药物分析实验室(精选12篇)
药物分析实验室 篇1
实验室不仅是知识创新、技术创新的重要基地,更是培养创新人才的重要平台[1]。
实验教学的目的不只是培养学生的认知能力,更主要的是培养学生的发现能力、分析能力和动手能力[2]。近年来,很多高校对开放实验室这一实验教学模式进行探索与研究,如南京大学的“三层次”、“分段三选式”、“共享式”开放模式;同济大学的四层次开放实验教学[3];一些研究型大学,则引入研究型教学方法,利用学校科研优势,吸收本科生参与科研,建立以研究为基础的教学模式,改善学生的创新能力和探索意识[4]。
为培养药学学生对分析化学与药物分析相关技术的认知,更好地将相关课程的理论知识与实践应用联系起来,提高动手的能力与分析问题解决问的能力,同时充分发挥实验室资源优势,提高大型设备利用率,在分析化学与药物分析课程教学过程中,湖北科技学院药学院依托药学与化学实验教学中心,利用现有分析技术,强化教学与科研相结合,以学生为主体,构建分析化学与药物分析开放实验平台,通过丰富实验项目、加强基本技能训练、强化教学与科研结合等方式,让学生在开放实验室中拥有更多的自我发挥空间,切实培养学生动手能力、分析并解决问题的综合能力,提高学生创新意识。
一、开放对象与组织
分析化学与药物分析开放实验对象是具有一定分析化学与药物分析理论知识与技能的药学专业学生。开放型实验组织工作包括动员规划阶段、准备阶段和实施阶段。规划阶段:授课教师参与制定可行的实验计划,在调动学生的积极性的同时,组织学生根据意向选择相应实验内容,其中基本分析技术与方法方面的内容主要测重于大二、大三学生,综合设计与创新型的内容主要测重于大三、大四学生。开放实验内容的设置也可以由学生提出实验内容意向,自主设计实验,提前申请。准备阶段:根据实验计划与实验内容,指导学生在实验前做好充分的准备(如:查看文献资料、实验方案的设计与仪器试剂的准备等)。实施阶段:确定时间,以学生为主体,开展实验研究。
二、实验教学开放内容设置
参照药学专业学生培养计划与分析化学、药物分析课程进度情况及学生学习规律和实验技能情况,探索并设置适宜的实验内容。开放型实验可分为:基本分析技术与方法、综合设计实验、创新实验三个层次。
第一层次:基本分析技术与方法。分析化学与药物分析两门均为实践性学科,实验课的重要性毋庸置疑。虽然实验课程教学大纲含有许多实验项目,但实际教学中由于实验学时有限,所开设的项目仅是其中的一部分,为弥补这一不足,一些学生感兴趣的、与自己专业相关性大的实验以开放实验的形式开出,学生可根据自身情况选做,使学生掌握更多的分析方法与技术,提高实验技能。实验内容包括:化学法、紫外光谱法、红外光谱法、旋光法、气相色谱法、液相色谱法、薄层色谱法等对药物进行鉴别与杂质检查;用容量分析法、电化学方法、差示分光光度法、荧光分光光度法、气相色谱法、液相色谱法等各种方法定量测定药物含量;萃取法、离子交换法、固相萃取法等各种活性成分的分离与富集方法等。
第二层次:综合设计实验。综合设计实验相对规模较大,需要掌握综合理论知识与多种实验技能,此层次实验项目主要针对高年级学生。参加实验的学生以小组为单位,查阅相关资料,分析实验任务,确定实验方案。教师应充分发挥学生的主观能动性,对学生的现场指导以启发为主,并引导学生对实验过程与结果进行分析与讨论。例如,综合实验“六味地黄丸的质量分析”,需要显微鉴别、薄层色谱鉴别、高液相色谱含量测定等多种分析方法联合使用对药物进行质量分析。第一步:学生根据布置的题目查阅文献资料分析设计实验方案。第二步:学生分析讨论并确定实验方案,指导教师参与讨论,并提出学生忽视或不足的问题。第三步:学生根据实验方案准备仪器与试剂、分析测定。第四步:对整个实验过程进行分析总结。
第三层次:创新实验。分析化学与药物分析开放实验室为有意向参与创新实验的学生提供相应平台,同时吸纳毕业班学生在熟悉多个相关专业实验室的同时,根据自身兴趣与专业方向,自主选择课题,利用此平台完成毕业论文的设计、科研项目的实施,撰写实验报告或论文。创新实验可采用教师提供课题和学生自行选题两种方式。教师提供课题,主要来源于教师的各种科研项目。由实验室发布教师的开放研究实验项目,吸收部分有意向参与科研的学生进入实验室参与教师的科研活动。对于学生自行选择的课题,开放实验室不能局限于书本中的实验项目,我们鼓励和支持学生在学校或家中贴近生活的方面进行选题研究,并推荐相关专业教师指导学生的课题设计与实施,并向学校申请大学生创新创业计划项目的立项,获得资金资助。
三、保障
开放实验室的硬件保障:分析化学与药物分析开放实验室以本校药学与化学实验教学中心为依托,教学中心是涵盖药物分析与鉴定、药物制剂、药物合成、药理研究等多学科实验中心。药物分析与鉴定方面有高效液相色谱室、气相色谱室、液-质联用室、核磁共振室、红外光谱室、荧光光谱室、紫外光谱室、电化学仪器室等多功能实验室,对学生开放,尤其对想要考研的学生是非常有吸引力的,而正常的实验教学学时有限,仪器使用率不高,学生完全可以利用业余时间开展开放实验研究,实验室硬件条件可以保障开放实验的顺利开设。
指导教师配备:对进入分析化学与药物分析开放实验室开展实验的学生配备指导教师。指导教师的指导,可加强开放实验过程中的监控管理,了解学生的实验情况,有助于及时发现实验过程中出现的问题与存在的不安全因素,加强师生的实验互动,使实验能顺利开展的同时,学生能学习到更多实用的知识与技能,获得最佳的实验教学效果。在开放实验实施过程中,教师的作用不仅是传授学生知识、培养学生技能,还要启发学生对实验现象或出现的问题积极思考,正确引导和鼓励学生对出现的现象和问题进行分析与总结,并找到解决问题的方法,在指导过程中,学生会遇到层出不穷的新问题,这就对指导教师提出了较高的要求,不仅要对相关教材内容、知识结构有全面的把握,还要对相关的前沿内容有所了解。作为指导老师只有不断的学习,提高业务水平,才能帮助学生更好地解决问题,同时也提高自己的教研水平。由此可见,建立一支结构合理、经验丰富的实验技术队伍是深化实验室改革和提高实践教学质量的关键。
四、分析讨论
在分析化学与药物分析实验教学中引入开放实验课,学生接触到更多实际分析技术,动手能力普遍提高,学习的积极性和主动性显著提高。例如在综合设计实验阿司匹林栓的含量测定中,学生们根据所学知识设计了酸碱滴定法、紫外光谱法、荧光光谱法、柱色谱-紫外分光度度法、高效液相色谱法等多种实验方案。在实验开展过程中,学生能够积极查阅相关资料,补充基础知识,对课上所学的理论知识的理解更加深刻。
开放实验教学要转变重理论轻实验的观念,善于利用实验中心现有仪器设备,面向学生开放,以学生为本,为学生提供了一个开放的实验环境,有助于学生更好地将理论与实践结合起来,边做边学,学以致用,让学生在实验教学中拥有更多的自我发挥空间。开放实验室构建了一个可以激发学生主观能动性的平台,让学生对分析工作乃至创新研究有更深层次的认识,提高了学生的创新意识和创新能力,让学生的个性化得到发展。
开放实验课的内容,尤其是综合型和创新型实验涉及多门课程,更加综合,整个过程中可能会遇到很多问题,这些均需学生自己解决,而学生的知识体系普遍不够完善,对理论知识的理解不够深入,对细节方面不够注意,教师应在实验设计思路与细节方面、理论知识的应用与拓展方面,以及对实验中遇到的问题如何进行分析与解决、仪器的使用及简单故障的排除等方面对学生多加指导,但不能包办,这是开放实验得以顺利进行,学生更好地学到相关知识,提高动手能力,提高分析问题解决问的能力的关键,这也正是分析化学与药物分析实验平台建设的目的。
依托于药学与基础化实验教学中心较为完善的管理制度,学生在进入实验室后,能够根据相关规定较快进入状态,同时进一步提高学生的自我管理的意识,养成良好的实验习惯,并树立安全意识。
在实验室开放的同时,由于实验内容的增加,实验药品的消耗大量增加,仪器设备的维修费用也大大提高,这需要学校在经费上给予一定支持,否则难以持续发展。另外,开放实验的内容趣味性不足,这还需要在今后的工作实践中不断总结和完善。
摘要:发挥药学与基础化学实验教学中心资源优势,构建分析化学与药物分析开放实验室。通过建立基本分析技术与方法、综合设计实验、创新实验体系,为学生提供更多自主实验的机会,对学生提高实践能力与创新精神具有积极作用。
关键词:开放实验室,分析化学,实验教学改革
参考文献
[1]陈韶华,吴文倩,陈喜华,等.构建开放实验平台培养创新药学人才[J].实验科学与技术,2013,11(1):143-145.
[2]许家瑞,周勤,陈步云,等.构建创新实验教学体系的探索与实践[J].实验技术与管理,2009,26(5):1-4.
[3]王晓岗,许新华,朱仲良,等.开展分层次化学开放实验教学培养学生创新能力[J].实验室科学,2013,16(10):59-61.
[4]吴涛.机电传动控制课程的研究型教学模式[J].实验室研究与探索,2013,32(1):105-107,187.
药物分析实验室 篇2
2009140449 程雨晴 为期六周的药物合成实验做完了,感觉颇丰,学到了以前很多没有接触到的知识,也复习了以前的一些实验操作,在老师的辛勤指导与纠正之下,我们的实验操作也更加规范了,做实验也更加细致谨慎了。感触最深的是在做实验中一定要勤于思考,做到心、脑、手同时并用,这样才能把实验做好。
在所有的药物合成中,我接触到了不少新的仪器:500M傅里叶变换核磁共振波谱仪、旋光仪、数字显为熔点仪、旋转蒸发仪,通过老师的讲解以及我们实验过程中的使用,我对这些仪器有了基本的了解(核磁共振仪除外)。同时在实验过程中,我们还复习到了不少知识:物质红外光谱的测定、薄层层析法、柱色谱分离以及一些基本的蒸馏、过滤操作。
在本实验中学到了2中色谱分析方法:薄层色谱和柱色谱。薄层色谱又称薄层层析,简称TLC,属于固-液吸附色谱,是将作为固定相的支持剂(硅胶)均匀的铺到玻璃板上成为薄层,把样品点在薄层上,用适当的展开剂展开,根据各组分对固定相吸附能力的差异,从而使样品各组分达到分离的一种层析技术,可用于a.化合物定性检验;b.快速分离少量物质;c.跟踪反应进程;d.化合物纯度的检验。
柱色谱属于液-固吸附色谱,当混合物溶液加在固定相上,固体表面借各种分子间力作用于混合物中各组分,以不同的作用强度被吸附在固体表面。由于吸附剂对各组分的吸附能力不同,当流动相流过固体表面时,混合物各组分在液-固两相间分配,形成带状分布,实现混合物的分离。
在实验中先用TLC跟踪反应进程,确定反应进程后,用柱色谱分离纯化甲基2,3,4,6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷。
第一阶段,在TLC跟踪反应进程中,根据被监测物质的极性不同,选用V乙酸乙酯:V石油醚=5:3的展开剂,用硫酸碳化法进行显色,监测反应,当在硅胶板上的斑点单一时,反应的原料消失了。(点样—展开—喷浓硫酸—烘烤—显色)
在第二阶段中跟踪反应是否完全时,根据α-D-吡喃甘露糖苷与甲基2,3,4,6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷的极性差异,选用V乙酸乙酯:V石油醚=1:3,用紫外显色监测反应(在HF254薄层色谱板上取点—点样—展开—紫外灯下显色—画点—喷浓硫酸—烘烤),当产物点单一时表示反应完全。
在第三阶段中,用柱色谱分离纯化产物,装好柱后,往柱中加入试样,洗脱剂V乙酸乙酯:V石油醚=1:5,用试管收集流出溶液,每收集一管编一个号,并用TLC监测流出液组成成分情况,最初只是看是否有荧光斑点出现(无斑点:苯甲酸),待出现斑点后,就用TLC展开,当显示为纯目标产物时,合并该部分的洗脱液,实现目标产物的纯化。
在整个跟踪反应进程和分离纯化目标产物过程中,我学会了怎么根据TLC板上的显色情况判断反应进程,该如何选择展开剂以及薄层色谱的所有操作过程。在柱分离过程中,我学会了如何装柱,洗柱,装样和洗脱,如何选择洗脱剂,以及如何实现目标产物的纯化。500M傅里叶变换核磁共振波谱仪
(一)特点:1.检测灵敏度高,通过新号的累加增大检测的灵敏度; 2.测定速度快;
3.随着超导磁体的应用,磁场强度增大,1H NMR谱的观测频率增大,此为500M;
4.通过交叉极化和魔角旋转实现了固体样品的检测。
(二)样品的配制:常规NMR测定使用5mm外径的样品管,根据不同核的灵敏度取不同量的样品溶解在0.5—0.6 mL的溶剂中,配制成适当溶度的溶液。
本实验是取适量甲基2,3,4,6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷,溶入0.5 mL氘代氯仿中,用500M傅里叶核磁变换核磁共振波谱仪测,1H NMR、13C NMR一维谱,H-H相关和C-H相关二维谱。
使用氘代试剂的优点:溶剂中1H被D取代,氘信号用于仪器内锁,同时消除了溶剂中1H对样品吸收峰的干扰。
使用氘代试剂时,由于氘代度不是100%(我们用的氘代氯仿是99.8%),因此在谱图中常会出现残余质子的吸收。在13C NMR谱中也会出现相应的吸收峰,因此在配制样品时,除考虑溶解度以外,还要考虑可能的溶剂峰干扰,选择合适的溶剂。
本实验中用的氘代氯仿中加入了Ag片,目的是起稳定作用,抑制氯仿氧化生成光气,将光气吸收在银箔的表面将其分解,使Cl留在银上,释放出CO。
(三)化合物位移δ=(V样-VTMS)HZ ∕仪器操作频率MHZ 为了表述方便,以四甲基硅烷(TMS)作参考物,把TMS的信号设为0.0 HZ,从而得到其他的基团的质子信号,如:在500 MHZ仪器上,某一基团相对于TMS在500 HZ处共振,则其化学位移为1ppm。选用δ后,所以同一化合物在不同频率的仪器上得到的化学位移是相同的,从而使检测更加方便。
在实验过程中,选用四甲基硅烷做参考物,主要是因为四甲基硅烷有如下优点:1.12个质子受到硅原子强屏蔽作用,在高场区出现一个尖锐强峰;2.TMS在大多数有机溶剂中易溶,呈现化学惰性;3.沸点低,样品易回收。
在测定碳谱时,一般用13C替代12C,主要是因为13C在自然界中丰度小(1.108%),含量少,干扰小,测定用时短,易于测定。比旋光度的测定
在测定比旋光度时,只有具有旋光性的物质才可以测定。规定旋光管的长度为1dm,待测物质溶液的浓度为1g/mL,在此条件下测得的旋光度叫做该物质的比旋光度,用[α]表示。旋光度[α]不仅与被测物质本身的结构有关,还与测定的条件、样品的浓度(如果是溶液)、溶剂、温度、光线的波长和旋光管的长度有关。
测旋光度的操作过程:样品溶液的配制(一般为在分析天平上称取0.1到0.5g的纯样品,溶解,置于25mL容量瓶中定容)——样品的装入——旋光仪零点的校正——旋光度的测定(一般测5次,取平均值)——洗净旋光管,装满蒸馏水。在本实验中我们测定的S-(-)-α-苯乙胺-L-(+)-酒石酸盐的旋光度是133.10,文献值为1320,与文献值相近。熔点的测定:
操作步骤:1.打开仪器电源开关,预热10分钟,设置准备温度和升温速率(3℃/min);
2.将烘干的样品在干燥和洁净的碾体中碾碎;
3.取一支或数支清洁、干燥的熔点管,将其开口端插入样品中,装入样品;
4.取一长约0.8米的干燥玻璃管,直立于玻璃板上,将装有试样的熔点管在其中投落至少20次,使熔点管内样品紧缩至3-4mm高。如果同时测两个样品进行比较,样品的高度应该一致,以确保测量结果的一致性;
5.将熔点管插入样品插座,代仪器准备好时,改变升温速率(1℃/min);
6.观察样品,待开始熔时,记录初熔温度,样品完全熔化时,记录终熔温度;
7.待炉温下降到起始温度后,重复测定,读取算术平均值为测定结果。两次测定的初熔温度加终熔温度之平均值之差不大于1℃;
8.关机。
旋转蒸发仪的使用方法
打开白色箱体的电源,听是否有声音,若有则正常→将回流水打开(有时也不开),检查回流水是否正常→将瓶子套上→打开抽真空的阀门,待真空度为0.02MPa时便可松手,之后关上安全阀→调节单口瓶的转动速度及将单口瓶升降调节好它的位置→蒸发完毕后,先停止转动,再将单口瓶升上一定位置,关电机电源,电热电源,真空机电源,再关阀门 红外光谱分析(1)D-甘露糖
3400cm-1是O-H的伸缩振动峰,2919 cm-1是C-H伸缩振动峰,1423 cm-1是C-H弯曲振动峰,1052 cm-1是C-O伸缩振动峰。(2)甲基α-D-吡喃甘露糖
3455 cm-1是O-H伸缩振动峰(分子间氢键),3293 cm-1是O-H伸缩振动峰(缔合),2496 cm-1是C-H伸缩振动峰,1403 cm-1是C-H弯曲振动峰,1122、1033、971 cm-1是C-O伸缩振动峰。(3)甲基2,3,4,6-四-O-苯甲酰基-α-D-吡喃甘露糖苷 2954、2842 cm-1是C-H伸缩振动峰,1724 cm-1是C=O伸缩振动峰,1600-1450 cm-1是苯环骨架振动峰,1261、1103、1079 cm-1是C-O伸缩振动峰,709 cm-1是单取代苯环上的C-H面外弯曲振动峰。
做完实验二——对乙酰氨基酚的合成,我对于合成药物有了一定感受,在实验中我们要充分考虑实验中各种物质的物理、化学性质,反应的条件,以及选择最佳合成路线,经济,简单,药物合成一般是要运用的工厂中的,我们必须要考虑成本(实验中用自来水)。
药物分析实验室 篇3
关键词 药物分析实验 综合性实验 阿司匹林 含量测定
药物分析课程是浙江大学城市学院医学院药学系药学专业的学位课程,该课程的特点之一是实践性极强,药物分析实验课程是药物分析理论课的补充和完善,理论课和实验课的相互结合,构成了完整的学科内容,而且两者在学科中的地位是同等重要的。根据目前我院药学专业的教学计划,药物分析实验课是1.5学分(共48学时),课程的具体安排是:每周4~6学时,共有9项实验,首先介绍一下9项实验内容的基本特点:
在目前所安排的实验内容中,绝大多数是验证性实验,具体做法如下:根据国家标准对具有代表性的某一市售药品的某一方面进行质量分析,教辅人员准备好药品、试剂和测定所需的所有仪器,学生们根据实验讲义上规定的操作步骤进行操作,最后根据实验结果依据国家标准,判断该药品是否符合格。每一次实验课均是采用这样一套程序进行课堂教学的。通过在近十届学生身上的探索,我们发现这种训练方法存在一定的弊端:即所有的方法、试剂均是事先已经准备好的,不需要学生们动脑、动手,学生们只要照本宣科就行;而且只有单一的验证性实验训练,学生们的自主学习能力和积极性受到极大的抑制。所以自2003年起我们就在药物分析实验课程中拿出1/4左右的学时(约14学时),建立了一个综合性的实验项目,所谓综合性实验具体表现在以下两个方面:(1)从测定方法的查阅到试剂、仪器的准备再到实验操作,最后对测定结果的评判均是由学生们自主设计完成的;(2)实验指导教师在整个过程中只是起到了引领和评判的作用,对于一些重点、难点作适当的点评。因此通过该实验项目的训练,一方面巩固了学生们以前学过的一些基本操作,另一方面也增强了他们提出问题、分析问题和解决问题的能力,为药学专业学生今后的工作和学习打下一定的基础。
1 实验课程改革的基本状况
该综合性实验项目一共分为三步进行:首先,在上完药物分析理论课第六章《芳酸及其酯类药物的分析》后,布置综合性实验项目题目——《阿司匹林的含量测定》(综述),要求学生们根据书本上已经学过的一些基本知识,上有关的专业文献检索网站,收集有关阿司匹林含量分析的研究论文,通过认真研读,写出一篇关于阿司匹林原料药和制剂,体内、体外含量测定方法的综述(4学时),并交实验指导教师批阅、打分。
其次,根据各自的综述,每位同学介绍一种含量测定的方法和计算公式,由学生们分别做好ppt后到实验课堂上讲解,指导教师对每一种难度不同的方法作适当的点评(4学时),并根据学生们讲解的情况打分。
最后,让学生们根据自己查阅到的阿司匹林肠溶片的含量测定方法和硫酸标准溶液标定的方法,列出实验考查所需的药品、化学试剂、玻璃仪器清单,由教辅人员分别准备,学生两人一组进行实验考查(6学时)。
实验考查的主要内容有两部分: 0.05mol/L硫酸标准溶液的标定和阿司匹林肠溶片含量测定,两者均采用法定方法测定。每组学生根据自己的实验结果,对照国家药品标准的要求,对该药品的质量作出最终评价。
综合性实验项目考核成绩占全部实验成绩的40%,其中综述撰写10%、讲评5%、实验操作25%。
2 实验课程改革的成果
(1)通过撰写综述,使学生们基本熟悉了专业文献的查阅方法,掌握了除书本知识以外大量的有关该领域的最新研究进展,初步掌握了某一专题研究综述的撰写方法和要求;
(2)通过实验指导老师的认真修改、评阅,尽管此时撰写的综述要求与毕业论文中的相比会略低一些,但是学生们通过这次实战练习,对日后的综述撰写有了较深的感性认识;
(3)通过由每位学生讲解自己综述中的某一具体方法,然后再由实验指导老师对该方法进行点评,使学生们掌握了不同方法的原理、测定方法和计算公式,进一步巩固了课堂上学到的理论知识,此外也锻炼了部分学生的口头表达能力,为今后的毕业论文答辩作准备;
(4)由于每组学生查到的方法可能各不相同,所以要求他们分别列出实验所需的仪器和试剂清单,不像以前的实验那样,所有的仪器和试剂都是一样的,既没有个性也显现不出各自的优势;此外所分析的药品就是市售的阿司匹林肠溶片,因此可以肯定这是合格的药品,如果学生们的分析结果得出的是不合格的话,就能说明学生们的实验基本操作还是不过关的,这样又可以以此为例教育学生,即如果此时是在实际工作中,就会出现明明是合格的药品被判为不合格,这将会导致企业的利益受到严重的损失,反之,患者的用药安全也会遭到严重的威胁,这一点也使学生们真切感到这样的实验操作更像是在实际工作状态,这也是学生们普遍感到受益的地方。
(5)实验过程中指导老师不断地巡视,记录每位学生的实验操作情况,对于不规范的地方在实验结束后统一讲解,最后根据各个部分的得分情况,给出每位学生的综合性实验成绩。
3 实验课程改革的不足
3.1 药品问题
目前实验考查使用的药品是市售的阿司匹林肠溶片(制剂),这明显存在着品种比较单一的问题,如果有另外一种化学原料药的话,那么一部分学生可以做原料药分析,另一部分做制剂分析,这样不但有较为全面的训练,而且也可避免相互之间的打探。但是由于我国国情所限,我们无法得到原料药,这不得不说是一种遗憾。
3.2 仪器问题
某些时候通过多年的人脉积累是可以搞到一些化学原料药的,但是此时可能又会出现另外一个问题,即可能得到的原料药不是用容量分析方法来控制质量而是用仪器分析方法(例HPLC仪),那么目前我院实验中心的仪器数量是远远不能满足学生们自主实验的要求的,这又限制了综合性实验项目的可选范围,造成了另外一种缺陷。
基于以上两方面的原因,目前只能先做第一步,即建立一个综合性的实验项目,以后等条件成熟后再作进一步的改进和深化。
4 实验课程改革的体会
药物分析实验教学改革探讨 篇4
药物分析是利用分析测定手段,发展药物的分析方法,分析药物的质量规律,对药物进行全面检验与控制的科学,且也是与药物的实际应用最接近的领域,具有很强的综合性和实践性[1]。药物分析实验是该教学中不可缺少的重要环节,其教学目标是验证、巩固和掌握药物分析理论知识,培养学生实际操作能力、独立分析问题和解决问题的能力,同时培养学生严谨的工作态度、良好的操作习惯、实事求是的工作作风。高等教育的目的不仅是赋予学生某种专业知识,更重要的是赋予学生知识创新能力。随着实验教学改革的深入,实验教学已从单纯的验证性实验逐步转换为把实验教学作为学生学习新知识、培养科学思维和实践创新能力的手段[2]。为进一步提高药物分析实验教学质量,培养具有创新精神和实践能力的高素质人才,笔者对药物分析实验课进行了重新设计,以适应新形势下高等教育的要求。
1 优化实验教学的内容和方式,改革教学模式,培养学生的动手操作能力和综合技能
传统的药物分析实验多为验证性实验,实验讲义内容包括实验目的、原理、步骤和注意事项;教学方法也较单一,上课时老师先讲解、示范,然后学生被动重复实验。这种教学方法的优点是能巩固理论课学习内容,加深对理论知识的理解和掌握,但不利于培养学生动手能力和创新能力,因此有必要对实验课进行调整优化。经过调整后的实验讲义包括3个层次,分别为基本技能训练及验证性实验、综合技能训练和综合性设计实验、自主设计性实验。
基本技能训练及验证性实验:课时占实验总学时的40%。正确的操作方法和良好的实验习惯是科研活动顺利进行的前提条件。每年均占用一定的课时对学生进行基本技能训练:包括教师详细讲解、示范,现场指导答疑,检查学生的操作过程,及时纠正不规范的操作,最终使学生掌握正确的操作方法。验证性实验选择具有代表性的经典实验,包括双波长分光光度法测定复方制剂含量、维生素C制剂的含量测定和非水溶液滴定法测定含氮碱性药物的含量等。
综合技能训练和综合性设计实验:课时占总实验学时的40%,实验安排在基本技能训练及验证性实验之后。此时,学生对于本专业已有初步了解,且掌握了一定的理论知识和基本技能。这部分实验主要体现知识的综合性,重点锻炼和培养学生对所学知识的综合应用能力。例如以苯巴比妥片为例,要求学生就所掌握的知识设计合理的药物分析方法,并陈述理由。
自主设计性实验是一种使学生将所学知识转化为综合能力的教学活动,安排在实验最后阶段,课时占实验总学时的20%。教师通过引导和启发学生思维,充分发挥其主观能动性。学生通过查阅文献后自主选题、自行设计实验方案,然后提交老师共同分析、改进方案。最后学生在老师指导下独立完成实验,对所得实验数据和观察到的现象进行分析、归纳和总结,最后得到相对客观的结论,从而获得较好的自主学习的效果。
2 建立合理的考核制度
合理的考核制度不仅能提高实验教学质量,更能调动学生积极性的发挥,尤其是自主设计性实验,如未进行考核,就有可能导致学生敷衍了事,使实验流于形式[3]。实验考核主要从实验技能、实验报告及课题设计等方面进行。
对于验证性实验和综合性实验,首先教师在学生实验过程中对其操作能力现场打分,计入实验总成绩。细节上须符合标准操作规程,不浪费药品试剂,不损坏仪器,操作台面整齐等。这种考核办法的优点是能促使学生重视每一项实验步骤,提高学生的动手能力和培养良好的科研习惯。而对于自主设计性实验,除了考核上述各项外,重点考察实验方案的设计是否新颖及对实验过程问题的处理能力。自主设计性实验的考核办法比较灵活,学生也能参与到考核过程中。在实践中主要采取学生公开答辩的方式,教师和学生现场提问,然后按立题依据、实验设计和实验完成情况进行综合打分
3 在具体实施过程中存在的问题和建议
因药物分析开设在本科教育的第七学期,学生除完成学习任务外,还面临着考研、就业等压力,导致部分学生在实验过程中态度不认真,心不在焉。这就要求改革教学方法和教学手段,让学生充分意识到实验的重要性,同时加强对学生自学能力和创新能力的培养,有利于学生在升学、就业的竞争中胜出。
对于自主设计性实验选题难度应适宜,应与学生知识水平相适应。难度太大会使学生感到困惑,不利于课题的完成,过于简单则失去实验探索的意义。所以在自主设计实验实施过程中,需带教老师做大量细致的工作,既要了解学生的知识能力,又要帮助学生选定合适的课题。
通过基本技能训练及验证性实验、综合性设计实验及自主设计性实验,既有利于学生增强感性认识、加深对知识的理解和吸收,更有利于学生综合能力的全面提升。学生真正理解了药物分析的含义,用人单位一致反映,本校毕业生的动手能力和独立实验能力进一步增强,攻读研究生的学生也表现出了更加优良的科学素养和较宽广的科研思路。总体上符合国家中长期教育改革和发展规划中对培养高素质人才的要求。
参考文献
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[2] 孟喜成,李杰.胶束电动毛细管色谱在药物分析中的应用进展[J].华北国防医药,2010,22(2):121.
药物分析实验室 篇5
联合实验室专注于中药主要有效成分之一的多糖研究,在国内领先性地为中药研究带来一个全新的时代——多糖生命科学时代。多糖健康产品(保健食品、日化产品)的发展也将成为健康产品行业发展的趋势。实验室在多糖领域的研究,可谓在保健行业中抢占了领先于潮流的新领域和制高点,实验室可运用相关科研领域的顶尖成果,开发出科技领先的中草药健康产品。
未来,联合实验室还致力于将国际领先的多糖研究科技运用于中草药健康产品的开发,并对产品的质量、功效运用现代科学技术进行保证和验证:对现代化的中草药提取分离技术进行研究和验证,使其在中草药健康产品的生产中得到应用,利用现代化的药理技术对中草药多糖产品进行功效验证,利用生物化学与分子生物学及国际领先的多糖芯片技术对中草药进行功能筛选,开发出具有显著功效的中草药多糖产品,利用现代化分析技术前沿的HPLC、NMR、X-ray技术等对中草药多糖产品进行质量控制。
糖概述
1、糖简介
糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类或酮类化合物,在水解后能变成以上两者之一的有机化合物。在化学上,由于其由碳、氢、氧元素构成,在化学式的表现上类似于“碳”与“水”聚合,故又称之为碳水化合物。
糖可根据结构单元数目多少分为:(1)单糖:不能被水解成更小分子的糖。
(2)寡糖:2-6个单糖分子脱水缩合而成,以双糖最为普遍。(3)多糖:至少由超过10个以上的单糖组成的聚合糖;(4)糖的衍生物:糖醇、糖酸、糖胺、糖苷
2、白糖
白糖是由甘蔗和甜菜榨出的糖蜜制成的精糖,白糖色白,甜度高,是一种混合物,其主要成份为蔗糖,蔗糖是由两个单糖分子脱水缩合而成的非还原性的双糖,或者说是寡糖的一种。
3、多糖
多糖一般是由10个分子以上的单糖通过糖苷键连接而成的高分子多聚物,也是构成生命的四大基本物质之一。多糖按来源大致可分为植物多糖、动物多糖、海藻多糖、微生物多糖即细菌多糖和真菌多糖等。
不过,就糖链而论即使是寡糖,在寡糖上结合了蛋白质和脂类的,就整个分子而论,如果是属于高分子,则从广义上来看也属于多糖,因此特称为复合多糖或复合糖质(糖蛋白、糖脂类、蛋白多糖)。
4、生物学功能
某些多糖,如纤维素和几丁质,可构成植物或动物骨架。淀粉和糖原等多糖可作为生物体储存能量的物质。不均一多糖通过共价键与蛋白质构成蛋白聚糖发挥生物学功能,如作为机体润滑剂、识别外来组织的细胞、血型物质的基本成分等。
这些多糖参与了生命科学中细胞的各种活动,具有多种多样的生物学功能,如参与生物体的免疫调节功能,降血脂、抗感染、抗辐射、抗凝血、降血糖、预防和治疗肿瘤、抗疲劳等多种生物学功能,人们已成功地从近百种植物中提取出了多糖并广泛地用于医药和保健食品的研究和开发中,是重要的天然药用活性成分和保健食品。
关于多糖的一些看法
1、多糖简介
多糖(Polysaccharides)又称多聚糖,组成成分可以是单一的(Homogeneous),例如全由葡萄糖(Glucose)组成的就叫葡聚糖,例如香菇多糖;也有杂的聚合(Heterogeneous),即由不同的单糖组成,例如银耳多糖。多糖的种类可包括动物多糖、植物多糖、微生物多糖、真菌多糖及藻类多糖等。多糖是生物体内普遍存在的一类大分子,不仅参与组织细胞骨架的构成,而且是多种内源性生物活性分子的重要组成成分。
2、多糖功效
1969年,《Nature》上发表了一篇香菇中多糖成分有抗肿瘤作用的文章。文章首次确证了从香菇中分离的多糖成分有抗肿瘤作用,其结构是β(1-3)结构的葡聚糖。
不同的多糖生物活性又有很大的差别,多种真菌多糖的保健功效显著(例如香菇多糖、银耳多糖、灵芝多糖等),通过不同种类多糖的组合及比例优选,可发挥更好的保健功效,被这就是无限极研究及使用复合多糖的原因。
3、多糖的研究现状
生物体中有三大类的功能传导作用的分子群体:蛋白质(Proteins)、核酸(Nucleic acids)及多糖(Polysaccharides)。由于研究手段的优势,蛋白质及核酸研究在二战后的发展如日中天。至今,蛋白质的研究已接近老年期了,而核酸的研究,例如基因研究等仍可以说在中年期。
而目前多糖的研究,仍然在青春期的前期,仍有待大力发展。原因在于多糖乃聚合物、结构复杂,说清作用机理、位点的难度很大,并且难于人工合成。因此难于用作药物开发,目前一些大型药厂已放弃了几项多糖药物的开发计划。
但多糖的保健功能显著,对人体安全,无不良副作用,适合作为保健产品的重要原料,同样对人类健康作出积极贡献。穿越历史烟云,历经世事沧桑,中国科学院上海药物研究所走过了七十多年的历程。中国科学院上海药物研究所是我国历史最悠久的药物研究机构,她的前身是国立北平研究院药物研究所,创建于1932年,1933年迁至上海,2003年又搬迁至浦东张江高科技园区。在这七十多年的奋斗磨砺中,诞生了一大批药物学科的英才,先后拥有了赵承嘏、高怡生、邹冈、嵇汝运、谢毓元、池志强、陈凯先、金国章、唐希灿、蒋华良等十位两院院士,研制了一批我国首创、在国际上有较大影响的新药,建设了若干以国家创新药物体系为目标的重要平台,园区面貌发生了巨大变化,为我国创新药物研究作出了卓越贡献。
上海药物研究所是以创新药物的基础研究、应用基础和应用开发研究为主的综合性研究所。通过生物学和化学两大学科的密切合作,阐明生物活性物质的结构、活性及其相互关系;探索药物作用的新机理、新靶点;完成新药临床前综合评价及研究;大力推进新药成果转化;为我国创新药物能力的全面提升起到引领作用。
上海药物研究所设有新药研究国家重点实验室、国家新药筛选中心两个国家级研究中心,五个研究室,以及一系列新药研发技术平台;主办了英文学术杂志《Asian Journal of Andrology》和《Acta Pharmacologica Sinica》,并主办以非处方药物为主的科普杂志《家庭用药》。
药物化学实验教学改革的探索 篇6
关键词:药物化学 实验 教改 教学方法
中图分类号:G420文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0152-01
药物化学作为药学专业的主干课程,处于药学学科的上游,它扮演着纽带的角色,将化学、物理学、医学、生命科学、信息学等学科有机的结合起来,创造出战胜疾病的各种药物[1]。同时药物化学也是一门实践性很强的学科,通过实验课的教学,不仅能培养学生熟练的实验技能,加深对药物化学基本理论和概念的理解,还可逐渐培养学生观察、思考、解决问题的能力,树立严谨的科学态度,以提高学生的综合素质和创新能力。本文以我校药物化学实验课的现状为例,就药物化学实验课程改革进行了一些探讨。
1 药物化学实验开课现状
(1)药物化实验课开出率远远低于50%。我校药学系是依托药理学教研室发展起来的,其形成的独特性影响了药物化学实验教学的开展,长期以来药物化学的教学、实验安排隶属于药理学教研室,实验室与实验仪器的明显不足,影响了教学计划的进行。同时,我校药学专业起步较晚,药物化学实验课开设时间不长,学生从思想上不够重视,认为实验课对自身的学业帮助不大,常常心不在焉、敷衍了事,迟到、早退现象时有发生,有些学生甚至经常缺课。
(2)实验教学形式单一、内容陈旧、过程死板。目前进行的药物化学实验课几乎完全是验证型实验,学生在实验课上所做的是机械式操作,结论性结果,从而导致学生不能很好的“提出问题,研究问题,解决问题”。相对于素质教育所要求的参与式教学、启发式操作、问题性结果相去甚远,从而直接影响药物化学实验课的教学质量。
2 药物化学实验课改革方案探索
2.1 教学模式的改革
目前,在普通医学院校中药物化学实验教学目的应该是使学生尽量多的掌握有机合成的方法,从而能顺利就业并在就业后工作得心应手。教学目标是通过具体的实验内容来实现的,实验内容是否合理直接影响实验的教学效果。因此,我们尝试了对实验内容的教学改革,并取得了一定积极效果。
2.1.1 基本技能性实验[2]
主要是对学生进行基本技能、基本方法和基本仪器设备使用的训练,培养学生动手能力。
基本技能训练内容主要是玻璃工制作、实验仪器的安装和维护、反应温度和时间的控制,合成化合物后处理的操作,如萃取、洗涤、干燥、过滤等,是药物化学中最基本的操作。玻璃工制作是药物化学实验的开始,为使学生掌握正确的操作,我们除了按教材内容进行训练外,还结合合成实验中经常用到的异型搅拌器、毛细管等需要自己制作的小仪器、小工具,让学生自行决定制作方法。这样便既达到了训练目的,又调动了学生的学习积极性。
2.1.2 综合实践性实验
让学生在实验过程中进行详细记录,并且在完成反应后,让两组学生互换实验记录,分别按照对方的实验记录进行实验,反应中严格参照实验记录进行,最后对比两组学生实验的结果,从而培养学生规范的实验技能及分析问题、解决问题的能力。
以安妥明的合成为例,我们把实验小组的划分方式进行了改革。安妥明的合成实验是固、液两相反应,需要用相转移催化剂,并且在反应中需要剧烈搅拌,才能使两相反应物充分接触。同时,反应温度对反应的进行也很关键,温度过低不能充分引发反应,温度过高则会产生大量的聚合物,二者均会降低反应收率。在本实验中,影响反应收率的因素较多,所以我们让不同实验小组采用不同的反应条件进行反应,并控制每两个小组的实验仅有一个条件不同。反应结束后,组织学生对反应收率及反应条件进行讨论研究,从而使学生通过实验自己发现不同的反应条件产生不同的反应收率,尤其是相转移催化剂在两相反应中的作用。
2.1.3 实验对学生开放
经反复研究论证,我们把药物化学实验室对学生全天开放,学生在实验课上如果有问题没有解决,或者对实验中的某些现象产生兴趣,想通过实验验证自己的设想,只要跟实验室老师登记一下,与教师讨论后,就可以随时进实验室开展工作,实验所需试剂、设备都是由教研室无偿提供。
2.1.4 加强文献检索训练
利用学生爱上网的特点,我们在药物化学实验进行中的等待时间里,为学生讲解中、英文文献的检索方法,旨在方便学生查阅,及时分析、解决实验中出现的问题。
2.2 实验考核方法的改进
实验考核是检查学生能否将所学理论知识运用到实践中的一种手段。我们放弃以前仅凭学生所交实验报告给分的做法,代之以将学生的实验考核成绩分为平时成绩和期末成绩两种方式。平时成绩是根据每一次实验得分总和来确定,成绩分为A、B、C、D四等,从以下六个方面进行评定:
一、实验前预习。通过提问的方式,要求学生熟悉此次实验需采用的方法和操作步骤,做到心中有数。
二、实验物品的选用。要求学生能根据实验内容,正确地选用仪器、设备,爱护仪器设备,尽量避免损坏。
三、实验操作。要求学生正确使用仪器、设备,严格遵守操作规程,谨慎、细致地进行每一步操作,培养学生良好的操作技能。
四、工作台面清洁,实验有条不紊,强调质量意识。
五、实验过程中,注意试剂取用称量方法的选择,厉行节约;实验废液的倾倒符合环保要求[3]。
六、实验报告要求学生如实记录实验过程、实验数据,对实验过程中出现的问题要有分析报告,培养学生严谨的科学态度。
在学期末进行考试,具体做法是由实验教师拟定实验题目,学生分组后,采取抽签方法得到考题,互相配合,共同完成。
3 结语
(1)药物化学实验的改革,不仅对实验设备提出了要求,而且对教师的专业知识水平提出了更高的要求。教师不仅要用大量的时间备课,而且要保持较新颖的专业知识。
(2)在教学中,教师要多给学生进行探索活动的机会,力争使学生在掌握扎实的基本功基础上,具有适应当代社会科技、经济发展所必备的品质。教师要改变传统教学观念,增加实践性教学、师生互动教学,将教师的一言堂改为学生自主探究,让学生充分自主探索、合作交流,自己发现问题,归纳解决问题。在实践中掌握所学的知识并能够灵活应用,做到理论基础与实践创新两手都要抓,两手都要硬。
(2)在实验教学中,教师要以严谨的科学态度,大胆改革创新,不断地进行深入实践、研究、探索,要在一堂课中让学生体验整个实验教学过程,切实培养学生的创新意识和提高学生的创新能力。
参考文献
[1] 郑虎.药物化学[M].北京:人民卫生出版社,2007:2.
[2] 何邦平,王小燕,林锦明,等.实验教学管理改革的探索[J].第二军医大学军医教育,2006,2(1):4~5.
[3]陈杰,王小燕,戴蔚荃,等.在化学实验教学中加强环保教育[J].山西医科大学学报-基础医学教育版,2006,8(1):90~92.
药物分析实验室 篇7
1 传统药物分析实验中存在的问题
随着现代教育改革的前行,科学技术的迅速发展,很多高校开始面临实验基础设施落后、小型且使用频繁的实验仪器因长久使用导致陈旧和破损、大型仪器数量不足或者根本不具备某些大型仪器等问题,导致学生能自己动手的机会少,没有或者很少机会能够使用到红外光谱、气相色谱、气-质联用、高效毛细管电泳、高效液相色谱、质谱,核磁共振等大型仪器。实际操作机会的减少,首先不利于培养学生的实践和创新能力,其次也影响学生的学习积极性,不利于学生在就业中去尽快适应和继续深造的需求。除此之外,学生主观原因也有待解决,如由于自身的惰性,在实验课前缺乏预习,不求甚解的按步骤操作。由于学时的限制(一般设置32学时,有的甚至只有16学时),导致教学内容非常有限,这对培养学生的创新能力和学习主动性与积极性的提高很不利。在实验完成后的报告总结上,学生对于数据不能正确分析和讨论,简单凭主观判断擅自修改和抄袭数据现象也比较常见,这些行为都不能培养出他们实事求是和严谨认真的科学作风。药物分析实验教学中存在的问题,受时间、空间、内容、手段等种种因素的限制,面临着严峻的挑战;结合人们的教育观念、学习方式发生的深刻变化,有必要对实验教学的教学内容、教学模式、教学方法进行创新和完善。
2 优化教学内容,抓基础训练,增加综合设计实验内容
药物分析实验教学内容,应根据专业发展现状,精心选择。在考虑扎实的基本操作技能训练的基础上,必须结合现有的实验条件和药学分析的发展现状,在知识技能深度和广度上进行适当修改。首先,对于经典的验证性实验内容,需与理论课衔接,对涵盖了本学科基本原理、基本实验操作技术的教学内容,给予保留。如保留常用的分析方法和规范化操作技术,可以训练学生基本的技能技术和职业素养。
第二是开展综合设计实验,此类实验可培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,具有更强的自主性和开放性。通过该教学实践,促使学生灵活运用理论课上学到的知识,体会理论与实践相结合的可行性和重要性,从而激发学生的学习兴趣和研究精神。
根据专业发展大趋势,减少化学分析实验,增加仪器分析实验的比例。如实验异烟肼片的含量测定,要求学生根据指定的药品异烟肼去查阅文献,对收集的资料进行阅读消化并分类整理,在实验小组内进行交流和讨论,结合实验室具备的条件确定分析方法,制定出实验设计方案。学生大多给出滴定和紫外分光这两种方案,分析这两种方案各自的利弊,再行选择。
3 虚拟实验在药物分析实验教学中的应用及积极作用
虚拟实验技术是在网络技术、计算机技术、多媒体技术基础上发展产生的一项新的实验技术,它起源于20世纪末,是教育领域应用信息技术的一种创新[2]。虚拟实验系统可以克服实验设备陈旧老化以及设施不足等问题,每位学生都能获得动手机会,达到扩展学生的知识体系,将理论和实践相结合,培养学生的创新能力,也使得教学模式走向多元化,提升学生的学习兴趣。虚拟实验具备的另外一个优点是可以及时更新,新技术及应用可以很快的囊括进虚拟实验,而现实的仪器设备等采购会受到时间和经费的限制,故虚拟实验可以及时实现实验及教学内容的先进化、系统化,从而可使教学质量得到大幅提高。
虚拟实验应用于预习:学生在刚开始接触实验时,由于没有经验和操作技能,可能会因为紧张出现操作失误、损坏实验仪器等现象,如酸碱滴定分析,可能会忽略滴定管的润洗、管尖排气、读数忘读凹月面、滴定手法姿势错误等操作细节,对测定结果带来影响。此时可在预习阶段加入虚拟实验,让学生在屏幕上直接观看实验流程和细节,并在电脑上进行模拟操作。通过此步骤,学生可以更好的掌握实验目的、原理、操作步骤及看到直观的结果。在模拟实验的基础上,学生再进行实际操作,可做到熟门熟路,对可能出现的易失误步骤有预期,对一些实验细节和注意事项也会特别小心,实验操作会更顺利,实验效率和效果得到提高。利用虚拟实验的直观真实性能大大提升学生的预习积极性并保证实验效果和教学目的。
虚拟实验应用于演示:生硬的仪器构造以及商品化的仪器装置,在真实实验过程中,并不能让学生直观的观察到实验过程。虚拟演示实验可以让学生看到生动的流程动图,变得直观易懂。如高兴液相色谱对药物的分离分析测定实验过程,演示实验采用动画,可将仪器操作步骤和样品在仪器中的流向形象而且生动的展现出来,包括样品的制备、手动或者自动进样、样品在色谱柱中如何逐渐分离、样品的检测和数据输出的整个过程,均可直观呈现,最后进行数据分析处理。
用于模拟实验:由于一些大型贵重仪器的拥有数量少或者说不具备,会导致学生独立完成实验机会少,如高效液相色谱、液-质联用、高效毛细管电泳、气相色谱、气-质联用、核磁共振等类仪器,这不利于学生将理论知识运用于实践,也在一定程度上制约了学生的创新能力发展,利用虚拟实验,学生可以实现一人一机独立操作,实验效果生动逼真,在实验过程中也可记录数据、现象,完成报告,进行数据分析。
4 建立开放实验室,给学生提供更多动手机会
由于药物分析实验课程所需使用的大型仪器设备数量的限制和实验课时的限制,不可避免的会出现多人一组进行实验操作,学生得不到更多动手操作的机会,因此需要建立一些开放实验室平台对学生开放[3]。
开放实验室的实验内容一般不受上课时间和培养计划学时限制,导师根据实验室条件和项目制定出实验题目或一些科研探索性课题,指导学生独立或者组建小组配合完成文献查阅、整理、实验方案设计、实验操作等整个过程,并写出详细完整的实验报告或小论文。锻炼学生在此过程中运用所学知识解决实际问题的能力,为其独立进行药品质量检验分析、药品质量标准的研究和制定打下基础,同时也使他们熟练掌握了一些大型仪器的使用。所以开放性实验教学一方面可以锻炼学生将理论知识应用于实践的能力,另一方面也可培养学生自主创新的科研意识[4]。
5 建立科学合理化考核制度
考试考核是一种有效的检验教学效果的手段,科学合理的考核制度不但可评价教师教学过程的优劣,更重要的是可将此作为学生学习效果好坏的依据,传统的实验课成绩评价以实验报告为主,课堂实验过程观察为辅[5]。教师对学生实验过程的观察带有较强的主观性和随意性,这种评价方式会引导学生将更多的注意力放在完善报告上,而不是动手能力的培养和实验过程的问题解决上。针对此不足,对实验考核进行了改革,采取平时成绩(实验预习报告10分,实验过程操作规范20分,实验报告20分)与期末考试成绩(50分)相结合的做法。期末考试成绩由最后一次实验决定,过程为给出待选实验题目多项,由学生随机抽取实验题目,学生独自完成实验,教师对学生的整个实验流程、实验操作过程和实验报告进行打分[6]。
6 结语
在药物分析实验的教学过程中,笔者采用了本文提到的教学方法与理念,通过适当地改变实验形式,优化教学内容,抓基础训练,增加综合设计实验内容,建立开放实验室,建立科学合理化的考核制度,通过实践和对比改革前后教学效果发现,学生对药物分析实验的主动性和积极性有很大提高,对实验的理解更加深入,动手能力加强,发现问题和解决问题的能力也得到提高。虚拟实验教学技术的运用,在一定程度上能不断克服传统教学模式更新缓慢的局限,也达到了与传统教学模式的兼容。虚拟实验技术作为新的教学媒体应用于实验教学,也必将在药物分析实验中发挥其巨大的优势。通过实验教学改革,在比较轻松的教学氛围中收到了良好的效果。
摘要:药物分析实验是药物分析课程的重要组成部分,为了提高实验课程的教学质量,更好的培养学生的实验技能和分析问题、解决问题的能力,培养与时俱进的科学思维方式,本文针对传统药物分析实验教学中存在的问题,结合教学实践,从改变实验模式、引入虚拟实验、建设开放实验室、优化实验内容、优化实验报告和考核制度等方面进行探索和改革,在实际教学中取得了良好的教学效果。
关键词:药物分析,实验教学,虚拟实验,教学改革
参考文献
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[2]叶步伟,马德俊.虚拟实验技术及其在远程教育当中的应用[J].继续教育研究,2011(6):79-82.
[3]康艳萍.开放式教学法在药物分析实验教学中的实践[J].广东化工,2008,35(182):99-100.
[4]刘月英,王英锋,李中峰,等.浅谈药物分析实验教学的思考与探索[J].首都师范大学学报(自然科学版),2011,32(4):87-91.
[5]张蔚,孙业桓,李俊,等.医学院校药学特色专业建设的思考[J].安徽医药,2009,13(1):114-115.
药物分析实验室 篇8
一、《药物分析》实验教学改革
1. 调整实验教学内容。
针对原有《药物分析》实验教学的现状,为了全面提高学生的综合素质,培养高素质技能型专门人才,使实验教学适应社会需求,我们对实验教学的内容作了探索。因为药物分析项目繁多,在有限的课程时间内,学生不可能学习所有的内容,所以必须精选实验内容,合理安排实验。在教学中我们要求学生熟练掌握药品行业普遍进行的检验项目,如:药品一般杂质和特殊杂质的检查,另外增加一些设计型实验和综合型实验[2]。
2. 采用多种途径,强化技能训练。
(1)建立有效的激励机制。
为了激发学生对实验技能的兴趣,把每个班级分成若干小组,每次实验前都尽可能地将实验室对学生开放,让学生轮流参与老师的实验准备工作(利用课余时间),而在实验完成后,则根据成绩评出优胜组。每期举办校级《药物分析》实验操作技能大赛,从每班学生中选拔实验技能较好的学生代表班级参加技能大赛,从中评出个人奖和班级团体奖,大大地激发学生对实验技能的学习兴趣,同时也培养学生的集体荣誉感和竞争意识。
(2)开放实验室,让学生参与实验准备。
《药物分析》实验的特点是准备工作多,每次实验前均有大量的器皿洗涤、试剂干燥、溶液配置等工作。这些工作应由学生自己准备,但往往受到学时的限制,而完全由教师包办代替,这就使学生缺乏这方面的锻炼,在日后的独立工作中遇到困难。同时,在食品分析学习中,学生需要训练的基本操作技能很多,仅靠课前预习课堂训练,往往难以熟练掌握。而开放实验室,让学生课前预习,参与实验准备工作,使学生对整个实验过程、实验原理有更明确、更完整的认识,对实验内容亦有更全面的掌握。通过准备实验,学生可掌握试剂的配制,对一些化学试剂、药品的性能有进一步的了解;对实验所用的仪器、设备学会安装调试并能做一些基本的维修处理[3]。为此,我们为学生创造了良好的实验条件,在教师的指导下,由学生自己准备实验。这样既解决了教师人员不足的困难,又增加了学生动手操作的机会,有利于学生系统掌握实验方法和技能,提高学生分析问题和解决问题的能力[4]。
(3)开设设计性实验。
随着实验的进行,学生的实验技能逐渐提高,有一些学生可能不再满足于老师安排的实验内容,他们想尝试进行自己感兴趣或好奇的实验。那么对于这部分学生,教师就应给予鼓励并提供机会让他们大胆创新。而另外一部分学生可以在老师的启发下,对以前不注意的现象或不足以关心的问题重新建立概念,进而激发学习兴趣,完成实验。比如与药学岗位结合紧密的一些分析检测实验中,可选用某些原料药物或处方制剂进行分析。对于这些实验,老师可给予学生必要的原则性指导,使学生在查阅资料的基础上,运用自己学过的知识,自己设计实验方案,经指导老师审阅后自己独立完成实验,最后根据实验结果进行归纳总结,写出实验报告。这种方式的学习是以学生为主,教师为辅,实验难度较大,知识面广,综合性强,对学生自学能力、创新精神的培养能起到很大的促进作用。
3. 改革考核方式,建立完善的技能考核体系。
以前单一的实验考核体系已不能适应高职教育培养技术型人才的目标要求,必须重新建立完善的实验技能考核体系。根据高职人才培养目标,本教研室的所有教师认真执行实验教学大纲的具体要求,结合企业用人要求的信息,重点提高专业技能及专业素质的要求,而要加强实验技能的培养,就必须从根本上改革实验课的评分标准。为了切实做好实验评分,我们制定实验指导规范,使每个实验的操作要点规范化。实验考核方式为:实验操作考试、实验理论考试、实验报告等。考核总成绩由平时成绩(70分)和企业模拟强化大实验考核成绩(30分)两部分组成。平时考核包括以下内容:(1)实验预习(10分),对学生每次准备实验情况及结果做好详细的记录;(2)实验操作技能(40分),在实验过程中,要求学生独立完成每一项操作,并及时指导、纠正学生的习惯性问题和错误的操作,对每个人的操作情况及实验结果现场打分,真实地记录学生的操作成绩。(3)实验报告(20分),对实验报告认真、及时地批改,如实地记录成绩。实验考核方式确定之后,还需要制定并逐步完善具体而有效的考核计分方法与标准,使其既能大体体现出学生的实际能力和水平,又能成为培养学生严谨科学态度、实事求是工作作风的手段。每次实验中,教师都应尽可能地为学生提供更多的独立操作机会,对每位学生的实际操作情况、实验态度、实验结果质量等均予记分。
二、实验教学改革的效果
通过以上实验教学多个环节改革的实施,学生受到了比较系统的训练,培养了扎实的工作作风,提高了实验技能,调动了实验的积极性,保证了实验教学质量,特别是实验教学采用了企业模拟强化训练,对提高学生整体素质和综合能力起到了积极的作用。但在改革过程中也出现了一些新的问题,如开放性实验持续的时间较长,情况比较复杂,在实施过程中对教师、学生、教学管理、仪器设备、实验室等提出了更高的要求,这些还有待于我们进一步探索。
随着高职教育的不断发展,深化教学改革,提高教学质量,培养技能型人才是一项长期艰巨的任务,我们只有不懈努力、不断探索,把注重学生的能力培养作为实验教学的重要任务,才能把实验教学搞得更好,为国家培养出更多有用的人才,为科教兴国作出应有的贡献。
参考文献
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[3]黄志超, 于亚鹭, 陈晓霞.高校开放性实验教学对培养大学生创新意识与能力的探讨[J].新疆医科大学学报, 2008, 31 (10) :1480-1481.
开展药物分析开放性实验的体会 篇9
传统的本科实验教学,实验方案、实验试剂都是老师准备好的,甚至一些复杂的、用时较长的实验,都是老师提前做好数据,学生只是计算最后的结果,并没有达到实验教学的目的[2]。开放性实验,从方案的设计、试剂的配制到实验的开展、仪器的操作都是由同学亲自动手完成,能够更加了解药物分析实验的完整过程,并且同学可以自行安排时间,提前预约仪器,在仪器的操作过程中,就不会出现在平时的教学过程中仪器使用拥挤的现象。所以笔者认为,开放性实验的开展很有必要[3,4]。
1 开放性实验的优点
1.1 提高学生动手能力
开放性实验不仅让学生更加深入的了解药物分析课程,还能在实验准备的过程中掌握基本试剂的配制及相关的注意事项,从而了解每次实验准备过程中的辛苦,能更加认真、积极的完成实验。在普通实验教学的过程中,仪器使用的拥挤是一个很大的问题,像笔者所教授的专业,每次课开放两个实验室,每个实验室有接近40名学生,要分成14~16个小组,在做仪器分析测定时,只有少数同学可以亲手操作仪器,而大部分同学只是配制好样品,最后等数据来完成实验报告,在一定程度上达不到本科实验教学的目的[5]。开放性实验,每个小组自行安排时间来进行实验,能保证每位同学都能亲自动手操作仪器,更深刻的理解仪器原理。
1.2 增强团队协作能力
开放性实验在设计时,只给学生提供药品名称,检测项目,具体的项目内容、实验方案都由团队小组协作完成。首先要查阅相关书籍、文献,对实验内容有整体思路,再做好分工,汇报、准备、实验,每人各司其职,又相互了解彼此的实验内容。遇到问题,互相帮助,共同思考。对比传统实验中,每人分配1~2个实验项目,对别人的实验内容不了解,甚至结果的对错也不会判断,只是最后再汇总结果,完成实验报告,开放性实验在这方面有很大的优势。
1.3 提高解决问题的能力
传统实验,学生都是按照教材书上的步骤,一步步去完成实验,很少有学生会提出疑问,“这里为什么要这样做”,“现象为什么是这样”,或者在实验过程中对一些不确定的实验现象、结果,不会主动思考。实验报告里的分析讨论,并没有真正分析到位,只是大而化之的说因为误差导致药品检验不合格,起不到教学的目的。开放性实验完全由学生自主完成,在书本、药典查询不到的知识点,解决不了的问题,学生会通过多种途径来完成。在实验中出现难解的现象时,会先在小组内部分析讨论,再与老师沟通,一起解决问题。
2 开展过程中的问题
2.1 时间
由于开放性实验是在本科教学任务的基础上开展的,所以时间的安排是存在的最大问题。药物分析课程一般是药学学生在大三期间学习的一门专业课课程,大三学生的课程多、课业压力很大,导致很多学生虽然有兴趣参加开放性实验,却没有时间来完成,或者只能安排在周末或晚上,这种自行安排时间的方式,有一定的自由性,但又是实验开展的一个问题点,实验指导的老师需要花更多的时间来配合学生,工作量比普通实验教学翻了一倍不止。学生和老师的精力都是有限的,在这种高强度的工作学习压力下,就达不到预期的目的。
2.2 前期准备
由于开放性实验没有在本科教学计划中,所用到的药品、试剂都不是预先准备好的,而实验方案又是学生自主设计的,设计方法不同,用到的试剂种类就会多,如果是不常见的试剂,短时间内不能购买到,就会影响实验进度或者需要学生修改实验方案,实验就无法正常开展。
2.3 药物选择
开放性实验的药物选择是由老师统一确定还是由学生自主选择,这是一个需要思考的问题。由老师统一确定,可以较有序的完成实验,但学生的自主能动性得不到较好发挥,会让学生觉得只是多了一次实验课而已;学生自主选药,能更好地调动学生的积极性,更主动的参与到实验中,但前期准备复杂,药品使用上较浪费,实验中出现不同问题时,解决起来也会复杂。
3 开放性实验的经验总结
3.1 提高学生积极性
在笔者所带教的开放性实验的开展过程中,学生的积极性很高,报名人数比预计的要多3倍,说明学生对这种自主性较强的实验项目兴趣很高,为以后开放性实验的开展打下了很好的基础,有扩大开展范围的可能。学生在实验的过程中,特别是仪器操作过程,积极思考,基本能掌握药物分析常用仪器的操作,如紫外-可见分光光度计、高效液相色谱仪等。反映效果良好,根据不同实验小组的随机座谈,大部分都认为实验效果较好,比常规本科教学中的实验更能发挥学生的积极主动性,让学生从被动的接受知识转变成主动、自愿的去学习知识。实验记录与实验报告的完成效果也比常规本科教学实验的完成度要好很多,上交报告的时间较宽裕,不会让学生当成平时作业一样,以应付的态度完成。而是能较完整记录实验过程,真实记录实验结果,对实验中出现的问题清晰标注,并加以分析讨论,得出最后结论。
3.2 扩大药物选择范围
除了市面上常规销售的药品外,如果能与地方药品检验所合作,能得到地方药检所的支持,获得一些超过保存期限的检留样品或不合格药品,如假药、劣药等,能更好的提高学生的实践能力,把理论知识运用到解决实际问题中[6]。在学生选择就业方向时,也起到一定作用,在实验中了解实践工作,又能把具体的实验操作技能运用到实践中,这种理论结合实际教学,才能更好的培养药学人才,服务于社会。
3.3 多种途径开展实验教学改革
除了实验形式的改变,在本科实验教学中的实验内容、教学方式、成绩评价体系都应该以药企对药学专业学生的要求为主,进一步做出一系列的调整,顺应社会的需求和发展,培养综合性的药学人才[7]。
3.4 各部门协调工作
除了得到学生较好的反映,在超出教学计划的试剂、药品的购买,仪器的开放使用,得到了各个部门的相互配合与支持,让开放性实验得以顺利开展,使开放性实验既能够进入本科实验教学,而又能保证自己的独立性。
4 结论
通过对开放性实验过程中出现问题的分析及相应解决方法的思考,笔者认为对于药物分析这种应用型很强的课程来说,实验教学得重要性不言而喻,开展药物分析开放性实验很有必要,开放性实验能更好发挥实验教学的目的。除了开放性实验这种改革方式外,多方面的实验教学改革,如实验内容、教学方法、成绩评定方式等,同步开展,使教学方式更适应药企、医院等对药学专业人才的需求,才能达到学校人才培养的目的。
参考文献
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[6]董光平,杨永寿,王胤,等.假劣药品在药学分析、药物分析实验中的应用探讨[J].大理学院学报,2007,6(10):13-15.
药物分析实验室 篇10
《药物分析》课程是药学类专业重要的专业课程, 肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的药学专业高技能人才的使命。本门课的内容主要是向学生介绍药物分析的基本原理, 重点培养学生的实验操作技能和分析问题、解决问题的能力。根据教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》精神, 全面贯彻党的教育方针, 以服务为宗旨, 以就业为导向, 走“产、学”结合发展道路, 为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才的要求, 在本课程的教学过程中注重了对学生综合素质的培养, 要求其有较强的动手能力, 因此, 提高《药物分析》实验的教学质量成为本门课程教学的重点。根据本校《药物分析》实验教学现状, 对《药物分析》实验的内容设置、教学方法及学生学习成绩的评价方法作了大胆的改革, 其目的是在于把学生学习知识、提高能力与今后工作岗位实际需要结合一起融入本课程的实验教学中, 让学生学好、学活课本的基本理论知识, 提高岗位实践技能和解决问题的能力, 毕业后能尽快适应岗位的要求。
1 《药物分析》实验教学原有模式分析
传统的《药物分析》实验教学, 作为一种专业基础训练, 能在较短的时间内让学生接触较多的有代表性的药物分析实验, 使学生有效掌握理论知识和基本操作技能, 但是随着时代的推进、知识的更新, 其教学内容和方式存在的缺陷就慢慢地凸现出来。主要表现在以下几个方面:
1.1 实验教学内容方面
从原有的教学计划和实验教材看, 大多数是药物的理论验证性的实验及规范化操作练习, 内容主要为化学分析 (滴定分析和重量分析) 及少量仪器分析。基本实验的操作过程大致相同, 可描述为:称量-标定-测定-数据处理。实验选用的材料一般为纯物质, 仪器处于正常工作状态, 分析工作处于一种“理想”的状态;在所使用的仪器、所需的化学药品试剂大多为实验教师已配制准备好的情况下, 学生不需听课, 甚至不需做实验, 只需通过化学计算就可以得出药物分析实验的结果。这种明知道结果却还要去测定的分析实验往往提不起学生的求知欲望, 同时也阻碍了学生创新思维的培养, 当然也就达不到应有的实验教学效果。在实验过程中如果出现问题, 学生也找不到具体的原因, 而仪器出现问题, 他们也束手无策。
由于实验课时数或实验仪器的数量限制, 大部分实验只能安排使用同一材料, 或多人共组进行, 也就意味着答案的惟一性。学生在实验过程中对于一些异常的现象不予重视, 也不去思考其原因, 只忙于与同学对答案。这就会使有些学生“投机取巧”, 出现乱凑、乱改甚至抄袭数据的不良现象, 使实验达不到应有的目的。再由于原有的实验考核分数只是在全课程考核中占一定的比例, 使得学生在思想上不能重视实验, 认为只要理论学得好, 该课程就能顺利过关, 也在一定程度上阻碍了实验课的良好发展和学生技能的提高。
1.2 实验教学方法方面
对于药物实验分析方法, 教材偏重于“菜谱式”的操作程序, 以达到一定的精密度和准确度为主要目标。严格的定量要求, 使学生在每一个操作步骤上, 必须按规定程序进行。这对培养学生一丝不苟的工作作风和严谨的科学态度是不可或缺的, 但是却存在着压制学生想象力和主动参与意识的缺陷, 学生缺少在选择、尝试和失败中学习的机会。科学的思维得不到很好的训练, 分析问题和解决问题的能力得不到应有的提高。
1.3 培养模式与岗位要求方面
原有实验模式在一定程度上压制了学生的自由发展, 在这种体制下培养出来的只能是只懂得生搬硬套、没有创新意识的学生, 他们的综合素质未得到提高。当学生毕业走上工作岗位后, 面对的是纷繁复杂的情况, 就感到在学校所学的书本知识及实践技能与本岗位能力的要求存在较大的差距, 一旦遇到具体情况他们将感到无所适从, 不能很快地适应岗位的需要。这主要是由于原有教学模式没有很好与岗位目标有机结合, 导致学生的岗位能力不能达到应有的要求所致。
2 药物分析实验教学的改革措施
针对原有《药物分析》实验教学现状, 为了全面提高学生综合素质, 培养高素质技能型专门人才, 使实验教学适应社会需求, 在实验教学中做了以下探索。
2.1 实验内容的优化设计
针对传统《药物分析》实验的实际教学和在此过程中存在的问题, 对实验教学采取了以下改革。具体就是采用“三阶段教学法”, 第一阶段为基础训练阶段, 实验内容应以基本操作和理论验证型为基础;第二阶段为综合实验, 旨在培养学生的综合技能和岗位能力;第三阶段为设计实验, 体现出对学生创新意识的培养。三阶段相辅相成, 构成以下分析实验课程计划。
2.1.1 《药物分析》实验课程计划表
见表1。
2.1.2 基础训练实验
这一阶段包括学生对药物分析实验常用仪器的认识、使用、规范化操作及验证性实验的开设, 其目的是教会学生掌握天平的使用、称量、滴定等基本操作, 同时指导学生学习光学、电子仪器的使用, 初步掌握药物分析实验基本程序和试验技术, 并提高其观测、数据处理、初步的思考和表达能力。这样的实验内容较简单, 做一个实验解决一个问题, 初学者易于接受。重点是加强基础训练, 使学生打下良好的实验基础, 在不断更新实验内容中逐步培养学生的能力。对每一次基础实验, 每一步操作如样品的称量、溶解、定容、移液、滴定等步骤都要严格规范操作, 培养学生科学、严谨、求实的实验作风, 严格建立质量观念。
2.1.3 综合型实验
这方面实验内容设置主要是联系岗位实际, 选择与本专业紧密相关的药物作为素材, 开设综合性实验, 把枯燥的原理转化为具体的操作, 使学生更易理解和掌握所学知识。本类实验中测定的检品大多组成复杂, 干扰多, 给测定带来了一定的难度, 实验条件不再是前期实验那种理想状态, 比如解热镇痛药阿司匹林片剂的质量分析与原料药物质量分析比较, 分析原理、分析方法、测定条件、终点判断等片剂更为复杂。这就要求学生多动脑、利用前期的基础知识、想办法排除干扰, 达到准确测定的目标, 这样有利于培养学生分析问题、解决问题的能力, 对学生毕业后尽快适应岗位需要奠定了必要的基础。
2.1.4 设计型实验
随着实验的进行, 学生的实验技能逐渐提高, 有一些学生可能不在满足于老师安排的实验内容, 他们想尝试自己感兴趣或好奇的东西。那么对于这部分学生, 应给予鼓励并给机会让他们大胆创新。而另外一部分学生可以在老师的启发下, 对以前不注意的现象或不足以关心的问题重新建立概念, 进而激发学习兴趣, 完成实验。比如与药学岗位结合紧密的一些分析检测实验中, 可选用某些原料药物或处方制剂进行分析。对于这些实验, 老师可给予学生必要的原则性指导, 学生在查阅资料的基础上, 运用自己学过的知识, 自己设计实验方案, 经指导老师审阅后自己独立完成实验, 最后根据实验结果进行归纳总结, 写出实验报告。这种方式的学习是以学生为主, 教师为辅, 实验难度较大, 知识面广, 综合性强, 对学生自学能力、创新精神的培养能起到很大的促进作用。
2.2 理论与实验学时比例的调整
为了达到改革的预期目的, 将原有教学计划中60学时理论课、48学时实验课调整为44学时理论课、64学时实验课, 增加了实验课的学时数, 以达到提高学生实践技能的要求。因理论课学时减少, 理论课教学出现困难, 一方面通过调整理论课的内容 (调整原则为根据岗位需求, 够用为度) , 另一方面采用多媒体教学, 减少教师板书的时间, 较好地完成了规定的教学任务。
2.3 建立实验保障体系
2.3.1 积极开展教学研究, 引导学生研究问题
对理论验证型实验和综合应用型实验, 教师事先进行预试, 了解可能出现的问题, 有的放矢地指导学生。对设计型实验, 应从《药物分析》实验技术发展的方向入手, 引导学生去研讨一些《药物分析》实验中存在的疑难问题, 通过查阅有关资料, 写出可行性的报告, 指导教师给予评价, 通过此过程培养学生科学创新的思维方法。
2.3.2 建立科学的评分标准及完整的考核方法
为了使实验教学评价定量化、科学化, 应建立科学的评分标准和完整的考核方法。在教学中采取了分段考核的方法, 在基础实验中把评分标准 (操作的规范性和结果的准确性) 印制成表, 发给学生, 使学生的操作有章可循, 每一个实验对于学生来讲都是一次小的考核, 每一次的成绩都登记在册, 在基础实验结束后进行一次考核。在综合型实验和设计型实验中没有统一的答案, 老师应更多地从学生采用的原理、实施的操作方面综合的肯定学生的能力, 对于实验的异常现象及出现的问题、甚至是失败的实验, 只要能够做出合理的解释, 找到解决的方法也可视为一份完整的实验报告。对于期末实验成绩的评定, 取各阶段的成绩平均值即为该学生的最终成绩, 取消了以前传统的一考定终生的考评机制。
2.3.3 建立有效的激励机制
为了激发学生对实验技能的兴趣, 把每个班级分成若干小组, 每次实验前尽可能地将实验室对学生开放, 让学生轮流参与老师的实验准备工作 (利用课余时间) 。实验完成后, 根据成绩的高低评出优胜组。每期举办校级《药物分析》实验操作技能大赛, 从每班学生中选拔实验技能较好的学生代表班级参加技能大赛, 从中评出个人奖和班级团体奖, 大大地激发了学生对实验技能的学习兴趣, 同时也培养了学生的集体荣誉感和竞争意识。
3 《药物分析》实验教学的改革成效
为了验证改革的具体成效, 在06级药学专业大专1、2班和06级药学专业大专3班做了平行对比试验, 并同时和05级的班级做了对比, 见表2、3。
1.*为改革班级;2. 改革班的平均成绩比未改革班的成绩高9.74分, 及格率高出9个百分点。
1.*为改革班级;2.改革班的平均及格率比未改革班的平均及格率高11.7个百分点。
4 结束语
通过这次改革探索, 在学生技能培养方面取得了较好的成绩, 学生技能的达标率接近100%, 该教学模式有一定的推广价值。
学校作为人才培养的前沿阵地, 重视学生综合素质的培养, 首先应提高老师自身的素质, 素质教育不等于轻松教育, 改革《药物分析》实验实际上也是对老师提出了挑战, 只有敢于面对, 与时俱进, 不断探索和尝试才能取得职业教育的丰硕成果。
参考文献
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药物分析实验室 篇11
关键词:天然药物化学实验;微型化;教学实践;芦丁
研究微型化学实验的初衷是为了实验室的安全和保护,国家环保总局发布了关于加强高等学校实验室排污的通知,要求地方各级教育和环保行政主管部门将高校实验室、试验场列入环境监测范围。而天然药物化学实验中用到的挥发性、易燃易爆、有毒有害试剂很多,实验产生的“三废”回收处理问题,需要投入大量人力、经费等等,同时因实验时间较长,难在规定的学时内完成相应的教学任务,所以减少试剂用量和缩短实验时间成为天然药物化学实验亟待解决的问题。改变教学手段,实施微型实验是势在必行的。本研究以天然药物化学实验教学中芦丁的提取分离为例在这方面进行了有益的尝试。
1 从教学实践现状出发,激发学生兴趣
芦丁的提取分离是实验大纲中一个必做项目。芦丁有比较广泛的用途,在医药上用做高血压病的辅助治疗,在食品中做抗氧化剂,化妆品上做防晒霜成分之一。因其在槐米中含量为20%~25%左右,所以通常选用槐米做提取实验原料。芦丁提取有几种方法:甲醇回流提取法、水直接提取法、超声波提取法等。甲醇提取法虽然很快就能观察到晶体,但提取率很低;水提取法时间较长,容易导致芦丁水解,提取率不及碱提酸沉法;超声波提取提取率较高但杂质含量多,收率较低。综合以上因素,我们选用 工业 上用的碱提酸沉法。能从天然植物中提取出有效的活性成分(芦丁的价格2.00元/mg),学生非常有兴趣,但经过2012、2013年级学生163人的教学实践,发现教学效果不是很好。主要原因是:抽滤困难,真空泵及水槽中到处是液泡;因溶液量大调节酸碱度需用石灰乳及浓盐酸,不易控制,而且教室中盐酸的气味很刺鼻;酸沉及重结晶的时间较长,很难在规定的教学时间内完成教学任务,通常需要在1~2 d的时间完成;大部分同学做出来的产品颜色呈褐色或偏绿色与标准品颜色相差较大;大量的残渣很浪费,而且不好处理。基于这样的情况,我们发动学生进行思考,从原料取样量、过滤、酸碱度上对原有操作进行改进。提出的问题很现实,再加上学生也想在短时间内完成实验内容,所以该实验大大激发了学生的兴趣。
2 从实验微型化出发,改变实验条件
微型实验不仅仅是表现为减量和小型化,更是对实验装置的设计改造,对实验方案的改进与探索。例如我们常常需要根据实验要求和具体情况,寻找适合材料或方法来改善方案,这也是发挥师生的自主创新精神的好机会。
为了便于过滤,我们从微型化出发,以减少过滤溶液的体积。结果发现溶液量缩小后虽然利于过滤,但实验效果并不好,不易观察到现象。经过进一步实验对其中的一些细节进行了改动:原料称样量由以前的40 g减小到2 g(考虑槐米中芦丁的含量、估计的提取率及后面的重结晶和鉴定实验);分别用饱和石灰水代替石灰乳,15%HCl代替浓盐酸调节pH(原因是溶液用量缩小后,酸碱调节pH的用量减少,所以要降低酸碱的浓度,否则溶液pH易过量);pH由以前的4~5调节至pH=3~4(目的是减少酸沉时间);加热时用表面皿盖住烧杯以减少水分的损失。条件改变后,实验教学质量和效果都得到了较大改善。
3 从实验目的出发,力求实验效果
改进后的方法经过药剂专业2014级学生112人的,效果明显优于以前。主要表现在几个方面:每一个学生均可做完整的实验,一方面原料用料少,不会增加原料购买量(2 g/组,以前20~40 g/组),另一方面用到的耗才很普通,常规,不会增加额外耗才费用;实验现象明显,在短时间内能观察到整个提取、分离和重结晶现象,以前重结晶需要放置过夜;用到的原料量缩小10~20倍后,溶液易过滤,不会产生大量的气泡,布什漏斗内也不会有大量的滤渣堵塞孔道,从而使过滤容易时间缩短;用料少,提取液体积少,容易调节酸碱度;用料减少后并没有影响实验效果,提取率较以前的3%左右提高到10%左右,收率也保持在50%~60%左右;实验时间缩短,在4 h内能完成提取、分离及简单的鉴定实验;产品与对照品比较一致(外观呈淡黄色晶体;熔点:172~175℃;经色谱鉴定,Rf与对照品一致)。
此方法简单可行,经过药剂专业4个教学班(2014级)的实践,效果显着,完成了大纲中规定的教学任务,同时也避免了学时与实验时间不一致的矛盾。它不仅可用做天然药物化学实验的实验指导,同时也适合于相关课程如《天然产物开发与利用》的课程实验指导。
4 微型实验教学实践中揭示的几个问题
小型、微型化仪器精致美观,引发了学生的实验兴趣。由于溶液量少,使学生普遍更加注意观察实验现象,关注实验条件和精度纯度,操作上粗枝大叶、不规范的现象大大减少,台、桌面也明显整洁。学生在实验过程中提出的问题也比平时多,反映出学生的兴趣和学习积极性有所提高。
实验微型化后试剂用量少。半微量通常只有常规用量的1/2,微型实验则通常只有常规用量的1/10,甚至更少,水电耗用大大减少,除节省资源、能源外,减少实验中的“三废”,大大改善实验室的空气,有利于保障师生健康,减少了固体废弃物处理费用。
半微量法和微量法的实验时间大为缩短,克服了以往实验课普遍超时,工作量大的问题。可在有限的课时内安排更多的实验项目或进行设计性、开放性实验,丰富教学内容。
半微量实验试剂用量是常量1/5~1/2,仪器外型基本与常量一样,体积缩小一倍以上,能够较好保证教学效果。
在教学实践中发现,现有的微型实验技术还存在许多需要完善的地方,不能照搬教材和其他院校的,应根据自身实验室条件和教学要求采取实施方案。
参考文献:
[1]周效思,孙毅东,李明娟,等.自由开放型实验室的构思与实践[J].高教研究,2006,24(15):15.
药物分析实验室 篇12
1 转变教学观念, 完善实验教学
通过以往的药物分析实验教学发现, 大多数学生实验操作处于一种被动状态。首先, 学生根据教师从实验原理、操作步骤、注意事项等的讲解“照单操作”, 不去独立思考, 这不利于培养其创新意识和创新能力。其次, 学生只参与了实验的部分过程, 受时间限制, 无法系统、正确地分析实验数据、现象和结果, 这不利于培养学生独立思考、解决问题能力, 达不到技能型人才的培养目标。再次, 以往药物分析实验考核主要以实验报告为依据, 不能真实反映学生的操作能力, 建立一个公平、科学的考核标准能客观反映学生操作能力, 促使其不断练习, 取得较好的学习效果。
2 改进药物分析实验教学方法
2.1 让学生认识药物分析
在以往的教学中发现学生对药物分析具体要做哪些工作, 怎样评价药品合格与否不清楚。为了使学生对药物分析工作及相关知识有明确的认识, 实验课专门安排了查阅药典内容。让学生知道药物分析要充分利用药典, 通过药典获得药品检测的标准。在实际工作中若遇到一些问题, 可以在药典的帮助下去解决, 从而使学生对药物分析工作有了明确的认识。
2.2 让学生参与实验准备工作
为了调动学生的积极性与主观能动性, 对一些较复杂的实验内容教师尽可能安排学生参与准备工作。学生利用业余时间, 在实验人员的指导下完成实验准备工作。这样, 可使学生对在实验操作中可能发生或存在的危险有清醒的认识。通过参与准备工作, 提高了学生的实验技能与实验效率, 促使实验结果更加准确。
2.3 让学生养成预习实验内容、熟记实验流程的习惯
传统的专业课教学往往重理论、轻实验。高职教育的培养目标要求实验教学的指标有别于普通高校。实验课前教师要求学生预习实验内容。学生做好预习, 实验时心中有数, 操作准确、快速, 提高了实验的准确率与成功率。养成预习实验内容与熟记实验流程的习惯, 可提高学生的独立操作能力。
2.4 实验课上实现教师与学生角色的转换
为培养技能型人才, 实验教学应突破传统的教学方式。实验中既要发挥教师的主导作用, 又要体现学生的主体地位, 学生要尽可能独立思考、解决实际问题。
首先, 对预习的实验内容教师提出关键性问题, 请学生讲解, 其他学生判断其准确与否并给出正确答案。其次, 找几名学生在讲台上进行示范操作, 让其他学生指出错误操作并予以纠正。这样有利于提高学生操作的准确性。再次, 对实验中出现的异常情况, 教师启发学生思考导致异常的原因。这样有助于学生在实验中积累经验, 为今后工作打下坚实基础。
2.5 让学生独立完成一项实验内容
所谓独立完成实验, 就是由教师给出一个实验题目, 由学生完成从实验仪器的配置、试剂的配制, 再通过一个正确的操作过程得出正确的实验结果, 最后对数据进行分析这一过程。由于学生已养成预习的习惯, 有配制试剂的基础, 还具备数据处理能力, 可以独立完成实验。在独立完成实验的过程中, 学生把基础知识、基本理论和基本技能转化为专业能力。事实上, 这种实验就是让学生实现由学生身份向药物分析工作人员的过渡, 以便很好地适应将来的工作。
3 建立全面的考核评价制度
实验教学的考核标准直接影响实验教学的质量和效果。我们对药物分析实验考核标准做了大胆改革。通过实验考核可以直接检查实验教学效果, 并发挥实验考核的导向作用。实验成绩评定包括以下几方面。
3.1 平时成绩
每个学生都建立成绩档案并记录每次实验成绩, 满分为20分, 平时成绩占实验总成绩的50%。平时成绩主要根据学生平时的出勤、预习、提问回答、实验操作、实验结果记录与数据分析情况和书写实验报告情况等评定。
3.2 独立完成实验成绩
满分为10分, 占实验总成绩的25%。主要根据整个实验过程完成情况、完成水平进行评定。
3.3 实验技能考核
满分为10分, 占实验总成绩的25%。根据药物分析实验的特点, 在技能考核中, 教师加入1、2道与实验有关的口试题;技能操作主要考查学生对仪器设备熟练使用程度及对实验的综合分析能力。一般选择几个能综合运用各种知识的实验作为考试内容。
以上每项考核内容都有明确的量化标准, 根据实验步骤, 明确给分点, 实现公正、客观、合理评价学生实验技能的目的。
4 教学效果
一系列的实验教学改革, 充分体现了学生的主体地位, 发挥了学生的主观能动性, 提高了学生的专业技能和社会能力, 全面提升了学生的职业技能和就业竞争力。
首先, 提高了学生的专业技能。通过教学内容与教学方法的改革, 无论是基础实验还是综合实验, 都要求学生必须掌握实验原理、实验技能。随着实验的复杂性进一步提升, 让学生独立完成一些实验, 要求学生完成从配制试剂到鉴别、再到含量测定所有质检工作。并在实践中分析操作不当对实验结果的影响, 从而培养学生的操作能力与解决问题能力。
其次, 提高了学生的学习能力与社会能力。通过教学改革, 改变了“以教师为中心”的教学模式, 激发了学生的学习兴趣与实验热情。通过预习实验培养了学生自主学习的习惯, 提高了学生的学习能力。独立的实验操作, 强化了学生技能训练, 使学生综合运用知识能力和分析问题能力得到提高。在实验过程中, 学生与教师、同学、实验技术人员相互交流, 积累了经验, 培养了其合作精神。蒉
摘要:针对高职教育培养目标, 提出通过实验教学改革, 有效改变学生重理论、轻实验观念;注重学生动手能力的培养, 以培养高素质专业技术人才。