汤道权,杜倩,徐红岩,高军红,印晓星
徐州医学院药学院 (徐州 221004)
对于高等教育而言,“创新精神”和“实践能力”是随着新一轮技术革命和知识、经济及文化发展对高级专门人才所应具有的特征提出的要求。然而现有高等教育中的实践和创新教学尚存在不足:高等院校不同程度地存在重理论、轻实践、重知识传授,轻能力培养、重课内、轻课外的“三重三轻”现象。为培养高素质的具有创新实践能力的药学人才,需要克服这种以知识传授为特征的教育模式对创新人才培养的严重阻碍,摆脱传统人才培养模式的束缚,强化学生对新知识、新工艺、新技术的学习和应用能力,最终使学生的创造潜能得以开发。基于此,本院教学团队借鉴国内外创新能力训练的经验和实例,经过多年的持续探索和努力,将研究性实验教学与开放式科研创新活动相结合,建立了全开放的药学创新实验平台,并在此基础上进一步构建和完善了基于创新能力培养的药学本科生实践创新培养体系,极大提高了药学本科生的实践创新能力。
根据创新能力训练体系的建设目标,遵循科学合理的原则,将创新能力的训练作为一项系统工程,借鉴国内外创新能力训练的经验和实例,将平台分为3个层次。
在一、二年级的学生中创造出一个新的环境,有利于学生掌握创新知识和创新思维方法,激发学生的创新灵感及求知欲。着重体现了三个方面的内容:①创新知识与思维方法的训练。淡化思维定势,强化创新思维方法,开设创新学选修课,“授之以渔”。②信息检索与应急学习能力的训练。创新是一个动态发展过程,必然依赖信息收集。通过开设研读科研论文和专利文献训练课程,提高应急学习能力,获取创新目标所需的最佳知识结构。③启发训练。聘请学术造诣较高的博士或专利发明人着重讲授他们在研究、发明时的思路和过程,换位思考,唤醒学生的创新个性,促进创新意识与创新性格的形成。
药学更偏向于理工科,多数毕业生要直接面向工程,面向生产一线,解决工程技术领域的实际问题,为社会创造新的财富。大学生接触社会较少,实践基础薄弱,因此,综合的工程素质与实践创新精神训练尤为重要。利用各学科自身特点,相互支持、相互渗透和相互启发,在边缘交叉处激发创新。
面向三、四年级学生进行项目创新训练,选拔创新能力突出的学生直接参与专业实验室的科研活动,或者参与社会的科研项目,重点在于训练科研意识与综合能力,为将来走向社会,面对新的挑战做好充分准备。支持学生申报课题,通过审批立项、项目追踪、专利申请、成果转让和专家讲座、论文报告和创新基地管理等一系列制度,促进学生课外科技活动向正常化、制度化方向的发展。
综上所述,开放式创新实验平台是一个培养学生基础技能和自主科学研究能力的专门教学平台。本平台以学科现有条件为基础、适当调整实验设施、配合特色专业建设和实验中心示范点建设,通过开放管理,实现指令性教学与学生主观能动性相统一、理论教学与实验教学相统一、本科教学与科技创新培养相统一、验证性实验与探索性实验相统一,通过开放实验室管理制度、实施细则、运行办法的建立,药学院教学委员会的协调组织等,保证开放性药学实验平台的合理运行。
从大一开始,对于那些学有余力的学生因材施教,鼓励他们到各实验室参加教师科研,成为教授、专家、学者的科研助手。在教师指导下,学生自己查阅文献资料、设计实验方案,选择仪器设备,测试、处理和分析数据等,变“以教师为主”为“以学生为主”,充分调动学生的积极性,发挥学生的创造力,让学生在实践中进一步提高自己的综合能力。在此过程中,可以针对学生的特点,采用给钥匙、教方法、训技能、练本领、压担子、上水平,从基础开始,由易到难,启发诱导,培养兴趣,鼓励学生大胆提问,互相讨论,让思维在质疑中激发出智慧的火花。
学生参加到教师的科研工作中,形成一个师生平等、互动的环境,让学生通过不断的尝试、体验,逐渐培养求异、创新的意识,在教学过程中要努力营造创新的氛围,把学习过程变得丰富多彩、有趣,保护、挖掘学生创造的“灵气”。有了独立进行研究和探索的机会,促使他们总结、灵活应用各个实验阶段所学的知识和技能,强化了技能训练,提高了创造素质,培养了从事科学研究和开发所必备的独立工作能力,为今后走上工作岗位奠定扎实的基础。
面向高年级本科学生,学院建立了院、校、省、国家四个层次的大学生实践创新训练计划项目,鼓励学生申报,并将其计入综合素质评定与奖学金的评审中。
学生自主科研立项是科研型开放实验的主要内容。学生通过自己独立科研立项获得了开阔视野、涉猎书本以外内容的机会,而且通过设计实验原理和步骤、敏锐观察和记录实验现象、严密分析实验结果、得出科学结论的过程,能够掌握科学研究的普遍规律和一般方法,培养学生严谨的科学态度,使学生获得科学研究的基本技能,提高学生的科学素养。
学生自行拟定科技活动课题或自愿报名参加某项科技竞赛活动,结合实验室的方向和条件,联系相应实验室和指导教师开展实验活动。实验室提供相应的实验条件,指派教师进行指导。
目前,全国性大学生科技竞赛活动主要有:每两年一届的“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛以及省市举行的各种学生科技活动等。这些科技竞赛的意义远远超过了获奖,其根本意义在于引导、帮助学生树立创新观念,培养动手技能,提高分析问题和解决问题的能力。学生参与科技竞赛的过程实际上是进行一种科学研究的训练。
实验室在学期初发布教学计划以外的综合性、设计性自选实验项目,鼓励学生进行创新设计实验。学生在实验中必须独立完成课题的方案设计、实验装置安装与调试,完成实验并撰写实验报告。
每个学生对于自己选择的开放实验题目,依据“自己选题、自己设计、自己完成”的原则,确定在实验中如何具体去做。学生自始至终都是处于主体地位,是实验的主角,实验中出现的难关都是学生通过自己不断思考、尝试、摸索而最终圆满解决的。通过一个个自选型实验,在一个个问题的发现、分析和解决的循环中,培养学生的科学思维方式、动手能力和实践能力。
面对高年级的学生,在药学院范围内开设一些综合性实验课程设计,这些实验课程设计是在综合型、设计型实验的基础上,进行多个学科的交叉和整合,将多门课程的知识综合在一起,实施一个大型的综合型的设计实验。这些实验课程设计要利用实验室开放平台,在不同的实验室才能设计完成。例如天然药物化学、药物化学、药剂学和药物分析学,每两门或三门的知识综合在一起,在教师指导下让学生自己进行方案设计,分别在药物化学实验室、药剂学实验室和药物分析学实验室才能完成。学生通过实施实验步骤、进行数据处理和结果分析,然后写出实验课程设计报告,并在专题讨论会上陈述自己的设计成果。
在上述整个过程中学生始终处于积极主动的地位,必须进行独立地思考、文献查阅、总体设计、科学实验、精心计算、认真汇总、科学分析、书面报告等才能完成,特别是对于多学科知识综合理解和运用,增强了学生分析和解决问题的能力,综合运用知识的能力。在这样的交叉综合学科中容易产生新的问题,也许是向一个新的学科或新的发现靠近了一步。因此实验课程设计既训练了学生科学方法,培养了科学态度和作风,又增强了学生的创新意识和创新能力。
利用药学院现有的实验仪器,将其性能及应用范围进行全校乃至社会进行公开,学生、教师以及校外人员可以进行自由申请,采取免费或收费的方式进行使用,实现仪器的全方位开放。
近3年的实践证明,建立开放性的创新实验平台有利于学生实践创新培养体系的构建,从而显著提高学生的实践技能,如本校药学生近3年在全国高等医药院校药学/中药学专业大学生实践技能大赛中累计获得特等奖1项、一等奖1项、二等奖2项。
近3年,药学本科生累计获得国家级大学生实践创新训练计划11项、省级大学生实践创新训练计划22项。学生参与教师科研发表论文30篇。学生获全国大学生药苑论坛优秀论文一等奖1项、创新项目二等奖1项。药学生累计获江苏省高校本专科优秀毕业设计优秀团队奖1项、一等奖1项、三等奖5项。
近3年本校药学生继续深造的国内外高校,包括英国KCL大学、澳门大学、中山大学、重庆大学、中国药科大学、苏州大学等国内外知名学府。考上研究生的数名毕业生中,凡是受过科研训练或科技创新训练,进入研究生阶段的学习后,他们在文献资料检索、信息与数据收集、处理、多种符号工具的综合运用等方面就表现的非常出色,而且学习勤奋踏实、科研精细严谨,思维活跃创造性强,因此格外受在读高校导师的赞扬。学生的就业率均保持在95%以上,就业单位覆盖北京、上海、广州等区域,包括昆泰、iCON、希奥莱姆、住友制药等世界顶级公司。
基于实践创新能力培养的全开放药学创新实验平台和药学本科创新培养体系的建立是本院为适应新形势药学人才培养需要、积极探索有效的人才培养模式的成果。利用这种研究性实验教学与开放式科研创新活动结合、课内外结合和师生结合的新型教学模式,开展本科生科技创新活动的教学方法,将大学生置于科研创新情境之中,不仅有效地把学生的学习、创新和科研志趣与学习、创新和科研过程统一起来,使本科生在自定学习、创新和科研计划和进度方面有了较大的自由度,有效地训练了本科生的创新和科研能力,而且使他们在接受专业教育的同时,获得了更多的个性发展机会和空间,为本科生的创造力由静态向动态的转变提供一个良好的触媒和环境,是科学、系统地训练和培养本科生的创新能力、科研能力和创造性人格的有效途径。
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