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基于应用型城市大学建设的制药工程专业分析化学教学改革的探索*

2023-01-15刘宝华张云峰陈联梅李红梅李惠铭刘达玉

广州化工 2022年9期
关键词:分析化学头脑风暴

刘宝华,徐 青,张云峰,陈联梅,李红梅,李惠铭,张 崟,刘达玉

(成都大学食品与生物工程学院化学化工系,四川 成都 610106)

随着“十四五”规划的开局,我国进入向实现现代化迈进的新起点,也进入建设制造强国的突破时期,我国经济的转型发展同时面临着新的机遇与挑战。根据习总书记来川视察重要讲话精神和对四川工作系列重要指示批示精神,搞好成渝地区双城经济圈建设,在成都发展史上具有划时代的里程碑意义。因此,通过对接国家和省“十四五”规划,并深入研究成都市“十四五”时期发展面临形势、重点任务和发展路径,成都市唱响了“双城记”,并积极促进产业集群集聚发展,加快建设生物医药、轨道交通装备国家首批战略性新兴产业集群,同时坚持科技创新、产业创新“双轮驱动”,聚焦生物医药、新材料、航空航天、数字经济等战略性技术、战略性产品和战略性产业的发展。四川素有“中医之乡,中药之库”的美誉,是我国最大的中药材产地之一,因此在四川成都加快建设生物医药产业集群,聚焦生物医药产业的发展具有得天独厚的优势。据资料显示,截至2020年,成都医疗健康企业营收突破5000亿元,医药健康企业达44245家,其中包括药品企业2693家,医药商业28433家,医疗服务16058家,成都市生物医药产业呈现良好的发展势头。新兴产业及创新驱动经济的良性发展,离不开人才的培育。成都大学食品与生物工程学院开设有制药工程专业,建院以来,先后为社会输送了适合地方经济建设和社会发展的大量人才。然而要不断契合应用型城市大学的建设目标及生物医药企业的转型升级,并持续为成都乃至四川储备大量的应用型、创新型人才,作为高校教师,应该深刻领悟应用型城市大学的办学理念及人才培养目标,全方位的进行相应的教学方法和教研改革,改变以往的“满堂灌”式书本知识教学模式,强调基础知识与实际的有效结合,将生产生活案例引入课堂,激发学生的学习兴趣与好奇心。通过问题引导学生自主运用基础知识解决实际问题。通过集体讨论,头脑风暴以激发学生的创新精神。

分析化学[1-2]是制药工程专业的学科基础课,是一门集理论和实验于一体且应用性很强的课程。通过分析化学的基本原理和测定方法的学习,不仅为后续专业课程的学习打下坚实的基础,同时也可为学生树立准确的量的概念和严谨的科学作风,对培养学生运用分析化学的知识解决实际问题的能力及创新思维习惯至关重要。下面结合本人的授课经历,以及学校加快建设应用型城市大学的背景,结合制药工程专业学生的特点、专业特色,对分析化学课程的教学、教研的改革进行探讨。

1 案例分析激发学生学习兴趣

伟大的科学家爱因斯坦曾说过“兴趣是最好的老师”[3]。带着兴趣学习,学生就可变被动接受为主动摄取,从而最大程度的发挥其主观能动性与积极性。分析化学这门课涉及了不同滴定分析方法的基本原理及大量的计算,学生难以将课本理论知识与实际生产、生活相联系,从而对此课程的学习失去兴趣。因此,教师需要查阅大量资料,将知识点的讲解巧妙的融入相关实际问题的解决中,以此让学生亲身感受到学习分析化学基础知识是有用的,同时也加深了对知识的理解,从而引发其对分析化学学习的兴趣与好奇心。例如,针对制药工程专业的学生,在讲解不同的滴定分析法时,可先针对性的引入药物活性物质的纯度分析实例,例如阿司匹林中乙酰水杨酸含量的测定(返滴定法、酸碱滴定法)、咳嗽糖浆中盐酸麻黄碱含量分析(非水溶液滴定法)、复方维他命片剂中维生素C含量的测定(碘量法、氧化还原直接滴定法)、外用眼药膏中4-苯甲酸甲酯(防腐剂)中溴值的测定(氧化还原直接滴定法)等,通过教师的案例PPT讲解或者直接插入短视频的方式,在生活中常用药物的分析案例中讲解分析化学的相关知识,让兴趣与好奇心成为学生主动学习的催化剂。因此,紧贴生活与专业的案例的引入,不仅激起了学生对分析化学的兴趣,同时也加深了对药物分析这门课的融会贯通,可起到一箭双雕的作用。

2 问题引导驱使学生主动探索

问题教学法最早是由美国的杜威提出的,是以提出问题、分析问题、解决问题为线索,并把这一线索始终贯穿于整个教学过程[4]。在分析化学课程知识的传授过程中,也可灵活采用问题教学法。通过教师课前精心设计,为学生提出相关问题,并给予学生一定的时间,让学生带着问题去自学教材、查找资料、理解问题、讨论问题,最后教师在课堂上根据讨论的情况,有针对性地讲解,准确地引导学生对问题的正确理解与解决。在解决问题的过程中,逐渐培养了学生自主学习的习惯,并使其在实践中不断优化自主学习的方法。问题教学法充分体现了学生的主体地位,能有效地激发学生自主学习的主动性和积极性,进而培养学生的问题意识和自主探究的创新精神,构建创新素质。例如,在酸碱缓冲溶液这一小节学习前,教师可布置任务,提出问题:查资料了解黄芩苷液体药剂的性质[5-7],并提出如何增强黄芩苷液体药剂的稳定性及原因。通过课堂学生对此问题的回答,发现学生自主了解了缓冲溶液的基础知识及其对药品保存的重要性,而对于原因分析不是特别到位。此时,教师可因势利导,进一步就缓冲溶液的组成推导其pH的计算公式,进而讲解其缓冲作用原理,揭示缓冲溶液保持黄芩苷液体药剂稳定性的具体原因。通过问题引导的方式,课堂变活了,学生变被动为主动,而教师也变主讲者为倾听者与总结者,从而大大刺激了学生主动探索的欲望和解决问题的能力。

3 头脑风暴激发学生创新设想

头脑风暴法[8]又称智力激励法、BS法、自由思考法,是由美国创造学家A·F·奥斯本于1939年首次提出、1953年正式发表的一种激发性思维的方法。通过具体目标问题的设定,由团队成员各抒己见,提出各自的解决方案,从而让参与者的思想在相互碰撞中激起脑海的创造性风暴,是一种集体开发创造性思维的方法。在分析化学教学过程中,根据具体章节知识的特点适时地采用头脑风暴法,由教师在课堂上给出相应生产中面临的技术难题,将学生随机分组,鼓励小组成员全员参与讨论,放松思想,自由发言。尽可能标新立异,与众不同地提出独创性的想法。讨论的时间控制在30~45分钟之间。同时由每组的记录员将所有设想方案全部归纳统计好,收集汇总呈现给教师。教师另择时间在课堂上对所有小组的设想方案进行分析解说,从而选出有价值的创造性设想。例如,在滴定分析法及分光光度法学完之后,可以采用头脑风暴法在课堂讨论:药片中的抗坏血酸可采用什么方法测定,不同方法在实际操作中各有什么特点?经小组讨论,教师请各小组代表发言。发现经过讨论,小组成员之间互相补充,基本能确定好测定方法,并且对滴定分析法和分光光度法有了更清晰的认识,从而将分析化学中的基础知识全部都串联了起来,因此头脑风暴法可加深学生对系统知识的理解、梳理与巩固,进而对其实验课的操作也有极大的促进作用。头脑风暴法教学可以具体地体现集思广益,体现团队合作的智慧;并且开阔了每个学生的思路,激发了他们的灵感;同时使得学生更加自信,有利于发现并培养思路开阔、有创造力的人才。

在教学过程中,要根据课程知识的不同选择性的采用案例分析、问题引导及头脑风暴法,三种方法是相辅相成,互相促进的。只有选择灵活生动的教学方法,才能充分激发学生的求知欲与兴趣、主动探索、团队合作与创新精神,也只有这样才能培养出更符合应用型城市大学人才培养目标及更适应企业转型发展的应用型人才。

4 结 语

本文结合新形势下应用型城市大学建设要求及分析化学课程的特点,提出了针对制药工程专业分析化学教育教学改革的新思路和新方法。通过案例引入、问题引导及头脑风暴法的合理选用有助于培养学生的学习兴趣、主动探索、团队合作与创新精神,以期为应用型城市大学培养应用型人才的教学改革提供一些参考。

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