仪器分析—药物分析课程群体系建设

    刘媛媛 张亚安 黄诚 杨亚平

    

    摘? 要 针对仪器分析和药物分析的特点和联系，东南大学成贤学院制药工程专业构建仪器分析—药物分析课程群体系，通过一系列理论和实践教学改革，调动学生学习的主动性和积极性，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，提高教学质量。

    关键词 仪器分析;药物分析;教学改革;微课;微信教学平台

    中图分类号：G642.3? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2019）20-0045-03

    Construction of Course System on Instrumental Analysis-Phar-maceutical Analysis//LIU Yuanyuan， ZHANG Yaan， HUANG Cheng，

    YANG Yaping

    Abstract According to the characteristics and links of instrumental analysis and pharmaceutical analysis， a course system of instrumen-tal analysis-pharmaceutical analysis has been established in School?of Pharmaceutical and Chemical Engineering， College of Chengxian，?Southeast University. Through a series of theoretical and practical teaching reforms， students initiative and enthusiasm have been mobilized， and their abilities of independent thinking as well as ana-lyzing and solving problems have been cultivated. The whole tea-ching quality has been improved.

    Key words instrumental analysis; pharmaceutical analysis; teaching reform; micro-lecture; teaching platform on WeChat

    1 引言

    仪器分析作为高等教育制药工程专业重要的必修基础课程，具有知識技术密集、多学科交叉、实践性强、应用面广等特点[1]。内容涉及光学、电子学和计算机学，且交织着数学、物理、生物、医学和化学等学科基础知识，既是学生从事相关专业科研、生产工作所必备，又是培养应用型人才的重要组成部分[2]。课程涵盖三大部分：电化学、色谱分析及光谱分析。其中，色谱分析，自《中国药典》收载后，就以迅猛的发展势头，有望取代其他分析方法，成为药物含量分析和杂质检测的主流方法;而由光谱分析中紫外光谱（UV）、红外光谱（IR）、核磁共振波谱（NMR）和质谱（MS）所构成的波谱解析，已成为药物分析和结构鉴定必不可少的手段。因此，仪器分析与药物分析密切相关[3]。

    然而，在实际教学过程中，由于仪器内部结构和原理复杂、抽象难懂、设备昂贵、维护困难，且因台套数不足、学生人均操作时间得不到保障，导致学习难度大。从近几年学生的掌握情况来看，基本都是走马观花、蜻蜓点水，没有扎实地学到大型仪器的操作要点[4]。鉴于此，东南大学成贤学院制药工程专业构建仪器分析—药物分析课程群体系，通过一系列理论和实验教学改革，调动学生的学习主动性和积极性，提高教学质量，使分析化学课程群体系建设朝着科学化、标准化、规范化的目标发展。

    2 理论和实验教学改革

    优化教学大纲，编写教辅材料? 选用杭太俊主编的卫生部“十二五”规划教材《药物分析》和朱明华主编的《仪器分析》，并向学生提供最新版《中国药典》作为参考书目。在《仪器分析》的理论教学大纲中，增加了色谱法和波谱法的教学时数，并编写了教辅材料《药物分析习题集》《仪器分析习题集》和《波谱解析习题集》，内含大量红外、核磁和质谱图，强调对相关药物红外、核磁等谱图的解析，以提高学生的识谱能力，为毕业设计及今后工作打下坚实基础。

    推行基于产业实际的项目教学、案例教学、产业课堂等多样化教学方式? 如在讲授仪器分析的红外光谱内容时，结合具体药物的红外谱图实例，采取课堂提问的形式，请学生将自己对谱图的理解和解析过程讲解给全班同学，锻炼学生的语言组织表达能力，帮助其他学生加深理解;强调“教与学”“学与做”相结合，推行“专业理论—实验操作”“校内教学—产业实践”相互渗透交融的教学模式，组织学生早进实验室、早进团队、早做研究，开展创新创业训练等项目式学习活动。通过多样化教学模式改革，实现课堂教学情境、实践模拟仿真情境、现场工作情境的三境合一（图1）。

    加大实践能力评价在学业评价中的比重? 改变笔试为主的课程考核办法，加大过程考核比重，其中仪器分析理论课的考核采用课程结束后的笔试（占70%）和平时成绩（占30%）相结合;而药物分析则采用课内实验模式，将实验成绩纳入总评成绩考核。实验考核采用口试（实验过程中提问）（占30%）和实验报告（占70%）相结合，培养学生既重视基础知识的掌握，又强调动手能力。实行立体考核手段，期末考查实验要求完成指定实验后当场交实验报告，有完整的实验记录，正确回答思考题，并参考省级实验竞赛评分标准实行现场给分。

    充分利用现代信息技术? 微信作为移动的微型媒体，可为仪器分析的教与学提供良好的微应用平台，其所呈现的简洁、廉价、实时交互等功能，无论是从课堂教学到课后自学，还是从初期投入到后期维护，与传统的课程网站相比都有巨大优势。而作为微型视频课程，微课[5]以教学微视频为主要授课方式，围绕具体知识点进行教学，在构建知识的预习、内化和巩固等方面具有重要作用。随着移动学习和微型学习的快速发展，微课已成为一种以微视频为主、集结多种教学资源、在教学应用实践过程中不断成长的微型网络学习课程。

    通过建立仪器分析—药物分析的联合微应用教学平台，提供仪器分析（含波谱解析）和药物分析的课件和学习资料，方便学生下载，及时解决学生课后遇到的难题，提高教学质量与效率，使教师教书的数字化、多媒体化、网络化、虚拟化和学生学习的个性化、自主化、合作化等相结合。针对具体仪器的药物分析实例，录制微课并共享至微信平台，同时做好相关网络资源的链接，开展线上线下融合教學，解决课程内容枯燥、学时数有限、部分仪器由于耗材及维修养护价格不菲，多数院校并未配备等问题，提高仪器分析—药物分析的整体授课质量和教学效率。

    如将高效液相色谱仪、气相色谱仪、红外光谱仪、核磁共振波谱仪等大型精密分析仪器录制成微课讲解，共享至微信教学平台，让学生对仪器的内部结构、操作流程和注意事项等有直观认识的同时，结合具体的药物分析应用实例，达到将仪器分析和药物分析课堂教学融合的目的。学生观看完教学视频后，设置相应的理论考核系统，既可保证学习效果，也能了解学习情况。

    随着计算机和网络技术的迅猛发展，应用专业工具软件以及数据与文献检索系统，有助于教师向学生介绍一些直观、快捷的方法技巧来帮助学生理解和掌握知识点，取得事半功倍的效果。因此，将这些网络资源链接至微信教学平台，作为课堂教学的辅助工具，具有重要意义。如应用CambridgeSoft公司开发的ChemOffice系列工具包，既可以构建化学结构，又能模拟1H NMR和13C NMR光谱，为药物结构综合解析提供必要的参考依据。日本的SDBS有机化合物谱图库（https：//sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi），免费提供大量药物分子的光谱数据，可以通过名称、分子量或CAS号等信息查询红外、紫外、质谱及核磁光谱，还能输入实验所得光谱数据查询相应药物。

    创新多元化教学管理模式? 创新学生的培养和管理工作，坚持试行学习导师制和班主任制，以提高学生综合素质为中心，积极开展“三全育人”，组织学生参加“互联网+”创新创业大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国化工设计大赛和江苏省化学化工实验竞赛等，以学科竞赛促进创新人才培养。鼓励学生将自己生活中遇到的实际问题带进实验室，申报大创项目和毕设课题，进行自主实验，安排优秀教师指导，使学生能自主完成化合物表征、纯度测定及分析过程。

    结合院系管理模式改革，理顺院系二级教学管理的责任机制;坚持学生评教和教师评学活动，实现教学互动、教学互长的局面;进一步强化和完善各项管理制度，构建“系—专业教研室—课程群负责人”三级管理模式，发挥课程群负责人的骨干作用和企业技术骨干的指导作用。

    3 加强产学研合作

    建立并完善校外实践教学基地，已与南京高新技术开发区、南京生物医药谷、南京化工园区、滨海沿江工业园等20余家业内著名企业和产业园区建立良好的产学研合作关系，校企合作开展“3+1”联合培养，提升学生创新和工程实践能力。每年有50%以上的学生进入企业和科研院所进行短期培训、毕业实践和顶岗实习，以企业管理学生为主，选题结合企业生产，学生承担企业实际开发任务，同时完成本科毕业设计（论文）。这样一方面能够使学生提前进入行业生产开发第一线，了解本行业的生产实践和最新技术，弥补书本知识的不足，增强职业使命感和责任感;另一方面密切结合实际，让学生接受工程实践训练，完成毕业设计，真枪实干，提升学生的综合素质，增强学生的就业竞争力，提升就业层次，实现校企双赢。

    例如：南京正科药业对实习生进行QC实验技能培训;江苏威凯尔医药实习生通过掌握专业检索工具，跟踪国内外新药注册进展，亲身参与专利申报工作，加深对专业知识的理解，提高解决实际问题的能力。组织学生到南京生物医药谷、南京先声药业公司、南京化工园区等校外实习基地企业开展认识实习、生产实习、专题调研、毕业实践、创新实践活动，定期邀请企业高管和技术人员来院作专题报告，通过产学合作完成的实践实训学时数达到实践教学总时数的40%～50%，切实提高实习实训质量和成效。

    4 结语

    纵观当前的仪器分析—药物分析课程教学改革，还需进一步提升学生的素质，制定一套更加完善、具体、有特色的教学计划与大纲，由易到难、由简入繁地讲解课程，从根本上解决学生学习兴趣不浓厚等态度问题，积极调动学生学习的主观能动性;时刻关注新仪器和新技术，使教学内容始终保持先进性与实用性，切实提高学生今后的竞争力;采取适当措施，加强对年轻教师敬业精神、专业知识、工程实践能力、科研能力的培养和训练，加快完善优秀人才的培养和激励机制，培育建设优秀教师团队;加强与母体学校有关学科的联系和依托，加强与省市地方政府、制药行业部门、产业园区和骨干企业的联系和交流，努力做到优势互补、资源共享。

    遵照学校办成高水平应用型大学和国内一流独立学院的办学定位和服务宗旨，坚持“强化产教融合—校企合作，培养厚基础、宽专业、重应用、强实践的高素质应用型人才，彰显学科优势，服务地方经济”的专业特色发展道路，以应用型人才培养模式创新为核心、教学团队建设为根本、教学方式方法改革为手段、教学管理创新为保障，培养具备扎实的专业理论基本知识、良好的工程应用能力和较强的综合职业能力，适应江苏省制药产业转型升级需求的高素质应用型本科人才，服务地方经济发展，为实现学院的总体办学目标做出应有贡献。

    参考文献

    [1]章烨雯.制药工程专业“仪器分析”课程教学改革探索[J].江苏科技信息，2019（14）：61-63.

    [2]李映.仪器分析课程教学改革在制药工程专业的实践[J].中国现代教育装备，2018（21）：77-79.

    [3]王建，周三敏，杨春，等.制药工程专业药物分析课程建设的思考[J].教育教学论坛，2018（52）：171-172.

    [4]岳晓丽.独立学院环境工程专业仪器分析课程教学改革的思考[J].大众科技，2017（12）：104-105，133.

    [5]韩木先，周忠诚.微课在“仪器分析实验”课程教学中的应用研究[J].湖北师范大学学报：自然科学版，2018（4）：87-90.