1、药物化学探究性实验教学模式的探索谢媛媛，施湘君，陈志卫，苏为科 （浙江工业大学，浙江 杭州 310014）摘 要 药物化学是药学专业的必修课，文章分析了现有药物化学实验教学中存在的局限性，改革传统的药物化学实验教学方法和内容，增加探究性实验项目和内容，改革实验成绩评定体系。实践证明，药物化学探究性实验教学模式不仅提高了学生的学习热情和主动性，同时还培养了学生的自学能力、创新思维和创新能力。关键词 药物化学；实验教学；改革；创新能力药物化学是一门建立在多种化学学科、医学和生物学基础上，发现与发明新药、合成化学药物、阐明药物化学性质、研究药物分子与机体细胞（生物大分子）之间相互作用规律的综合性学科
2、，是药学专业重要的专业基础课。药物化学与化学、医学、生物学等学科相互交叉渗透，内容繁多，具有很强的理论性和实践性，学生普遍反映学习难度大，很难适应。但是，现有的教学体系过于强调理论知识的教学，而忽视了实验教学方法的改革。药物化学实验教学是药物化学课程的重要组成部分，对培养学生的基本技能、创新意识、动手能力、分析问题和解决问题的能力有着不可替代的作用。在传统的实验教学中，从实验仪器的准备到实验方法的确定，基本上都是由教师事先安排好，学生只是被动的接受和效仿，不利于学生创新性、自主性的培养。而目前关于药物化学实验教学方法改革的研究还比较少 1-6，为此，我们对药物化学实验教学模式进行了改革，将现代
3、化教学理念和创新能力培养相结合，注重学科之间的联系，强调以学生为主体，加强学生动手能力的培养，形成了具有特色的实验教学新体系，并取得了一定的成效。一、药物化学探究性实验教学模式的构建1. 改进教学理念教学活动中最基本的要素是教师和学生，教师和学生角色扮演的好坏直接决定了教学活动的效果。传统的验证性教学过程以教师和教材为主体，是一个以教师为中心的静态、封闭的教学过程。而探究性实验教学是要让学生根据已有的知识和技能，在假设的指导下获得推翻假设或支持假设的科学证据，达到验证假设目的的科学活动过程，该过程是学生主动参与的动态教学过程。在实验教学中必须发挥学生的主体性作用，教师则起到指导性、监督性的辅助
4、作用。要充分发挥学生在教学活动中的主动性、自主性和创新性，鼓励学生在教学活动中发现问题、解决问题，只有这样，才能更好的实现探究性实验教学的目的。2. 改革教学内容现有的实验教学主要是验证性实验，从实验仪器的准备到实验方法的确定，基本都是教师事先安排好的，学生做实验通常都是“被实验”，而非主动探究。长此以往，学生会丧失对实验的兴趣和乐趣。相比验证性实验而言，探究性实验不仅强调学习的过程和自主探究的统一，而且更加注重学生对实验过程的参与和理解，更有利于培养学生的独立工作和解决问题的能力。但是，笔者在多年的实践中发现，验证性实验因其封闭性、严谨性的特点在学生基本技能的培养方面也具有不可忽视的作用，因
5、此，我们在实践中保留少量的验证性实验，增加大量的探究性实验，将二者有机结合，设定药物化学的实验内容。在做基础验证性实验时，不仅按照教科书上的要求实验，而且还应鼓励学生使用非“经典条件”，观察实验变化，学会如何设计简单实验去发现人为影响因素造成的错误是什么，在实践中加深对所学知识的理解。在进行探究性实验时，指导教师可结合自己的科学研究课题，给学生安排一些实验课题，让学生根据所学的理论知识和方法，自己去想、去发现问题、解决问题。例如，在做最经典的阿司匹林的合成实验时，并不仅仅局限于照章（教材）操作，而是在实验之前就向学生提出相关问题：阿司匹林是哪类药物？有哪些新用途？理化性质如何？阿司匹林的合成路
6、线有几条，每种方法的优缺点是什么？实验中会生成什么副产物，如何控制反应的进行，提高产物的收率？怎样提纯产品？让学生带着问题去查阅文献，提出实验方案，阐明实验原理、理论依据及具体实验步骤，论证可行性，并对实验细节及注意事项进行补充，集思广益，使实验方案更加完善，在老师的指导下确定最后的实施方案。通过这样的过程，充分调动学生的主观能动性，培养学生的创新思维及独立思考，分析解决问题的能力。3. 培养学生查阅文献的能力阅读科技文献是专业人员了解工作进展不可缺少的基本手段，药学专业的学生毕业后将从事多种行业，也需要查阅各种各样的资料，了解并掌握文献查阅基本技能不仅可以培养、锻炼学生的创新能力和综合素质，
7、更可以为他们今后在职业生涯中的发展奠定坚实的基础。文献查阅的方法主要有两种，一种是人工查阅，即通过纸质论文进行查阅；另一种就是利用网络资源进行文献查阅，如利用学校的数字资源系统（中国学术期刊全文数据库、维普全文数据库、ACS、RSC、John Wily、SciFinder Scholar 、ISI of knowledge、Springer Link 、Elsevier ScienceDirect等）查阅，或直接用Google 等搜索引擎搜索。这些利用网络进行检索的活动主要是通过输入所要查阅文献的题名、关键词、作者、单位等即可查到相关的文献。在查阅资料时还有一些方面需要注意：其一是关键词的选择
8、，如果关键词选取不恰当会导致资料查不到或无效资料太多；其二是需要搜集正、反方面的资料，这样才能对实验方案的设计有所帮助。4. 注重人文精神的渗入教育在实施实验教学的过程中，实验指导教师的一言一行都会对学生起到非常重要的作用，因此，指导教师应注重培养学生严谨求是的科学态度，培养学生的创新探索精神，提高学生的动手能力和实践精神，培养学生良好的心理素质和科学素质，训练学生坚强执着的意志力，强烈的责任心和团队精神，提升学生的科学思维方法。5. 重视实验后的总结实验结束后要重视总结，在我们的实验教学活动中，主要通过以下几个环节来实施。首先，学生需要对探索过程进行反思、归纳整个实验过程，分析实验的成功之处
9、和失败之处。其次，每个学生完成自己的总结，进行分组讨论和交流，然后指导教师组织Seminar，要求每组派一个代表在限定的时间内，将研究成果（实验过程、发现的问题、解决的方法及感想和体会）用多媒体的形式向其他学生和老师进行汇报。指导教师和其他同学可以进行提问，并就不完善的地方提出改善建议和意见。最后要求学生撰写研究论文，指导教师应认真评阅学生上交的研究论文，并就存在的问题及时和学生进行有效的交流。6. 完善实验成绩的评定制度目前验证性实验的评分标准主要是按照学生上交的实验报告作为评分标准，而不能对学生在实验中的科学素质等因素进行准确有效的评价。对于探究性实验而言，评分标准则变为小组和个人相结合，
10、指导教师在评分中主要是考察实验方案设计的是否合理、研究思路是否具有创新性，和团队其他成员之间的合作交流能力。即使有的学生实验并没有达到要求，但如果他具有创新的思想，也会给他较好的成绩。个人与小组相结合的新型评价体系，不仅考察了学生的个体操作技能，还考察了学生的科学精神、创新思维和分析问题、解决问题的能力，可以更好的帮助学生认识自我，建立自信。7. 注重实验室管理体制的同步改革实验教学是一个复杂的系统，既包括以实验室硬件为依托的条件系统，又包括以教学活动为中心的过程系统及以上述两个系统为对象的实验教学管理系统。其中，条件系统是基础，过程系统是主体，管理系统是保证，实验教学的质量完全建立在各个子系
11、统工作质量的基础之上。所以，要保证实验教学的质量，就必须进行实验室管理模式的同步改革，整合实验室资源。首先，进行资源整合，创建实验中心。将原来分散的实验室和实验内容进行统一安排，实验中心由三个层面共同构成，即基础实验室、综合实验室、创新实验室；其次，改进实验内容。减少验证性实验所占的比重，增加综合性、设计性、探究性实验的比例，促进学生的个性发展，实现因材施教；第三，实现实验室的灵活开放。不同的实验室可以根据自己的实际情况选择不同的开放形式，如全天开放、定时开放、预约开放、阶段开放等，确保开放实验室的质量和效益；第四，制定规范的实验室开放方法。针对不同的实验室分室，制订相应的实验室开放实施办法和
12、配套措施。第五，指导教师应加强对学生的指导。学生按实验类型和实验要求做好实验准备，设计实验方案，经指导教师认可后才能进行实验。学生在预定时间内进入实验室，按实验室规定领用实验器材和器件，并要在指导教师的指导下按实验操作规程进行实验。第六，实验开放前准备好开放所需的相关材料如实验教学大纲、实验指导书等，并根据教学实际需要和学生预约情况安排实验器材、器件、实验室值班人员和实验指导教师。第七，实验完成后应及时交还实验器材及器件。学生在开放实验室期间，损坏仪器设备要视情况赔偿，仪器附件要自我维修。学生按实验要求撰写实验报告或研究报告等，送指导教师审阅。第八，加强实验室管理人员的责任感。实验管理人员要切
13、实履行职责，尽量为学生提供各种帮助和指导，确保仪器设备的安全可靠，确保开放实验室放而不乱。二、探究性药物化学教学模式的实践效果经过多年的教学实践，笔者发现，药物化学探究性实验教学模式改变了学生的学习模式，变被动为主动探究，在药物化学实验教学活动中，有很大一部分的实验都是由学生独立完成的，学生在实验中遇到问题时首先是自己独立思考，解决不了时再请教老师，从而提高了学生的学习热情和学习主动性，培养了学生的自学能力，学生的主体参与意识很强，思维活跃，创造潜能得到了开发，并为终身继续学习打下了良好的基础。药物化学探究性实验教学模式改变了教师详细讲解并示范后学生重复的实验教学模式，这样学生能在实验设计中有
14、一个明确的指导思想，能统筹安排时间，在最短的时间内达到最好的效果。在实验中遇到问题时，需要自己解决，或者和其他同学一起讨论解决，这样不仅可以培养学生解决实际问题的能力，还能培养学生的团队合作精神。迄今，该教学模式对于本科生创新能力和综合素质的培养已取得了显著的成效。 “机械化学方法制备三芳基2-吡唑啉类化合物的研究 ”和“机械化学法辅助提取木芙蓉叶中黄酮类化合物的工艺研究”2项学生科技项目入选了国家大学生创新性实验计划项目。 “手性硫代咪唑啉酮催化剂开发及应用”和“抗禽流感新药T-705 关键中间体合成工艺开发”2项科技项目分别入选了浙江省大学生科技创新性项目和浙江省新苗人才计划。此外，由药学
15、专业学生承担的课外学术科技作品多次获得国家级和省级奖励，如姚臻同学负责的“纸威科技有限公司创业团队”获全国第五届“挑战杯”大学生创业计划大赛铜奖、浙江省第四届“挑战杯”创业计划大赛一等奖。参考文献1 Berg, CAR. Christina, V. Bergendahl, B. et al. Benefiting from an open-ended experiment? A comparison of attitudes to, and outcomes of, an expository versus an open-inquiry version of the same experim
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