李 映

北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院 北京 100023

儀器分析是各高校制藥工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，對該專業(yè)畢業(yè)生的培養(yǎng)質(zhì)量起到了決定性的作用。制藥工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)主要去向?yàn)橹扑幤髽I(yè)中藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理和藥品檢驗(yàn)崗位，而藥品檢驗(yàn)的就業(yè)缺口較大。與此同時(shí)，制藥行業(yè)藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的逐年提高對企業(yè)藥品檢驗(yàn)人員提出了更高的要求。近年來，隨著制藥工程相關(guān)就業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)了應(yīng)用型和針對性較強(qiáng)等訂單式的人才需求，尤其對畢業(yè)生儀器分析領(lǐng)域所掌握的技能有了更高的要求[1]。針對這種情況，學(xué)校積極開展了儀器分析課程的相關(guān)改革及實(shí)踐，取得了良好的效果。

1 儀器分析在制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位

儀器分析理論課和實(shí)驗(yàn)課一般設(shè)置在制藥工程專業(yè)第4，5學(xué)期，在前期對分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)及物理化學(xué)等基本理論有了一定的掌握后進(jìn)行更深層次分析對所用儀器原理和應(yīng)用講解的課程。儀器分析理論及應(yīng)用的學(xué)習(xí)對后續(xù)藥物分析、藥物化學(xué)、藥劑學(xué)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等內(nèi)容起到重要的鋪墊作用。因此，儀器分析在整個(gè)制藥工程人才培養(yǎng)中起到了承前啟后的重要作用。在學(xué)生就業(yè)領(lǐng)域，藥品檢驗(yàn)、藥物制劑及藥品銷售等也對畢業(yè)生儀器分析知識(shí)提出較高要求[2]。與此同時(shí)，藥品檢驗(yàn)中對檢驗(yàn)人員的素質(zhì)要求極高，其中儀器操作的標(biāo)準(zhǔn)化程度決定了數(shù)據(jù)的精確性和可重復(fù)性。因此，儀器分析實(shí)驗(yàn)技能在制藥工程畢業(yè)生的素質(zhì)培養(yǎng)中占據(jù)了較大的比重。

2 應(yīng)用型人才培養(yǎng)對儀器分析教學(xué)提出的要求

制藥工程畢業(yè)生主要就業(yè)領(lǐng)域?yàn)橹扑幤髽I(yè)，而儀器分析課程主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生藥品分析檢驗(yàn)的能力和素質(zhì)。制藥企業(yè)藥品分析檢驗(yàn)工作主要集中在液相色譜、氣相色譜、紫外光譜3個(gè)領(lǐng)域，因此企業(yè)對畢業(yè)生掌握這3種技能的期望較高，尤其是需要畢業(yè)生能對理論與實(shí)踐進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理并能對儀器出現(xiàn)的故障進(jìn)行一定的分析處理[3]。另外，儀器分析領(lǐng)域新技術(shù)、新方法的發(fā)展較快，制藥企業(yè)中紅外光譜、原子吸收光譜、質(zhì)譜、核磁共振等儀器逐漸開始普及，使得企業(yè)對畢業(yè)生儀器操作能力有了進(jìn)一步提高的要求。與此同時(shí)，隨著藥典等國家標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新，企業(yè)對人才的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力提出了新要求，促使儀器分析教學(xué)中更加注重對基礎(chǔ)知識(shí)及自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[4]。

3 儀器分析課程存在的問題

學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)儀器分析課程時(shí)，對儀器分析的概念了解較少，導(dǎo)致了學(xué)習(xí)目的不明確及對后續(xù)學(xué)習(xí)的抵觸。儀器分析中的名詞均為專業(yè)名詞，如色譜、質(zhì)譜等概念對學(xué)生來說較為陌生，容易引起對分離現(xiàn)象的錯(cuò)誤理解。儀器分析理論知識(shí)對學(xué)生無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)方面理論知識(shí)要求較高，部分學(xué)生上述課程理論知識(shí)較差，難以完成在知識(shí)理論上的延伸。因此，如何較好地進(jìn)行課程引入，并在學(xué)生前期基礎(chǔ)較差的情況下完成對理論的補(bǔ)充和掌握也是本課程需要解決的一個(gè)問題。

4 課程改革探索

4.1 教學(xué)內(nèi)容更新

儀器分析課時(shí)有限，但課程信息量大，無法做到對所有分析單元的全部覆蓋。針對制藥企業(yè)對分析技能的要求，對原有課程安排進(jìn)行了重新調(diào)整。針對液相色譜、氣相色譜及紫外光譜部分進(jìn)行重點(diǎn)展開講解，而對于制藥企業(yè)較不常用的分析單元，將所有電化學(xué)分析、原子吸收和原子發(fā)射單元共使用3～4個(gè)學(xué)時(shí)進(jìn)行簡要講解。紅外、核磁及質(zhì)譜分析手段，部分企業(yè)藥品檢驗(yàn)有所使用，則保留原有學(xué)時(shí)。針對液相、氣相及紫外等重要部分，先對其原理部分進(jìn)行統(tǒng)一串聯(lián)梳理，使學(xué)生對3種手段有理性的認(rèn)識(shí)后，再對每種分析手段進(jìn)行特點(diǎn)講解，明確使用條件、常見分析樣品、樣品預(yù)處理、結(jié)果分析等。該種教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變對學(xué)生儀器分析入門、掌握分析技術(shù)及分析方法選擇有著極為重要的促進(jìn)，并對制藥企業(yè)常見分析方法進(jìn)行了宏觀把握[5]。

隨著藥典及農(nóng)藥殘留等國家標(biāo)準(zhǔn)的更新，應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生查詢國家標(biāo)準(zhǔn)、理解并利用國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容設(shè)計(jì)具體檢測方案的應(yīng)用型能力，尤其是針對藥物制劑等混合物的方法選擇。例如，針對食品中農(nóng)藥殘留國家標(biāo)準(zhǔn)GB 23200.19-2016中涉及的水果和蔬菜中阿維菌素殘留量的液相色譜法測定，可將該標(biāo)準(zhǔn)中涉及的相關(guān)技術(shù)和術(shù)語進(jìn)行分析解釋。結(jié)合生活中遇到的果蔬農(nóng)殘清理難題，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，對學(xué)生的專業(yè)技能也是極大的提高。隨著理論課程的由淺入深，可結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)中更復(fù)雜的分析手段進(jìn)行講解，如奶粉中三聚氰胺的液質(zhì)聯(lián)用檢測方法。通過針對社會(huì)公共事件中分析方法的講解，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)色譜質(zhì)譜原理及其串聯(lián)，又能樹立學(xué)生正確的價(jià)值觀導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鰴z測思維，達(dá)到理想的教學(xué)效果。

4.2 課上課下結(jié)合

儀器分析課上學(xué)時(shí)較為緊張，因此課下學(xué)習(xí)成為使學(xué)生更好掌握儀器分析技術(shù)的關(guān)鍵。針對制藥工程專業(yè)儀器分析技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)，在課上課下學(xué)習(xí)中堅(jiān)持3個(gè)原則。（1）緊密結(jié)合制藥工程藥品質(zhì)檢領(lǐng)域的需求進(jìn)行調(diào)研，查閱國標(biāo)及藥典，讓學(xué)生客觀給出分析方法的報(bào)告。（2）緊密聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用及最新研究進(jìn)展，以發(fā)散思維進(jìn)行分析方法的創(chuàng)新及分析結(jié)果的探討，對分析中可能產(chǎn)生的誤差進(jìn)行討論。（3）針對課上內(nèi)容，進(jìn)行限定時(shí)間內(nèi)的分析報(bào)告，提高學(xué)生課下工作效率，高效并嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝瓿烧n下自學(xué)內(nèi)容，并與課上的內(nèi)容進(jìn)行對接[6]。此改革方式可模擬藥品檢驗(yàn)的工作，對學(xué)生課下學(xué)習(xí)提出新要求，更好地與制藥企業(yè)人才需求進(jìn)行對接。

儀器分析理論課程應(yīng)實(shí)施“教師引導(dǎo)、學(xué)生探索、共同討論”的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新能力的提高。其中教師引導(dǎo)部分，主要集中在課堂教學(xué)的組織上，將需要學(xué)生自主學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行引入。同時(shí)，錄制微課、慕課等資源，在學(xué)生課下學(xué)習(xí)時(shí)提供回顧課堂內(nèi)容的有效資源。課程的主體學(xué)習(xí)方式是“學(xué)生探索”式學(xué)習(xí)，即將學(xué)生分成若干小組，針對不同的檢測手段或國家標(biāo)準(zhǔn)分析其每個(gè)步驟及每種檢測方法的原理、針對待測物的檢測方法選擇等，充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，鍛煉學(xué)生實(shí)際工作中的寫作能力。在學(xué)生完成探索階段的學(xué)習(xí)后，在課上或課下時(shí)間進(jìn)行教師與學(xué)生的共同討論。討論的內(nèi)容包括學(xué)生探索過程中遇到的問題及教師對學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)計(jì)劃的制訂和對其學(xué)習(xí)效果的評價(jià)。經(jīng)過該方法的改革，制藥工程專業(yè)學(xué)生對儀器分析各類技術(shù)的掌握程度有了極為明顯的提高。與此同時(shí)，學(xué)生掌握了查閱國家標(biāo)準(zhǔn)和藥典的方法，樹立了科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鰬B(tài)度，為其在未來藥品檢驗(yàn)領(lǐng)域的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.3 實(shí)驗(yàn)、理論結(jié)合

儀器分析實(shí)驗(yàn)既是對理論課程的延伸，同時(shí)又是配合理論課對學(xué)生理論知識(shí)的鞏固。因此，制藥工程專業(yè)針對制藥企業(yè)藥品檢驗(yàn)類人才的需求，提高儀器分析實(shí)驗(yàn)課比例，將理論課與實(shí)踐課課時(shí)比例定為1:1，即在理論學(xué)習(xí)后，有充足的時(shí)間供學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作的訓(xùn)練，并給與學(xué)生足夠的時(shí)間對實(shí)驗(yàn)中遇到的儀器故障進(jìn)行耐心的研究。針對藥品檢驗(yàn)中常用的技術(shù)，設(shè)置液相、氣相、紫外和紅外4個(gè)實(shí)驗(yàn)。建立目標(biāo)導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)方案及考核機(jī)制，即教師負(fù)責(zé)給出實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)及演示儀器操作規(guī)程，其余實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備完全由學(xué)生組建的課題小組經(jīng)過討論、文獻(xiàn)查閱或預(yù)實(shí)驗(yàn)后完成。理論實(shí)踐結(jié)合教學(xué)過程中，結(jié)合藥劑學(xué)、藥物化學(xué)等內(nèi)容，注重對學(xué)生進(jìn)行解決復(fù)雜問題的能力培養(yǎng)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、資料檢索能力及應(yīng)變能力[7]。通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫重點(diǎn)對學(xué)生的科學(xué)用語及報(bào)告詞匯進(jìn)行修改和講解，使學(xué)生初步具備科學(xué)的探究精神及客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鰬B(tài)度，從而樹立藥學(xué)分析領(lǐng)域的工作理念。

以往的儀器分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容均由教師在課前準(zhǔn)備講義，學(xué)生完成預(yù)習(xí)報(bào)告后開始實(shí)驗(yàn)，然而這種教學(xué)方法不能有效促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，反而使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中一頭霧水。為解決這種問題，對儀器分析實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革。分成小組后，給予每個(gè)小組不同的檢測任務(wù)，獨(dú)立查閱國家標(biāo)準(zhǔn)或藥典中的內(nèi)容，完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)報(bào)告需給出本次實(shí)驗(yàn)涉及的所有用品、試劑的配制方法及數(shù)據(jù)處理方法，檢查合格后開始實(shí)驗(yàn)，而教師只負(fù)責(zé)進(jìn)行儀器操作的講解及疑難問題的解答。此種教學(xué)方法的嘗試，使學(xué)生對儀器分析實(shí)驗(yàn)的興趣大為提高，分析的樣品由原來的教師給出的固定樣品變?yōu)槊拷M不同的樣品，如農(nóng)藥殘留、酒精度檢查、藥品含量檢測等。通過改革，學(xué)生的閱讀標(biāo)準(zhǔn)能力、解決問題能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫能力得到了大幅提高。

鑒于儀器分析實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備臺(tái)套數(shù)偏少的情況，將每班分為兩個(gè)大組，每個(gè)大組分成4個(gè)小組，單獨(dú)完成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，提高了儀器的使用效率及人均使用儀器時(shí)間。在每次6個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)過程中，將開關(guān)機(jī)、校正等環(huán)節(jié)包含在內(nèi)，極大擴(kuò)展了學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍，提高了學(xué)生的儀器操作水平。實(shí)驗(yàn)中始終保證每名學(xué)生均參與儀器的操作，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，并解決遇到的儀器故障。該種教學(xué)方式有效提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和思維能力。

4.4 考核方式轉(zhuǎn)變

以往的儀器分析考試以應(yīng)試能力為主，主要集中在理論計(jì)算與圖譜解析中，與制藥企業(yè)實(shí)際人才能力需求相差較遠(yuǎn)。在推行過程性考核的大背景下，對制藥工程專業(yè)儀器分析成績構(gòu)成進(jìn)行了重要調(diào)整。期末試卷成績占總成績的50%，平時(shí)成績和讀書報(bào)告占總成績的20%，剩余的部分結(jié)合儀器分析實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容由實(shí)地儀器使用考核及報(bào)告撰寫規(guī)范性確定成績組成。該種成績構(gòu)成方式對學(xué)生實(shí)際應(yīng)用與理論結(jié)合實(shí)踐的能力提出了極高要求，促使學(xué)生在課余時(shí)間進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充練習(xí)及資料查閱[8]。

儀器分析的考核改革將學(xué)生的儀器分析綜合素質(zhì)考核放在首要的位置，即考查學(xué)生在國家標(biāo)準(zhǔn)查閱理解、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和故障分析中的全面知識(shí)技能。儀器分析實(shí)驗(yàn)部分的成績包含實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與設(shè)計(jì)占20%、實(shí)驗(yàn)操作與報(bào)告占50%和實(shí)驗(yàn)期末操作考試占30%。在實(shí)驗(yàn)期末操作考試中對學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)抽簽后考查不同的操作項(xiàng)目如開關(guān)機(jī)、儀器矯正、儀器使用及故障解決等。使用考核指標(biāo)作為學(xué)生學(xué)習(xí)的方向和動(dòng)力，能夠使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)期間認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)過程并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生成為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃幤窓z驗(yàn)人員。實(shí)踐證明，該種培養(yǎng)及考核方式可使學(xué)生更加適應(yīng)藥物分析領(lǐng)域相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)及要求，應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量得到較大提升，也極大提高了學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)藥物分析等課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

5 結(jié)語

作為制藥工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要專業(yè)課，儀器分析教學(xué)質(zhì)量在畢業(yè)生能否滿足制藥企業(yè)人才需求方面起著極其重要的作用。結(jié)合藥品檢驗(yàn)所需專業(yè)技能及制藥企業(yè)的訂單式人才需求，制藥工程專業(yè)儀器分析教學(xué)模式探索取得了重要進(jìn)展，畢業(yè)生從事藥品檢驗(yàn)的能力得到大幅提升。