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《天然药物化学》课程实验教学改革研究初探

  • 投稿玛丽
  • 更新时间2015-09-24
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卫 强,刘金旗

(安徽新华学院 药学院,安徽 合肥 230088)

摘 要:从实验教师队伍、实验分级、实验学时、录像和多媒体教学、双语教学、绿色和环保实验、实验评价方式七个方面论述《天然药物化学》实验教学改革的措施和必要性,为应用型人才培养在教学上落实提供新的思路.

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关键词 :天然药物化学;实验;教学研究

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2015)04-0241-02

国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年) 中明确指出,“以人为本、全面实施素质教育”是教育改革的主要方向和着力点,要强化应用能力培养,全面提升学生的实践和创新能力[1].《天然药物化学》是药学专业与中药学专业的主干课程,其实验主要包括对天然药物中各类化学成分的提取、分离、精制与鉴定等内容[2].

高等教育大众化使我国高校学生人数不断增加,而实验设备投入相对不足,特别是地方新办本科院校,使药学课程实验存在较大的现实难题,主要表现在:实验学时偏少,项目较少;实验分组人数较多,学生实验技能锻炼机会少;实验开放时间短,学生仅靠教学时间难以得到有效训练,效果不理想;实验成绩评价单一,主要以实验报告为主;实验项目单一,综合性、设计性实验较少;实验试剂没有建立或实施回收制度,易造成环境污染等.因此,强化学生的应用能力培养,充分挖掘高校人才培养的个性化,增强学生的主观能动性,让学生充分参与到实验教学中,是教育工作者肩负的重要责任.

另外,传统的《天然药物化学》实验教学主要依靠教师对实验目的、原理、步骤和注意事项的详细讲述,由学生被动完成各项教学任务,学生“照方抓药”,没有体验到对一个事物进行自我探索,最终领悟真理的自我感受,久而久之,厌学情绪油然而生.在匆匆忙忙的2-3学时实验教学中,不知道为什么这么做,做的是什么,实验结束一哄而散,学生之间没有交流和总结,这种做法极大地束缚了学生的创新精神和实践能力[3].本文从以下几个方面论述《天然药物化学》课程实验改革的方向和思路.

1 加强实验师资队伍建设,提高实验室建设水平

通过增加《天然药物化学》课程实验教师,提升教师职称和学历,提高实验教学的软件水平.在实验室建设方面,需要投入大量资金,通过引入多功能反应釜、中试旋转蒸发仪器、微滤-超滤系统、高效液相色谱仪、红外光谱仪、紫外分光光度仪等设备,提升中试实验和创新实验的水平和层次[3],强化应用性设备使用训练强度.

2 增加实验学时,保证实验锻炼效果

根据应用型人才培养的要求,我院已对《天然药物化学》课程实验学时进行了大幅度修订,从原来的18学时增加到30学时,这对促进学生充分掌握实验技能,对进一步开设综合性与设计性实验奠定了基础,也可以为适当增加实验难度提供了学时保障.

3 实行实验分级安排制度

《天然药物化学》课程实验课时间需要化零为整,因为过度分散的时间不利于实验的开展,必然导致如下问题:(1)药物提取、分离的时间可能不够,学生易产生急躁和紧张情绪;(2)每次实验间隔时间可能1-2天,也可能1-2周,如果赶上放假,有可能2-3周,学生的积极性被耗损掉,对整个实验没有系统化和整体化观念.(3)由于产物放置时间过长,产生变性或变质后,学生易产生挫折感,对科学、严谨精神的培养极为不利.因此,需要延长单次实验时间,把一次药物化学实验改为一天或半天[4].

实行初级、中级、高级三级实验模式,可以解决以上问题.初级实验先进行1-2人的验证性实验,中级实验进行3-4人的综合性实验,高级实验实行4-5人的设计性实验.验证性实验按传统模式进行,注重训练动手能力,以教师指导为主.中级和高级实验摒弃传统的固定时间、固定实验室、固定实验项目制度,实现小组完成,个人参与项目,要求学生查阅多种数据库(如Sciencedirect、中国期刊全文数据库、维普数据库等),动手采集药材,进行预实验,确定一种药物的提取、分离路线及鉴定实验方案[5],最终要上交实验产品和详细研究报告,在有条件的情况下上交产品纯度和检测报告,用此报告代替传统的实验报告作为评定成绩的标准.例如将“黄柏中盐酸小檗碱的提取分离与检识”和“槐花米中芸香苷的提取及槲皮素的制备与检识”两个实验由综合性实验上升为自主设计性实验,可明显发现在学生实验过程中所展现的理性思维的闪光点[6].

4 拍摄实验教学录像和多媒体辅助教学

拍摄实验教学录像可作为共享资源,可作为学生实验前的演示材料,也可以强化教师对教学的自我反思[7].利用多媒体技术,如PS连续动作示意图片,flash动画及录像演示等手段,将抽象的实验操作、文字性操作规范转变为可视化记忆,可明显提高学生兴趣和教学效果[8].例如超声、微波、超声波、超临界流体萃取、高速逆流层析、高效液相色谱等是现代常用的提取技术,大孔吸附树脂、离子交换树脂、葡聚糖凝胶色谱、聚酰胺柱色谱是经典的分离材料,红外光谱、磁共振、圆二色谱是天然产物结构鉴定过程中常用的手段[9],由于仪器设备昂贵,种类较多,本科学生一一体验并不现实,这就需要充分发挥录像和多媒体辅助教学的优势,使学生体验较直观的感受.

5 努力开展双语教学

随着我国加入WTO,国际交流与合作会日益频繁,跨国制药巨头纷纷在国内办厂,精通专业英语和专业技能的高素质“复合型”人才非常稀缺.双语教学(Bilingual Education)指运用英汉两种语言进行教学活动的一种教学形式.《天然药物化学》课程双语教学的实施有利于学生了解本专业研究领域的学术前沿,有利于引进国外先进的专业技术,构建适应国际专业学术交流的人才培养模式,使学生的语言知识和专业知识实现同步提高[10].

英文文献调研和双语教材编写是开展双语教学的重要支撑.例如在实验中结合Journal of Natural Products,Tetrahedron,Chemical& Pharmaceutical Bulletin等专业期刊中论文进行讲解,学习专业词汇,把握国际研究方向.本教研室编写的《天然药物化学实验》双语教材已被遴选为安徽省十二五规划教材.

6 灌输绿色、环保实验理念

制药企业“三废”的大量排放导致生态环境的急剧恶化,重视绿色化学思想要在《天然药物化学》实验课程中进行点点滴滴的积累和熏陶.传统的药物化学实验教学中,特别是中试实验,实验原料用量大,有机溶剂无法集中回收、反应产生废气废液等情况,污染环境,提高了实验成本高、能耗,严重违背人与自然和谐发展的教学观念[11].

《天然药物化学》实验课程中实现绿色、环保的理念有助于学生人文思想的培养,从原料到实验方案的“绿色化”涉及到诸多方面,主要可以从下列几个方面开展:(1)引进仿真软件或者拍摄多媒体教学录像,对简单实验进行计算机模拟操作或视频体验教学.(2)微型化学实验就是在微型仪器装置中进行的化学实验,其试剂用量为常规的十分之一到千分之一,用量比相应的常规实验节省90%左右.(3)实行试剂取代制度,严格控制剧毒试剂或药物的使用[12-14].

7 改革实验评价方式

改革传统的“一张实验报告定成绩”方式,学生为了完成任务,以抄袭应付.要给每个学生充分展示自己个人能力的机会和平台,同时又要发挥每个人的优势和特色.因此,《天然药物化学》课程实验的评价要实行多元化标准,比如有的学生动手能力较强,有的学生理论功底较好,有的学生善于表达,有的学生撰写报告的能力较强等等.可根据开放性实验项目,要求小组成员根据个人的能力情况和爱好,做相关的工作,也是个人能力展现的机会.同时,也要将产品设计、合成效果、产品纯度、结构检测等相关文件作为其评定成绩的依据.为了鼓励学生兴趣和扩大该课程的影响力,可将本实验的综合、设计性实验适当拓展,允许学生作为毕业论文的一部分,提前完成毕业论文研究工作.

8 总结

《药物化学》是一门实践性很强的课程,需要由量的积累才能产生质的改变,学生的实践能力培养不是一两堂实验课就可以完成的,需要长期不断的实验训练,这就需要在充分挖掘学生学习兴趣和自主性的基础上,以提升动手能力和创新能力为根本目的,才能真正达到实现应用型人才培养的目的.

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参考文献

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