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药物色谱分析课程的教学探索

发布时间:2016-07-09 14:53

  药物色谱分析是药学类专业本科生及研究生学习阶段的专业基础课。本课程主要讲述色谱法的基本理论、气相色谱法、高效液相色谱法、毛细管电泳法和色谱联用技术,以及这些色谱分析法在化学药物、中药、生化药物及体内药物分析中的应用。药物色谱分析以介绍《中国药典》中被广泛采用的气相色谱法和高效液相色谱法为主,主要教学目的是使学生掌握各种色谱分析技术的基本原理与基本方法,在化学药物、生化药物、中药及体内药物分析中应用这些技术,并进行定性或定量分析,帮助学生依据不同的药物类型,建立最佳的色谱分析思路。这些色谱知识的学习与色谱方法的掌握有利于学生建立正确的体内外药物色谱分析方法。色谱分析法是非常重要的分离技术,具有分析效率高、样品用量少、分析速度快、灵敏度高等优点。在药品研发、生产、流通及临床应用各个环节中都已广泛应用,是药品质量控制必备的方法。目前,大多数学生并未认识到本课程的重要性,在学习过程中缺乏足够的兴趣,很多学生都是为了应付考试而学习,考试结束后,基本忘光了所学知识,因此,教学效果亟须提高,教学方法也要改进,让学生带着兴趣、带着问题进行学习,从而在以后的学习工作中,遇到有关色谱分析的问题能够游刃有余。


  1.色谱分析在药物分析中占据重要地位


  药物色谱分析课本的第一章是绪论,主要介绍色谱法的一些基本情况。如果教师照本宣科,按课本顺序依次介绍色谱法的定义、特点、分类和发展历史等,很难让学生觉察到这门课程有什么重要性,也很难使其对这门课程有足够的兴趣。学生已学习了药物分析,对色谱分析有所了解,所以本课程应该首先强调色谱分析技术在药物分析中的地位,让学生对课程内容充分重视。可以从以下3个方面介绍:(1)用流程图的方式讲解从药品研发、生产到临床应用各个环节中色谱分析的用途;(2)介绍色谱分析在不同药物种类中质量控制的应用,包括化学药物、中药、中成药及生物药物等;(3)对比各国药典,介绍药典中应用色谱法的品种数,突出色谱法在药物分析中具有不可或缺的地位及其在药物定量分析、体内分析方面的地位尤其重要。通过这些介绍,学生基本明白色谱分析的重要性,然后再介绍色谱法的定义、特点、分类、发展等。另外,不同色谱分析方法的重要性也不同,柱色谱、纸色谱及薄层色谱的内容可以一带而过。键合型色谱是重点,尤其是反相色谱是重点中的重点。在讲解中要讲清楚每种色谱分析方法在药物分析中是如何使用的,主要可以分析哪些药物,使学生有一个清晰的认识,有利于认识这门课的重要性。


  2.多媒体辅助教学


  为提高学生的学习兴趣,可较多地采用多媒体计算机辅助教学。相比于传统教学,多媒体辅助教学的优势在于克服传统教学的单一性,将学习内容进行多元整合。运用多媒体技术,将学习内容有关的文本、声音、图形、动画、视频等进行有机的融合,学生学习起来不会感觉枯燥乏味,这种多感官的剌激也可以提高学习效果。例如,在介绍有关色谱仪操作时,先用文字的形式讲述一遍,然后再播放仪器使用的小视频,这样学生对学习内容能更好地理解与掌握。另外,将各种多媒体技术合理安排,充分应用,能让学生愉快地学习,达到寓教于乐的目的。最后,很多多媒体技术对学生而言是新鲜的,如用Flash动画、3D图片去表现学习内容,往往能有效地吸引学生的注意力,从而提高他们的学习兴趣。


  目前,互联网上有很多优秀的教学资源,可以通过建立群组与论坛的形式与学生进行问题的讨论。采用这种方法的好处有以下3个方面:(1)通过对课本知识的讨论,有利于学生进一步理解书本上的重点与难点,增加学生的学习兴趣;(2)网络上可以査找一些本学科的前沿知识(一般课本较少提到前沿知识),扩大学生的视野,使学生了解本学科的动态;(3)在网络上与学生互动可增加学生对教师的亲切感,使学生喜欢上这门课;(4)这种课后的互动,让学生感觉到学习不仅仅是课堂听讲,课后的讨论也能受益匪浅。这种网络上的学习,需要教师投入较多的时间与精力,对教师是一个考验,要经常在群组中发布大家感兴趣的问题,触发学生互动的兴趣。


  3.启发引导式教学


  传统的教学方式以教师和教材为中心,向学生灌输知识,学生依靠死记硬背的方式,能够应付考试,拿到学分,但是不利于学生思维能力的提高,在以后的学习和工作中,遇到有关专业问题,仍然束手无策。启发引导式教学方式已在药物分析教学上取得较好效果,因此,可以将这种教学方式引入药物色谱分析的教学中,通过巧设问题,让学生边想边学,集中注意力,同时用适当的提问鼓励学生进行思考,真正地让学生主动学习、主动思考,使教与学紧密结合。例如,在讲解高效液相色谱时,要问学生在前面的章节,讲气相色谱时,为什么不说高效气相色谱?高效液相色谱的分离效果有多高?有没有分离效果更好的色谱?通过这些问题的思考,使学生基本掌握各种色谱方法分离效果的不同。


药学


  4.案例教学


  教师通过对典型案例的分析,组织学生有针对性地进行讨论,引导学生从个别到一般,从具体到抽象,通过实际案例进一步理解和掌握课程的基本理论与方法,这种教学方法称为案例分析。这种教学法能体现学生的主体性,有很强的针对性。在药物色谱分析中应用案例教学法,能激发学生的学习兴趣,帮助学生提高对实际问题的分析和解决能力。例如,讲解气相色谱相关基本理论知识后,给学生展示一个用气相色谱法测定复方丁香吸入剂中有效成分含量的实例,可以帮助学生理解如何选择固定相成分,如何进行程序升温,加入内标有什么作用等内容。案例教学法也可以帮助学生理解一些难点。例如,讲解如何判定一种药物是否能用气相色谱法分析时,学生往往难以做出判断。课堂上通过对能用气相法分析的药物进行结构分析,并给出代表性药物,学生就容易理解这些内容。学生往往对具体实例有较深刻的印象,以后碰到类似问题能很快回忆起所学知识,因此,案例教学法较好地解决了理论与实践相结合的问题。


  5.实践教学


  药物色谱分析是一门技术性很强的学科,实验教学是药物色谱分析课程必不可少的环节。通常要开设填充柱气相色谱实验、毛细管柱气相色谱实验、反相高效液相色谱实验及薄层色谱实验。在有条件的情况下,可以开设毛细管柱气相色谱-质谱联用实验、高效液相色谱-质谱联用实验及毛细管电泳实验。这些实验大多都要用到大型精密仪器,所以要严格要求学生实验课前书写预习报告,实验课上认真听从教师讲解仪器操作规范及注意事项,规范操作仪器,认真做好实验记录和结果分析,以写出完整的实验报告。


  在理论课上已经讲解了仪器的构成,但学生没有直接印象,可以利用实验课程,通过拆解仪器的方式,让学生进一步直观感受仪器的内部结构,并对每一个部件的详细结构,如何保养及使用注意事项进行讲述。实验课中所用仪器一般都有对应的软件程序,这个内容在理论课上是没有的,所以,应对每一种仪器对应的软件程序内容作详细介绍,让学生熟练应用这些软件。


  通过一些实验操作,也可以让学生加深对一些知识点的理解。例如,通过改变流动相的组分、比例、流速、柱温等方式来改善色谱的分离能力。在实验课上就可以演示,如通过改变这些参数,让2个原本未分离的组分达到完全分离。待学生熟悉基本操作后,可以通过设计性实验,提高学生的创新能力?。如果有学生对色谱分析特别感兴趣,可以让他们组成一个兴趣小组,在教师的指导下完成一些科研课题,训练他们的科研能力。


  综合运用上述5种教学策略后,课堂上更多的学生认真听讲,积极参与课堂讨论,课后有更多学生问一些色谱相关问题,这些都说明学生的学习兴趣明显增加,学习主动性得到提高,由死记硬背、应付考试的学习方式转变成主动接受知识,能够应用学到的知识解决一些实际问题。


  苏高星\南通大学药学院

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