透析药学化学实验教改

实验教学不仅是理论教学的重要补充，更是提高学生综合素质、培养学生创新能力的 重要途径和方法之一。有机化学是医科类药学专业必修的基础课，同时也是一门实践性强、 应用性广的学科，它的研究方法和手段已广泛地渗透到现代药学各个领域和方面。也是药 学专业学生学习生物化学、药物化学、天然药物化学等后续课程的基础。牢固掌握有机化 学的基本操作技能，不仅直接有利于学生对药学专业知识的学习，而且对日后承担的科研 及生产工作也有极大的帮助。为此，本教研室对有机化学实验课进行了初步改革，采用基 础实验和综合实验有机结合的实验教学方法，取得了较好的教学效果。 1 药学专业有机化学实验教学现状分析 随着我校药学教育的办学体制、办学模式、办学定位以及办学规模的增大，对药学专 业有机化学实验教学课程体系和教学内容等方面提出了更高的要求，药学教育面临着新的 机遇和挑战。体现在教材内容上，我校目前有机化学实验教学内容多为验证性实验，教材 上非常详细地列出了实验目的、实验原理和实验内容，学生是被动的接受知识，教学效果 差，已不能满足当今社会对人才培养的要求。体现在管理体制上，实验教学教学大纲和教 学计划及相应的考核体系不完善。实验课的考核在该门课程所占比例较小(20%)，学生不 重视实验课，由于不能保证 1 人 1 组，有些同学又不主动，所以动手操作技能较差。实验 室规模小，效益低，实验课与理论课的有机联系被割裂，学科间交叉亦很困难。在教学指 导思想上，重视技能的培养和理论的验证，忽视实验对理论形成的推动作用，忽视创新意 识的培养。在教学内容上，由于受经费投入、学生扩招等多方面因素的影响，基本操作、 验证型实验多，综合型、设计型实验少；陈旧内容多，新颖内容少；实验教学手段落后， 传统实验技术多，新技术内容少。在教学方法上，教师按实验教材讲授，学生按实验教材 操作，操作过程程式化，过程简单，结果分析单调，学生独立自主思维不够。 2 实验教学改革思路和方案 2.1 实验教学改革思路 2.1.1 教学管理方面充分认识实验教学改革的必要性和迫切性根据现有实验室面积， 制定实验室管理规范和实验室动态运行管理记录，提高实验室的使用率和资源共享。按照 基础课实验、专业基础课实验 1 人 1 组、专业课实验 2 人 1 组、小班上课(15 人)的规划， 将有机化学实验和实验课程设置为独立考试和考核课程，并记相应的学分，制定教学计划。 2.1.2 实验教学内容方面增加实验教学的考核内容增加综合型实验与设计型实验。设 计型实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实验的实验； 综合型实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。从严格 的定义出发，要求综合型实验与设计型实验至少占实验课程总数的 50%。因此需要重新修 订实验教学大纲，设置实验内容，加大综合型实验与设计型实验的比例。 2.1.3 教学方法方面可以采用多种形式教学如多媒体教学，形成一套规范的操作标准， 减少验证型的性质实验内容。增加综合、设计型内容，教师根据实验内容，确定多种实验 方案，采用启发式、讨论式等多种手段对每个小组的实验方案进行评价，注重学生提出的 创新思路及多学科知识交叉综合实验技能的培养。如教师提前将内容布置下去，引导学生： 采取文献查阅→确定实验路线→教师修订→学生预实验→进一步修订实验方案→对实验结 果采取多种手段(熔点测定、分液等)进行判定→对实验结果进行总结交流→写出实验小节。 通过实验教学对学生文献查阅、归纳、总结能力及论文写作等都进行了训练。教师根据实 验内容对各个环节制定评分标准，最后给出实验考试成绩。 2.2 实验教学的改革方案 (1)改革实验教学的管理体系，确定实验教学计划，调动教师进行实验教学改革的积极 性。 (2)重新修订有机化学的实验教学大纲，增加开放型、综合设计型实验大纲。 (3)重新编写实验教材，增加综合、设计型实验内容。 (4)分别建立有机化学实验教学改革办法，除实验内容、教学方法的改进外，建立实验 室开放的办法；增加学生选择实验的内容，逐步开放实验室，满足学生提高实验技能的要 求；建立实验室管理规范和实验室动态运行管理记录。 (5)根据实验内容和要求分别制订有机化学实验课的考核办法。 (6)建立实验教学动态监测，及时与学生开展教学相长活动，通过“评教”收集学生反馈 信息和对改革措施的意见与建议；通过“评学”将教师的思路与办法向学生讲授清楚；通过 动态监测，不断地在教学过程中及时调整教学环节和方法，以在短时间内保证教学质量的 前提下，完成教学改革。 3 有机化学实验教学创新的措施 3.1 选择与专业密切相关的基本操作进行强化训练目前，我们还没有自己是有机实验 教材，所选的有机化学实验教材内容仍多为性质实验，对药学专业学生的针对性不强，不 能引起学生足够的重视，花费学时多，对学生基本操作技能的训练收益却不大。因此药学 专业的有机化学实验应根据专业需要自编实验教材，删减性质实验，增设包含沸点的测定、 连续回流提取等基本操作训练的实验项目，以便更好地服务于后继课程。 3.2 增设综合性、研究性实验，培养学生创新能力和科研素质[2]有些有机化学实验训 练项目单一，没有新意，学生的积极性和主动性不高，实验效果不佳。为调动学生的实验 积极性，增加了综合性、研究性实验。如将传统的有机化合物性质实验(均为学生兴趣不大 的验证试验)改为“药学成分的提取、初步分离及成分预实试”。实验可按照药学科研实验前 期处理的常规方法进行，即药材粉碎回流提取→回收溶剂→粗提物萃取分离(或柱色谱分 离)→萃取液回收溶剂→各萃取部分薄层检查或试管反应→确定含有的化学成分类型。通过 这个实验，可以让学生初步了解天然产物的提取过程，掌握索氏提取器的工作原理和使用 方法。同时还可训练升华操作，巩固蒸馏操作、熔点的测定等。为了调动学生的主动性， 可以设计合成实验训练，安排一到两个有机物的合成设计实验或文献合成实验，即在没有 现成的实验方案的情况下，让学生由指定原料制备某一有机化合物。要求学生查阅有关文 献资料，独立设计一个完整的实验方案，包括合成原理、仪器和试剂的选择、操作步骤的 确定、产品的纯化等。通过合成设计实验，可以培养学生独立处理问题和解决问题的能力。 另外，吸收学生参与教师的科研课题，如教师带领学生进行大学生创新性实验。在有机化 学实验教学中给学生提供进行部分研究性实验的机会，以调动学生的实验积极性，提高学 生发现问题、解决问题的能力，培养学生创新能力和良好的科研素质。 4 规范实验成绩评定制度 考试是教育评价的一种重要手段，目的是评估教学质量，检测学生的学习效果，具有 极强的导向性，只有建立科学、规范的考试制度，才能充分调动学生的学习积极性和主动 性。有机化学实验的考核必须全面、公正地反映学生对有机化学实验的掌握情况，包括实 验基本知识、实验基本操作、动手能力、分析问题和解决问题的能力、创新能力等。因此， 对有机化学实验成绩的评定，我们采取了将平时实验成绩和实验考试成绩相结合的办法， 各占 50%。平时实验成绩是学生平时每次实验成绩的平均值，每次实验的成绩可根据学生 的实验态度、实验预习情况、实验操作的规范性(如实验仪器的安装和拆除顺序是否正确、 仪器的使用是否正确等)、实验成功率(如合成实验可根据产物的纯度和产率来判断)、实验 报告完成情况等内容综合评定给出。实验考试成绩包括实验笔试成绩和综合性实验操作考 试成绩两部分。笔试是考查学生对有机化学实验理论、基本知识、基本原理的掌握情况以 及对实验现象的分析、解释等，占实验考试成绩的 30%；综合性实验操作考试是考查学生 独立进行综合性实验的能力，要求学生写出实验方案，正确选择实验仪器和化学试剂，操 作实验，观察并记录实验现象，实验完毕后当堂写出实验报告。老师根据实验方案设计是 否合理、仪器和试剂的选择是否正确、实验操作是否规范、实验装置是否美观、台面是否 整洁、实验是否成功、实验报告是否完整并能真实地反映实验情况、实验现象的解释是否 正确等方面进行评定，给出成绩，该成绩占实验考试成绩的 70%。 上述实验成绩评定方式由于较全面、客观、公正地反映了学生学习有机化学实验的情 况，得到了学生的肯定，学生学习的积极性、主动性和学习热情普遍提高。有机化学实验 是有机化学的重要组成部分，通过有机化学实验教学改革，旨在激发学生探索未知事物的 兴趣，提高学生的实验操作能力和分析问题、解决问题的能力，掌握进行科学研究的方法， 培养学生的创新意识。 一、结合药学生产及研究实际，激发学生的学习热情 单组分相图一节中，主要内容是水的相图和二氧化碳的相图。1，2]在水的相图中， 讲解三个区域、三条线、一个点的水的状态与温度、压力间相互关系之后，根据在药学领 域的应用，讲述水在低温低压条件下升华的特性，在不破坏药物有效成分的前提下，结合 制药企业的冷冻干燥设备、工艺等具体细节得到超微粉针剂的过程理解冷冻干燥技术，并 且对药物剂型有一个初步认识。结合实际生产中遇到的问题讲解应用的习题，使学生体会 并理解单组分相图在实际生产中的应用。在讲解二氧化碳的相图时，重点是超临界萃取技 术。它是利用了物质在临界点附近的奇异性，利用二氧化碳无毒、不残留的性质，代替水 或有机溶剂作为萃取介质，将在高温下才能萃取的物质经降低压力常温下萃取出来，是一 种把萃取与分离两个过程合为一体的新型的、环保绿色的提取分离方法。对于那些热不稳 定或易被破坏活性成分的药物，采用这种高新技术的方法提取优于传统的有机溶剂提取的 方法。二氧化碳超临界流体对有机物溶解能力强、选择性好、在接近室温下操作等优点， 并结合后期药学专业课“天然药物化学”中有关中草药有效成分的分离与精制的内容来讲解， 如在天然物中有很多挥发油成分，利用溶剂提取法，既破坏有效成分，又污染环境，可以 举实例讲解，使物理化学中临界状态、两相平衡的知识在药学研究中得到具体应用。二组 分相图中，主要内容是双液系统和低共熔混合物的相图。双液系统的相图结合蒸馏、精馏 原理；低共熔混合物的相图结合药物的配伍及防冻制剂、改良剂型增进药效及利用熔点下 降检查样品纯度等方面的应用举例，使学生对生硬的理论有了亲切感，明确理论学习和专 业实践的关系。为今后专业课的学习和将来的工作打下较好的基础。在三组分相图的一节 中，盐水系统和部分互溶三液系统是讲解的重点内容，结合重结晶法分离、精制无机盐的 例子，了解盐水系统在实际生产中应用。结合萃取原理分析部分互溶三液系统相图的应用。 二、结合药学领域的研究与发展，开拓学生的视野 物理化学中的很多内容应用于新型制剂等的研究中。教师应了解药学研究的前沿与发 展状况，根据本学科的内容，结合本科生的毕业论文、研究生的研究课题，扩大学生的专 业视野，理论联系实际，使学生的学习有目的性。在新剂型研究中，如脂质体的研究、微 囊化技术、微乳剂的制备等都利用相图的研究。例如微乳剂的制备中，结合相图的绘制可 以直观地表现出水乳区的大小及各组分的比例，对配方的优化具有指导意义等。学生对这 些药学专业术语感到新鲜，也很感兴趣。例如像脂质体、缓释、控释制剂等后期将要学习 的内容虽然不能作详细的讲解，但是在基础课中点到为止这不仅能使学生掌握基础知识， 也能增强对本专业的自豪感，更是为后续课程及将来的药学实践埋下伏笔。 三、重点剖析难点，公式化变形象化 在相平衡一章中，学生普遍感到难的是计算题，主要是克氏方程的应用及杠杆规则的 运用。对单组分两相平衡中的克劳休斯———克拉柏龙方程的应用感到棘手，单从公式去 理解比较难懂。在讲课过程中，可以将公式同水的相图相结合，即相图中的三条线就是克 劳休斯———克拉柏龙方程的解析图。只是液气、固气、固液平衡线的相变热的数值不同， 斜率有正、有负而已。dpdT=此式为克拉柏龙方程，表明单组分两相平衡时，平衡压力随 温度的变化率。结合不同的相平衡，得到三个不同的表达式，三相点的坐标也是三个方程 的共同的解。理解了公式的意义并结合例题讲解公式的应用，使学生对计算不再感到很难。 其他单组分相图与水的相图很相似，只是 OC 线的斜率可能为正。计算的另一类问题是杠 杆规则应用的问题。在所有的相图分析中，杠杆规则都是适用的。在教学过程中，我们的 重点应放在如何运用上。结合练习题的解答，举例说明效果比较好。 四、多种教学手段相结合 物理化学的内容抽象、枯燥，应在课件的制作、板书的设计上下工夫，使学生不感到 乏味。在相平衡中，不要把复杂的相图一次性全盘搬出，让学生感觉眼花缭乱，不知道如 何去解读复杂的相图。在教学中让相图中的点和线相继出现，让学生跟随老师的思路去分 析相图。分析完一条平衡线后再点击出现另一条平衡线。使学生对一些抽象的问题加深理 解。在多媒体教学的同时，要辅以板书，调动学生去积极思考。尤其在计算、习题的解答 中，板书的效果会更好。同时在教学中和学生互动、共同探讨。如利用实验课的内容乙醇 —苯二组分相图的绘制，掌握液相组成、气相组成与沸点的关系，同时了解气相组成与液 相组成的测定方法；通过苯—水—乙醇的一对部分互溶三液系统相图的绘制，了解相变点 的意义及组成的计算方法，为脂质体、微乳剂等新剂型的研究提示方法。 总之，根据相平衡这一章所涉及到的不同系统、以及所对应的不同条件下的相律的表 达，并结合在药学专业应用的举例，使学生理解理论与实际相结合的现实意义，教学中更 多地偏重于物理化学中的理论与药学实践的联系，使学生了解所学的内容将来在专业实践 中有什么应用。使学生在学习过程中，既要掌握扎实的化学理论的基础，又要培养在药学 专业实践中如何应用基础知识的理念，让学生改变物理化学是非常难学的一门课程，都是 抽象的、枯燥的理论，与专业实践联系不上的观点，从而激发学习的兴趣，提高学习的能 动性。提高课堂的教学效果，为学生今后的学习和工作打下基础。 1 结果与分析 护士普遍对药学知识掌握不全面:由表 1 可知，护士对药学知识掌握不好，总分的最小 值仅为 44 分，平均值为 60．42 分，其中，药物名称、规格剂量、不良反应三项是临床 经常接触的药学知识，护士掌握较好，均值在 7 以上;理化性质、药理作用项目是较深层次 的药理学知识掌握不好，均值在 4 以下。个别低年资护士对一些简单的如药物名称也不能 举一反三，只知晓商品名，不知道化学名称，相同的药物换一个厂家就不知道其药理作用 特点。与国内相关研究结果一致[2]。高学历护士比低学历护士对药学知识掌握得全面一些: 由表 2 可知，本科护士对药学知识的掌握程度较高;专科护士比本科护士掌握药学知识的程 度要低;对药学知识掌握程度最低的是中专学历护士。随着学历的升高，对药学知识的掌握 情况也提高，中专和专科院校应加强对学生药学知识的培养。职称较高的护士比职称低的 护士对药学知识掌握得好:由表 3 可知，主管护师比护师和护士的药学知识综合掌握程度高 一些，说明药学知识可在临床护理实践中慢慢积累。作为临床一线的护士应在平时的工作 中重视对药学知识的积累，增加与患者沟通交流的知识储备，提高患者的满意度，减少护 患纠纷。 2 对策与建议 学校及医院对护士药学知识的培训不够重视:目前，各级护理院校的课程安排重点以内 科、外科、儿科、妇产科、基础护理等为主，药理学在护理专业的课程中多为边缘学科， 学习时间短，内容少，学生主要掌握了药名、剂量、使用方法、不良反应，而对药理作用、 理化性质等知识掌握较少。大多医院对护士药学知识的培训还不够重视，培训力度不够， 临床护士对药学知识掌握不全，影响了护理质量及护理服务水平，必须加强临床护理人员 药学知识的继续教育[3]，对护士进行药学知识培训，可以提高护士的药理基础知识及实际 运用能力，保护患者用药安全有效，减少护患纠纷的发生，提高患者满意度[4]。护士对药 学知识的主动学习意识不强:有研究显示，临床护士的自主学习能力不强[5]。临床护理工 作繁琐，护士也比较辛苦，护士对药物知识掌握不够，用法用量向患者交待不清楚，导致 患者依从性差，用药疗效降低，有时因护士药学知识欠缺，导致病区药物使用、保管不当 (低温/效期/避光)，致使药物分解、降解，甚至发生化学反应，影响到药物疗效，导致用药 纠纷。有时本身是药物临床正常的不良反应，因护士不能充分运用药学知识为患者解惑释 疑，导致患者误解，加深了医患矛盾。因此，在目前基层医院临床药师严重缺乏的情况下， 护理队伍中开展药学基础知识的普及势在必行[6]。护士对药学知识的掌握程度直接影响药 物治疗效果:药物的应用方法及时间正确与否，可直接影响药物疗效，甚至是成败的关键 [7]。护理人员药学继续教育应根据护理专业的特点，围绕护理工作的实际需要，学习的知 识由点到面，有目的、有选择、有重点地进行，对于全院护士都存在的知识欠缺内容，如 药物的药理作用、理化性质等，可以专题讲座的方式进行，同时定期或不定期地举行专科 药学知识培训，如肿瘤科护士培训职业接触危险性药物的防护对策，内分泌科培训糖尿病 药物的特点、用法用量、不良反应等，产科护士培训药物对哺乳期妇女的影响等。培训方 式多种多样，可以授课形式，也可请药学人员到科室现场辅导，还可利用早交班时间，结 合病例学习药品使用说明书，并随机提问，及时总结、分析，使护士熟悉新药，复习常用 药，才能更好地配合医疗。只有护理人员内涵知识提高了，才能提高与患者的沟通能力， 提高护理质量，真正体现以患者为中心的服务理念，为患者提供优质护理服务。