药学实验方案范文

时间:2024-03-05 18:08:51

导语:如何才能写好一篇药学实验方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

药学实验方案

篇1

药学专业作为药学知识传播应用和创新的主要教育平台,担负起培养大量药学专门人才的重任。现代医药产业的蓬勃发展和全球药品研发领域的客观现状使得对药物研发创新性人才的需求量大增。因此,高等药学教育发展的方向和目标之一就是实施创新教育、培养创新型医药人才。药学是一门以实践教学为主的学科,药学教学应该紧紧加强实践教学这一学科基石,着力启发学生的创新意识、综合能力和动手能力,造就理论知识扎实适应社会需求的创新型高素质人才。因此,实践教学在药学的专业教学体系中占据相当重要的作用。药物化学的教学内容涉及范围很广,包括了药物的化学结构、中英文名称、理化性质、合成方法、体内代谢、作用机理和构效关系等基础内容,还包括了药物的发现、发展、优化、新理论和新技术、新药研发动向等。药物化学的主要研究内容就是先导化合物的发现及其结构优化,它是新药发现和研究的重要环节,对于药学创新性人才的培养起着至关重要的作用[1]。

药物化学的主要任务就是探索新药开发的途径和方法,创制安全高效的新药,以满足临床的需要。开发有某种活性且有价值的先导化合物,对其结构进行一系列的改造和优化以期创造出疗效较好、毒副作用较小的新药;改造现有的药物或有效化合物以期获得更为安全和有效的药物。故药物化学是一门非常注重实验教学的学科,实验教学不仅是理论教学的重要补充,更是培养学生创新能力和综合能力、提高学生综合素质的重要途径。传统的实验教学的主要形式均是针对药学专业的各门课程的验证性实验为主,在实验过程中学生们按部就班地根据书本上已有的实验步骤和方法去操作,这样的教学形式虽然教授了学生基本的实验技能,但却没有给学生以自我发挥的机会,很容易导致学生主动学习的意识不强,束缚了学生自由思维的空间,不利于创新精神的培养。设计性实验的引入旨在培养学生的综合素质,提高其创新能力和综合能力。

那么如何在药物化学实验中实施设计性实验教学呢?首先,由任课教师给出实验目的及要求,其次,学生通过查阅相关文献自行设计实验方案并开展相关实验操作[2-5]。这是以教师为引导、学生为主体的实验教学方式,需要学生在学习过程中投入更多的精力、发挥更大的主观能动性,教师则需要完成更多的课前准备工作:从课题选择、方案设计、实验准备、实验实施、结果分析等多个环节入手进行准备,充实和完善设计性实验的教学方案。在具体实施过程中,我校选择了药学本科已经掌握了有机合成基本知识的大三学生进行设计性实验教学[6-8]。

1 如何设计课题

1.1 实验课题的选择

如何进行设计性实验课题的选择呢?这首先需要教师完成很多的课前准备工作,譬如原料是否容易获得、实验仪器能否满足、实验操作的难易程度、实验时间的长短、参与人数的多少等,同时还需要考虑学生的基础知识掌握情况、《有机化学》课程的开展情况和学生具体学过了哪些基本操作,在药物化学设计性实验课程中如何从更深的层面来进行研究性学习。

我校学生在已有课程中已经学过有机化学和药物化学的理论知识,在设计性实验课程中选择扑热息痛这一经典的解热镇痛药作为研究对象。针对药物化学专业的基本要求、特点以及设计性实验的题目和内容设计的原则,讨论后提出了《扑热息痛的合成》这个题目和本实验设计的一些基本要求。学生三到四人一组,采取组长负责制,各自选取不同的合成路线来进行方案设计。

1.2 实验方案的设计

在以往的验证性实验中,通常都会给出具体的原料和试剂用量,以及详细的实验步骤,学生只需机械性、按部就班地完成实验操作,即可获得预期的实验结果,虽然学生在实验操作过程中发现的问题教师也都能及时帮助解决,但学生的实验的主动性不能得以体现。

在设计性实验教学中,没有现成的实验步骤供学生参考,实验方案需要学生通过文献调研自行设计,所以首先要培养学生如何进行查阅文献、如何通过整理分析获得所需要的信息。实验方案在很大程度上决定了实验的成败与否。授课教师首先要讲解如何进行专业文献的查阅,并对学生的文献查阅进行指导,譬如可以利用网络搜索工具或现有的图书期刊等,网上资源主要包括一些常用的中英文数据库,如Scifinder和Beilstein检索,以及中国知网、万方、维普、Web of Science、ACS、Elesevier、Wiley-Blackwell等,另外还包括专利文献的检索和获取,二次文献的使用等等。之后每组学生再就各自选题查阅相关文献,对文献进行分类整理并讨论分析。本着节省经费、操作简便、安全无毒的原则,讨论每种合成方法的优缺点及可行性,选定最优的合成路线。接下来就各组实验方案进行组间讨论,教师给予一定的指导,引导学生互相交流、独立思考并如何解决问题。各组学生经过多次组间讨论以及与教师的讨论都可完成实验方案,包括实验题目、目的要求、仪器试剂、实验步骤、预期结果及参考文献等。这种以学生为主、教师为辅的设计性实验教学方式不但提高了了学生学习的主观能动性,而且锻炼了学生查阅文献和分析问题、解决问题的能力,还促进了学生的团队协作精神。

2 如何实施实验

2.1 实验的前期准备

实验的前期准备工作需要任课教师、实验教辅人员和学生的相互配合。学生依据实验方案列出所需设备和仪器试剂等,提前一周递交给实验室管理人员。实验教辅人员再根据学生提交的实验方案准备所需的实验设备和仪器试剂,另外,实验教辅人员还可以指导学生正确使用相关仪器。任课教师需进行预实验,在学生提交的实验方案的基础上,对该药物的合成方法进行全面而系统的检索和总结,找出适合实验室操作的多种合成方法和路线。在预实验的过程中,认真记录实验现象和结果,列出实验的注意事项,并对各条路线的优缺点进行全面的分析,对每步反应做到心中有数,这样才能指导学生进行实验操作。实验前要向学生特别强调安全问题及注意事项。

2.2 实验的具体实施

以“扑热息痛的合成”为例,除了让学生了解设计扑热息痛的一般方法,培养学生灵活运用已掌握的理论知识和实验技能,通过查阅有关资料,自行设计实验方案,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。图1就是学生查阅的扑热息痛的几种常用合成路线及各条路线的优缺点。

具体方案如下:①学生提前一周从网上查阅药物的合成方法,完成相应药物合成方法的综述,并说明现行的工业生产方法,设计出合理的实验室合成工艺路线。②进行组间讨论,方案经教师审阅后,若方法合理,条件具备,学生可按照自己的设计方案进行实验。③学生依据与教师研讨的结果,在一周内写出相关药物的合成方法的具体操作步聚,做出具体的实验方案,包装化学反应方程式,原料的物化常数,原料的配料比,反应所用的仪器设备和辅助材料,反应的装置图,反应的关健控制点,产品纯化的方法,预期的收率等。④要求学生按事先规定的投料比进行实验,仔细观察实验现象,认做好实验记录。⑤实验结果和实验报告作为学生药物化学实验考核的主要指标。

设计性实验教学的开展就是为了促进学生主动思考,提高他们分析问题和解决问题的能力。在实验过程中,教师不再讲解实验内容,而是鼓励学生按照各自查阅好的实验方案完成具体操作,对于实验过程中出现的问题教师并不立刻给出建议,而是鼓励学生互相交流、共同研讨解决方案。通过这种教学改革的尝试,发现基本上每组学生都能完成实验方案,达到预定的目标,取得了预期成果。但在实验过程中也发现了一些值得注意的问题:一是学生对实验现象的观察和记录不够仔细,很多学生的实验记录本上只有几组简单的实验数据;二是部分学生实验中遇到问题不能很好地处理,导致实验进程的延缓或结果的误差;三是教师对实验可能出现的问题预计不足,譬如个别试剂短缺造成实验进度减慢等等。这些问题在今后的教学实践中都有待逐步解决,教师和学生共同努力才能更好地完善设计性实验教学。

图1 扑热息痛的常用合成路线及各自的优缺点

2.3 实验的分析总结

在设计性实验教学中,分析总结实验结果也是非常重要的一个环节,学生通过对整个实验过程的思考与整理,锻炼了他们分析问题和解决问题的能力,奠定了他们从事初步的科学研究工作的基础。

各组学生均要完成一份实验报告,实验报告内容包括实验目的、实验要求、实验步骤、实验现象、实验结果、实验讨论等几部分,主要讨论设计性实验的过程和结果,对不同反应路线的优缺点进行讨论和总结。分析实验成功或者失败的原因,然后师生一起总结交流,找出需要改进的地方并提出解决方案。教师对学生所采用的合成路线及实验结果进行点评,分析利弊,使学生更好地了解如何设计药物的合成路线并对其进一步研究。

3 如何分析总结实验效果

在药物化学设计性实验教学中,教师为辅助,他们需要提出实验课题,做好文献调研工作和预实验,与学生分析讨论实验方案,这样不仅是教师引导帮助学生,学生的一些新思维、新想法也启发了教师,使得教师对课堂及课题的掌控能力及对学生的引导能力都有了明显的提高。以学生为主体,使学生由被动学习转为主动学习,由以往验证性实验的机械操作者变为实验设计者,积极主动地完成了实验的每一个环节,极大地发挥了其主观能动性,各方面能力都得到锻炼和提高。通过设计性实验的实施,更好地激发了学生的学习兴趣,学生积极踊跃参与讨论各种合成路线的优势和弊端,从而确定出最优的实验方案。通过这些动脑、动嘴、动手的环节,也让学生们爱上了实验课,变以往较为枯燥的实验课为课堂气氛活跃、科学思维活跃的创新课。

篇2

[关键词] 胃癌;外周血;癌细胞;药物敏感实验;LFAM化疗方案

[中图分类号]R735 [文献标识码]A[文章编号]1673-7210(2007)05(c)-027-03

恶性肿瘤具有异质性[1],患同种类型肿瘤的不同患者,甚至同一患者不同的疾病阶段,化疗效果都差异很大,故个体化化疗在肿瘤治疗领域已达成共识。MTT法体外药敏检测一直以来被临床广泛用于体外抗癌药的筛选[2,3]以及部分肿瘤的药敏检测。尽管MTT法有简便、快速、准确、重复性好并可同时进行多种药物检测的优点[4,5],但目前仍多停留在单药敏感性测定上[6~8],尚未见有用于标准的联合化疗方案敏感性测定的报道,而联合化疗在恶性肿瘤的综合治疗中占有相当重要的地位。此外,由于相当一部分患者治疗时无法获取肿瘤组织,寻找其他能够代替肿瘤细胞进行化疗药敏试验的试验材料同样是肿瘤研究工作者面临的重要课题,有文献报道用外周血淋巴细胞对化疗药物的敏感性来判断肿瘤组织对化疗药物的敏感程度是可行的[9],基于上述理由,本研究首次尝试将胃癌患者新鲜肿瘤组织与外周血采用MTT法对LFAM联合化疗方案体外药物敏感性加以测定,旨在通过比较并分析二者相关性,为那些失去手术机会或病灶很小不能取材的胃癌患者探求一条指导临床解决个体化药物治疗的新途径。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1标本肿瘤细胞和淋巴细胞来自我院外科手术切除的胃癌患者肿瘤组织标本(经病理证实)和外周血。

1.1.2 药品 实验所用药品均为临床常用化疗药物:5-氟尿嘧啶、吡喃阿霉素、丝裂霉素、亚叶酸钙,均为国产药品。将药物用生理盐水配制成母液,再用培养液配制成工作液,-20°C保存备用。

1.1.3 试剂四甲基偶氮唑盐(MTT, Sigma产品)用生理盐水溶解,配制成5 mg/ml的工作液,-20°C保存;完全培养液RPM1 640(Gibco产品),内含10%灭活小牛血清、青霉素100 U/ml和链霉素100 μg/ml;淋巴细胞分离液、二甲基亚砜(DMSO)分析纯均为北京化工厂生产。

1.2 方法

1.2.1 细胞分离和培养用淋巴细胞分离液从新鲜的外周血中分离淋巴细胞(2 000 r/min×20 min);采用机械法从新鲜胃癌组织标本中获得癌细胞单细胞悬液,经锥虫蓝染色计数活细胞。用完全培养液调整细胞浓度为5×105/ml,分别接种细胞于96孔板,每孔加入细胞悬液80 μl。

1.2.2 加药接种细胞后分别加抗癌药,药物浓度根据临床化疗药物成人静脉用量,按Limberg公式计算,除阿霉素用5%葡萄糖配置外,其余各药均用生理盐水配置,每种药物加入5 μl,共计20 μl药液,使终体积为100 μl;每板LFAM方案按CF5-FuTHPMMC,其中CF与5-Fu相差2 h,其余同时给药。另设空白对照组(加细胞及20 μl PBS液)及调零组(只加培养液100 μl),每组4个复孔。加药后将96孔板放置于CO2孵箱,37°C培养。

1.2.3 MTT检测加药培养72 h后,每孔加入5 mg/ml MTT试剂10 μl,继续培养4 h,再加入DMSO 100 μl,放震荡器震荡15 min使沉淀充分溶解,用酶标仪(λ=570 nm)测每孔的OD值,根据相对抑制率判断药物敏感性,相对抑制率=(对照孔平均OD值-加药孔平均OD值)÷对照孔平均OD值×100%。淋巴细胞的相对抑制率大于20%,癌细胞的相对抑制率大于30%判断为药敏阳性[10]。

1.3统计分析

采用计算双变量直线相关系数方法分析其相关性。

2结果

2.1 选择传统经典的胃癌化疗方案[9]LFAM(四氢叶酸钙,5-氟尿嘧啶,吡喃阿霉素,丝裂霉素),淋巴细胞和胃癌细胞阳性药敏抑制率有差异,其中19个病人淋巴细胞药敏阳性率相对抑制率大于胃癌细胞,但是都无显著性差异,两种细胞相关性好(表1)。

2.2 选择目前临床上常用的晚期胃癌化疗方案LFAM方案的用药(四氢叶酸钙,5-氟尿嘧啶,阿霉素,丝裂霉素),淋巴细胞和胃癌细胞阳性药敏抑制率有差异,其中19个病人的淋巴细胞药敏阳性率相对抑制率大于胃癌细胞(表2),但是没有显著性差异(相关系数r=0.942,P

表2LFAM方案肿瘤细胞和淋巴细胞抑制率的比较

2.3 分别将淋巴细胞、癌细胞在胃癌常用的两种化疗方案之间比较,淋巴细胞阳性药敏抑制率无显著性差异,癌细胞阳性药敏抑制率亦无显著性差异。两种化疗方案的组内和组间比较是一致的。

3 讨论

化学治疗在胃癌综合治疗中占有重要的地位,然而无论何种化疗药物治疗,总有部分患者无效,原因之一即与盲目用药有关,故近年来应用肿瘤细胞对化疗药物敏感试验指导个体化用药的研究越来越受到广泛的重视,根据体外化疗药敏试验结果指导个体化化疗具有较好的前景[12~14,16]。有研究表明,机体对药物的敏感性与遗传有关(如先天耐药和MDR现象),外周血淋巴细胞与肿瘤细胞一样具有耐药基因的表达, 本研究提示外周血淋巴细胞药敏抑制率的高低可以推测胃癌细胞药物敏感性,因而以外周血淋巴细胞药敏抑制率作为胃癌患者临床选择药物、药量的参考不失为一种可行的手段。基于临床上多采用全身联合化疗作为晚期胃癌的治疗手段,故本研究首次利用MTT法进行多药联合化疗的药敏测定,目的进一步提高临床药物配伍的准确性和有效性。

本研究对36例胃癌患者胃癌细胞药敏和外周血淋巴细胞分别选择LFAM方案进行药敏比较,得出两种细胞药物敏感性相关性好的结论。但因而得出以外周血淋巴细胞药敏可替代癌细胞药敏的结论为时尚早。文献报道在淋巴细胞与癌细胞药敏关系中有三种情况是值得注意的[17],第一种情况是:淋巴细胞和癌细胞对某种药物的敏感性大致一样,即一种淋巴细胞高、另一种癌细胞也高,一种白细胞低、另一种癌细胞也低,两种细胞是相同性质的相关,正如本研究中的胃癌情况,有文献报道在妇瘤及肺癌中药敏也有如上很好的相关[15];这时如果病人无法取到肿瘤标本做癌细胞药敏测定,就可以做外周血淋巴细胞药敏测定,以淋巴细胞药敏抑制率高低推测癌细胞药敏性,做淋巴细胞药敏以作为选择药物、药量的参考。第二种情况是:淋巴细胞药敏抑制性比癌细胞的显著偏低,这种药物应是最理想的首选药――因为它比较强的抑制了癌细胞,又因为淋巴细胞耐药、抗药,而受损伤较小。第三种情况是:抗癌药对癌细胞抑制率低、不敏感,而对淋巴细胞抑制率、药物敏感性高。这种药物在临床用药中是最应该避免的。吕青等[10]报道的30例乳腺癌肿瘤细胞及外周血淋巴细胞对15种常用化疗药物MTT检测结果的相关性分析其中只有VCR(长春新碱)对肿瘤细胞与外周血淋巴细胞的相对抑制率间有中等程度的相关。

综上所述,以外周血淋巴细胞药敏替代癌细胞药敏的研究应依据原发病、各种化疗药物、联合化疗方案的不同而酌情掌握,不能以偏概全,将其用于指导临床准确选择用药还有待进一步深入研究。

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篇3

关键词:设计性实验 物理化学 实践教学改革

中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(c)-0127-03

Abstract: Objective To explore the value in physical chemistry designing experiment from implementation plan, implementation process, evaluation standards and implementation effect in Xinjiang Pharmaceutical professional students. Methods The 2013 grade of students was chosen as the experimental objects and received the designing experiment. Result Questionnaire survey of satisfaction showed that students'satisfaction degree with the designing experiment was very high. And the designing experiment could improve their comprehensive quality such as learning initiative, practical enthusiasm and the ability of solving practical problems and so on. Conclusion The implementation of designing experiment contributed to prove students'autonomous learning ability, innovation ability, and scientific thinking ability. Moreover, it can also provide a certain reference for other pharmaceutical professional courses.

Key Words: Designing experiment; Physical chemistry; Practice teaching method

对于高等t药院校药学、药物制剂、工程制药专业的学生来说,物理化学是药学专业的重要专业基础课程之一,无论是理论还是实验都在整个医学检验、药学、药剂、工程制药等专业中起着承上启下的作用。新疆特殊的地理环境及多民族聚集的特点,决定了新疆药学专业发展的滞后和不足,但是该院始终坚持“以学生发展为本”,以培养能适应新疆经济建设需要,具有创新精神、实践能力、可持续发展能力和综合素质的研究型及应用型药学人才作为教育目标[1],在药学专业的教学与实践上进行了多年的摸索与改革。当前新疆药学专业物理化学课程的实验项目的设立还是沿用化学模式,缺乏横向联系,实验教学内容偏重验证性,尤其是与药学相关的具有综合性、设计性的实验较少,没能真正体现出物理化学的原理和技术在药学中的应用。为了进一步培养学生独立分析问题、设计与解决问题、科研实验设计和科研创新等方面的综合技能,充分调动学生的积极性、主动性和动手能力,教研室结合药学及物理化学的关联性,学习各高校的优点[2-4],从过去单纯的验证型实验逐渐发展为综合型、设计型等要求更高的实验类型。相比这几种类型的实验,设计性实验在培养学生的综合素质方面具有重要意义[5],因此在紧扣新疆药学专业培养目标,结合各种教学经验[6-10]及实验室目前科研条件基础上,制订出了适合新疆少数民族地区药学专业物理化学的设计性实验项目的实施方案及考评体系,并对实施效果进行了综合评价。

1 设计性实验前期准备

1.1 实验项目的确定

设计性实验是指给定实验项目、目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案、组织实验系统、独立进行操作并得出结果的实验,旨在培养学生的创新意识和创新精神、提高学生分析问题和解决问题的能力,具有实验技能的综合性、实验操作的独立性和实验过程的研究性三个基本特点[11]。从该校物理化学实验条件及与后续药学专业课程实际应用联系出发,确定以“临界胶团浓度CMC的测定”及“药物贮存期的预测”两个实验为设计性实验项目。

1.2 设计性实验提纲的制定

教研室通过集体备课,制定设计性实验的提纲,包括阐明实验的目的要求,实验室现有的仪器设备,图书馆数据资源简介以及设计性实验开展计划。

2 设计性实验的对象与方法

2.1 实验对象

教研组选择了2013级药学专业大二学生78人,其中少数民族学生40人,汉族学生38人,均为4年制全国高考统一招生。

2.2 设计性实验的实施方法

2.2.1 设计性实验的组织实施

由教龄3年以上讲师和副教授组成教研组。每个实验项目指定2~3名指导教师,如果工作量过大,负责教师可自行指定其他指导教师。在教学第十三周将设计性实验项目、具体要求及考评方法介绍给学生,以实验小组(4~5人一组)为单位,每4组学生安排一名指导教师。负责教师负责实验项目的实施过程、各实验室的协调工作及实验教学效果的考评。

2.2.2 学生自主设计实验方案

实验小组以自己的兴趣和能力范畴为原则,自主选择实验项目。根据设计性实验项目要求,结合相关基础理论知识,利用图书馆及网络资源查阅相关的文献资料,了解国内外研究现状。经过小组集体酝酿、讨论确立一个既有科学性又有一定创新的实验方案。然后写出实验的设计报告(包括文献综述、所需实验仪器设备及材料药品、实验方案、实验过程及实验数据处理方案)。

2.2.3 开题和可行性论证阶段

学生对制订的实验方案进行现场PPT论证答辩,指导教师根据考评量表进行评分并对每组实验设计的可行性和正确性进行评价,学生根据意见进行修改,使方案尽可能达到合理、完善、可行,并确定最终实施方案。

2.2.4 实验项目的实施

方案确定并经指导教师审查批准后,即可进行实验。在实验实施过程中,以学生为主体,考验学生能否独立完成实验的能力以及发现问题、解决问题的能力。对学生在实验过程中遇到的问题,指导教师可与学生进行讨论,然后给以讲解。学生完成任务书规定的实验内容后,将实验结果进行整理、统计和分析,写出完整实验报告(内容包括文献综述、实验方法和步骤、结果与讨论、参考文献、建议和体会等)。

2.2.5 设计性实验考评

设计性实验考评包括教师评价,学生互评与学生自评3个部分,旨在考察学生设计实验的全过程,避免只注重结果的评价。指导教师依据每组设计性实验的设计方案、实验完成度、实验报告、开题与答辩等情况进行评分,该部分占设计性实验成绩的60%;学生互评(20%)及自评(20%)则结合方案设计的参与程度、实验动手能力及团队协作、论文书写贡献程度、回答解决问题的能力等进行评分。对小组中做出突出贡献者、能提出较高水平问题或在回答问题表现优秀的学生可以进行加分(每组不超过两名)。实行综合性的考核体系能够激励学生的学习和实验的兴趣,提高综合能力,掌握更多的实验技能和知识,为以后的工作打下扎实的基础[12]。

3 设计性实验效果评价

在设计性实验结束后,对设计性实验教学效果进行了问卷调查,发放调查表78份,回收率100.00%,调查内容及结果见表1。调查结果显示,75%以上的同学赞同设计性实验的实施方式;80%以上的同学认为设计性实验更能调动提高他们的学习主动性、积极性及综合素质;90%以上的同学认为设计性实验的数目在不占用过多学习时间的基础上可适当增加;对设计性实验的选题及实验方式大多数同学更愿意自主完成,而不依赖于指导教师。

4 讨论

经过物理化学设计性实验的实施及效果调查,该实验的优势在于:(1)设计性实验激发了学生的学习兴趣,从实验的积极性、参与度及动手能力等方面都有了较大的提高。 (2)学生能更加主动地探究实验项目的背景并提出比较有深度的问题,实验操作过程更加仔细,操作的规范程度提高。(3)开设设计性实验可培养学生综合运用知识、解决实际问题和分析问题的能力,加强动手能力和论文写作能力,是培养适合社会要求的应用型人才的良好途径。(4)设计性实验可以增加教师与学生的互动与沟通,也能督促教师提高自身的教学水平。物理化学设计性实验效果虽好,但也存在一定的问题。一是由于实验条件有限,每组组员过多,少部分同学的参与程度不高;二是物理化学实验在大二开设,学生整体的科研能力和基础比较薄弱,实验设计不够完善,论文写作上逻辑及思路比较差,结果分析能力低;三是设计性实验较验证型实验更为耗时耗力,但从长远的角度来看,一时的耗时耗力会让学生的自主学习能力提高,能帮助学生锻炼解决问题、分析问题的能力,同时会更加真实地帮助教师获取教学反馈信息,改进教学方式,无疑对提高教学质量是有深远意义的。

参考文献

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篇4

关键词:药学;多学科综合性实验;药剂学;实验教学;应用

药剂学,主要针对药物制剂进行研讨的学科,涉及到药物制剂各个方面的知识,包括理论、生产工艺、质量控制方法等等,实践性和应用性非常强,在药学专业中占有不可替代的位置。现如今,已设置的药学专业包括药学、生物制药以及药物制剂等等,药剂学作为核心课程主要培养的是学生从研究到管理药物制剂的综合能力。过去的药剂学实验教学方法难以满足现代人才培养的需求。在本文中主要分析传统药剂学实验和综合性药剂学实验的优点与缺点,重点探讨药学多学科综合性实验在药剂学实验教学中的应用效果。

1 传统的药剂学实验vs综合性药剂学实验

1.1培养学生实践能力和独立解决问题能力方面 传统的实验教学方法主要是验证性实验,即在学生开展基本理论课程之后,及时开展相应的实验课程,按照教材的方法,并且在老师的帮助下,开展实验,从而获得实验结果,最后把实验结果和理论知识进行对比分析,验证理论。在这种实验方式下,学生往往不会主动设计和分析实验的操作方法和具体的步骤,从而导致学生的实际解决能力没有得到培养与提高。而综合性实验则是一个紧密相连的实验过程,每个实验环节相互影响,缺一不可。因此,在综合性实验中,学生需要充分发挥自身的主动性和积极性,对整个实验过程进行全面的评估,并且在实验的过程中需要独自发挥自己的能力来解决实验的难题,直到最终完成实验操作的所有操作环节。

1.2教学课时与教学效果方面 验证性实验教学课时和周期比较短,同时每次实验课程并不相连,而是各自具有相对独立性。这种教学课时的安排不利于学生连贯性与系统性思维的拓展。综合性实验教学方法则是在验证性实验方法的基础上对每一个相对独立的实验环节进行组合,形成一个环环相扣的系统的习题。

2 药学多学科综合性实验在药剂学实验教学中的应用

2.1文献资料的查阅 首先给学生布置题目,以下面题目为例子:制备吲哚美辛-B-环糊精包合物。指导学生对相关的文献资料进行查阅,查阅文献的渠道包括教材、学校图书馆、各种中文期刊数据库等等。在查阅的过程中,为了提高文献查阅的效率与针对性,应当以关键词作为依据进行查找。如此一来通过文献资料的查阅,丰富学生自身的知识,同时拓展实验设计的思维,给予学生设计实验方案的灵感,为实验方案的设计提供更充足的科学依据。

2.2如何设计实验计划 学生在文献资料的基础上设计个性化但具有实际可操作性的试验计划,务必要求实验每一个步骤都具体化、细致化。在选择实验方式的时候,应当对所查阅的文献所提到的实验方法进行充分的分析,明确的了解不同实验方法的优点与缺点。因为每个实验室的仪器设备和试剂都有所不同,所以在把所有实验的步骤都设计完毕之后,应当让学生亲身接触实验器材和试剂,基于现有的实验条件调整实验方案。

2.3对实验计划进行优化 试验计划设计完毕后,除了调整实验计划以外,还需要通过小组的交流和讨论对学生的实验方案进行优化,分析原本实验方案的优点与缺点,并且对缺点进行改进。本实验课题的操作环节包括四方面,首先需要制备包合物,然后通过正交试验对制备工艺条件进行改进,再对包合物进行定性分析和定量分析。

2.4指导实验操作 首先,在制备包合物的环节中,通过正交试验选择合适的饱和水溶液进行制备,试验的目标主要在于验证在这个过程中需要对所投入的材料比例、制备的温度、溶液和水的比例三方面因素,平均每个因素具有三个相应的水平,根据不同的实验条件进行分组。让每个小组各自负责一个条件的试验,并且在第一次实验课堂中,安排3个学时,课程的内容主要是制备包合物、建立测定药物定量分析法。在实验前介绍主要的实验仪器,在课后对各个小组的实验数据进行总结和数据处理分析,让学生通过正交设计软件,明确工艺条件。在第二次实验课堂上,安排学时为3个,主要的实验任务在于对制备工艺进行优化。在第三次实验课堂上,主要针对所制备的包合物进行定量定性分析。在第四次实验课堂上,安排4个学时,主要任务在于观察所制备的包合物的有效性与安全性。

2.5指导讨论与论文书写 在实验操作完毕之后,需要组织学生进行讨论,指导学生对实验数据通过统计学软件进行统计分析,要求学生掌握基本的数据分析方法,然后通过统计学软件进行函数编辑,进行计算和处理,获得相应的数据,包括浓度、包含率,最后通过图表进行绘图表示。数据处理结束后,指导学生按照科研论文的格式进行论文书写,并且强调论文或者实验报告的重点部分在于讨论分析,把数据上升为理论总结,实现最基础理论的升华。

综上,在本文实验中,涉及到药物制剂制备、定量定性分析、药理学评价等多方面的因素,对各个药学专业和数据统计学科等进行综合应用,实现不同专业知识的有机融合。通过药学多学科综合性实验的开展,不仅提高学生参加实验操作的主动性以及积极性,而且培养了学生实践能力、创造性思维以及分析和解决问题的能力,与新世纪应用型、创新型人才的培养需求相适应。

参考文献:

[1]李菲,郝利勇,郝吉福,等.综合性、设计性实验在药剂学实验教学中的应用[J].中国医药导报,2009,(03).

[2]应晓英,高建青,袁弘,等.适应药剂学发展探索新的药剂学实验教学模式[J].实验室科学,2008,(04).

[3]梁健钦.浅谈《药剂学》实验教学改革[J].广西中医学院学报,2006(02).

[4]崔晗,宦梦蕾,刘道洲,等.药剂学课程标准的制定与实践[J].基础医学教育.2012(12)

篇5

关键词:中药化学;设计性实验;实验教学

Application of design experiment in experimental of chemistry of Chinese materia medica

Chen Hong, Chen Weilin

Fujian university of traditional Chinese medicine, Fuzhou, 350108, China

Abstract: Application of design experiment in experimental of chemistry of Chinese materia medica. The students are in a given range, they read some literature-assign a topic, design the experimental program, the teacher counselling guidance, the students independent operation, analyze the results, arrive at a conclusion. The whole process to students is given priority to, supplemented by the teacher.

Key words: chemistry of Chinese materia medica; design experiment; experimental teaching

设计性实验是技能学实验中的一项重要内容,即学生在掌握了一定的实验技能和方法的基础上,运用所学知识自行提出选题,设计实验方案,通过实施实验、观察实验结果、实验结果分析处理等环节最终得出结论。开设设计性实验课的目的是通过实践提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生勇于探索、严谨求实、团结协作的精神,对于培养高素质、创新型人才具有重要意义。设计性实验一般需经过选题、设计、实验、收集实验资料、整理分析实验资料和撰写论文几个阶段。一个好的选题应具有创新性、科学性和可行性,需要查阅大量文献资料。

中药化学设计性实验是教师给定范围,学生自行选题,通过查阅资料、综合分析、整理资料,并根据实验室条件自行设计实验方案,独立完成实验全过程,独立处理所得实验结果,并给出合理的结论。如果实验结果阴性,应分析其出现的可能原因。教师在整个过程中仅仅起指导和辅助作用,主要对学生的实验设计方案的安全性及可行性进行把关,帮助学生理清思路,完善实验方案。这种教学方法的主要目的是使学生进一步理解和验证中药化学的基本理论,对课堂上学到的理论知识能够举一反三;锻炼学生对文献资料的查阅能力、综合分析和整理能力,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力;培养学生的基本实验操作技能;激发学生对中药化学的兴趣;发掘学生的潜能,鼓励学生大胆探索,大胆尝试;培养学生的创新意识和创新能力,为今后从事中药科学研究和技术开发工作打下良好基础。我院参考其他兄弟院校的成功经验,经过几年的不断调整、完善和总结,中药化学方面的设计性实验日渐成熟,取得了一定的成效。

1 注重验证性和综合性实验,培养学生的基本操作技能

中药化学设计性实验是在教师带领学生完成两个或两个以上已知成熟方案的验证性实验和至少一个综合性实验基础上进行的。验证性实验和综合性实验是设计性实验的基础,这两类实验培养了学生的基本操作能力和基本技能。学生必须具备一定的实验操作技能,只有经历了验证性和综合性试验,熟悉了中药化学实验的大概步骤和操作过程之后,才有可能进行设计性实验方案的设计和一系列的实验操作。结合实际情况,我们在开设了“防己中生物碱的提取分离及鉴定”“槐米中芦丁的提取分离及鉴定”“大黄中蒽醌类化合物的提取分离及鉴定”“薯蓣皂苷元的提取分离及鉴定”等多个验证性实验和综合性实验的基础上开了设计性实验。

2 学生独立完成整个实验方案的设计

设计性实验是由多个学生共同协作来完成的,4~6人1组比较合适,教师提前大约一个月时间把作业布置下去,给学生留有充足的文献查阅整理时间,可简单介绍实验原理和实验方案设计的要求,鼓励学生打破已知的研究模式或固有的思维模式,大胆尝试。课外,同组学生分工合作,分别从不同的角度查阅资料,分析汇总资料,提出比较新颖的实验方法或思路,使其与已学过的中药化学理论知识相联系,以理论来指导实验,最后再由实验结果得出结论,让学生充分领会从理论到实践再到理论的整个过程。

学生在查阅整理资料的基础上,制订合理的实验方案,从实验原料的处理、实验仪器的选择和安装,到各种试剂的选择、配制、提取方法、提取时间、次数及实验结果的处理等均由同组学生分工合作完成。同组学生共同讨论实验方案的安全性、可行性,相互补充、相互完善,最终制订出相对较完善的实验设计方案。这样既激发了学生对中药化学浓厚的学习兴趣,又营造了良好的学习氛围。在制订方案过程中,培养了学生严谨的科学态度、缜密的思考习惯及团结协作精神,同时也锻炼了学生的交流能力,加深了对理论知识的理解,如各种溶剂、仪器设备的使用要点、用途等。在实验操作的过程中,会出现各种各样意想不到的现象,不仅能够提高学生的实际操作能力,克服眼高手低的不良习惯,而且还培养了学生仔细观察和记录实验的良好习惯。

3 在整个过程中教师起辅助作用

在设计性实验方案的设计过程中,教师仅对学生实验方案的安全性、可行性进行考证,确保在安全、实验室条件许可的情况下完成实验。另外,教师帮助学生理清思路,不对学生的设计方案作较大修改,只是对完善实验方案提出建议。在这一过程中,教师要耐心地与学生共同讨论学生提出的问题,鼓励学生大胆尝试不同方法或新方法,最终使学生在教师的启发下找出比较理想的解决问题的方法。

一般来说,实验方案经过前期的反复论证、反复思考之后,具备可行性即可付诸实施。整个实验操作过程中教师一定要随时关注,对在前期没有及时发现的问题,如果能在实验中一点就破,教师还是有必要进行启发式指导。教师在整个过程中只起辅助作用,这样做的目的是在实践中培养学生分析问题和解决问题的能力,提高学生的综合素质,有助于学生毕业后快速进入岗位角色。

4 按方案实施操作,合理处理实验结果

设计方案确定后,学生按照既定的方案一步一步实施操作。设计性实验比较重视学生的实验设计和操作过程,对实验结果并不看重,如果能得到比较满意的预期结果,则要求学生对实验结果进行总结分析,以进一步巩固所学的理论知识。如果结果不尽如人意或是失败,则要认真分析,讨论失败原因,看是哪一步没做好或没考虑到,总结教训,以进一步完善实验设计、规范实验操作,有可能的话可以重新进行实验。

在整个设计性实验过程中,学生的积极性被调动起来,他们思维活跃,积极发言,敢于争辩,认真操作。经过查阅文献、设计方案、规范操作、缜密思考、认真总结经验教训等一系列的学习环节,学生熟知了中药化学研究的一般思路和方法及实际操作过程中的注意事项,这种由被动学习到主动操作的巨大变化,激发了学生的学习积极性和好奇心,培养了学生的观察、思考、分析、动手、动脑等多种能力,为学生走出校门从事中药科学研究和技术开发工作打下良好的基础。

参考文献

[1] 邓巧虹,雷海民,张桂燕.中药化学实验的教学改革[J].药学教育,2008,24(3):43-45.

篇6

关键词:有机化学实验课;有机化学实验教学改革;创新能力的培养

有机化学是我校药学院中药学专业、药学专业、制药工程等专业的重要基础课,而有机化学的内容可以在有机化学实验中得以体现,有机化合物的合成可以在有机化学实验中实现,是有机化学的最终表现形式。有机化学实验的内容主要分为三部分:基本技能操作、性质实验和综合性实验。牢固掌握基本技能的操作,熟悉性质实验,在综合性实验中培养学生的主动性和创新性。传统的有机化学实验教学是老师在实验前先进行讲解,包括实验原理、实验步骤、实验装置、实验注意事项等,学生根据老师所讲解的内容进行操作。实验的反应步骤、反应现象,甚至连实验结果都写的清清楚楚。这样的教学方式,学生即使不预习,也清楚如何操作,即使不认真观察实验现象,也能清楚有何现象,即使不认真总结规律,也知道会有什么实验结论。因此这种教学方式不利于学生创新思维的培养,需要对这种有机化学实验教学模式进行改革[1-2]。

1改革传统教学方式,培养学生的创新思维

要充分调动学生的积极性和主动性,培养学生的创新能力,就必须改变以老师为主体,而采用以学生为中心的教学方式。以学生为中心的教学方式主要包括以下几个阶段:实验预习阶段、实验讲解阶段、实验实施阶段、实验报告撰写阶段、实验评价阶段。实验预习阶段。提前一段时间(2周左右)将要做的实验通知学生,要求学生通过查阅相关文献掌握实验目的及原理,分析各实验方法的优劣,优选出最佳实验方案,并画出实验装置图,列出相关注意事项等。实验讲解阶段。老师通过批阅学生的预习报告,挑选3组最具代表性的实验方法,让同学就自己所优选的实验方案进行讲解,最终通过讨论、问答,确定2套理想的实验方案实施。实验实施阶段。根据确定的2套实验方案,把学生分成2个大组,再将大组分成合适的小组进行实验。每个大组采用其中的一个实验方案,对2个不同的实验方案进行比较,比较实验的时间、现象、结果等内容。实验报告撰写阶段。要求同学根据实验方法写出相应的实验报告,并写出自己的实验体会,也可以通过跟另一大组的同学进行交流,以比较两种方案的差异。实验评价阶段。老师通过批阅实验报告,对学生实验报告中的实验时间、现象及结果进行统计,结合实验中的创新性对2个实验方案进行一定的评价和打分,也可以把实验方案的采用及实验方案评价结果计入实验成绩,以督促学生积极、主动、有创新性的优选实验方案。这样在实验进行的所有阶段,都是以学生为主体、教师为督导,学生的积极性和主动性得到了最大程度的挖掘,有利于培养学生的创新性。

2改革实验教学内容,培养创新性

有机化学实验基本包括3部分内容,基础操作、性质实验、综合型实验。我们在实验内容安排上,遵循减少性质实验、保留典型的综合型合成实验、增加与生活相关实验的原则进行实验的安排。例如,对于合成实验乙酸乙酯的制备和乙酰苯胺的制备是有机合成实验的经典,必须保留并进行强化,这些实验能够巩固学生的基础操作,并有助于学生把有机化学理论课堂上讲的理论知识与实验进行有机结合,进行充分理解和掌握,为创造性的发挥奠定基础;同时为了提高学生的实验兴趣,增加了天然有化合物的提取实验,如从牡丹皮中提取丹皮酚等。牡丹皮是我们日常生活中熟悉的物质,而丹皮酚又是一种利用价值较高的化合物,学生的兴趣瞬间提升。从牡丹皮中提取丹皮酚的实验,主要是利用丹皮酚的理化性质符合水蒸气蒸馏的条件,让学生掌握水蒸气蒸馏的基本原理、实验操作和实验装置。传统的水蒸气蒸馏实验常采用苯胺或肉桂酸作为分离对象,使用的药品毒性较大,学生的实验积极性不高。改用牡丹皮做实验原料后,学生积极性的提高极为显著。学生能够对实验原理透彻理解,对实验中现的现象认真观察,积极讨论,收到了非常满意的教学效果。在实验过程中,实验原料是生活中常见的,学生对实验就会有更加浓厚的兴趣。在观察实验现象时就会更更认真,更能容易独立思考和积极讨论实验中遇到的问题,并在实验报告的讨论中更为认真的进行了实验经验的梳理。因此更利于学生的实验积极性和创能力的培养。

3丰富教学手段,进一步进行创新能力的挖掘和培养

要在课题教学的基础上,增加灵活多变的实验教学手段,进一步丰富有机化学实验内容。例如可以在传统实验教学的时间之外,开放实验室。让学生自主选题选导师,到实验室进行SRT的实验,就是我校近年来开展的一个极有意义的实验项目。学生在查阅文献后自主选题,设计实验方法和路线,在导师的指导下进行实验。这能激发学生对实验的积极性,有利于学生创新能力的培养。教育是什么?有人说教育就是把学校教给你的知识都忘记,剩下的就是教育。创新能力则属于剩下的内容!

参考文献

[1]兰州大学,复旦大学.有机化学实验[M].北京:高等教育出版社,2002:124-125.

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对自主性实验教学模式在药学专业有机化学实验中的实践进行研究,介绍自主性实验教学模式的特点、实施步骤与评价方法,阐述自主性实验教学模式对提高学生兴趣和参与意识、培养学生分析与解决问题能力、激发学生创新思维、提高学生综合素质具有的重要作用。

关键词:

自主性实验教学模式;药学专业;有机化学

传统的高职药学专业有机化学实验只有基础实验、验证性实验和综合性实验,没有自主性实验。近两年我校在争创市示范校建设中,加大了实验教学的硬件投入和改革力度。有机化学实验教学改革分为三大模块,分别为:基础技能模块、专业基础技能模块和自主性综合技能模块。我室教师在实验教学中进行了自主性实验教学的探索和实践,不但提高了学生参与意识,而且对培养学生科学与逻辑思维、提高独立解决实际问题能力、激发学生创新思维、培养学生创新能力都具有重要作用[1],同时还促进了学生的团结协作,有力推动了素质教育,实现了高职高专院校培养技能型和应用型人才的目标。

1自主性实验教学模式的特点

自主性实验是以学生为中心[2]、以学生自主活动为基础的新型实验教学模式,是指在指定实验题目的前提下,学生自主设计实验方案、选择实验试剂、分析实验结果、完成实验报告的综合性实验。自主性实验具有以下特点。

1.1实验过程的研究性

自主性实验要求针对某个确定选题,自行查阅实验原理;自行设计科学、合理、可行的实验方案;确定实验步骤,设计实验数据记录表格;自行选择适当的实验器材,完成实验;最终撰写实验报告。因此,要求学生综合、灵活、创造性地运用所学知识和技能,去寻找和探索解决问题的最佳途径。

1.2实验技能的综合性

有机化学的自主性实验要求学生已能正确、熟练地掌握化学实验的基本操作技能,因此安排在学生完成了基础技能模块、专业基础技能模块学习之后,是实验教学的最后一个环节。自主性实验不是简单的验证性实验,在整个实验过程中涉及多种实验技能的综合运用。

1.3实验操作的分工协作性

自主性实验从资料查阅、方案设计到完成,都必须依靠每位学生自己的智慧和力量,因此在实验过程中实现了对学生的团结协作精神培养。

2自主性实验教学模式的实施步骤

2.1教师设计实验题目

由于自主性实验对学生理论知识和基本操作能力要求较高,因此在实验选题方面,应将题目控制在大多数学生力所能及的范围内,要求不能过高。我们在教学实践中发现,题目过于简单难以激发学生学习兴趣,也难以达到培养学生创新能力的目的;而题目太难,会使学生感到无从下手,甚至失去完成实验的信心。因此教师必须做好充分准备,围绕学生所学理论知识和相关文献资料精心设计实验题目[3],同时还要考虑实验的可行性、科学性和创新性。具体实施方法:根据班内学生理论水平和操作技能层次,把学生平均分成5个小组,教师提前两周公布5个学生感兴趣的实验题目,每组派代表抽签确定实验题目。

2.2学生查阅资料,自行设计实验方案

学生以小组为单位,根据实验题目检索和查阅相关的文献资料,小组成员对文献涉及的多种实验方法进行分析和筛选,从而对实验原理与方法、实验试剂与仪器、具体操作步骤、预期实验现象、实验结果及实验注意事项等进行设计、讨论,学生完成实验设计初稿后,在规定时间内交给教师。

2.3引导学生审查实验方案的可行性

对学生提交的实验设计方案,教师与学生一起讨论、分析该实验方案的可行性,及时指出方案的不足和错误之处,对于科学性强、方案严谨的实验设计,则应予以充分肯定。在讨论、分析中引导学生如何在现有实验条件下,综合考虑涉及的反应条件和实验条件;同时在设计步骤中,如何全面考虑实验中可能出现的问题及如何通过实验操作解决这些问题,使结果与数据达到最理想状态,最终确定一条可行的实验路线。

2.4指导学生完成实验

小组成员按照设计好的路线分工合作进行实验,在实验过程中,教师和教辅人员注意巡视和指导,引导学生运用所学理论知识对实验现象进行分析,提高其解决问题能力,并对学生实验过程中产生的疑问或新的设想及时分析和讨论,从而进一步完善实验方案。

2.5撰写实验报告

记录实验数据,分析数据并得出结论,完成实验报告。

3自主性实验教学模式的评价方法

教师从实验准备、实验过程和实验结果这3个环节,综合评价学生的3部分成绩[4],以实验方案设计得分(占40%)、实验操作得分(占40%)和实验结果得分(占20%)来评定学生实验水平。首先,根据学生实验预习、实验方案的可行性和回答教师提问情况[5],确定实验方案设计得分。教师提问的优点有两条:促进学生预习实验,熟悉操作方案,同时也使教师对学生学习能力和实验水平有所了解;该实验组的任何学生都可以回答教师的提问,而且其他学生也可补充回答,有助于形成互补互助的良好学习风气。其次,根据学生实验操作的规范性、合理性、熟练程度、细节考虑程度,以及实验观察的准确性和在实验过程中遇到意外情况,是否会分析原因从而找到解决方案这6个方面来综合评价学生实验操作,确定实验操作得分。为保证教师评价客观、公正,教师在实验过程中要坚持巡视指导,及时发现、解决问题,以提高评价效果。最后,根据以实事求是原则记录实验结果、实验后的整理、分析并得出实验结论以及形成实验报告4个方面来确定学生的实验结果得分。此外,对于实验的异常现象及出现的问题只要能够做出合理解释,也应认为实验结果合格。实验设计得分和实验结果得分为全组学生共有分数,实验操作得分直接与学生个人分数相关联,学生因不规范化操作所扣的分数不影响组内其他学生分数。由于每位学生只完成实验步骤中的一步,因此需要学生有很好的团结协作精神,否则将影响全组学生成绩。

4自主性实验教学效果与分析

我们采用问卷调查形式,了解学生对自主性实验的看法和教学效果。评价教学效果的有4道题,每个问题有3个备选答案。具体如下:(1)你认为在有机化学实验课中开展自主性实验:a.很有必要;b.有必要;c.没有必要。(2)你认为自主性实验在培养科学思维方面:a.有积极意义;b.较有意义;c.意义不大。(3)你认为自主性实验是否有助于提高实验效率和质量:a.有;b.稍有;c.没有。(4)自主性实验能否激发你主动参与实验的积极性:a.能;b.有一些;c.意义不大。将以上4道题a、b两项人数相加取平均值,发现有91.7%的学生对开展自主性实验给予肯定,认为是一种成功的尝试。由此可见,在师生双方共同努力下,有机化学自主性实验教学模式取得了良好效果。(1)在自主性实验中学生由知识的被动接受者变成知识的主动发现者,成为学习主体,充分调动了学生学习积极性和主动性[6],提高了学生学习兴趣,从而显著提高实验教学效果。(2)在自主性实验中,一系列的自行查阅文献、方案设计、仪器和试剂选择、确定最佳实验路线等给学生提供了一个从想象到创造的空间,极大地激发了学生创新思维,培养了创新能力。(3)在自主性实验操作中,小组成员分工明确、相互合作,培养了团结协作精神,提高了学生综合素质,为今后工作打下良好基础。开展自主性实验对教师也是一种全方位挑战,需要依托一支高水平的教师队伍,需要教师不断加强自我学习,提升自身业务素质和教学能力,以保证对学生能力和素质的培养,从而促进教师业务素质和教学能力得到提升。以上是我们在有机化学实验中开展自主性实验教学的一些尝试和思路,还需要在今后的教学工作中不断完善。需要教师在教学中投入更多精力,不断加强自我学习,提高科研水平,培养学生实践能力和创新能力。

作者:程家蓉 曲中堂 蒋文 田树高 单位:重庆医药高等专科学校药学院

参考文献:

[1]杨国玉,樊素芳,王彩霞,等.有机化学实验中创新型人才的培养方法[J].河南教育学院学报:自然科学版,2009,18(4):50-51.

[2]赵先英,刘毅敏,肖湘.自主性教学模式在基础化学实验教学中的研究与实践[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2008,10(3):313-315.

[3]刘艳山,谢扬,陈清元,等.药学有机化学设计性实验教学探讨[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2008,10(3):315-317.

[4]戴蔚荃,周长江,林锦明,等.基础化学实验课研究性教学考核评价体系构建[J].实验技术与管理,2012,31(5):124-127,168.

篇8

1.基础性实验。基础型实验以分析化学实验的基本操作和基本分析方法为基础,主要培养学生掌握分析化学实验的基本操作节能,并养成严谨的实验态度,通过基础型实验加深学生对所学理论知识的理解,掌握基本分析方法。在本环节主要培养学生掌握基本分析仪器的使用、基本分析方法和基本操作,如分析天平、移液管、滴定管、分光光度计等的使用,以及标准溶液的配置与标定、验证性分析样品的分析、样品的采集、样品溶液的制备等基础性实验。

2.延伸递进性实验。延伸递进性实验是以基础型实验为基础,考查学生运用所学理论知识及基础实验方法设计实验的能力,主要是基础型实验操作在实践分析问题中的延伸应用,从而进一步培养学生分析问题与解决问题的能力,并提高学生实验操作技能的应用延伸与综合应用能力。如药厂和药店的药品因为贮藏的原因,药品发生水解或降解会产生特殊杂质,要进行该类特殊杂质的检查。如阿司匹林在贮藏过程中会不同程度地水解或降解为水杨酸而影响到阿司匹林的药效,因此在延伸递进性试验中要求学生测定阿司匹林片剂或胶囊剂中的水杨酸含量。又如某药厂要分析某个中药制剂中某活性成分的含量,但《中国药典》对该活性成分没开展分析,但在其他制剂中有过相似分析,要求学生根据所学知识选择分析方法来解决这一分析问题。这些都属于延伸递进性实验,这些实验素材均来自于医药企业的实际生产或分析问题,能够起到锻炼学生的思维能力和分析问题与解决解决问题能力的教学目的。

3.综合设计性试验。综合设计性实验旨在培养学生运用所学理论知识及实验方法设计实验和独立动手操作的能力、运用基本知识分析、解决问题的综合能力为目的。如以某药厂生产的牛黄解毒片制剂为例,质监部门要判断该制剂的质量,往往以测定牛黄解毒片中的黄芩苷含量来加以判断,因此在实验中要求学生测定某药厂生产的某个批次的牛黄解毒片中的黄芩苷含量,这就要求学生去查找资料确定牛黄解毒片中的黄芩苷的提取方法、样品测定方法的选择和独立操作分析。通过综合设计实验达到拓宽学生的知识面,提高学生分析问题与解决问题的能力,从而真正培养学生的综合能力与实际操作能力。

4.问题导向性实验。问题导向性实验素材完全来自于药厂的生产实际,特别适合于培养学生的职业竞争力。如某药厂的质检员在用HPLC法测定咳特灵胶囊中马来酸氯苯那敏的溶出度时,溶出度总是超过100%,但这一结果是不符合实际情况的。要求学生根据所学理论知识找出问题的原因。这就要求学生运用所学理论知识,查找资料,自我设计实验方案,不断试验逐步查找问题并最终解决问题。通过问题导向性实验,可以提高学生的查阅文献与独立思考和思维的能力,同时提高学生分析问题与解决问题的能力,并逐步适用实际工作中的分析问题从而提高自己的职业竞争能力。

5.创新设计性实验。创新设计性实验是在学生已经具备扎实的实验操作技能和良好的实验设计思维的基础上开展的实验教学环节,该环节充分体现以学生为主体,激发学生的创新意识,以培养学生的创新思维和职业综合能力为目的,全面培养学生解决实际问题的能力。如某药厂购进一批黄芩药材,要判断该黄芩药材的质量优劣情况,要求通过测定黄芩中的黄芩苷含量加以判断,要求学生建立一套黄芩中的黄芩苷的质量评价方法。这就要求学生在所学分析化学知识的基础上通过科学设计完成实验方案的设计。这其中就包括对照品溶液的配制、黄芩苷的提取方法与提取条件的选择、分析方法的选择、线性、精密度实验、重复性试验、加样回收实验、样品测定等实验内容的完成。而这些实验过程的完成既可以锻炼学生相互之间的团结协作精神与沟通能力,又可以培养学生的分析问题与解决问题、实践动手能力。

6.开放性实验。开放性实验是在创新设计性实验的基础上,让对分析化学和分析化学实验操作有兴趣的学生,在周末对自己在学习和生活中遇到的感兴趣的分析问题开展实验的实验教学环节。开放性实验将实验教学由传统的实验操作培训变革为“实验操作技能训练+分析与解决实际科研问题+小科研课题研究”三位一体的培养学生综合实践能力和思维能力的实验教学环节。如“食堂中学生吃的皮蛋中微量重金属Pb的分析”、“西红柿中番茄红素的提取、纯化与分析”、“吴茱萸中生物碱的提取条件的优化与含量测定”等。通过开放性实验室能起到促进药学专业学生分析化学知识的普及和科学素质与科研思维能力的培养,同时实验过程中随着发现问题并解决问题的进行,在一定程度上可以进一步激发学生的学习兴趣,进一步培养学生的独立科学思维能力和科研创新意识,提高学生运用所学知识和相关技能解决实际问题的能力,并最终达到提升学生职业竞争能力的实验教学目标。

二、开展横向拓宽教学

在分阶段、多层次实施以就业为导向的分析化学纵向实验教学过程中,同时开展横向拓宽教学。结合我校人才培养模式改革实际情况,特别是中药科研实践班的改革成果,在大二第二学期的最后两周,理论课全面结束的这段时间,分析化学学科组与我校的三个科研平台(即中药固体制剂工程中心、中药固体制剂教育部重点实验室和中医分化中心)及药学院的老师联系,让学生进入到教师的科研实验室,观摩实验分析过程,与教师、研究生一起探讨实验方法,分析实验方案和实验步骤,启迪科研思维,锻炼分析问题和解决问题的能力,培养创新思维能力,发挥学生的创造性潜力。在横向开拓教学过程中,学生通过科研观摩和科研探讨,使学生在后期进行的创新性实验和开放性实验教学环节中自主设计实验和创新思维能力得到加强,对实验方案和实验操作敢于提出质疑,敢于提出自己的观点和看法,实现了开展横向拓宽教学的培养学生独立思考、独立探索能力进而向创新意识形成的教育理念,实现加深学生对所学理论知识的更加深刻的理解,同时培养和提高学生分析问题与学术观点的表达能力,及从现象中发现并分析问题、在实验数据中归纳并提炼自己的科研结论的综合能力。

三、结语

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关键词: 药理学 实验教学 综合性改革

提高学生素质,增强学生综合运用知识解决实际问题的能力、动手能力及创新能力是高校教学永恒的命题。将学生创新能力培养纳入实验教学中是适应国家创新型人才培养的需要[1],实验教学是学生接受实践锻炼和提高实践能力的良好途径,在素质教育和能力培养中具有不可替代的作用。

1.对药理学实验教学进行综合性改革的背景及意义

《药理学》是高等医学的主干学科,是医学与药学、临床医学与基础医学的桥梁,对医学生和药学生均是关键的专业基础课程。《药理学》是一门以实验为基础的学科,药理学理论的任何进展均要以严谨的基础与临床实验证实,因此《药理学》实验课教学对于促进医药类本科生深入地理解药理学理论知识,从而在以后的临床工作和药学服务工作中更好地运用药理学知识是十分重要的。同时,由于医药类各学科的科学研究几乎均用到《药理学》实验设计和实验技能,因此良好的训练对于医药类本科生进一步深造的科研工作是十分重要的。

不少院校同仁对《药理学》实验教学改革进行了多种有益的探索与实践。广州中医药大学将药理学实验教学整个过程分五个阶段进行,由浅入深、由简渐繁,进行“渐进性、探索性药理学实验课程”教学改革,不同层次学生均自第一阶段起始,终止于不同阶段,从而满足不同层次教学的需要[2]。内蒙古医学院在实验教学中引入科研设计性实验,将选题立项工作也交给学生自主完成[3]。有些院校强调采用现代教学手段例如多媒体教学、虚拟实验教学等进行实验教学改革[4]。北京中医药大学在本科生药理学实验教学中增加SCI论文的实验设计,增强学生的自由探索科研意识,帮助学生掌握科研设计的基本原则与思路,结合采用实验方案讨论会等培养学生的创新思维,进行药理学实验综合性、设计性实验的教学改革与创新[5]。

2.我院《药理学》实验教学改革的探索与实践

目前我校《药理学》实验教学方法仍主要采用传统教学方法。课前实验师准备好所有实验所用药品、试剂及仪器,实验课堂上先由带教老师讲授实验目的、原理、实验材料、实验方法,然后示教,最后学生在老师的引导下进行整个实验,取得实验结果,提交实验报告。实验项目基本为验证性实验,强调通过实验教学加深对理论知识的理解和巩固。应该肯定,现有的《药理学》实验内容及教学方法基本满足教学需要,对本科生实验技能的训练和理论教学的巩固作用基本符合大纲要求。但是由于《药理学》实验教学内容已经采用多年,实验内容陈旧、单一,缺少综合性、设计性实验内容的安排,无法适应新形势下对医药类人才培养的要求。因此,笔者对实验教学进行了综合性改革的探索与实践。

2.1对现有实验项目进行渐进性安排

现有的八个实验项目,由易入难,每个实验着重训练不同的药理实验技术。第一次实验组织学生分组观看“药理实验基本技术”教学录像,促使学生对药理实验技术建立一种初步感性认识。然后考察硫酸镁不同给药途径的不同药理作用,帮助学生深入理解给药途径对于药效的影响,同时训练学生灌胃及腹腔注射两个最基本的实验技术。第二次测定某药物的LD50,该实验为经典的药理总论部分实验,学生既可以复习上次训练的技术,又可以深入理解药物的安全性。第三次实验进行有机磷农药中毒与解救,训练学生的家兔静脉给药技术,中毒及解救实验结果的观察能力,并对拟胆碱药及抗胆碱药的药理作用及不良反应进行复习及深入理解。第四次考察巴比妥类药物的中枢抑制作用,训练学生对于中枢抑制药筛选方法的掌握。第五次考察呋塞米的利尿作用,训练学生对家兔的灌胃操作技术及静脉注射技术。第六次考察糖皮质激素的抗炎作用,训练学生肌肉注射操作。原有的家兔离体平滑肌运动实验及家兔血压实验整合进新研发的药理学综合性、设计性实验内。整个药理学实验课程安排在第七周开始进行,以配合《药理学》理论课教学进度。

2.2《药理学》综合性、设计性实验的开发

选择“β-受体阻断药(普萘洛尔)对高血压、心律失常及呼吸道平滑肌运动的影响”作为实验项目,训练学生独立自主完成实验的能力,包括查询文献、设计实验方案、分组讨论、优化方案、准备药品及仪器、进行预实验、正式实验、结果观察与分析及总结等各项能力。由此,我校医药本科生将获得有关药效学实验全程的严谨训练,从根本上提升我校学生的培养素质。

2.2.1普萘洛尔对高血压的降压作用。家兔麻醉后,固定,颈动脉插管测定血压,通过RPMI6240生物机能实验系统描记血压曲线。先分别给予肾上腺素、去甲肾上腺素造成高血压动物模型,然后耳缘静脉注射给予普萘洛尔,观察普萘洛尔对血压的影响。

2.2.2普萘洛尔对心律失常的作用。大鼠麻醉后,固定,针型电极插入大鼠四肢皮下,连接RPMI6240生物机能实验系统,选用II导联,描记正常心电曲线。颈外静脉插管,给予氯化钡至心律失常,记录心律失常持续时间。取另一大鼠重复上述操作,诱发心律失常后给予普萘洛尔,考察心律失常发生时间或持续时间变化,评价普萘洛尔的抗心律失常作用。

2.2.3普萘洛尔对呼吸道的作用。豚鼠处死后取出气管,制备气管螺旋条,放入盛有克氏液的麦氏浴管中,张力换能器连接于RPMI6240生物机能实验系统,描记豚鼠离体气管的收缩曲线,观察给药前后收缩幅度、张力及收缩频率的变化。

3.结语

本研究通过对现有药理学实验项目进行重新整合与修订,强化对本科生的基本实验技能及操作技术的训练,保证学生通过认真完成药理学经典验证性实验,熟练掌握基本实验技能,并具有必要的观察能力。在此基础上,增加综合性、设计性实验,并采用PBL教学法引导学生自主设计实验方案,自己准备试剂、仪器,自行完成实验并对结果进行处理、分析。通过本实验教学改革的探索与实践可以调动学生的学习积极性,促进学生更好地理解与掌握药理学知识与技能,培养学生独立思考、解决实际问题的能力,从而增强教学效果,培养适应科研、临床、药学服务工作需要的本科毕业生。

参考文献:

[1]教育部、财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见[R].2011,教高[2011]6号.

[2]蒋苏贞.渐进性探索性药理学实验课程设计与分析[J].中国中医药现代远程教育,2012,10(20):55-56.

[3]韩瑞兰,范蕾,常福厚,龚延平.药理学实验教学中开设科研设计性实验研究[J].北方药学,2012,9(1):78-79.

[4]方欢乐,卫华,马怀芬,张飒乐,李英.药学本科专业药理学实验教学改革探讨[J].现代医药卫生,2015,(S1):96-97.

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1更新实验内容

在实验教材的编写中,我们精简了实验技能训练,增加综合性、设计性训练,提高综合性、设计性实验的比重。同时为了顺应本科生对专业英语的需求,增加双语实验。药物分析基本操作技能实验,如药物理化性质的验证、真伪鉴别、纯度检查和有效成分含量测定。其目的是通过以学生为主体的基本技能训练,培养学生熟练的实验操作技能、严谨的科学态度和良好的实验习惯。基本操作技能训练内容,由简单到复杂,由单一到多个技能同时训练。如,学生开始接触药物分析实验时,训练他们完成单项的杂质检查、含量测定等内容,之后,可以鉴别、杂质检查和含量测定同时完成,收效甚好。

药物分析的综合实验将药物作为一个研究的整体,在完成单项基本技能兼顾药学的相关专业课程的学习。例如《阿司匹林的含量测定》的学习,是在学生们亲手完成了阿司匹林原料药的合成和片剂的制备之后,利用4个学时完成阿司匹林含量测定的原理、方法与技术要点的学习、讨论,并随后由学生们亲自完成自制阿司匹林片的定量分析,完成检验工作报告;《黄连提取物中盐酸小檗碱的鉴别》项目,是在学生们完成了黄连药材的鉴定和其盐酸小檗碱成分的提取训练后,完成运用薄层色谱法鉴别中药目标成分的方法学习,同时学会其鉴定技术的应用。设计实验是同学们根据已学过的理论知识,设计老师所给的实验题目,让同学们根据有关理论进行实验设计,例如《对乙酰氨基酚片的质量分析》实验前将任务布置下去,要求每组同学写一个实验方案,实验课上进行讨论,最后以实验小组为单位,原则上一组3—5人,实验小组成员经合理分工后主动带着问题到图书馆或上网查找相关资料和文献,根据所学过的知识和理论设计实验方案。

他们经过讨论形成小组成员认可的方案后,每个实验小组选派一名同学,在班上汇报,由全班同学展开讨论,实验老师全程参加,经过充分交流后,根据老师和同学的意见和建议,在查阅相关资料进一步完善实验方案。之后,各实验小组根据自己的实验方案向实验室提交实验用品清单。在具体实施实验方案时,实验老师只提供清单中所需的实验用试剂和仪器,具体实验用试剂有学生自己配制,仪器的校正和调试也有学生自己动手完成。最终由每位学生独立完成相应的原始记录和药检报告,使学生比较系统地学习药品检验工作的具体方法和基本程序,熟练掌握实用的、先进的药检工作技术,为今后就业和继续深造奠定坚实基础,并培养学生们胜任药品检验一线岗位实际工作的自信心。双语实验的实施,使学生做实验的同时了解了质量标准的英文标示方式,巩固和加深了专业术语的学习。

2改革教学方法,发挥学生的主体地位

在教学中,改变单纯通过讲解和示教的讲解方法,引入多媒体教学,将一些实验基本操作技能和因条件限制无法在实验室完成的实验项目,制作成视频资料,学生可随时观看实验视频教学资料,复习基本操作技能并对完整的药品检验过程有全面的了解。同时,充分发挥学生的主体地位,要求学生课前充分预习实验,明确实验目的,了解实验所需的仪器药品,把握仪器的操作要领、每一操作步骤的作用以及实验成功的关键所在;实验中学生严格按操作规程操作,认真记录原始实验数据;在心中有数的基础之上,认真思考实验中出现的问题,教师在课上不再讲解具体的操作步骤,但对实验的关键步骤和注意事项进行讲解,并全程巡视,随时为学生答疑解惑,使学生养成主动探究问题的习惯,具备分析问题及实验操作的动手能力。学生在完成实验后,提交实验报告,报告包括实验内容和实验结果及分析讨论。每次实验报告教师都认真批阅打分,并将其中问题集中点评,让学生明白在实验及报告完成的过程中哪里做得好,哪里做得不好、不对,为什么不对,尽可能使收获最大化。

3实验考试的改革

药物分析实验单独考核。实验考核成绩由平时实验操作与实验报告、实验考勤和期末实验考核3部分组成。其中平时实验操作与实验报告占30%,期末实验考核成绩占70%。平时实验操作和实验报告占30%,使得学生对实验基本操作技能训练和实验结果分析更为重视,在平时的实验中和书写实验报告时有意识的加强基本功的练习,而不是仅仅满足于测得几个实验数据,实验基本操作技能有很大的提高。期末实验考核以药品检验工作项目为内容,以考核工作能力为主,以接受任务到完成项目的工作为考核标准,由学生随机抽签接受任务,任务仅写明具体检查项目,如检查维生素C注射液的含量,其余不做提示,现场提供全套药典,学生需在规定时间内完成质量标准的确定、需用主要试剂配制方法的确定,并提交,之后进行现场仪器和试剂的选择,实际检测,记录数据,计算结果,并给出结论,当场提交检验工作报告。

二、结果与讨论

药物分析实验教学改革的实践表明:通过药物分析实验教学的改革,调动了学生学习的主动性和积极性,学生创新意识、创新能力和进行科学研究工作的能力有了一定程度的提高,在2009—2012年度本科论文答辩中,有8篇药物分析相关论文获得优秀,并发表。

三、结论