季 紅,張建業(yè),陶移文,張 超
(廣州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,廣東 廣州 511436)
創(chuàng)新型醫(yī)藥學(xué)人才是推動我國醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)向創(chuàng)新型發(fā)展的關(guān)鍵,也是提高醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)核心競爭力的生力軍。高校作為為社會培養(yǎng)優(yōu)秀醫(yī)藥學(xué)人才的主要機構(gòu),在新形勢下肩負著重要的使命。如何在高等教育中把學(xué)生培養(yǎng)成適應(yīng)社會發(fā)展需求的高素質(zhì)創(chuàng)新型專業(yè)人才一直是國內(nèi)外醫(yī)藥學(xué)教育工作者最關(guān)注的問題。由于醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域是一個綜合性、交叉性、系統(tǒng)性和實踐性很強的領(lǐng)域,因此,在構(gòu)建扎實的知識體系、練就過硬的基本技術(shù)和實驗技能的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是醫(yī)藥學(xué)教育的核心,也是專業(yè)教育教學(xué)的難點。
有機化學(xué)是醫(yī)藥學(xué)各專業(yè)的必修課程,也是醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域中的基礎(chǔ)學(xué)科,被譽為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的“搖籃”,在醫(yī)藥學(xué)教育中具有十分重要的作用和地位。作為一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科,它以化學(xué)為基礎(chǔ),覆蓋了有機化學(xué)、分析化學(xué)、光譜學(xué)和波譜學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識,是生物化學(xué)、分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗、藥理學(xué)、藥物化學(xué)、藥物分析、藥代動力學(xué)、藥劑學(xué)等專業(yè)課的重要基礎(chǔ),具有很強的交叉性和創(chuàng)新性。目前,我國大多數(shù)醫(yī)藥院校在有機化學(xué)的教學(xué)中都實行單一的授課式傳統(tǒng)教學(xué)模式。教師在有限的理論教學(xué)中采用灌輸式教學(xué),而學(xué)生則以被動方式接收各類物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、制備方法和化學(xué)反應(yīng)等枯燥的知識點,結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。在實驗教學(xué)中,大部分高校都以基本操作性實驗和驗證性實驗為主,學(xué)生只需要按照實驗教程的步驟操作即可獲得既定的結(jié)果[1]。這種模式下,枯燥繁雜的理論和機械的實驗嚴(yán)重影響了有機化學(xué)課程的整體教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力更加困難。針對這一形勢,結(jié)合實際教學(xué)經(jīng)驗,本文對有機化學(xué)課程教學(xué)改革進行探討。
作為醫(yī)藥院校的重要基礎(chǔ)課程,實踐性、應(yīng)用性強是有機化學(xué)課程的特點。為了培養(yǎng)學(xué)生的實際操作技能,有機化學(xué)課程通常采用理論授課和實驗教學(xué)相結(jié)合的方式進行。在教授理論知識的同時,開設(shè)實驗課可以使學(xué)生通過實際操作掌握有機合成、結(jié)構(gòu)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(xué)理論知識的理解。然而,由于教學(xué)時數(shù)的限制,除去理論課,實驗課給學(xué)生提供的實踐訓(xùn)練課時較少,遠遠不能滿足未來對相關(guān)專業(yè)人員實踐能力的需要。有限的實驗內(nèi)容也使學(xué)生難以接觸當(dāng)今有機化學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)和新儀器設(shè)備,更無法深入理解有機化學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域所起的重要作用,難以從有機化學(xué)的角度出發(fā)去解決生命科學(xué)領(lǐng)域中的難題。為了解決這些問題,可以利用學(xué)生的課余時間,讓學(xué)生在了解本校該領(lǐng)域教師的研究方向基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)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(xué)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(xué)的理論和實驗教學(xué),還有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析問題和解決問題的能力。
在我校有機化學(xué)的教學(xué)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(xué)最緊密相關(guān)的科研平臺,讓教師和他們指導(dǎo)的研究生在課堂外指導(dǎo)本科生參與科研實驗。學(xué)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(fā)了他們進一步深入學(xué)習(xí)的熱情和動力[3]。經(jīng)過一段時間的參與和鍛煉,多名學(xué)生已深入到各個方向的科研領(lǐng)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(xué)習(xí)氛圍。
根據(jù)學(xué)生對理論知識的掌握情況,面向不同層次的學(xué)生開設(shè)開放性實驗[4]。學(xué)生可以利用課余時間,針對自己在學(xué)習(xí)或?qū)嶒炛械谋∪醐h(huán)節(jié),預(yù)約到開放性實驗室進行自主式實驗,既可以通過重復(fù)實驗課上的操作鞏固實驗教學(xué)內(nèi)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(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進一步拓展,全方位提高學(xué)生的實驗技能。對實驗課以外的實驗項目,在實驗前一周學(xué)生將接到查閱文獻的任務(wù),讓學(xué)生自己通過使用數(shù)據(jù)庫查閱相關(guān)文獻,設(shè)計不同的實驗方案,并了解實驗中需要用到的試劑的性質(zhì)、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(yōu)的實驗方案,然后在預(yù)約的時間進行操作。
在創(chuàng)設(shè)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(xué)生可以自主預(yù)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(jié)晶等實驗進行基本操作的加強和鞏固,也可以預(yù)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(yù)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(jié)果,從而提升自身的綜合實踐技能。目前,有80%以上的學(xué)生進入開放性實驗室。通過這種方式,大大提高了學(xué)生的基本操作技能。許多學(xué)有余力的學(xué)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(xué)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。
學(xué)生在掌握了基本知識和實驗技能的基礎(chǔ)上,通過科研導(dǎo)師的引領(lǐng),讓他們了解到他們感興趣的研究領(lǐng)域的前沿工作以及解決難題的思路、方法和技術(shù)[6]。通過查閱資料、分析歸納,撰寫相應(yīng)的綜述,為下一階段的科學(xué)研究打下堅實基礎(chǔ)。隨后,學(xué)生可以相對獨立地設(shè)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(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,掌握思考問題、解決問題的方法,提高創(chuàng)新能力和實踐能力[7]。
在我院的教學(xué)改革中,科研導(dǎo)師會首先要求學(xué)生重復(fù)文獻或課題組里前人的相關(guān)實驗,考察其對科學(xué)研究所需的基本技能的掌握情況。同時,讓學(xué)生繼續(xù)查閱大量相關(guān)文獻,從中體會生命科學(xué)與有機化學(xué)之間的聯(lián)系,激發(fā)他們用所學(xué)的有機化學(xué)知識,嘗試解決研究中遇到的問題。此后,科研導(dǎo)師將設(shè)計較簡單的實驗內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生進行獨立的科學(xué)研究,學(xué)習(xí)解決問題的思路。具備這些能力之后,學(xué)生就能相對獨立地開展科研實驗,完成自己負責(zé)的項目。目前,申請從校級到國家級的各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的學(xué)生逐年遞增,多個大學(xué)生自主立項的項目獲得了資助。實踐證明,經(jīng)過科研創(chuàng)新訓(xùn)練的學(xué)生思路越來越開闊,會主動尋找自己的研究目標(biāo),迫不及待地投入到科研活動中,并從中體會到學(xué)習(xí)和科研的快樂。
科研興趣小組、開放性實驗以及科研創(chuàng)新拓展了常規(guī)課堂教學(xué)和實驗教學(xué)的知識。根據(jù)自己的學(xué)習(xí)層次和水平參與到不同類別的活動中,使學(xué)生對基本原理和基礎(chǔ)知識的印象更為深刻,理解更加透徹。通過這些訓(xùn)練,他們不僅能用科學(xué)的思維方法去解決有機化學(xué)的知識難點,還涉足了自己感興趣的研究領(lǐng)域,極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情,很好地發(fā)揮了學(xué)習(xí)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(tǒng)的科研訓(xùn)練,學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)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(yī)藥院校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效途徑。