面向創新型人才培養的有機化學教學改革研究*

季 紅，張建業，陶移文，張 超

(廣州醫科大學藥學院，廣東 廣州 511436)

創新型醫藥學人才是推動我國醫藥產業向創新型發展的關鍵，也是提高醫藥產業核心競爭力的生力軍。高校作為為社會培養優秀醫藥學人才的主要機構，在新形勢下肩負著重要的使命。如何在高等教育中把學生培養成適應社會發展需求的高素質創新型專業人才一直是國內外醫藥學教育工作者最關注的問題。由于醫藥學領域是一個綜合性、交叉性、系統性和實踐性很強的領域，因此，在構建扎實的知識體系、練就過硬的基本技術和實驗技能的基礎上培養學生的創新意識和創新能力是醫藥學教育的核心，也是專業教育教學的難點。

有機化學是醫藥學各專業的必修課程，也是醫藥學領域中的基礎學科，被譽為培養學生創新創業能力的“搖籃”，在醫藥學教育中具有十分重要的作用和地位。作為一門重要的基礎學科，它以化學為基礎，覆蓋了有機化學、分析化學、光譜學和波譜學等方面的基礎知識，是生物化學、分子生物學、醫學檢驗、藥理學、藥物化學、藥物分析、藥代動力學、藥劑學等專業課的重要基礎，具有很強的交叉性和創新性。目前，我國大多數醫藥院校在有機化學的教學中都實行單一的授課式傳統教學模式。教師在有限的理論教學中采用灌輸式教學，而學生則以被動方式接收各類物質的化學結構、理化性質、制備方法和化學反應等枯燥的知識點，結果導致學生容易產生厭學情緒。在實驗教學中，大部分高校都以基本操作性實驗和驗證性實驗為主，學生只需要按照實驗教程的步驟操作即可獲得既定的結果[1]。這種模式下，枯燥繁雜的理論和機械的實驗嚴重影響了有機化學課程的整體教學質量，培養學生的創新能力更加困難。針對這一形勢，結合實際教學經驗，本文對有機化學課程教學改革進行探討。

1 借助教師科研平臺發展科研興趣小組

作為醫藥院校的重要基礎課程，實踐性、應用性強是有機化學課程的特點。為了培養學生的實際操作技能，有機化學課程通常采用理論授課和實驗教學相結合的方式進行。在教授理論知識的同時，開設實驗課可以使學生通過實際操作掌握有機合成、結構鑒定和樣品分析的基本操作和實驗技能，并能進一步加深對課堂所學理論知識的理解。然而，由于教學時數的限制，除去理論課，實驗課給學生提供的實踐訓練課時較少，遠遠不能滿足未來對相關專業人員實踐能力的需要。有限的實驗內容也使學生難以接觸當今有機化學領域的新技術和新儀器設備，更無法深入理解有機化學在生命科學領域所起的重要作用，難以從有機化學的角度出發去解決生命科學領域中的難題。為了解決這些問題，可以利用學生的課余時間，讓學生在了解本校該領域教師的研究方向基礎上，根據學生的興趣組建科研興趣小組，走進實驗室，走進科研[2]。充分利用教師的科研平臺，讓學生參與到具體的科研實驗中，不僅可以鞏固和拓展有機化學的理論和實驗教學，還有利于培養學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力。

在我校有機化學的教學改革中，我們采用了科研興趣小組的模式，吸納本科生進入各個與有機化學最緊密相關的科研平臺，讓教師和他們指導的研究生在課堂外指導本科生參與科研實驗。學生利用課余時間和寒暑假開展感興趣的實驗，獲得了遠比實驗課更多的動手機會，從中不僅鍛煉了動手能力，也激發了他們進一步深入學習的熱情和動力[3]。經過一段時間的參與和鍛煉，多名學生已深入到各個方向的科研領域，成為了教師或研究生們備受歡迎的科研小助手，形成了良好的學習氛圍。

2 創設開放性實驗

根據學生對理論知識的掌握情況，面向不同層次的學生開設開放性實驗[4]。學生可以利用課余時間，針對自己在學習或實驗中的薄弱環節，預約到開放性實驗室進行自主式實驗，既可以通過重復實驗課上的操作鞏固實驗教學內容，也可以開展開放實驗室提供的實驗課以外的實驗項目，在實驗教學內容的基礎上進一步拓展，全方位提高學生的實驗技能。對實驗課以外的實驗項目，在實驗前一周學生將接到查閱文獻的任務，讓學生自己通過使用數據庫查閱相關文獻，設計不同的實驗方案，并了解實驗中需要用到的試劑的性質、儀器使用方法等[5]，然后對各方案進行比較，論證其可行性，最終選出最優的實驗方案，然后在預約的時間進行操作。

在創設開放性實驗室以來，我院在不同層次開展了十多種不同類型的實驗，其中包括基本操作型實驗、驗證性實驗和探究性實驗。學生可以自主預約熔點和旋光度的測定、常壓蒸餾和沸點的測定、紙層析和薄層層析、分液漏斗萃取以及重結晶等實驗進行基本操作的加強和鞏固，也可以預約從茶葉中提取咖啡因、制備甲基橙等驗證實驗進一步提高自己的實驗技能，還可以預約開展乙酸丁酯的制備、呋喃甲酸和呋喃甲醇的制備等探究性實驗，通過自行查閱資料確定不同的實驗方案，并對可行性好的方案進行嘗試，對比實驗結果，從而提升自身的綜合實踐技能。目前，有80%以上的學生進入開放性實驗室。通過這種方式，大大提高了學生的基本操作技能。許多學有余力的學生通過參與實驗課以外的實驗項目，拓展了自己的動手能力。近年來，多名學生在從校級到國家級的各級實驗技能大賽中脫穎而出，獲得了多個獎項。

3 提供科研創新機會

學生在掌握了基本知識和實驗技能的基礎上，通過科研導師的引領，讓他們了解到他們感興趣的研究領域的前沿工作以及解決難題的思路、方法和技術[6]。通過查閱資料、分析歸納，撰寫相應的綜述，為下一階段的科學研究打下堅實基礎。隨后，學生可以相對獨立地設計課題，并提出解決科研問題的新思路，進而將其付諸實踐，最終推進課題進展。通過這個過程，調動學生學習的主動性、積極性和創造性，激發學生的創新思維和創新意識，掌握思考問題、解決問題的方法，提高創新能力和實踐能力[7]。

在我院的教學改革中，科研導師會首先要求學生重復文獻或課題組里前人的相關實驗，考察其對科學研究所需的基本技能的掌握情況。同時，讓學生繼續查閱大量相關文獻，從中體會生命科學與有機化學之間的聯系，激發他們用所學的有機化學知識，嘗試解決研究中遇到的問題。此后，科研導師將設計較簡單的實驗內容，培養學生進行獨立的科學研究，學習解決問題的思路。具備這些能力之后，學生就能相對獨立地開展科研實驗，完成自己負責的項目。目前，申請從校級到國家級的各類大學生創新創業項目的學生逐年遞增，多個大學生自主立項的項目獲得了資助。實踐證明，經過科研創新訓練的學生思路越來越開闊，會主動尋找自己的研究目標，迫不及待地投入到科研活動中，并從中體會到學習和科研的快樂。

科研興趣小組、開放性實驗以及科研創新拓展了常規課堂教學和實驗教學的知識。根據自己的學習層次和水平參與到不同類別的活動中，使學生對基本原理和基礎知識的印象更為深刻，理解更加透徹。通過這些訓練，他們不僅能用科學的思維方法去解決有機化學的知識難點，還涉足了自己感興趣的研究領域，極大地激發了學習熱情，很好地發揮了學習的主觀能動性。此外，通過科研文獻的查閱和廣泛閱讀，逐級系統的科研訓練，學生的創新思維能力、嚴謹的治學態度以及分析問題和解決問題的能力都得到了極大的提高。因此，這些改革措施成為了醫藥院校培養創新型人才的有效途徑。