谢自新,黄雪丽,林丽,叶发青
(温州医科大学 药学院,浙江 温州 325035)
高等药学教育体系中,实验教学环节非常重 要[1-2]。然而,长期以来各高校在药学类专业教学方面重理论,轻实践;重知识,轻能力;采用验证灌输的教育方法,教师完全主导教学的整个过程,使学生处于消极接受的状态,这样的模式既不能提高学生综合实验操作技能,难以使学生的专业知识融会贯通[3],更不能培养和激发学生的创新意识和创造能力。笔者通过比对国内外药学实验教学的不同特点,去劣存优,对温州医科大学药学实验教学体系、平台建设等方面的改革情况予以介绍。
目前,由于社会经济的发展和科教兴国战略的实施,国内开设药学类专业的高等院校的实验教学基础设施建设相比21世纪初改善非常大,实验教学水平和科研能力也突飞猛进。但实验教学的理念和方法,实验室的管理和功能布局等方面与学科的发展和培养高素质药学人才的要求还有一定差距。
1.1 实验教学理念落后,学科间知识连贯性差 药学教育仍停留在重理论轻实践的传授知识的阶段;实验教学从属于理论教学进度[4];实验过程以“教”为中心,只注重对理论知识的验证过程,不注重学生创新意识和科研思维的培养[5]。各专业课程各自为重,学科间缺乏有机联系,知识链脱节。
1.2 实验教学方法死板传统,学生实验主动性差多年的实验教学改革和建设使教学方法有了很大的改变,但传统的“讲授”方式在实验教学中还是比较普遍。实验教师常常还要讲解与实验相关的理论、实验目的、原理、操作方法等内容,教师和学生在实验中的互动和交流比较缺乏。由于传统的实验室布局以及实验课时限制,使学生只能按部就班完成实验内容[6-7]。
1.3 实验项目内容陈旧、枯燥 现在相当部分的高等药学专业实验内容还沿用20世纪实验项目,虽然经典,但几十年一成不变,会使教师教学感觉枯燥,学生实验觉得乏味。教学内容应该紧跟学科发展方向,体现学科的交融,同时也要考虑有利于学生综合素质提高和科研思维能力的培养[8]。
1.4 实验室布局分散,实验资源使用效率低下 药学类专业实验室基本每一门理论课就有相应的实验室,不同实验室配备不同的实验设备和仪器,这种设置不但造成实验资源的浪费,而且使药学类基础知识和专业知识以及各学科割裂开来,呈现出实验教学资源的分散和学科间的隔阂,不利于学生专业知识的贯通。
1.5 实验考核制度不够完善,实验成绩在整个教育体系中占比偏低 实验考核方式为笔试加操作,内容也仅限于课本知识,少有对新知识的拓展和发散。反映不出真实的实验综合能力[4]。
1.6 实验室管理体制落后,技术人员参与教学深度不够 现行的实验室管理模式中,带教教师只能按大纲指导学生实验,技术人员只能按大纲准备实验,学生只能按教程重复实验,管理缺乏整体性,实验过程中实验技术人员参与教学非常有限,实验带教老师和实验技术人员在实验教学中融合性不够,从而局限了教师开放教学的空间,限制了学生对实验过程的创新性思维锻炼。
2.1 实验教学理念和管理体系 在欧美等发达国家和地区普遍遵从“以教师为主导、学生为主体”的实验教学理念。实验教学已经从培养学生的动手能力转换成以化学、生物学为基础的心理社会医学教育模式[4,9]。在实验教学中教师只是学科的引导者,学生才是真正实验教学的主体,所有的实验任务都需要学生动脑动手完成,且整个实验教学贯穿着社会医学的教育[8]。
2.2 实验教学方式和内容 20世纪60年代,受欧美科学教育改革的影响,科学教育者提倡实验探究式教学,同时,基于问题的教学方法(problem-based learning,PBL)和翻转课堂教学也常常应用于实验教学[10],教学方法的改变使实验教学水平、效率和质量得到了极大提升。在实验内容方面各学校学科组都有自己编写的讲义,每年都有更新[11],通常指导实验的教师和研究生助教都会将自己科研成果主动转化为教学内容。
2.3 有效的交流方式 在欧洲,现代先进的通信方式在教学中使用极其广泛[12],实验教师和学生的交流除正常的实验课之外,大部分时间是用平台和Email方式交流。在美国,高校为学生提供许多计算机辅助教学(computer aided instruction,CAI)服务软件,学生的实验预习、实验仪器设备操控、数据采集和处理、实验报告提交等都在网上进行。同时通过计算机模拟各种实验,进行仿真实验教学[12-13]。
2.4 开放的实验教学任务 在欧美实验教学的各个阶段,有严格的教学大纲,然而绝大部分学校没有统一教材,教学方式也差别很大,但教师在教学过程中严格遵从教学大纲,在高年级专业实验教学中既可采取分组命题式教学,也可采取统一命题式教学,学生分组完成实验内容。教师按照教学大纲完成教学任务,但完成教学任务使用的载体,不同教师或学校都有所不同[14]。
加快实验教学改革步伐、推行先进的实验教学方法,培养全面复合实用型药学专业人才,是全面提高高等药学教学质量与人才培养质量的迫切要 求[14],也是我国药学类实验教学坚持“以本为本”,推进“四个回归”,落实“金专建设”计划的必由之路[15]。
通过分析国内外药学实验教学的现状,结合实际,取长补短,我校药学实验教学从教学体系和平台建设两大方面进行了改革、探索和实践。
3.1 实验教学体系改革 整合现有实验教学模式,形成“一纵二横、以本为本,以学生为主体”的实验教学体系。
符合药物研发流程和开拓学生科研思维的“基础实验-药物制备实验-质量控制及分析实验-药物作用机理研究课程-创新性研究”实验课程开设体系为“一纵”;采用提高学生综合素质的“实验前预习-查找文献拟定实验流程-组员配合操作完成实验项目-结果分析、讨论-完成实验报告-实验整体评价”训练式实验教学方法为“第一横”;坚持实验成绩的“实验室准入成绩+预习成绩+实验设计操作成绩+提出问题、解答问题成绩+遵守实验室秩序和规章制度成绩+实验报告成绩和实验考试成绩+开放性实验”形成性实验成绩评价体系为“第二横”;注重实验队伍的建设,建立实验教学负责人制,树立实验教学过程“以本为本”“以教师为主导、以学生为主体”的实验教学理念。
3.1.1 实验课程体系划分:整合药学类实验课程资源,依据药物研发流程,结合实验教学运行特点,按照学科的相似程度纵向将实验课程划分成课程组群(见表1)。不同的专业可以在该实验组群中选出适合本专业的实验组合。
3.1.2 实验教材体系和实验项目改革:本科生实验教学严格遵从实验教学大纲,在实验教学教材的采用和实验项目的选取方面采取灵活的办法,除专业基础实验教学教材需要使用全国统一教材外,专业实验课及选修课实验教材鼓励选用本校或本实验教学组自编教材,开放性实验项目内容鼓励教师将自己的科研成果转化为学生实验项目。自2016年以来,每年立项20多项该类课题让学生选择参与。
表1 实验课程组群
3.1.3 实验教学形式改革:实验课程实行准入制度。建立了管理准入平台和虚拟仿真实验平台。
实验管理准入平台是一个实验课前线上管理平台,进入实验室前,学生先在该平台上学习和测试,测试合格的学生分成不同小组进入线下实验教学。现阶段我校药学专业药物化学实验和药剂学实验部分实验项目采用线上线下混合式实验教学模式,创新实验为科研兴趣组实验、开放性实验、毕业实习及毕业论文设计实验开设,实行“导师制”,即只要学生的实验设计通过相关组织的审查,则该实验由专门的实验老师予以指导,1名教师负责1组实验兴趣组或指导2~5名学生的毕业论文。
3.1.4 实验教学队伍建设:建立实验教学负责人制,每门实验课由1名教授负责组建1个实验教学组,教授是实验教学组的组织者;2~3名带教教师(专业教师、相关专业科研人员)负责教学计划的实施和实验课讲解(线上线下结合);6~9名实验课助理(博士研究生、硕士研究生)作为实验课内容的指导者参与实验课堂教学;2~3实验技术人员进行实验准备和仪器设备的调试操作;1名维护人员及1名安全卫生人员负责实验平台水、电、气,消防和各种仪器的维修维护,这种实验教学组能高质量的保障学生实验安全、合理、有序进行。
3.1.5 完善实验考核体系:实验考核摒弃理论加操作的传统考核体系,采用实验考核形成性评价体系[16]。对学生从实验前到课程结束的整个实验过程跟踪评价,以提高其实验能力和科研思维能力。实验成绩以实验室准入(占15%)、实验预习(占10%)、实验设计操作(占20%)、问答交流(占10%)、实验室纪律(占10%)、实验报告和考核(占25%)、开放性实验(占10%)来计算总实验成绩。
3.2 实验教学平台的建设 药学类专业实验室的建设要突出“以学生为主体”的原则,重点是分阶段培养学生的独立思维能力、动手能力和创新意识。因此,实验室应符合药物研发和学生学习规律的“基础-专业综合-专业创新”实验教学平台化建设模式,以实现学生实验能力、科研思维和创新意识的分步提高。基础实验平台作为药学类专业第一、第二、第三、第四学期的基础实验课实验场地,要求实验室建设简洁明快;专业综合实验平台作为第五、第六、第七学期学生的专业课实验场地,以各种器材比较齐全方式建设;第八学期专业创新平台作为开放性试验的场地,也可用于毕业生毕业设计的实验基地及大型仪器操作培训。
4.1 实验室建设及管理水平得到进一步提高 由于我校药学院药学类专业招生的扩大,原先的实验室从各方面都不能满足实验教学的要求,学院在浙江省“十二五”省级药学实验教学示范中心重点建设项目的支持下,在原基础上重新整合资源,以平台建设的思路替代传统实验室建设。重新划分实验平台的功用:基础实验平台、专业综合实验平台及专业创新实验平台。在实验教学实践中,不断补充完善各项管理制定制度,并将制度落实于实验平台日常管理工作中。如形成由学院领导、学科组组长、实验管理人员以及在校研究生组成的实验平台安全、卫生、制度落实工作小组,每周定时检查,并进行评比,提醒和督促各平台的工作;本科生科研项目、开放性实验、毕业论文带教的“导师制”等,这些制度的实施和落实使学院实验教学和管理水平提升了一个很高的台阶。
4.2 课程建设取得进步 针对实验教学体系、实验教学评价系统改革,实验课程建设随之进行,学院组织各个学科教师对现实验教学项目、内容、结构等进行分析和梳理,整合编写了一套供药学类、中药学类及相关专业使用的“药学实践教学创新系列教材”,现已在高等教育出版社出版发行,在各个专业中推广使用。
4.3 学生创新能力明显提高 经实验教学改革,我校药学类专业实验课程药物化学实验操作考核平均成绩由2014级的66.8分提高到2017级的84.5分,毕业论文优秀率由2016届7.1%提高到2020届的13.3%。学生从进校开始,积极参与各种开放性设计实验和参加各种科研兴趣小组,在高年级同学中,实验动手能力明显提高,实验报告质量明显上升,有相当部分能够完成较高水平的学术综述与学术论文。药学兴趣小组“洗手液的制备”“特色药皂的制备”项目的开展,已在学生中有了很好的影响。近年来,每年立项各类开放性课题达到20多项,参加学生120多人次,学生科研创新水平明显提高,我院学生获得国家级大学生创新创业训练项目立项20多项,省级大学生“新苗计划”项目立项30多项。学生先后获得全国大学生“挑战杯”一等奖2项、二等奖4项。毕业生总体素质明显提升,历届考取研究生的人数逐年增加,就业率一直保持较高水平。