藥學(xué)專業(yè)自主設(shè)計性實驗的構(gòu)建與實踐

廖昌軍，應(yīng)雪，張仲林，尤思路

（成都醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院，四川 成都)

一 引言

2015年，國家作出建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科重大戰(zhàn)略決策，確定了五項基本任務(wù)，其中一項就是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，因此全國各大高校都進(jìn)行了深入的改革與實踐，出現(xiàn)了科教融合的概念[1-3]。對標(biāo)拔尖創(chuàng)新人才需要具備責(zé)任擔(dān)當(dāng)、創(chuàng)新人格、想象力、好奇心和批判性思維等五項素養(yǎng)，實驗研究作為藥學(xué)學(xué)科進(jìn)行科學(xué)探索的基本方式，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面有著其他教學(xué)手段無法替代的作用[4]。

近十年來，我校前期進(jìn)行了藥學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)改革與實踐，隨著實驗教學(xué)改革的不斷深入，課程內(nèi)容中以非常成熟的藥物為模型建立的綜合性實驗內(nèi)容，操作過程涉及的陳舊低端的儀器設(shè)備，滯后于行業(yè)技術(shù)發(fā)展，不能滿足行業(yè)需求，實驗過程中學(xué)生缺乏獨立自主思考，極大地束縛了學(xué)生的創(chuàng)造性和自主性，不利于拔尖創(chuàng)新藥學(xué)人才的培養(yǎng)[5,6]。藥學(xué)設(shè)計性實驗的特點在于涉及多學(xué)科知識單元，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案，綜合運用多種實驗方法和技術(shù)進(jìn)行自主性實驗，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，滿足學(xué)生好奇心，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和批判性思維。基于上述原因，我校和全國各大高校一樣，進(jìn)行了大膽的探索與實踐[7-15]，構(gòu)建了科教融合的多學(xué)科交叉設(shè)計性實驗，以滿足當(dāng)前拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求。

二 設(shè)計性實驗的改革與實踐

（一） 設(shè)計性實驗課程設(shè)置

設(shè)計性實驗教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效實踐途徑，開展好設(shè)計性實驗教學(xué)是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵，合理的課程設(shè)置是設(shè)計性實驗得以順利開展的基礎(chǔ)。在前期改革的基礎(chǔ)上把藥劑學(xué)等7門藥學(xué)專業(yè)課程實驗內(nèi)容，整合成獨立設(shè)置的《藥學(xué)專業(yè)實驗》。在《藥學(xué)專業(yè)實驗》常規(guī)實驗項目和多學(xué)科交叉的綜合性與設(shè)計性實驗項目，分別進(jìn)行設(shè)計性實驗教學(xué)的改革與實踐，具體改革內(nèi)容見表1。

表1 藥學(xué)專業(yè)實驗課程開展設(shè)計性實驗教學(xué)情況表

（二） 實踐教師團(tuán)隊建立

教師隊伍在實驗教學(xué)改革和實施中起著關(guān)鍵作用。根據(jù)設(shè)計性實驗多學(xué)科交叉和學(xué)生自主設(shè)計實驗方案等特點，在學(xué)院各學(xué)科組篩選熱衷于實踐教學(xué)，有科研課題和教學(xué)改革項目完成經(jīng)驗的資深教師，投身于實驗教學(xué)改革與實踐中，組建設(shè)計性實驗教學(xué)團(tuán)隊，該團(tuán)隊具備帶教多門學(xué)科實驗教學(xué)內(nèi)容的能力,為設(shè)計性實驗的順利開展提供了師資保障，為創(chuàng)新性人才培養(yǎng)提供較高的起點和指導(dǎo)。

圖1 設(shè)計性實驗教學(xué)團(tuán)隊人員職稱結(jié)構(gòu)圖

（三） 常規(guī)實驗項目開展設(shè)計性實驗改革與實踐

常規(guī)實驗是指實驗課程中所包含的驗證性和綜合性實驗，這些實驗項目在實驗教學(xué)中所占的課時比例較大，對學(xué)生實踐動手能力培養(yǎng)起著重要的作用。本項目在設(shè)計性實驗教學(xué)改革與實踐中，針對實驗因素和條件等對實驗結(jié)果的影響，讓學(xué)生進(jìn)行多因素試驗設(shè)計。在基于常規(guī)實驗的設(shè)計性實驗教學(xué)中，充分挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，讓他們有新發(fā)現(xiàn)、新思想、新方法。部分常規(guī)實驗開展設(shè)計性實驗實例見表2、表3。

（四） 多學(xué)科交叉設(shè)計性實驗構(gòu)建與實踐

通過前期常規(guī)實驗項目中開展的設(shè)計性實驗教學(xué)，學(xué)生的思考與實踐能力得到了初步的培養(yǎng)和發(fā)展，具有了一定的創(chuàng)新思維能力，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行多學(xué)科交叉設(shè)計性實驗的學(xué)習(xí)與設(shè)計。內(nèi)容根據(jù)新藥研發(fā)的一般流程進(jìn)行構(gòu)建，結(jié)合教師發(fā)表的科研論文、專利等成果選取模型藥物，將藥物的研究與開發(fā)有機(jī)整合到藥學(xué)專業(yè)多門專業(yè)課程內(nèi)容，形成多學(xué)科交叉的設(shè)計。通過多學(xué)科交叉設(shè)計性實驗教學(xué)，進(jìn)一步鞏固和發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)查閱、論文撰寫、分析和解決問題的能力，為畢業(yè)專題研究、繼續(xù)深造或就業(yè)打下堅實的實踐技能與創(chuàng)新思維基礎(chǔ)。多學(xué)科交叉設(shè)計性實驗實例見表4、表5。

表2 不同抗氧劑及其用量對維生素C注射液質(zhì)量的影響實驗設(shè)計

表3 冷卻時間和溫度對對乙酰氨基酚栓劑含量測定影響實驗設(shè)計性

表4 白藜蘆醇制劑研究與開發(fā)設(shè)計性實驗實例

表5 氨茶堿制備及藥理學(xué)評價設(shè)計性實驗實例

三 設(shè)計性實驗的實施效果

（一） 設(shè)計性實驗教學(xué)的實施

常規(guī)實驗項目的設(shè)計性實驗教學(xué)，通過給學(xué)生明確實驗?zāi)康暮吞峁﹨⒖嫉挠绊懸蛩睾螅瑢W(xué)生在課前根據(jù)實驗?zāi)康暮陀绊懸蛩剡M(jìn)行多因素實驗方案設(shè)計，在課堂實驗中實施。多學(xué)科交叉的設(shè)計性實驗項目，依托教師科研成果確定模型藥物，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗方案。具體實施步驟如下: ①教師講解制劑研發(fā)的基本思路，讓學(xué)生明確設(shè)計性實驗開展的大致實驗流程。②根據(jù)老師提出的問題和實驗題目，每個實驗小組做好分工：實驗開展前查閱文獻(xiàn)和專利等相關(guān)資料，并根據(jù)實驗室條件將文獻(xiàn)或者專利中研究方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化，小組成員匯總形成可行的實驗設(shè)計方案，統(tǒng)計實驗過程中需要的儀器設(shè)備和試劑耗材清單，帶教老師根據(jù)實驗方案、評分細(xì)則對學(xué)生提交的設(shè)計性實驗方案進(jìn)行評閱，提出修訂意見，學(xué)生根據(jù)老師的意見完善實驗方案。③老師根據(jù)學(xué)生提供的儀器設(shè)備和試劑耗材清單發(fā)放實驗所需試劑、耗材、儀器設(shè)備以及實驗動物等。④學(xué)生按照課程授課計劃和完善后的實驗方案開展實驗研究，實驗室對參加設(shè)計性實驗教學(xué)的同學(xué)全天開放，除正課時間外，學(xué)生可以在規(guī)定的截止時間內(nèi)，實施設(shè)計性實驗，每次實驗結(jié)束需做好實驗原始記錄并請帶教老師簽字確認(rèn)。⑤學(xué)生完成實驗得到結(jié)果，對實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行分析、總結(jié)，按照規(guī)定格式，撰寫實驗研究報告，提交給帶教老師。⑥帶教老師根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生提交的實驗研究報告進(jìn)行評閱。

（二） 設(shè)計性實驗教學(xué)效果

1.提高師生綜合素質(zhì)

開展的設(shè)計性實驗教學(xué)，貫穿于實驗課程教學(xué)的多方面與全過程，由淺入深，長時間多輪次開展以學(xué)生自主設(shè)計為主的實驗研究，著重在實踐中解決問題的過程能力培養(yǎng)。設(shè)計性實驗教學(xué)對學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的主觀能動性和創(chuàng)新思維提出了更全面的要求，同時，對教師綜合能力包括自身知識儲備、實驗帶教能力、科研能力等也提出了更高的要求。

2.豐富實驗教學(xué)內(nèi)容

將教師科研課題的研究內(nèi)容和取得的專利技術(shù)成果科學(xué)合理地轉(zhuǎn)化為專業(yè)實驗教學(xué)項目。在課堂教學(xué)中，教師對自己的科研成果進(jìn)行舉例講解，豐富授課內(nèi)容，訓(xùn)練學(xué)生思維方法，引領(lǐng)學(xué)生接觸學(xué)科發(fā)展的前沿領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，保持實驗項目的先進(jìn)性，提高專業(yè)實驗教學(xué)質(zhì)量，從而達(dá)到培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的教學(xué)目標(biāo)。

3.實現(xiàn)“教學(xué)與科研相長”

教師把科研成果應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中去，用實例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，增強(qiáng)學(xué)生科研意識。學(xué)生課外也積極參與到教師的科研項目中去，用自己所學(xué)知識與課程中培養(yǎng)的創(chuàng)新思維幫助促進(jìn)教師科研成果的產(chǎn)出。教學(xué)和科研工作有機(jī)結(jié)合，學(xué)生本科階段人才培養(yǎng)與教師科研成果產(chǎn)出二者相輔相成，共同促進(jìn)，形成良性循環(huán)。

四 結(jié)語

在常規(guī)實驗教學(xué)項目中開展設(shè)計性實驗教學(xué)，啟發(fā)和初步培養(yǎng)學(xué)生探究精神和創(chuàng)新思維，而后充分發(fā)揮科研的引領(lǐng)作用，將教師科研論文和專利成果轉(zhuǎn)化為多學(xué)科交叉的設(shè)計性實驗，循序漸進(jìn)，由淺入深，將學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿于實驗課程教學(xué)的全過程。用科研成果更新實驗教學(xué)知識體系、補(bǔ)充豐富教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)實驗教學(xué)方法、提高教師教育教學(xué)水平，實現(xiàn)以研促教，科教融合的目標(biāo)。通過課程內(nèi)容整合、教學(xué)方法改革、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、師資隊伍構(gòu)建等，打造實驗教學(xué)金課，助力學(xué)校“雙一流”建設(shè)，實現(xiàn)藥學(xué)專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)。