验考核模式探索[J].教育教学论坛,2020(7):177178.
[3]彭光彬,张凌垚,邓永生.“三教”改革背景下任务驱动教学模式的创新与实践[J].职业教育研究,2022(1):8589.
[4]章建东,吴莹,严吉林,等.线上线下混合式实验教学模式的改革与探索[J].大学化学,2022,37(2):18.
[5]徐昊阳,吴华丽,吴喜民,等.从国外天然药物化学看中药化学课程内容建设[J].中医药管理杂志,2020,28(3):2627.
[6]李孟,陈辉,孙彦君,等.高等中医药院校中药化学实验教学现状及改革探索[J].教育现代化,2020(52):8587.
[7]李宝晶,李艳平,董发武,等.教学与科研互动模式在《中药化学》课程中的探索与实践[J].中国民族民间医药,2020,29(11):112115.
基金项目:四川省中医药重点学科中药化学建设项目“《中药化学》在中药专业教学中的改革与实践”(ZD20203)
作者简介:田仁君(1978— ),女,汉族,四川南充人,硕士,副教授,研究方向:中药化学。