衛(wèi)強,劉金旗
(安徽新華學(xué)院藥學(xué)院,安徽合肥 230088)
《天然藥物化學(xué)》課程實驗教學(xué)改革研究初探
衛(wèi)強,劉金旗
(安徽新華學(xué)院藥學(xué)院,安徽合肥 230088)
從實驗教師隊伍、實驗分級、實驗學(xué)時、錄像和多媒體教學(xué)、雙語教學(xué)、綠色和環(huán)保實驗、實驗評價方式七個方面論述《天然藥物化學(xué)》實驗教學(xué)改革的措施和必要性,為應(yīng)用型人才培養(yǎng)在教學(xué)上落實提供新的思路.
天然藥物化學(xué);實驗;教學(xué)研究
國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)中明確指出,“以人為本、全面實施素質(zhì)教育”是教育改革的主要方向和著力點,要強化應(yīng)用能力培養(yǎng),全面提升學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力[1].《天然藥物化學(xué)》是藥學(xué)專業(yè)與中藥學(xué)專業(yè)的主干課程,其實驗主要包括對天然藥物中各類化學(xué)成分的提取、分離、精制與鑒定等內(nèi)容[2].
高等教育大眾化使我國高校學(xué)生人數(shù)不斷增加,而實驗設(shè)備投入相對不足,特別是地方新辦本科院校,使藥學(xué)課程實驗存在較大的現(xiàn)實難題,主要表現(xiàn)在:實驗學(xué)時偏少,項目較少;實驗分組人數(shù)較多,學(xué)生實驗技能鍛煉機會少;實驗開放時間短,學(xué)生僅靠教學(xué)時間難以得到有效訓(xùn)練,效果不理想;實驗成績評價單一,主要以實驗報告為主;實驗項目單一,綜合性、設(shè)計性實驗較少;實驗試劑沒有建立或?qū)嵤┗厥罩贫?,易造成環(huán)境污染等.因此,強化學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng),充分挖掘高校人才培養(yǎng)的個性化,增強學(xué)生的主觀能動性,讓學(xué)生充分參與到實驗教學(xué)中,是教育工作者肩負(fù)的重要責(zé)任.
另外,傳統(tǒng)的《天然藥物化學(xué)》實驗教學(xué)主要依靠教師對實驗?zāi)康?、原理、步驟和注意事項的詳細講述,由學(xué)生被動完成各項教學(xué)任務(wù),學(xué)生“照方抓藥”,沒有體驗到對一個事物進行自我探索,最終領(lǐng)悟真理的自我感受,久而久之,厭學(xué)情緒油然而生.在匆匆忙忙的2-3學(xué)時實驗教學(xué)中,不知道為什么這么做,做的是什么,實驗結(jié)束一哄而散,學(xué)生之間沒有交流和總結(jié),這種做法極大地束縛了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力[3].本文從以下幾個方面論述《天然藥物化學(xué)》課程實驗改革的方向和思路.
通過增加《天然藥物化學(xué)》課程實驗教師,提升教師職稱和學(xué)歷,提高實驗教學(xué)的軟件水平.在實驗室建設(shè)方面,需要投入大量資金,通過引入多功能反應(yīng)釜、中試旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀器、微濾-超濾系統(tǒng)、高效液相色譜儀、紅外光譜儀、紫外分光光度儀等設(shè)備,提升中試實驗和創(chuàng)新實驗的水平和層次[3],強化應(yīng)用性設(shè)備使用訓(xùn)練強度.
根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,我院已對《天然藥物化學(xué)》課程實驗學(xué)時進行了大幅度修訂,從原來的18學(xué)時增加到30學(xué)時,這對促進學(xué)生充分掌握實驗技能,對進一步開設(shè)綜合性與設(shè)計性實驗奠定了基礎(chǔ),也可以為適當(dāng)增加實驗難度提供了學(xué)時保障.
《天然藥物化學(xué)》課程實驗課時間需要化零為整,因為過度分散的時間不利于實驗的開展,必然導(dǎo)致如下問題:(1)藥物提取、分離的時間可能不夠,學(xué)生易產(chǎn)生急躁和緊張情緒;(2)每次實驗間隔時間可能1-2天,也可能1-2周,如果趕上放假,有可能2-3周,學(xué)生的積極性被耗損掉,對整個實驗沒有系統(tǒng)化和整體化觀念.(3)由于產(chǎn)物放置時間過長,產(chǎn)生變性或變質(zhì)后,學(xué)生易產(chǎn)生挫折感,對科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)精神的培養(yǎng)極為不利.因此,需要延長單次實驗時間,把一次藥物化學(xué)實驗改為一天或半天[4].
實行初級、中級、高級三級實驗?zāi)J?,可以解決以上問題.初級實驗先進行1-2人的驗證性實驗,中級實驗進行3-4人的綜合性實驗,高級實驗實行4-5人的設(shè)計性實驗.驗證性實驗按傳統(tǒng)模式進行,注重訓(xùn)練動手能力,以教師指導(dǎo)為主.中級和高級實驗摒棄傳統(tǒng)的固定時間、固定實驗室、固定實驗項目制度,實現(xiàn)小組完成,個人參與項目,要求學(xué)生查閱多種數(shù)據(jù)庫(如Sciencedirect、中國期刊全文數(shù)據(jù)庫、維普數(shù)據(jù)庫等),動手采集藥材,進行預(yù)實驗,確定一種藥物的提取、分離路線及鑒定實驗方案[5],最終要上交實驗產(chǎn)品和詳細研究報告,在有條件的情況下上交產(chǎn)品純度和檢測報告,用此報告代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實驗報告作為評定成績的標(biāo)準(zhǔn).例如將“黃柏中鹽酸小檗堿的提取分離與檢識”和“槐花米中蕓香苷的提取及槲皮素的制備與檢識”兩個實驗由綜合性實驗上升為自主設(shè)計性實驗,可明顯發(fā)現(xiàn)在學(xué)生實驗過程中所展現(xiàn)的理性思維的閃光點[6].
拍攝實驗教學(xué)錄像可作為共享資源,可作為學(xué)生實驗前的演示材料,也可以強化教師對教學(xué)的自我反思[7].利用多媒體技術(shù),如PS連續(xù)動作示意圖片,F(xiàn)lash動畫及錄像演示等手段,將抽象的實驗操作、文字性操作規(guī)范轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬洃?,可明顯提高學(xué)生興趣和教學(xué)效果[8].例如超聲、微波、超聲波、超臨界流體萃取、高速逆流層析、高效液相色譜等是現(xiàn)代常用的提取技術(shù),大孔吸附樹脂、離子交換樹脂、葡聚糖凝膠色譜、聚酰胺柱色譜是經(jīng)典的分離材料,紅外光譜、磁共振、圓二色譜是天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)鑒定過程中常用的手段[9],由于儀器設(shè)備昂貴,種類較多,本科學(xué)生一一體驗并不現(xiàn)實,這就需要充分發(fā)揮錄像和多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)勢,使學(xué)生體驗較直觀的感受.
隨著我國加入WTO,國際交流與合作會日益頻繁,跨國制藥巨頭紛紛在國內(nèi)辦廠,精通專業(yè)英語和專業(yè)技能的高素質(zhì)“復(fù)合型”人才非常稀缺.雙語教學(xué)(BilingualEducation)指運用英漢兩種語言進行教學(xué)活動的一種教學(xué)形式.《天然藥物化學(xué)》課程雙語教學(xué)的實施有利于學(xué)生了解本專業(yè)研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)前沿,有利于引進國外先進的專業(yè)技術(shù),構(gòu)建適應(yīng)國際專業(yè)學(xué)術(shù)交流的人才培養(yǎng)模式,使學(xué)生的語言知識和專業(yè)知識實現(xiàn)同步提高[10].
英文文獻調(diào)研和雙語教材編寫是開展雙語教學(xué)的重要支撐.例如在實驗中結(jié)合Journal of Natural Products,Tetrahedron,Chemical&Pharmaceutical Bulletin等專業(yè)期刊中論文進行講解,學(xué)習(xí)專業(yè)詞匯,把握國際研究方向.本教研室編寫的《天然藥物化學(xué)實驗》雙語教材已被遴選為安徽省十二五規(guī)劃教材.
制藥企業(yè)“三廢”的大量排放導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的急劇惡化,重視綠色化學(xué)思想要在《天然藥物化學(xué)》實驗課程中進行點點滴滴的積累和熏陶.傳統(tǒng)的藥物化學(xué)實驗教學(xué)中,特別是中試實驗,實驗原料用量大,有機溶劑無法集中回收、反應(yīng)產(chǎn)生廢氣廢液等情況,污染環(huán)境,提高了實驗成本高、能耗,嚴(yán)重違背人與自然和諧發(fā)展的教學(xué)觀念[11].
《天然藥物化學(xué)》實驗課程中實現(xiàn)綠色、環(huán)保的理念有助于學(xué)生人文思想的培養(yǎng),從原料到實驗方案的“綠色化”涉及到諸多方面,主要可以從下列幾個方面開展:(1)引進仿真軟件或者拍攝多媒體教學(xué)錄像,對簡單實驗進行計算機模擬操作或視頻體驗教學(xué).(2)微型化學(xué)實驗就是在微型儀器裝置中進行的化學(xué)實驗,其試劑用量為常規(guī)的十分之一到千分之一,用量比相應(yīng)的常規(guī)實驗節(jié)省90%左右.(3)實行試劑取代制度,嚴(yán)格控制劇毒試劑或藥物的使用[12-14].
改革傳統(tǒng)的“一張實驗報告定成績”方式,學(xué)生為了完成任務(wù),以抄襲應(yīng)付.要給每個學(xué)生充分展示自己個人能力的機會和平臺,同時又要發(fā)揮每個人的優(yōu)勢和特色.因此,《天然藥物化學(xué)》課程實驗的評價要實行多元化標(biāo)準(zhǔn),比如有的學(xué)生動手能力較強,有的學(xué)生理論功底較好,有的學(xué)生善于表達,有的學(xué)生撰寫報告的能力較強等等.可根據(jù)開放性實驗項目,要求小組成員根據(jù)個人的能力情況和愛好,做相關(guān)的工作,也是個人能力展現(xiàn)的機會.同時,也要將產(chǎn)品設(shè)計、合成效果、產(chǎn)品純度、結(jié)構(gòu)檢測等相關(guān)文件作為其評定成績的依據(jù).為了鼓勵學(xué)生興趣和擴大該課程的影響力,可將本實驗的綜合、設(shè)計性實驗適當(dāng)拓展,允許學(xué)生作為畢業(yè)論文的一部分,提前完成畢業(yè)論文研究工作.
《藥物化學(xué)》是一門實踐性很強的課程,需要由量的積累才能產(chǎn)生質(zhì)的改變,學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)不是一兩堂實驗課就可以完成的,需要長期不斷的實驗訓(xùn)練,這就需要在充分挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)興趣和自主性的基礎(chǔ)上,以提升動手能力和創(chuàng)新能力為根本目的,才能真正達到實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的.
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