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摘要實驗教學是藥學本科人才培養的重要組成部分。隨著科技與醫藥行業的發展,藥學專業各學科之間聯系日益密切,常規的驗證性實驗教學已難以滿足學生實踐能力的發展要求。開展多學科綜合設計性實驗教學,是培養高素質藥學人才的必然趨勢。綜合設計性實驗教學注重學生綜合素質的培養,可提高學生的知識運用能力。通過構建藥學綜合設計性實驗與試點教學,發現綜合設計性實驗建設中存在的問題,為藥學專業實驗教學管理與改革提出可行建議。綜合設計性實驗的建設對于加大教學經費投入、加強教學實驗室建設和師資隊伍建設、促進教學管理的改革有著極大的推動作用,有一定的推廣應用價值。
關鍵詞藥學;綜合設計性實驗;實踐;教學改革
1綜合設計性實驗的構建
1.1藥學實驗平臺的搭建
除充分利用現有的實驗教學儀器設備和耗材等資源外,還要拓展實驗場地,引進新設施。通過院系統籌協調,合理規劃實驗室各項資源,調度實驗技術人員,確保藥學綜合設計性實驗的開展。學院擁有藥學/中藥學教學實驗室5間,準備室、精密儀器室與藥品庫各1間,占地面積400平方米,承擔藥物化學、藥物分析學、藥劑學等課程的實驗教學。經過多年建設,實驗室已配備了較為完善的實驗設備,包括高效液相色譜儀、紫外分光光度儀、熒光分光光度計、旋轉蒸發儀、超純水系統、壓片機等,基本滿足從藥物合成、質量檢測到制劑研發、藥物動力學研究等各項實驗所需,初具藥學綜合設計性實驗平臺要求。
1.2實驗內容的篩選與整合
分解和篩選藥學專業幾門核心課程的實驗項目,根據新藥研發的一般流程將各課程的實驗內容有機銜接,整合為綜合實驗項目,優化實驗教學資源。同時根據實驗項目各個模塊的特點適當設置課內外學時,課外學時用于學生查閱資料和討論實驗方案的設計,課內學時用于學生開展實驗。在本次教改中,筆者將藥物化學課程中開展的藥物合成相關實驗項目,與藥物分析課程中的血藥濃度測定實驗項目以及藥劑學課程中的片劑制備實驗項目等有機地結合起來,通過編寫新的教學大綱與實驗指導,形成“非洛地平緩釋片的研發”綜合設計性實驗項目。
2綜合設計性實驗的實施效果
2.1實驗教學的實施
在藥學專業高年級學生中選拔部分學生進行綜合設計性實驗試點教學。具體實施步驟如下:①給學生提供實驗大綱,讓學生明確研發非洛地平緩釋片的大致實驗流程。②給學生提供原料藥,藥用輔料,檢測材料以及實驗動物等。③讓學生以組為單位(3~4人),先在課外查閱相關書籍、文獻等資料,制定各部分具體實驗方案,教師在小組討論的過程中給予適當的指導[3]。④學生根據實驗方案自主開展各部分實驗,按藥物合成與質量檢測、片劑的制備與質量檢測、血漿藥物濃度測定以及動物體內藥物動力學研究等模塊分4次完成,教師在實驗過程中予以適當的指導并提問,使學生掌握實驗原理與方法,同時規范學生的實驗操作。⑤學生根據實驗步驟和結果撰寫實驗報告,并推選代表進行口頭匯報。⑥教師對實驗結果和報告進行點評和考核。
2.2實驗教學效果
未整合前,4個實驗項目總學時為46學時,未明確安排課外學時。整合后的綜合性實驗總學時為48學時,其中課內實驗為34學時,課外實驗方案設計為14學時。學生充分利用課外學時查閱資料和討論,確定各步驟實驗方法,較好地完成了實驗方案的設計。與整合前的4個實驗項目相比,綜合設計性實驗各環節連接更加緊密,省去了各實驗項目之間重復的內容,不僅節約了教學資源,也縮短了實驗的總時間。例如,藥物分析學和藥物動力學兩部分實驗,原本各需花1~2學時做標準曲線,整合之后則只需要做1次。與傳統實驗教學相比,綜合設計性實驗教學使各個學科之間聯系更加緊密,更有利于學生融會貫通,系統掌握專業知識,激發學生的學習興趣,培養學生的動手能力,從而提高整體實驗教學質量[4]。在實施實驗教學的過程中,盡管學生在資料的查找、合成方法與制劑制備方法的選擇關鍵步驟等會遇到困難,但他們沒有畏縮,勇于面對挑戰。在教師的指導下,學生對所承擔的實驗項目都有了較為深刻的理解。實驗項目開展后,小組內人員分工明確、合理,相互配合,各部分實驗有條不紊地開展。最后,學生以小組為單位撰寫實驗報告,對實驗結果進行討論分析,所得結論合理,報告敘述較為全面、嚴謹。總體上,本次綜合設計性實驗教學,除了達到基本的教學目標外,還鍛煉了學生團結協作、解決問題的能力,學生反映收獲較大。
3對綜合設計性實驗教學的反思
通過綜合設計性實驗項目的實踐,筆者對綜合設計性實驗教學的優勢有了更為深刻的體會,同時認識到當前綜合設計性實驗建設中依然存在諸多問題與不足。綜合設計性實驗不僅需要充足的教學資源,更需要正確的教學理念、完善的管理制度、創新的教學方法與教學內容,以維持其發展。
3.1轉變教學理念
當前,藥學實驗教學環節仍然比較薄弱,在教學理念和教學管理制度上重理論知識輕實踐能力,在實驗教學建設上投入不足。綜合設計性實驗的構建首先需要教學觀念的轉變,為實驗教學改革提供正確的思想基礎[5]。實驗教學的目標應該從實驗技能的訓練轉變到科學研究方法的培養上,實驗教學的核心任務應該是對學生創新能力的培養,其關鍵是要培養學生對科學的熱忱[6]。藥學綜合設計性實驗屬于一種基于能力的教學模式,它不是簡單地、機械地將幾個驗證性實驗組合到一起,而是以“藥”為本,將藥劑學、藥物分析學、藥物化學等多學科實驗教學內容有機整合,建立的一體化多層次的實驗教學體系。藥學綜合設計性實驗應作為一門獨立的本科課程來開設,學生對本專業應有一個全面的、系統的認識,能夠掌握和綜合運用各種實驗技術,既能從事藥物生產、檢驗,又能進行新制劑的研發,培養學生對科研的興趣和創新思維,而不僅僅是教會學生一些實驗原理和實驗操作。
3.2完善教學管理制度
綜合設計性實驗的開展對實驗平臺和教學管理都提出了新的要求。傳統教研室管理模式下的實驗室運行,對綜合設計性實驗的設計和開展帶來了諸多阻礙,包括重復建設、功能不全、分散閑置和資源浪費等。教學管理制度的改革與完善,是實驗教學改革順利試點及推廣運行的保障。綜合設計性實驗需要學校教學主管部門牽頭,以學院學術委員會、教授委員會為主要決策機構,專職科室作為協調維護運行機構,統籌實驗教學資源,合理安排系統規劃,避免資源浪費。要建立適應綜合性實驗教學的管理制度,積極探索適合本專業實驗教學的新型管理模式與考評獎勵機制,鼓勵更多優秀教師加入實驗教學團隊。
3.3提高師生的綜合素質
一方面,綜合設計性實驗教學要求教師自身要具備良好的創新思維,能夠接受新的教學理念,為學生設計更好的學習方法[7],教會學生如何自主學習,有較高的指導和凝聚學生的能力;進行傳統實驗教學的教師,通常其教學專業性較強,更看重專業知識的傳授,與學生之間的互動較少,加之現有管理體制對教師在該方面發展的激勵和培養不足,真正滿足綜合設計性實驗教學要求的師資較為匱乏。另一方面,綜合設計性實驗教學要求以學生為本,更看重學生自主解決問題的過程,屬于一種基于能力的教育(CBE),因此也就要求學生更加勤奮,能夠主動學習,主動去尋找問題的答案[8];傳統實驗教學中,學生主要進行驗證性實驗,不能充分參與實驗內容的設計,學生對教師過于依賴,缺乏自主動手解決問題的能力,不利于學生獨立性的培養。因此,綜合設計性實驗教學要求教師和學生均要加強自身綜合素質的培養,這種培養需要經歷一個長期的過程。
3.4優化整合教學資源
實驗教學資源建設是開展綜合設計性實驗的基礎條件。除了加大實驗儀器的引進,師資隊伍和實驗項目建設同樣重要。要保證實驗開展所需的場地、經費投入,保障實驗運行的師資、技術人員、管理人員到位。藥學院校應統籌協調,調集各學科、各教研室、學科組優秀教師加入,對教師進行統一管理和有計劃的業務培訓,研究實驗設計的思路和實驗開展的可行性,確定實驗選題。實驗項目由各學科組教師提交項目申報書,給出實驗題目及實驗大致流程,通過學院組織的學術小組反復研討,對其開設的必要性與可行性進行評估,給出建議進行完善。同時,教學大綱的編寫,教學任務的設置,綜合設性實驗用儀器、低值易耗品等的申報等,也需妥善管理。新開設的實驗項目,應首先選拔學有余力的高年級學生開展推廣試點教學,總結經驗,再進一步向所有學生開放。
3.5更新教學方式與教學內容
當代科技與醫藥行業飛速發展,新技術新知識層出不窮,需要教師適時調整教學方式與教學內容,與時俱進[9]。他們要積極使用現代化教學技術,開展網絡實驗理論教學,設置虛擬仿真教學進行驗證性實驗等。他們也可運用以問題為導向的教學模式(PBL),提高學生學習積極性,培養學生創新思維能力、動手能力和綜合運用知識解決問題的能力[10]。要加強實驗理論的研究,加強理論教學與實驗教學的結合,包括基本的實驗理論知識、實驗原則等,這是加強學生實驗水平和科學素養及創新能力培養不可或缺的重要環節。在教學內容方面,融入國際藥學發展的最新研究成果,把新技術、新劑型和新工藝等內容加入教學大綱,以開闊學生視野,讓學生真正掌握最新知識和最前沿的實踐技術,培養學生創新思維和綜合素質。
3.6改進考評機制
目前對學生實驗的考評方式不夠完善,重結果而輕過程,沒有全面反映學生實驗態度、實驗主動性、實驗操作的規范性等多方面的情況。此外,當前的考評方式對實驗理論的考查也不夠重視,導致學生有時候雖知道如何做,卻不知道為什么要這樣做,更不知道所用實驗儀器的工作原理,不利于學生融會貫通、舉一反三。因此完善實驗考評機制,要一改以往以實驗報告定終身的考核模式,根據實驗開展的具體情況,結合形成性評價進行考核,科學地反饋實驗教學質量。這不僅需要對實驗結果和實驗報告進行評價,更需要結合學生的小組討論情況、實驗操作過程、實驗成敗分析以及基于實驗理論提出的實驗改進措施等進行綜合評分,從而對實驗教學效果進行更為全面和客觀的評價。
4結語
當前,藥學教育需要轉變教學觀念,以樹立創新型、應用型人才為培養目標,注重對學生創新能力的培養而不只是知識的灌輸。綜合設計性實驗注重學生綜合素質的培養,可極大地提高學生的知識運用能力和科研思維,增強學生的團隊精神與合作意識。綜合設計性實驗的建設對于加大教學經費投入、加強教學實驗室建設和師資隊伍建設以及教學管理的改革也有著極大的推動作用,因此值得向其他專業實驗教學推廣。在綜合性實驗開展過程中,要積極發現問題,總結經驗,適時改革教學方式和教學內容,從而獲得最佳的實驗教學效果。
作者:劉浩 葉云 李祥 屈坤燕 單位:西南醫科大學藥學院