Модернизация содержания и структуры курса аналитической химии для студентов фармацевтического факультута на основе ФГОС-3 ВПО

УДК 543

ББК 24

Литвинова Татьяна Николаевна

доктор педагогических наук, профессор

кафедра фундаментальной и клинической биохимии Кубанский государственный медицинский университет

Краснодар Юдина Татьяна Геннадьевна аспирант

кафедра фундаментальной и клинической биохимии Кубанский государственный медицинский университет

Краснодар Litvinova Tatyana Nicolaevna Doctor of Pedagogics,

Professor

Chair of Fundamental and Clinical Biochemistry Kuban State Medical University Krasnodar

Yudina Tatyana Gennadievna

Post-graduate Chair of Fundamental and Clinical Biochemistry Kuban State Medical University Krasnodar

Модернизация содержания и структуры курса аналитической химии для студентов фармацевтического факультета на основе ФГОС-3 ВПО Content and Structure Modernization of the Analytical Chemistry Course for Pharmaceutical Faculty Students, Based on the Federal State Educational Standard - 3 of Higher Professional Education

Подготовка студентов фармацевтического факультета по аналитической химии в значительной степени влияет на формирование общекультурных и профессиональных компетенций. Модернизация содержания и структуры курса аналитической химии направленная на реализацию ГОС ВПО нового поколения, основана на системном, интегративно-модульном, личностнодеятельностном и компетентностном подходах.

Pharmaceutical Faculty students’ training in analytical chemistry significantly influences their public, cultural and professional competences forming. The modernization of the content and the structure of analytical chemistry course aimed at realization of the new generation of State Educational Standard of Higher Professional Education, is based on the systematic, integrative-modular, student-activity and competence approaches.

Ключевые слова: фармацевтическое образование, аналитическая химия, модернизация, компетенции, интегративно-модульный подход

Key words: pharmaceutical education, analytical chemistry, modernization, competences, integrative-modular approach.

Цели, стоящие перед медицинским вузом, фармацевтическим факультетом, в частности, определяются необходимостью внедрения компетентностного подхода в подготовку студентов, с применением модульной технологии обучения, основанной на личностно-ориентированной концепции образования, согласно современной парадигме высшего образования России. Новая парадигма образования предполагает модернизацию содержания и структуры изучаемых дисциплин, их согласование с профессиональными стандартами; ориентацией на формирование общекультурных и профессиональных компетенций; на изменения содержания примерных учебных планов и программ; на совершенствования существующих и разработку новых образовательных ресурсов [1, 2, 6 и др.]. В проекте «Стратегии развития фармацевтической отрасли РФ до 2020 года» отмечается, что к 2020 году объем российского фармацевтического рынка возрастет не менее чем в пять раз, причем на нем должна существенно вырасти доля российских производителей современных эффективных лекарственных препаратов. Поэтому объективная необходимость модернизации отечественной системы фармацевтического образования очевидна.

Аналитическая химия (АХ) занимает центральное место в системе химического образования выпускника фармацевтического факультета, является фундаментом для профессиональной подготовки, будущего провизора, так как на ее основе продолжается и развивается формирование общекультурных компетенций, и закладывается развитие профессиональных компетенций. Поэтому на ее изучение отводится 11 зачетных единиц, при том, что на весь математический, естественнонаучный и медико-биологический цикл, отведено 78 зачетных единиц. В новом ГОС ВПО определен объект профессиональной деятельности специалистов - будущих провизоров, а также перечень профессиональных требований в виде общекультурных (ОК-1-8) и профессиональных компетенций (ПК-1-50) [7].

По определению, принятым Федерацией европейских химических обществ в 1993 году, аналитическая химия - это научная дисциплина, которая развивает

и применяет методы, приборы и общие подходы для получения информации о составе и природе вещества в пространстве и времени. Задачей аналитической химии является создание и совершенствование её методов, определение границ их применимости, оценка метрологических и других характеристик, разработка методик анализа конкретных объектов.

Выпускники фармацевтического факультета нужны в системе фармацевтической аналитической службы, основной задачей которой, является контроль качества лекарственных средств, выпускаемых химико-фармацевтической промышленностью и приготовленных в аптеках. Такой контроль проводится в аналитических лабораториях химико-фармацевтических заводов, контрольноаналитических лабораториях и в аптеках.

Целью нашей работы является разработка модульной структуры и наполнение каждого модуля курса АХ содержанием фундаментального, практикоориентированного характера, направленного на формирование готовности студентов фармацевтического факультета к профессиональной деятельности в современных условиях. При этом мы учитываем необходимость отражения в современных вузовских курсах новых требований и тенденций развития образования, его новые цели, согласованность с содержанием и требованиями ФГОС-3 ВПО, а также значимость курса АХ для профессиональной подготовки будущих провизоров [5].

При концептуальном анализе современного состояния науки аналитической химии, ее наиболее общих систем знаний, а также существующих учебников по АХ для вузов, в частности для фармацевтических факультетов [3, 8, 9 и др.] мы выделили теоретическое ядро учебного предмета, как наиболее устойчивый инвариант его содержания и основной источник для последующего отбора необходимого фактологического материала. Важное место в системе теоретического ядра занимают ведущие теории, законы и фундаментальные понятия АХ.

Отбор знаний, входящих в теоретическое ядро, осуществлялся на основе принципов научности; системности; изоморфного соответствия; доступности;

теоретической и практической значимости; универсальности; полифункциональности, профессиональной направленности.

Универсальные законы и теории, а также фундаментальные понятия науки пронизывают весь курс АХ и все выделенные системы знаний. Системы теоретических знаний полифункциональны, выполняют гносеологическую, системообразующую и методологическую функции, но главное их назначение - всесторонне характеризовать, объяснять и прогнозировать химические процессы и явления, лежащие в основе химического, физико-химического анализа.

Системообразующая функция фундаментальных понятий связана с отражением существенных признаков свойств и объективно-реальных химических систем и их важнейших сторон, а также их определенную субординацию как внутри определенных теоретических систем, так и с другими теоретическими системами знаний. Функция формализации знаний связана с наложением ограничений на их дефиниции, с возможностью их идеализации и упрощения в моделях, условных знаках науки, других формальных конструкциях, например символико-графических, что упрощает восприятие сущности химических объектов и облегчает интеллектуальное оперирование ими. Методологическая функция понятий определяется их научной значимостью, их участием в раскрытии теорий, законов, в качественном и количественном описании химических объектов, в их обобщении и систематизации.

Инвариант - наиболее устойчивая и фундаментальная часть не только химической, но и образовательной системы, к которой мы относим и систему содержания курса АХ. Другой частью образовательной системы является ее вариативная и более конкретная часть содержания, важная для подтверждения основных положений, теорий, законов, конкретизации понятий и значения прикладной стороны АХ. Она также включает важный для дидактических целей материал, обеспечивающий практико-ориентированную, профессиональную направленность, организацию способов деятельности, мировоззренческий и мотивационный компоненты, содержание, способствующее формированию ценностей. Таким образом, содержательная система обучения является не толь-

ко и не столько адекватной научным системам, сколько дидактической, выполняющей важнейшие ее триединые функции: обучения, развития и воспитания.

Под дидактической системой мы понимаем модель содержания образования с одной стороны представленная дидактической проекцией научного знания в учебном предмете, а с другой стороны, такими компонентами содержания, которые специально создаются и вводятся для обучения и воспитания. В целом же содержание учебного предмета ориентируется на ведущую его функцию и системность научных знаний. На основе отобранного и отструктуриро-ванного учебного содержания строится учебная дисциплина [4].

В современном содержании образования и в учебном предмете соединяют содержательную и процессуальную части обучения и отражают в них определенную систему видов деятельности:

а) в знаниях о видах деятельности и способах их реализации;

б) в умениях и навыках реализации видов деятельности;

в) в опыте творческого осуществления видов деятельности;

г) в опыте эмоционально-ценностного отношения к видам деятельности.

Любая образовательная система содержания призвана отражать специфику

химии как науки и ее определенной области. Включение предмета АХ в сферу высшего профессионального образования, в, частности, фармацевтического, должно отражать определенную профессиональную направленность. В теоретико-методической системе обучения АХ, разработке содержания принадлежит особая роль. В целом вся учебная дисциплина, ее содержание и структура должны подчиняться общим и предметным целям обучения.

При отборе содержания и построении учебной дисциплины мы ориентируемся на программно-целевой, структурно-функциональный и профессиональнодеятельностный подходы. Ведущими подходами к структурной организации учебного содержания и построения учебного предмета мы считаем: системно -деятельностный; структурно-функциональный; интегративно-модульный.

Системно-деятельностный подход позволяет представить все содержание предмета как сложную дидактическую систему, направленную на ее усвоение в

деятельности. Для этого в составе этой системы очень важен методологический блок, в том числе о способах научного познания и учебной деятельности, а в структуру учебного курса необходимо включить методический компонент, представленный разными по сложности и характеру выполнения видами заданий, и ориентировочным аппаратом.

Структурно-функциональный подход служит методологией для структурирования содержания каждого модуля содержания и сведения их в единую систему, определения их разнообразных функций в процессе изучения этих модулей.

Для построения учебного предмета и глобального его структурирования мы использовали в качестве стратегического интегративно-модульный подход (ИМП), который предполагает внутри - и межпредметную интеграцию содержания, оформление основных подсистем знаний в виде модулей и их дидакти-ко-методическое обеспечение.

Под интегративно-модульным проектированием мы понимаем отбор и структурирование логически завершенных, относительно самостоятельных и непрерывно развивающихся, разделов (модулей) учебного содержания, взаимообусловленных и взаимосвязанных с другими модулями содержания учебного предмета.

ИМП обеспечивает широкий охват образовательной системы, выражающийся через цели, содержание, организационные формы и методы, а также результаты обучения. В соответствии с этим подходом, обучение строится по отдельным функциональным «узлам» - модулям, предназначенным для достижения поставленных дидактических целей. Модуль соответствует определенной теме или разделу, а также может объединять содержание по крупной проблеме или по определенной области научных знаний.

Целенаправленное формирование содержания и структуры модуля, а также его реализация в учебном процессе определяется соответствующими принципами. В качестве таковых мы выделяем следующие принципы:

структурной организации, обеспечивающий системность модуля;

гибкости, обеспечивающий возможность перемещения его в общей модульной структуре, изменение последовательности изучения модулей;

динамичности, дающий возможность обновления учебного содержания модуля;

фундаментальности, определяющий в качестве основных компонентов инварианта содержания модуля фундаментальные теории, законы, понятия;

деятельности, предполагающий активное оперирование содержанием модуля в собственной деятельности студентов.

Опираясь на выделенные и обоснованные нами подходы и принципы, мы разработали модули содержания курса АХ (табл.) и установили их участие в формировании общекультурных и профессиональных компетенций (рис.).

Таблица

Модульная структура курса аналитической химии

Модуль 1. Общие теоретические основы аналитической химии Предмет, задачи и методы АХ, основные этапы развития, ее современное состояние.

Основные понятия, законы, лежащие в основе АХ.

Основные положения теории ионных равновесий применительно к реакциям кислотно-основного, окислительно-восстановительного, осадительного и комплексометрического характера.

Применение органических реагентов в аналитической химии.

Методы разделения и концентрирования веществ в аналитической химии, их классификация.

Осаждение и соосаждение.

Экстракция, применение в аналитической химии.

Модуль 2. Качественный анализ, применение в фармации Классификация методов качественного анализа.

Аналитическая классификация катионов по группам.

Типы аналитических реакций и реагентов. Подготовка образца к анализу.

Типы реакций, лежащих в основе качественного анализа.

Качественный анализ анионов, катионов, смесей.

Модуль 3. Количественный анализ. Гравиметрия, применение в фармации Классификация методов количественного анализа.

Статистическая обработка результатов количественного анализа. Гравиметрический анализ, классификация.

Метод осаждения.

Модуль 4. Количественный анализ. Химические титриметрические методы анализа,

применение в фармации Основные понятия. Классификация.

Типовые расчеты в титриметрическом анализе.

Кислотно-основное титрование. Титрование в неводных средах. Окислительно-восстановительное титрование.

Комплексиметрическое титрование.

Осадительное титрование

Модуль 5. Физико-химические методы анализа. Оптические методы анализа, применение в фармации Классификация оптических методов анализа.

Молекулярный спектральный анализ в УФ и В области спектра.

Методы абсорбционного анализа: колориметрия, фотоэлектроколориметрия, спектрофотометрия.

Экстракционно-фотометрический анализ. Сущность метода. Люминесцентный анализ, сущность метода. Классификация различных видов люминесценции.

Модуль 6. Физико-химические методы анализа. Хроматографические методы анализа,

применение в фармации

Хроматография, сущность метода. Классификация хроматографических методов анализа

Адсорбционная хроматография. Тонкослойная хроматография (ТСХ), ее сущность.

Распределительная хроматография. Бумажная хроматография.

Осадочная хроматография.

Понятие о ситовой (эксклюзионной) хроматографии. Г ель-хроматография. Ионообменная хроматография, сущность метода, иониты.

Газовая (газожидкостная и газоадсорбционная) хроматография, сущность метода.

Жидкостная хроматографияая (газожидкостная и газоадсорбционная) хроматография, сущность метода. Применение высокоэффективной жидкостной хроматографии в фармации.

Понятие о комбинированных методах: хроматомасспектрометрия, хроматос-пектрофотометрия.

Модуль 7. Физико-химические методы анализа. Электрохимические методы анализа,

применение в фармации

Общие понятия. Классификация электрохимических методов анализа. Кондуктометрический анализ, сущность метода. Прямая кондуктометрия, кондуктометрическое титрование.

Потенциометрический анализ, сущность метода. Прямая потенциометрия. Потенциометрическое титрование.

Полярографический анализ. Общие понятия. Принцип метода Амперометрическое титрование, сущность метода, условия проведения. Кулонометрический анализ, принцип метода. Прямая кулонометрия, куло-нометрич. титрование.

Модуль 1 Модуль 2 Модуль 3 Модуль 4 Модуль 5 Модуль 6 Модуль 7

Рис. Формирование общекультурных и профессиональных компетенций в

курсе АХ.

Интегративно-модульный подход к обучению АХ студентов фармацевтического факультета предполагает интеграцию целей (формирование системных химических знаний сущности процессов, используемых в химическом и физико-химическом анализе), содержания (составление рабочей программы на принципах научности, межпредметных связей, профессиональной направленности, и др.), процесса обучения (использование образовательных технологий: интегративно-модульное обучение на основе личностно-деятельностного, индивидуально-дифференцированного, компетентностного подходов, обучение в сотрудничестве, проблемное обучение), его результатов (балльно-рейтинговая система).

Приведем пример интегративного, преемственного изучения гетерогенных равновесий в разных модулях курса аналитической химии:

Объект инте- грации 1 Модуль «Теоретические основы АХ» 2 Модуль «Качественный анализ» 4 Модуль «Количественный анализ. Титриметри-ческий анализ»

Гетерогенные процессы и равновесия Основные положения теории ионных равновесий применительно к реакциям осадительного характера. Осаждение и соосаждение. Аналитическая классификация анионов по способности к образованию малорастворимых соединений. Осадительное титрование, сущность метода. Классификация. Титранты, индикаторы методов.

Реализация интегративно-модульного подхода в обучении АХ позволяет

нам решать следующие задачи:

повышать эффективность учебной работы студентов благодаря целостному, преемственному и последовательному познанию изучаемых химических аналитических объектов;

создавать психолого-педагогическую атмосферу открытости мышления, как преподавателя, так и студентов;

активизировать познавательную деятельность студентов, развивать интеллектуальные и экспериментальные умения обобщенного характера как основу профессиональных компетенций.

Библиографический список

1. Байденко В.И. Компетенции в профессиональном образовании (К освоению компетентностного подхода) // Высшее образование в России.- 2011.-№4.

2. Байденко В.И. Выявление состава компетенций выпускников вузов как необходимый этап проектирования ГОС ВПО нового поколения: Методическое пособие. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2006. - 72 с.

3. Золотов Ю.А. и др. Основы аналитической химии в двух книгах. Книга 1 и

2. Учеб. для вузов/Под ред. Ю. А. Золотова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк. , 2004. — 361 с.

4. Литвинова, Т.Н. Теория и практика интегративно-модульного обучения общей химии студентов медицинского вуза / Т.Н. Литвинова. - Краснодар: Изд-во Кубанской гос. мед. академии, 2001.- 265 с.

5. Литвинова Т.Н., Юдина Т.Г. Курс аналитической химии в системе профессиональной подготовки провизора. Актуальные проблемы химического и экологического образования: Сб. науч. тр. 59 Всерос. научно-практич. конференции химиков с международным участием , г. Санкт-Петербург, 18-21 апреля 2012 года. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2012. - С. 220-223.

6. Татур Ю.Г. Компетентность в структуре модели качества подготовки специалистов // Высшее образование сегодня.- 2004.- №3.

7. Федеральный государственный стандарт ВПО по специальности 060301 Фармация. Министерство образования и науки, 2011 г. (Утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 января 2011 года, №38).

8. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика). В 2 кн. Кн. 1. Общие теоретические основы. Качественный анализ: Учеб. для вузов. - 2-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2003. - 615с.

9. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика). В 2 кн. Кн. 2. Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа: Учеб. для вузов. - 2-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2003. - 559с.

Bibliography

1. Baidenko, V.I. Competence in Professional Education (To Competence Development Approach) // Higher Education in Russia.- 2011.-№4.

2. Baidenko V.I. Graduates’ Identifying Competences As a Necessary Stage of Designing a New Generation of State Educational Standard of Higher Education: Toolkit. — M.: Research Center of Training Quality, 2006. - 72 p.

3. Zolotov, Yu.A., et all. Fundamentals of Analytical Chemistry: In Two Books. Book 1 and 2. Textbook for Higher Education / Ed. by Yu.A. Zolotov. - 3rd Ed., Revised and Enl. — M.: Higher School, 2004. — 361 p.

4. Litvinova, T.N. Theory and Practice of Integrative-Modular Teaching of Medical School Students for General Chemistry / T.N. Litvinova. — Krasnodar: Publishing House of Kuban State Medical Academy, 2001.- 265 p.

5. Litvinova, T.N., Yudina, T.G. The Course of Analytical Chemistry in the System of Pharmacists’ Training. Topical Problems of the Chemical and Environmental Education: Collected Articles. 59 All-Russia Scientific and Practical Chemist Conference with International Participation. - St. Petersburg, April 18-21, 2012. - St. Petersburg: RSPU n.a. A. Herzen, 2012. - P. 220-223.

6. Tatur, Yu.G. Competence in the Structure of the Training Model Quality // Higher Education Today.- 2004.- №3.

7. The Federal State Educational Standard of Higher Education - 060301 Pharmacy. The Ministry of Education and Science, 2011 (Approved by the

Ministry of Education and Science of the Russian Federation on January 17, 2011, № 38).

8. Kharitonov, Yu.Ya. Analytical Chemistry (Analytics). In 2 Books. Book 1.

General Theoretical Framework. Qualitative Analysis: Handbook for

Universities. - 2nd Ed., Rev. - M.: Higher Sch., 2003. - 615 p.

9. Kharitonov Yu.Ya. Analytical Chemistry (Analytics). In 2 Books. Book 2. Quantitative Analysis. Physico-Chemical (Instrumental) Methods of Analysis: Handbook for Universities. - 2nd Ed., Rev. - M.: Higher Sch., 2003. - 559 p.