文艷霞,李麗娜,肖夢媛,高小紅
(武漢華夏理工學院 生物與制藥工程學院,湖北 武漢 430223)
基礎化學實驗是制藥類專業的必修課,是制藥類應用型人才培養的重要平臺,是一門將基礎理論與實驗技能相融合的綜合性實踐課程,在培養學生科學素養與專業興趣、鞏固理論知識、培養動手實踐能力、發掘學生想象潛力、開發創新能力和綜合能力等方面,是其他教學方式不能替代的[1]。基礎化學實驗為學生本科學習期間的專業實驗課程、畢業論文設計以及繼續深造打基礎,其重要性不言而喻[2-3]。武漢華夏理工學院生物與制藥學院制藥類專業的基礎化學實驗開設已有十幾年的歷史,存在諸多不足,筆者基于制藥類應用型人才培養的需要,經過充分調研,從基礎化學實驗、專業和綜合實驗開設的現狀出發,分析了存在的問題,考察了學生就業狀況和相關院校重點實驗中心的成功經驗,為我院制藥類基礎化學實驗改革提出了較為可行的改革措施。
我院制藥類專業分為制藥工程,藥物制劑和生物制藥三個專業,其中制藥和藥劑所有的實驗都一模一樣;而生物制藥在基礎化學實驗部分與制藥、制劑完全相同。基礎化學有兩種實驗類型:驗證性和綜合性,每門實驗課程有且僅有一個綜合性項目。制藥專業實驗分為藥物合成和中藥提取兩大類;制藥綜合實驗以藥物合成、制劑及分析、中藥提取及精制、生物及微生物實驗等幾大板塊的集合。生物制藥的專業實驗和綜合實驗與基礎實驗相距甚遠。
我院基礎化學實驗存在的問題如下:
(1)基礎化學實驗課中驗證性實驗項目較多,綜合、設計性的實驗很少,對應用性實驗教學重視不夠,學生訓練的機會很少,這種傳統的實驗體系已不能滿足應用型人才培養的需要[4]。 我院制藥類專業五門基礎實驗課程(無機化學實驗,分析化學實驗,儀器分析實驗,有機化學實驗,物理化學實驗)每門課程均有且僅有一個綜合性實驗,其他都為驗證性實驗,對于學生應用型能力的培養不利。
(2)實驗項目的選取偏陳舊。我院基礎化學實驗項目在基礎化學實驗室建立之初就確定了下來,是一些較為經典的實驗項目,已經有十幾年的歷史了,在這過程中,雖然有些老師做過一些實驗教學研究,如本人曾就“有機化學實驗思維能力的培養”[5]、“過程管理在實驗教學中的應用”[6]等方面做過一些探索; 毛淑芳,等[7]則對“實驗課聯網教學模式”有過一些研究,但是對于基礎化學實驗項目的選取及課程改革,一直沒有做過系統研究。而社會在變革,社會對人才的需求也在不斷發生變化,實驗項目地選取及基礎化學實驗課程應該隨之做相應的調整,以適應新形式下應用型人才培養的需要。
(3)“萬金油式”基礎化學實驗。我院所有制藥類基礎化學實驗課時一樣,實驗項目一樣,不分專業,沒有側重。例如生物制藥專業開設的有機化學實驗和制藥工程專業開設的一模一樣,而生物制藥專業沒有開設制藥實驗,這說明有機化學實驗在生物制藥專業和制藥工程專業的重要性明顯不同。因此,不同專業基礎化學實驗各科目應該有所偏重,不能眉毛胡子一把抓。
(4)基礎化學實驗幾門課程之間、基礎化學實驗同專業實驗、綜合實驗之間孤立存在,沒有建立一定的聯系。這樣導致的結果是要么實驗簡單重復,如無機化學實驗中液體固體試劑的取用,分析化學實驗中又重復了一遍;食鹽的提純中減壓過濾操作,在有機化學實驗中又作為一個重要的基本操作來練習;要么是基礎實驗和專業實驗之間脫節。如制藥實驗蘆丁的提取用到的索氏提取操作和薄層色譜,均是有機化學實驗基本操作,有機化學實驗項目卻沒有開設。究其原因還是因為基礎和專業及綜合各自為政,導致知識儲備不完善。
(5)單門實驗課程內容也存在不合理現象。比如有機化學實驗總共開設九個實驗,其中三個基本操作實驗,六個合成實驗。這三個基本操作是蒸餾、熔點測定、重結晶,而在后面的合成實驗中用到的基本操作基本上都是蒸餾和重結晶。這導致的結果是有機化學實驗基本操作知識點少,涵蓋面窄,實驗簡單重復。一些本需要了解熟悉的操作,如水蒸氣蒸餾,減壓蒸餾,索氏提取,薄層色譜等基本操作都沒有練習到。
綜上,為了培養更優秀的制藥類應用型人才,我院基礎化學實驗課程改革勢在必行。
筆者考察了近三年我院制藥類畢業生的就業情況;同時借鑒了國內多所院校的基礎化學實驗課程設置的成功經驗,提出了我院制藥類基礎化學實驗課程改革的措施和方案。
應用型本科人才培養的目標主要是圍繞學科辦學,培養具有扎實專業基礎知識,能夠實際操作的技術人才[7]。作為制藥類應用型人才培養的重要平臺的基礎化學實驗應以“夯實基礎,服務專業,服務社會,培養高素質的應用型人才”為改革的基本原則。
2.2.1 基本操作訓練到位
如溶液的配制,藥品的取用,重結晶,滴定等一定要訓練到位,不能似懂非懂,是是而非。要形成條件反射,一說起來就能隨手拈來。不能使勁回想,才想起“好像做過”。
(1)保證充足的課時。例如我院的分析化學實驗,學時數不少,但實驗項目也不少,每一個實驗項目訓練的學時數就不是那么充分了。可以適當減少實驗項目,以保證學生有足夠的時間練習基本操作。
(2)指導教師講解和監督到位。首先加強實驗指導教師的業務水平。由于各級領導和教師對實驗教學的輕視,認為是個教師就可以來指導學生實驗,導致實驗指導教師隊伍的參差不齊,因此加強實驗教師的業務水平是學生實驗基本操作技能提升的首要工作。其次由于師資力量的不足,一個教師同時指導三十幾個學生,有時候很難兼顧,就會有部分比較“機靈的”學生實驗過程中投機取巧,本來要做三組的實驗,做了一組,其他的編一些數據交給老師檢查以蒙混過關。實驗指導教師在實驗過程中要嚴格要求,做好監督檢查工作。
(3)形式多樣的講解和競賽,鞏固加深學生基本操作技能。積極采用各種教學方式和教學手段,切實提高學生基本操作技能。制作一些小視頻,如規范化基本操作示范、易出錯的操作示范、由于學時不足而沒能訓練的基本操作等;舉辦一些小型的基本操作技能大賽之類的活動,提高學生實驗興趣,從而促進學生對基本操作技能的重視。
2.2.2 基本操作盡量全面點
如我院有機化學實驗的基本操作較上面的三所院校要少,僅有蒸餾,熔點測定,重結晶,分餾,回流,尾氣吸收,減壓過濾,溫度計校正,無水蒸餾,電動攪拌,分液萃取操作等,與專業實驗和工作應用關系比較密切的水蒸氣蒸餾,減壓蒸餾,索氏提取器使用,薄層色譜等知識點沒有涉及。為了適應學生就業面越來越寬廣的需要,在基礎化學實驗中盡量將能訓練到的都給學生練習練習,對學生將來就業是比較有利的。
由于我院基礎化學實驗存在以實驗基本技能訓練及分析基本技術練習為主,與本專業結合不緊密[8]的問題,根據專業特點來確定基礎化學實驗開設的課程及學時數,為培養高素養的專業人才服務。
2.3.1 依然保持原有的五門實驗課程(無機,分析,儀器分析,有機,和物化)不變
原因之一是五門課程是在學生大學學習的不同學期完成,與理論課程銜接較好,符合學生認知的階梯型發展規律,尤其適用于學生認知能力及觀察注意力、思維力處于中等偏下水平的應用型本科學生[9]的特點;二是保持了課程的相對獨立性。既與理論課程保持了一定的聯系,不至于使學生完全脫離理論空談實踐,又有利于根據專業特點靈活調整基礎化學實驗課程的開設計劃。
2.3.2 不同專業開設的基礎化學實驗課程和學時數有所區別
(1)藥物制劑可以適當增加分析化學實驗的學時,減少有機化學實驗的學時。原因是藥物制劑對準確度和精密度較制藥工程要求更高,而這也恰恰是分析化學實驗教學大綱要求的“養成嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的科學作風,培養學生判斷問題、分析問題和解決問題的能力”一致。(2)對于生物制藥專業,可以完全取消有機化學實驗這門課程。原因是因為生物制藥的專業實驗與以有機合成為主的有機化學實驗相距甚遠。切實增加無機化學和分析化學實驗的學時數,減少物理化學實驗的學時數。(3)三個制藥類專業物理化學實驗的應用性都較差,可以砍掉這門課程或減少學時數,把課時放到學生應用較多的無機和分析實驗中。
2.3.3 基礎化學實驗每門課程項目進行適當調整,增設設計性實驗項目
(1)保留經典的、代表性較強的實驗項目,刪掉理論性太強的純驗證性項目。例如有機化學實驗中一些低毒或無毒,安全性較高,難度可控的實驗項目可以保留下來;分析化學實驗中的酸堿滴定等項目也是經典實驗項目,也必須加以保留;無機化學實驗中理論驗證的實驗太多,而應用太少,對我院學生來說,既枯燥又無味,重點是還沒實用價值,應予以刪減。可以借鑒天津工業大學的實驗項目,換一些比較“接地氣”的實驗項目。(2)每門基礎化學實驗課程增加一個設計性實驗項目。增加設計性實驗項目目的是促使學生化被動學習為主動學習,從教師講解到自己尋求解決辦法,培養學生分析問題解決問題的能力。設計性的實驗項目難度適中,偏簡單為宜;來源可以是其他院校應用過覺得不錯的項目,也可以是原來的經典實驗項目進行改編,以設計性項目的形式出現,還可以是學院教師已經結題的比較簡單的科研項目。
2.4.1 善于“拿來主義”
首先,我院經過十多年的發展,師資水平有了較大的提升,教師的科研和學生的畢業論文都緊跟時代發展,具有很強的應用價值,可以選取一部分應用到基礎化學實驗教學中;其次,對于實驗改進的教研性成果也應該積極的奉行“拿來主義”,如本人的“己二酸制備的工藝條件的研究”[10];再次,我院學生“就業大戶”,如藥明康德之類的企業所用的技術員工的培訓教材部分內容也可以應用到我院學生的基礎化學實驗教學中。
2.4.2 新的教學方法和教學手段的運用
隨著網絡的普及,網上課程及遠程教學越來越普及,在基礎化學實驗教學中,要及時改變原有的陳舊的授課模式,將網上教學和課堂教學相結合,更好的上好基礎化學實驗課。
2.4.3 新儀器,新科技采用
隨著社會的發展,新的儀器和新科技層出不窮,尤其是近年來,計算機技術的發展,網絡的全民化和人工智能的應用,大大促進了社會的進步和發展,在基礎化學實驗課程中,可以及時將這些技術應用到實驗教學中。
本文分析了我院制藥類基礎化學實驗開設存在的問題和不足,結合專業實驗和綜合實驗開設的情況、畢業生就業情況及相關院校成功的經驗,提出了全新的基礎化學實驗課程體系。新的課程體系以人為本,夯實基礎,服務專業,服務社會,從訓練基本技能到培養綜合能力,為培養高素質制藥類應用型人才打下堅實的基礎。