曹 騁 陳豐連
(廣州中醫(yī)藥大學中藥學院,廣州 51 0006)
藥學專業(yè)學生的綜合設(shè)計性實驗※
——DM130型大孔樹脂純化葛根總黃酮的工藝研究
曹 騁 陳豐連
(廣州中醫(yī)藥大學中藥學院,廣州 51 0006)
結(jié)合藥學類專業(yè)人才培養(yǎng)要求,設(shè)計出“DM130型大孔樹脂純化葛根總黃酮的工藝研究”綜合設(shè)計實驗。整個實驗包括人員分組、布置任務(wù)、查閱文獻、方案設(shè)計、方案修改與完善、實驗研究、報告撰寫等幾個部分。力求通過完成該綜合設(shè)計實驗,提高學生自主學習的積極性和主動性,更好地培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和綜合素質(zhì)。教學效果表明該實驗?zāi)苡行д{(diào)動學生的學習積極性,加深了對所學理論知識的綜合理解和應(yīng)用,擴展了學生思維和知識面,有效提高了學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實踐能力,教學效果良好。
綜合設(shè)計性實驗;藥學專業(yè);教學改革
綜合設(shè)計性實驗是指在學生在掌握一定理論知識和操作技能的基礎(chǔ)上,對學生的實驗操作技能和實驗設(shè)計能力進行綜合訓練的一種復合型實驗。綜合設(shè)計實驗注重培養(yǎng)學生的分析能力、動手能力、數(shù)據(jù)處理能力等[1-2]。每個綜合設(shè)計實驗相當于一個微型科研項目,學生通過完成綜合設(shè)計實驗,可從中學到科學研究的基本思路與流程,有效激發(fā)學生的學習興趣、調(diào)動學生的學習積極性,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度以及創(chuàng)新能力,為學生進行畢業(yè)設(shè)計和日后工作打下堅實的基礎(chǔ)。教育部在“新世紀教改工程”中把“新世紀人才培養(yǎng)要注重提高學生綜合素質(zhì),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力”作為我國高等教育的培養(yǎng)目標,要求首先要轉(zhuǎn)變教育教學觀念,根據(jù)實際情況調(diào)整學生的培養(yǎng)目標和課程內(nèi)容,改革傳統(tǒng)的教學模式,更新教學方法和手段,以滿足社會發(fā)展對培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需求[3-4]。開設(shè)綜合設(shè)計實驗正在成為大學實驗教學改革的新熱點。藥學專業(yè)教育的目標是培養(yǎng)具備藥學基本理論、基本知識和實踐技能,能從事藥品生產(chǎn)、檢驗、流通、藥物研發(fā)、指導臨床合理用藥等方面工作的應(yīng)用型人才。藥學專業(yè)的培養(yǎng)目標決定了藥學專業(yè)學生必須具備較強的動手能及創(chuàng)新能力。
在教學過程中以“DM130型大孔樹脂純化葛根總黃酮的工藝研究”為題,引導學生進行方案設(shè)計以及實驗工作,將理論教學和實驗教學進行有機結(jié)合,取得了良好的教學效果。
葛根是我國一種傳統(tǒng)的中草藥,有著悠久的應(yīng)用歷史,總黃酮是葛根的主要有效藥用成分。隨著葛根藥理作用的深入研究,葛根總黃酮的分離純化也越來越受到人們的重視。大孔樹脂吸附法是近年來發(fā)展起來的較新的分離純化技術(shù),具有吸附容量大、效率高、再生方便、成本低等優(yōu)點,已成為分離純化黃酮類化合物的主要方法之一。
本次綜合設(shè)計實驗選題與學生所學專業(yè)密切相關(guān),既強調(diào)分析化學基礎(chǔ)知識的運用,又堅持以“藥”為本,突出藥學專業(yè)的特點。加上實驗室實驗條件完善,紫外可見分光光度計,高效液相色譜儀等儀器數(shù)量眾多,充分保障學生能順利完成本次綜合設(shè)計實驗。題目難易適中,既不會耗費學生過多精力,也不會因為題目過易導致學生失去對設(shè)計性實驗的興趣。
2.1 任務(wù)布置階段 由于低年級學生學習任務(wù)普遍較重,基礎(chǔ)知識掌握程度較低,故本綜合設(shè)計實驗主要針對本院大四學生。正式實驗工作開始前4周向本院大四學生公布綜合設(shè)計實驗的名稱及相關(guān)要求,由學院組織相關(guān)專業(yè)學生報名并統(tǒng)計人數(shù)。學生報名人數(shù)確定后,對學生進行分組(4人/組),并安排學生統(tǒng)一到指導教師處報到,指導教師負責向?qū)W生講解本次綜合設(shè)計實驗的目的要求、進度安排等事項,要求學生在兩周的時間內(nèi)設(shè)計出方案初稿。并組織學生學習實驗室安全注意事項。
2.2 方案設(shè)計階段 學生利用兩周左右的時間,根據(jù)本次實驗的目的和要求有針對性地查閱相關(guān)文獻,設(shè)計出實驗方案初稿。通過文獻查閱,能提高學生查閱科技文獻的基本技能,培養(yǎng)學生獲取信息和利用信息的能力。學生的方案設(shè)計可在一定范圍內(nèi)自由發(fā)揮,不用做過多限制。如指標成分的選擇、含量測定方法的選擇,工藝考察因素的選擇,評價指標的選擇、實驗進度安排等內(nèi)容,學生可自由設(shè)計。實驗方案初稿要寫出實驗?zāi)康?、試劑與儀器、簡單步驟、實驗的預期結(jié)果和實驗的進程安排。一周后指導老師召集學生進行方案陳述,陳述時每組派1~2名代表以PPT形式陳述本組的實驗方案,時間為5分鐘。指導教師現(xiàn)場對學生方案中存在的問題給出修改意見。同時還應(yīng)注意結(jié)合承擔綜合設(shè)計實驗的實驗室的現(xiàn)有實驗條件,對學生設(shè)計的初步方案進行適度調(diào)整,幫助學生設(shè)計出切實可行的實驗方案。之后學生對方案進行進一步地修改,修改后提交給指導老師審閱,經(jīng)教師老師審核同意后,才形成最終實驗方案。
2.3 實驗準備階段 實驗方案確定后,指導教師以及實驗室技術(shù)人員應(yīng)在盡量短的時間內(nèi)根據(jù)學生的設(shè)計方案準備實驗所需的儀器和各種試劑。本實驗中要用到的主要儀器和試劑如下。藥材:野葛 (粗粉);試劑:乙醇 (食用級)、氫氧化鈉 (分析純)、亞硝酸鈉(分析純)、硝酸鋁 (分析純)、蘆丁 (對照品);儀器:玻璃色譜柱、紫外可見分光光度計、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、比重計等。
2.4 實驗研究階段 在教師的指導下,各組學生利用1周的時間按照各自設(shè)計的實驗方案分別進行實驗。實驗過程中指導教師主要負責解決學生在實驗過程中可能出現(xiàn)的問題、及時調(diào)整實驗方案,督促實驗進度等。要求學生自己動手獨立完成實驗的全過程,積極參與到實驗中,由“被動實驗”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃訉嶒灐薄W生需自行準備本實驗所需器材、藥品,配制相關(guān)試劑。在老師的指導下能獨立操作實驗儀器。在實驗操作過程中,指導老師對學生應(yīng)嚴格要求,努力提高學生的實驗操作技能,尤其要強調(diào)認真記錄原始數(shù)據(jù),強調(diào)原始數(shù)據(jù)重要性。
2.5 報告撰寫階段 綜合設(shè)計實驗結(jié)束后,指導老師指導學生進行正確的數(shù)據(jù)分析,并按照科研論文的形式,撰寫出規(guī)范的實驗報告。要求各組學生就這一階段的工作寫出工作總結(jié)。內(nèi)容包括:本次綜合設(shè)計實驗所取得的收獲(如:科研思路培養(yǎng)、實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)、團隊合作等),實驗教學中存在的問題及改進建議等。教師應(yīng)撰寫教學小結(jié)1份,總結(jié)實驗情況與效果分析評價。說明學生的參與情況、實驗中遇到的問題、學生對實驗的興趣與積極性以及今后應(yīng)改進之處。每組學生在實驗結(jié)束后要撰寫實驗報告。實驗報告格式要符合科學期刊的要求,包括標題、中英文摘要、關(guān)鍵詞、實驗內(nèi)容等。報告最后附上參考文獻。同時要求學生寫出自己的心得體會以及對本次綜合設(shè)計實驗的改進意見。學生提交實驗報告初稿后,指導教師應(yīng)認真對報告進行修改,并將修改意見及時反饋給學生。
2.6 綜合設(shè)計實驗考核 對學生的考核主要從方案設(shè)計、實驗操作、實驗記錄、出勤率、報告質(zhì)量等方面入手,以期對學生進行綜合評定。并按優(yōu)秀(90~100分)、良好(80~89分)、中(70~79分)、及格(60~69分)、不及格(<60分)等5級考核標準評分。
以一般的驗證性實驗不同,開展綜合性設(shè)計實驗?zāi)芙o予學生較高的自由度。實驗進程中學生獨立進行文獻查閱有助于提高學生獲取信息和利用信息的能力,自主進行方案設(shè)計有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。在綜合設(shè)計實驗過程中,學生根據(jù)實驗?zāi)康淖孕性O(shè)計實驗方案,自己動手獨立完成實驗,積極投入到實驗當中,由“被動實驗”變?yōu)椤爸鲃訉嶒灐薄W生不僅需要自行準備實驗的器材、藥品,還要能正確地使用儀器設(shè)備,對學生能力的培養(yǎng)有很大幫助。學生在實驗結(jié)束后要撰寫實驗報告。實驗報告格式要符合科學期刊的要求,用詞嚴謹、書寫規(guī)范。此外,學生還被要求寫出自己的心得體會及對實驗的改進意見。這些都有利于提高學生的科研寫作能力。
參加本次綜合設(shè)計實驗的學生為本院大四學生,已經(jīng)具備了一定的理論基礎(chǔ)和較強的實際操作技能。但從本次實驗過程中看到,部分學生的操作技能仍存在不少問題,有待進一步的規(guī)范和提高,如不能正確使用紫外可見分光光度計,不知道如何稱取對照品,移液操作不規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄較隨意等等,還需要進一步改進和提高。
綜合設(shè)計性實驗給學生創(chuàng)造了一個研究問題的環(huán)境,有了一個能利用所學知識解決實際問題的機會,培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力,有利于新型創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。極大地調(diào)動了學生學習的積極性和主動性。使學生們初步了解科學研究的一般方法,培養(yǎng)科學研究的興趣。通過綜合設(shè)計性實驗,學生活躍了思維、鍛煉了能力。綜合設(shè)計性實驗適應(yīng)學生需求的多樣性,突出了學生的主導地位,有利于學生的個性發(fā)展,有利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng),同時對教師業(yè)務(wù)水平的提高和實驗室的建設(shè)與發(fā)展也有很大的促進作用。
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Comprehensive Design Experiments for Student of Pharmaceutical Specialty - - Process Study for Purification of Pueraria Lobata (Willd.) Ohwi with Dm130 Macro Porous Resin
CAOCheng, CHEN Fenglian
(Collegeof materialmedicine, Guangzhou universityof Chinesemedicine, GuangZhou 510006, China)
Design the comprehensive experiment of process study for purification of Pueraria lobata (Willd.)Ohwi with DM130 macro porous resin according to the requirements of developing the professionals in pharmaceutics.The experiment includes group people,task assignment,literature review,design protocol,protocol modification and perfection,experiment study,report writing,etc.Try to improve the enthusiasm and initiative of the students'self-study and develop the student's innovativethinking and comprehensive quality by completing the comprehensive experiment.Teaching effect shows that the experiment can effectively mobilize the students'learning initiative, deepen the comprehensive understanding and application of theoretical knowledge,extend the students'thinking and knowledge and effectively improve the students'comprehensive quality and innovative practice ability.The teaching effect is good.
comprehensive and design-oriented experiment;pharmaceuticalspecialty;educationalreform
10.3969/j.issn.1672-2779.2015.04.080
1672-2779(2015)-04-0149-03
張文娟 本文校對:周秋云
2015-01-16)
廣東省高等教育教學改革項目