药物化学课程实施研究创新型实验教学的探索

2012-08-15 00:43李海波周向东陶凌辉徐长荣
医学教育研究与实践 2012年6期
关键词:创新型化学实验教学

李海波,周向东,陶凌辉,侯 华,徐长荣,朱 琳

(第三军医大学 药学院药物化学教研室,重庆 400038)

研究创新型实验是国家教育部于2000年制定的《基础课实验教学示范中心建设标准》中的实验教学类型之一,其实验内容、教学组织形式等都有助于培养学生的创新意识与实践能力[1]。传统药物化学课程实验教学把实验课作为验证理论的过程,内容多为经过充分论证的药物合成实验,学生只需在教师指导下根据教材所列步骤按部就班操作。传统教学虽能让学生掌握基本实验操作,却在一定程度上限制了学生主观能动性的发挥,不利于对学生进行科学能力和创新意识培养。随着当前社会对创新型药学人才的需求增加,而药物化学作为药物创新的源头学科,在药物化学课程中开展研究创新型实验尤为重要。通过研究创新型实验教学,培养学生从以模仿为主的演绎学习过渡到从实践出发探究结论的归纳学习,可为将来从事新药开发夯实基础。笔者指导的多项研究创新型实验获学校立项和资助,在指导研究创新型实验的探索中取得了一定的成效,积累了一些经验,现总结如下:

1 研究创新型实验项目的设计原则

研究创新型实验项目旨在培养学生的创新意识和实践能力,因此实验项目设计要遵循创新性、综合性和可行性的原则。

1.1 创新性原则

创新性原则要求实验项目应能体现出巧妙的药物化学学科的研究思想和实验技巧,在完成实验的过程中注重对学生跳跃式思维的训练,培养他们的创新意识,使之成为富有洞察力、想象力的创造性人才。如鼓励学生根据药物副作用去寻找具有新适应症的药物,或根据前药原理改造现有药物从而改善药代动力学特点等,这些实验项目既整合了药物设计的基本原理,又体现了药物化学学科的创新性,有助于培养学生创新思维的形成。

1.2 综合性原则

所谓综合性原则,即在一定药物化学基础知识和基本操作技能的基础上,引入与其它学科相互交叉的实验新技术和数据处理方法,运用多门课程的知识,对学生实验技能和实验方法进行综合训练,提高学生的综合设计、整体分析能力,促进其创新意识的培养[2],如“计算机辅助药物合成系统的开发”的实验项目,需要综合药物化学、有机化学、计算机和高等数学等多门课程的知识才能完成,提高学员综合知识的能力。

1.3 可行性原则

把握可行性原则,则要求在实验选择上充分考虑到学生原有的知识水平、兴趣特长,使之既有一定的新颖性又符合学生认知能力的实际,这样才能使研究创新型实验真正落到实处。

2 研究创新型实验教学的实施

与传统的验证性实验不同,药物化学课程研究创新型实验更强调激发学生创新思维和创新意识,让学生逐渐掌握药物创新的基本思路和方法,提高其创新实践能力,因此在实施方法上与传统实验也有很大差异。

2.1 提高师生对创新的认识,树立学生的创新意识

在研究创新型实验中如何培养学生创新意识、创新精神、创新能力,提高学生的综合素质是教育工作者一直关注的问题。鉴于我国大学学前教育的一些弊端,学生已习惯接受“填鸭式”的教育,在课堂上表现为忙着抄笔记的“抄男抄女”现象、对教师提问无反应的“木偶”现象、没有质疑的“去问题”现象,善于被动接受而缺乏探索精神,创新意识薄弱。为解决这些问题,教师首先要为学生提供自由平等的沟通渠道,善于在药物化学课程教学中鼓励学生质疑,激励学生大胆提出自己的设想。但凡学生有新思想、新观点、新做法或是运用了新技术,都可视为创新,并及时鼓励学生的创新行为,借此使学生摆脱旧有思想的束缚,养成创造性思维的习惯。在青蒿素的提取和分离实验中,教材中的提取方法是用大量石油醚多次浸泡过夜,然后将石油醚进行合并、浓缩。该方法需要反复添加溶剂和浓缩,对溶剂造成了很大浪费,耗时也较长。笔者在教学中鼓励学生去探索青蒿素提取的新方法,引导学生分组查找文献和设计实验方案,最后确定采用酶解法来提取青蒿素,并由学生自行完成实验。通过实验证明酶解法不仅可减少溶剂的用量、缩短浸泡时间,并且大大提高了青蒿素的提取率。学生在本次实验中不仅掌握了文献查阅的方法和基本实验操作,更重要的是体会到了创新的乐趣,激发了创新的欲望。

2.2 以学生为本,确立学生的学习主体地位

“以学生为中心”是研究创新型实验的指导思想,教师应对此有充分的理解和认识。在教学中改变过去以教师为中心、以教材为中心、以课堂为中心的模式,树立以学生为中心的教学理念,充分体现学生的主体地位[3]。在研究创新型实验实施过程中,让学生主动参与到实验选题、设计、实施、验证等过程中,充分调动学生的学习兴趣和自主思维,最大限度地发挥学生的学习积极性、主动性,增强学生的学习动力。笔者在指导学生研究创新型实验过程中,力求给学生提供充分开放和自由的学习环境,先由学生查阅文献并设计实验方案,然后学生和教师讨论并确定最佳实验方案,接着由学生预订实验试剂并独立完成实验,在实验过程中学生遇到困难可随时与教师讨论,最后由学生处理实验数据并撰写科研论文。在实验教学整个过程中,各个环节都由学生首先去尝试完成,只有在实验无法推进的时候教师才适时给出相应的指导[4]。

2.3 有效发挥教师指导作用

研究创新型实验中教师的角色从知识的传递者转变为了组织者、指导者,并根据学生水平、实验项目的特点以及实验条件等来具体选择指导方法。教师要真正将指导作用落实到实处,需要从以下两个基本点出发。第一,要把着眼点放在引导学生改变学习方式上,实施以创新精神和实践能力为重点的素质教育。作为指导者,教师应着眼于促使学生学习方式的改变,从依赖教师的学习变为在教师指导下的独立学习,从灌输知识的被动学习走向积极探索的主动学习,从囿于书本的学习走向多途径吸收知识的开放性学习,从单学科的孤立学习转变到多学科的综合学习。第二,要注重学生基本素质的养成。研究创新型实验开展的形式是实验研究,但落脚点是学生创新能力的培养。在指导学生开展研究创新型实验中,除了让学生熟练掌握药物化学实验的操作技术,更重要的是鼓励学生去体验探索进取的乐趣,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,激发出药物创新的欲望[5]。另外,要鼓励学生利用多种途径获取有用信息,并学会对信息进行加工和整理,最终充分利用相关信息去指导研究创新型实验项目的实施,并促成开拓新的实验项目。教师还应指导学生在学习活动中树立科学精神和科学态度,培养其对社会的责任心和使命感。

2.4 鼓励学生积极参与学校的各项学术活动

大学校园中形式多样、丰富多彩的学术活动为学生提供了解学科前沿知识的平台,通过鼓励学生根据自己的兴趣积极参与药物化学学科相关的学术活动,学生既可增长知识、开拓眼界,又可在了解前人工作的基础上,学习药物化学的科学精神和研究方法,为培养学生的创新意识、创新能力、综合分析能力、从多途径汲取知识的能力打下基础。此外,各项学术活动还可激发学生的科学灵感,增强学生的创新意识,提高学生参与研究创新型实验的积极性,为研究创新型实验的顺利开展奠定基础。

以上从药物化学课程中实施研究创新型实验项目的设计原则和具体实施办法两个方面谈了自己的体会,初步探讨了提高研究创新型实验教学效果的方法,但尚需在以后的教学实践中不断地改革和完善。相信在不断地总结经验的基础上,研究创新型实验的教学会越来越好。

[1]中华人民共和国教育部.高等学校基础课实验教学示范中心建设标准[S].2000:2-3.

[2]胡 聪,于新蕊,屈 磊.天然药物化学实验教学多样化模式的探讨与实践[J].西北医学教育,2012,20(1):93-95.

[3]尹成湖.创新的理性认识及实践[M].北京:化学工业出版社,2005:7-8.

[4]马大友,胡高云.药物化学探索性实验的实践与思考[J].西北医学教育,2008,16(1):132-133.

[5]张黎明,王 敏,戴玉杰,等.基于实验室开放基金项目综合性实验的实施[J].药学教育,2011,27(1):52-55.

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