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摘要:培養藥物化學實驗能力是應用型本科院校在新時代培養高素質應用型人才的重要途徑。傳統教學體系不適應制藥行業的發展形勢,導致學生的實驗能力存在多種問題。為了加強實驗教學,提高實驗教學質量,需要提高實驗地位、建設一流的實驗教師隊伍、更新實驗課內容、改進實驗裝置、改進考核體系、引入現代測試方法。
應用型本科院校重在“應用”二字,要求在新時代滿足和適應經濟與社會發展需要,培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才。從教學體系建設體現“應用”二字,其核心環節是實踐教學[1]。對于制藥工程專業而言,一定要構建適應現代制藥行業發展需求、培養學生動手能力和專業素養的培養體系和課程體系。在制藥工程專業的課程體系中,藥物化學屬于專業核心課程,致力于用化學的方法和角度研究化學藥物的化學結構、制備原理、理化性質、體內代謝、構效關系、生物活性以及新藥研發。藥物化學是一門實驗性的學科,其實驗課與理論課一樣,都占有相當重要的地位,理論知識來源于實驗,而實驗是對理論知識的驗證、補充和延伸[2]。所以,培養藥物化學實驗能力至關重要。新鄉學院是一所公辦的應用型本科院校,其藥學院的制藥工程專業是河南省唯一獲批的國家級一流本科專業建設點,于2018年通過教育部專業認證[3]。扎實推進一流本科專業的內涵式建設永遠在路上。培養藥物化學實驗能力成為培養應用型人才的重要抓手。為了加強實驗教學,提高實驗教學質量,十年前新鄉學院就采取了對藥物化學實驗課進行獨立考核的措施,對實驗課的內容和開展方式進行了探索,涉及到教學目標、教學內容、教師指導、實驗考核與管理等方面[4]。歷經幾年的時間,有明顯的成效,但仍有不少方面有待于進一步完善。作者根據多年的藥物化學教學和科研經驗,將一些淺顯的看法分享給大家,供大家討論、參考和批評指正,共同促進藥物化學實驗能力的提高。
1加強頂層設計,提高實驗地位
由于長期以來形成的重書本、輕實踐,習慣于照本宣科,甚至害怕進實驗室做實驗的傳統習慣,在領導、老師和學生當中都有不同程度的存在。比如理論課往往要求由高級職稱的教師擔任,而實驗課無此要求,講師或助教均可擔任[5]。這種輕視實驗地位的思想也會傳達給學生,讓他們認為“照方抓藥”、程序性地做一遍就算完成任務。這樣“教”、“學”,會造成學生實驗能力差,參加工作以后,不能很快融入企業的技術人員隊伍,考入研究生的學生,不能很快開展科學研究。實驗能力差還體現在實驗基本操作不夠規范,缺乏良好的習慣,欠缺實驗研究與改進方面的能力。所以,想提高學生的實驗能力,一定要加強頂層設計,提高實驗課的地位,配備一流的教師隊伍,增加實驗課的課時,嚴格考核體系和過程評價,這樣經過多年的努力,才可能逐步改善現有問題,更好服務于應用型本科院校的人才培養。
2建設教師隊伍,引入企業人才
在提高實驗課教學質量的諸多因素中,教師的主導作用是關鍵因素,起著決定性的作用。大型企業的專業人員技術奮戰在行業一線,對市場需求的技術非常敏感,對市場、成本、設備、原料等因素有很深的了解,掌握全鏈條的實驗技能,同時,在工作實踐中積累了豐富的經驗,這些經驗恰恰是高校教師不具備的[6]。為了強化學生的實驗能力,將一線的企業技術人員引入實驗教師隊伍。當然,受制于各種因素,也不用企業技術人員全流程地參與實驗。筆者建議,綜合性和應用性強的實驗,可以由企業技術人員參與實驗的設計、講解、操作演示和成績評價。企業技術人員加入實驗教師隊伍,還可以使學生的思維方式與生產實踐深度融合,開闊學生眼界,有助于引導學生培養專業技能,促進就業。
3更新實驗內容,滿足行業需求
以培養目標確定實驗內容,既要訓練操作技能,也要體現專業素養。同時,要注意以下問題:(1)增強學生的成本意識。在實驗中,試劑的投加量、催化劑的種類、助劑的量、收率等要納入評價的因素,還要培養學生節能、高效、綠色合成的理念,增強學生的成本意識。(2)從企業一線未解決的問題中吸收實驗題目。尤其是綜合性的實驗設計,要增加難度,可以適當從企業一線未解決的問題中選擇題目,經過改造以后作為實驗內容。也可以通過設計不同實驗題目,要求學生自己設計實驗方案,通過實驗來驗證其可行性。(3)處理好驗證性和綜合性實驗的關系。(4)處理好常量和微量實驗的關系[7]。化學實驗的微量化代表了藥物化學實驗改革的一種趨勢,而這一訓練易與現代科研接軌。在以合成藥物分子為目標的實驗中,要有一定的投加規模,以能夠更好地得到準確的實驗參數。驗證性的實驗,可以適當采用微量實驗,以節約成本。
4改進實驗裝置,緊跟行業前沿
教材只提供一種實驗裝置,為使學生加深理解實驗原理與實驗方法和裝置的密切結合,培養他們如何根據某一實驗原理,設計和選用實驗裝置的能力[8]。在實驗課中著重介紹根據某一實驗原理可有不同的實驗裝置,與教材中的相比,有的體現了簡化型,有的體現了代用型,并提出它們的優缺點。這樣,拓展了學生的思路,提高了思辨能力。隨著對教育投入的增加,很多高校購買了先進的現代化設備,更新了傳統的設備,其中還包括了很多數顯的、全自動化的設備,用于學生實驗。這在一定程度上會帶來學生依賴設備,不能對實驗原理有充分地理解,更不能在實驗中對設備進行思考和改進,所以要審慎地對待這些新設備。在一些制藥企業的研發室里,也開展了各種實驗,服務于生產一線、產品研發、技術革新和員工培訓等,他們的設備具備高效、精準和實用的特點。所以,要吸收企業研發室實驗設備的優點,緊跟行業前沿,提前使學生接觸和使用到這些設備,提前培養制藥企業和行業需要的實驗能力。
5增加過程評價,培養學生能力
能否準確、嚴格地考核學生的實驗課成績是直接關系到能否有效調動學生的實驗積極性,使他們牢固掌握和深入理解實驗課中基本操作技能與基本實驗方法,以達到實驗課教學目的的關鍵所在[9]。要考核嚴格化,對每人、每次實驗,要細化評分因素,教師既要勤快,又要嚴格掌握標準。在具備條件的時候,可以設計發散性的實驗方法,提高學生思考能力。要強化實驗結果分析,實驗結束后要注意總結實驗中出現的問題,歸納實驗過程,分析實驗的成功和失敗之處,引導學生進行一系列思考,并找到問題關鍵,必要時候進行分組討論和交流。實驗結果不僅和理論結果比較,全班、全組都可以用來比較,通過大量數據的比較,得出學生操作能力、試劑純度、溫度濕度對實驗結果的影響。
6引進現代測試,緊靠相關標準
現代測試方法已是科研中不可缺少的有效手段。藥物化學實驗以物質的獲得為基礎,而物質的鑒定就依賴于結構鑒定[10]。早期的時候,通過外觀、熔點、沸點、折光率、化學方法等可以對結構進行鑒定。這些結構鑒定手段越來越少地出現在學術刊物中了。所以,隨著社會的發展,藥物化學實驗要引入一些現代測試手段,比如在合成實驗的產品鑒定中,引進紅外、核磁、質譜、單晶衍射和色譜等方法,不但使學生開闊眼界,培養了波譜解析的能力,還能與現代研究方法直接接軌。在以臨床藥物為目標的藥物化學實驗中,不僅要使用現代測試技術,而且要結合行業標準的要求,比如GMP車間、QC體系等,對獲得的藥物分子進行符合行業標準的檢測,比較和行業標準的差距。以上所講,既有近年的實踐經驗總結,也有尚未做到的建議和想法。通過采取這些改革措施,可以有效調動學生的學習積極性,保持良好課堂秩序,認真操作,觀察仔細,并能及時記錄實驗現象與有關數據,能夠主動進行思考,顯著提高實驗能力。
參考文獻
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作者:夏然 孫莉萍 楊玉萍 趙威 豐貴鵬 徐紹紅 單位:新鄉學院