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天然药物化学论文范文1
【中图分类号】G642【文献标识码】C【文章编号】1672-3783(2012)11-0551-02
天然药物化学(Natural medicine chemistry) 重点讲授天然药物中化学成分的结构类型、理化性质、提取分离和结构鉴定的基本知识,药学专业主要培养具备药学学科基本理论、基本知识和基本技能能够从事药物及其制剂的研究和开发、药物制剂的生产和质量管理、临床药学、药物分析、医药营销等方面工作的高级科学技术人才[1,2]。为了使学生更好地掌握这门课程,达到培养目标所要求的知识水平,要求教师必须更新教育观念,改进教学方法和教学思路,在保证传统理论体系不变的情况下,尽可能地加大教学信息量,提高天然药物化学的教学质量。我们在几年的教学实践中,采用了以下几种教学方法,收到了较好的教学效果。
1注重理论课教学方法的改进
1.1紧扣重点、难点:天然药物化学涉及到有机化学、波谱解析、生药学等方面的课程内容,学生学起来有一定的难度,容易产生抵触情绪。因此,在教学过程中,一定要做到主次分明,抓住教学的重点、难点,紧密围绕教学大纲总论部分。总论主要介绍化学成分提取、分离、鉴别和化合物结构测定的一般原理,而后面的各章节主要讲解各类天然化学成分的结构性质,提取、分离、鉴别和结构测定的内容。首先, 在课程学习的开始,抓住学生的兴趣,循序渐进式教学是关键。在天然药物化学总论部分,应该结合天然药物的发展历史和著名的天然产物开发成的上市新药实例来讲解这门课程的学习目标和内容,让学生了解到:天然药物就在身边,天然药物化学是把天然产物开发成新药的桥梁。对现有教学内容进行合理取舍后,对我国科学家在天然产物方面的研究及贡献、对我国学者近年发表的高水平学术文章都适当地做了一些介绍,授课时还重点介绍一些著名天然药物如青蒿素、喜树碱、紫杉醇等的开发过程。使学生充分认识天然药物化学在药学中的重要地位,激发学生学习的主动性和积极性。
1.2启发式教学,自我学习:古希腊教育家亚里士多德说:“思维自惊奇和疑问开始。”启发式教学法是指学生在老师“启”的引导下自觉积极地要求学习并获取知识的一种教学方法。我们在课堂上常用一问一答的方式,通过有趣的事例、具体的实验、科学的数据使学生首先对所学内容产生浓厚的兴趣。例如,藏红花为什么在花的初期不红而越开越红呢?又如关于鞣质中这个“鞣”字的写法,即皮革的柔软,可以说明皮革中的成分,又如在讲解皂苷新课时,先提问常用中药人参有什么生物活性,接着问人参为什么有这样的生物活性,里面究竟有什么成分呢?这些问题都出自学生身边,他们熟知的现象,更想知道原理。这样抓住了学生好奇的心,促使他们深入思考,激发他们探索问题、主动学习的热情。
1.3注重教与学的交流:天然药物化学的一个难点在于对已学课程的综合应用。这就要求教师在教学的同时必须注重与学生的交流,全面掌握学生的学习情况。如波谱学知识在天然药物结构解析中的应用,涉及到分析化学、有机化学、波谱分析等多门课程的内容,学生较难理解和掌握。我们从有机立体化学基本理论开始引入,充分调动学生的立体空间想象力,使学生对复杂的有机化合物立体结构不再感到难以理解与想象,在讲授三萜化合物、甾体化合物中效果很好。很多教师看来非常简单的概念如色谱,学生可能感到抽象。因此对于增加概念的掌握和理解具有重要的作用通过运用多媒体技术,可将实验流程生动地表现出来,使学生获得丰富的感性材料。例如在学孔吸附树脂和凝胶色谱法时,我们做了吸附柱和分子筛的动画进行演示,将其原理生动形象地展现出来,使学生有一个直观的印象。
2强化实验教学方法的改进
2.1不断调整实验内容,提高实验讲义水平:天然药物化学是一门实验性很强的学科,实验教学任务是以验证方式强化理论教学内容,以综合或设计方式培养学生提取、分离及鉴定天然药物中有效成分能力。还有很多学生仅观察现象而不善于深究其中蕴含的原理,如过滤时不知目标成分在沉淀里还是滤液中,分离萃取时不知成分在上层还是下层等。我们适度增加实验时数,实验项目类型相互交叉渗透。提高学生分析、解决问题能力。比如在验证型实验中安排的是一些重要类型化合物的定性鉴别,要求学生利用不同类型化合物的特有化学性质,通过正确的操作,区别不同类型化合物,目的在于使学生掌握各种类型化合物定性鉴别的方法。重新编写实验讲义,引人创新性实验,减少了验证型实验,增加了应用性强的综合型实验[3]。比如超声波辅助提取法和微波辅助萃取法所需设备简单,使用范围广、效率高、污染小,可适当引入实验教学,既可以减少药材、试剂用量,又可缩短实验时间,有助于增强实验教学效果。
2.2重视实验报告,增强实验科研含量: 在以往的天然药物化学实验教学中多采用单一验证式知识型模式。实验内容、步骤等在教材上都已列出,学生通过预习,实验时只要“照方抓药”就可完成实验。我们要求学生的实验报告以科技论文的格式书写,以锻炼学生的逻辑思维能力和分析、创造、表达、综合等各项能力,有意识的引导和培养学生撰写科技论文的基本素质实践表明这样的教学方式可以变消极被动为积极主动。实验老师在实验中首先准备大量的有关每步实验问答题和思考题,在实验中要求学生回答和解决,老师对每次提问情况做记录并把它纳入学生平时实验成绩。比如在芦丁的水解过程中,芦丁在酸水中并加热的条件下,烧瓶中变化是先混浊的,然后变成了澄清的溶液,溶液沸腾后一段时间,溶液的颜色有黄色变成了鲜黄色,我们要求学生利用所学知识解释所产生的现象和变化,学生在认真思考后得出芦丁和槲皮素的溶解度差异是该现象的本质原因;如果有的学生观察不认真,有的现象就看不到,更不用说解释了。
2.3开设设计性实验,培养学生自主实验能力:近几年来,我们在天然药物化学实验中尝试开设学生设计性实验。具体办法是:由教师集体命题并只给出实验题目,学生必须主动查阅文献,并加以归纳总结,制订切实可行的实验方案供教师审阅,选择可行性实验方法,并要求学生在实验报告中对自己所选的工艺路线及实验结果进行分析讨论。充分调动了学生学习积极性,体现了学生的主体地位,培养了学生创新能力和独立工作能力。为了增强学生的学习兴趣,调动其实验积极性,培养学生的创造性,我们将教师的科研实验引入到教学实验中去,给学生提供一个进行部分研究性实验的机会,从而学到更多实验技能,同时学生的实验结果也为教师的研究工作提供了资料。我们在实验教学中,增加了自主设计实验比例,将科研实验思维引入到教学实验中去,给学生提供一个进行部分研究性实验的机会。例如,我们将“天然药物化学成分系统预试验”的实验内容设计为“某药材的提取、初步分离及成分预试”。实验按照科研实验的常规方法进行,即先将药材粗粉用工业甲醇或工业丙酮提取,回收甲醇或丙酮,提取物以适量水溶解,分别以不同极性的有机溶剂(石油醚、醋酸乙酯、正丁醇等)萃取,再分别对各萃取部分进行薄层检查和定性反应,确定含有哪些种类的化学成分。通过这种训练,学生掌握了一般天然药物化学科研实验的前期处理方法,锻炼了操作技能,实验结果也很有意义。将科研带进课堂,锻炼了学生的操作技能了,提高了发现问题、解决问题的能力,也培养了学生良好的科研素质。
综上所述,培养学生的学习兴趣和启发学生参与教学活动的主动性是提高教学质量的重要途径,针对天然药物化学实验教学实践性强的学科特点,应提高学生对实验课的重视程度,使学生掌握天然药物化学实验的基本操作技术和方法,培养观察、分析、解决问题能力,达到学以致用目的,为将来运用实验手段进行科学研究打下坚实基础。
参考文献
[1] 吴立军.天然药物化学[M]5版.北京:人民卫生出版社,2007:-2
天然药物化学论文范文2
关键词:天然产物化学;教学方法;教学方式;教学效果
中图分类号:O621.3 文献标识码:A
天然产物化学是以各类生物为研究对象,以有机化学为基础,以化学与物理方法为手段研究生物二次代谢的提取、分离、结构、功能、生物合成与修饰及其用途的一门学科[1]。研究内容是各类天然产物的化学成分、结构特征、理化性质、提取分离方法、结构测定以及生物合成途径。并根据已阐明的结构成分,按植物亲缘关系在植物界中探寻同类成分,以扩大植物的药用资源,发掘新的有效成分;研究有效成分在植物w中随生长季节、时间的变化情况等。天然产物有效成分主要来自于植物、动物、矿物、微生物和海洋生物,其中以植物来源为主,种类繁多[2]。以中草药为例,仅《本草纲目》(明,李时珍)中就记载1892种。《本草纲目拾遗》(清,赵学敏)又补充1021种[3]。相信随着科学技术的进步,这个数字还会不断变化、发展。天然化合物结构复杂多样,天然产物化学成分研究又涉及到很多学科的知识,因而,学生普遍感到这门课程比较抽象和枯燥,较难理解和掌握,造成学生产生厌学和抵触情绪。我们在天然产物化学课程教学实践中,注重理论与实践的有机结合,从多个角度进行改革与尝试,取得了较好的教学效果。
1. 教学方法
1.1 讲授的原则是“应用式的讲解”
在本课程中需要学习的内容很多,知识面也很广,属于一门应用学科。讲授的原则是“应用式的讲解、够用”。因此,在教学过程中前期的课程及本课程的内容需要一个全面的了解,内容上的取舍要做到心中有数,重复的内容直接省去,如:色谱分析法在《分析化学》课程中已经学过,所以在该课的教学中,讲授各类天然产物化学成分的色谱检识方法时,可进行应用式的讲解。这样,在教学时间有限的情况下,可以高效的完成教学目标。
1.2 丰富内容增加学生学习兴趣方法
天然产物化学这门课本身比较枯燥泛味,难懂,学生在学习时很难产生兴趣,所以在学习这一类专业时,可以充分运用多媒体工具,爱课件中加入原植物、药材的图片,借助多媒体工具将天然产物的性状展示出来。通过图片来吸引学生的注意力、激发学生的学习兴趣、加深对各种天然产物的印象。在学习一些重要的产物时,可以介绍它的发现过程,激起学生对天然产物研究的热爱。如在讲授萜类化合物时,我们介绍了青蒿素和紫杉醇一波三折的发现过程,鼓励学生要克服困难,积极探索。
1.3. 举办讲座扩展学生视野方法
现今,天然产物的研究发展很迅速,从最初的单纯化学模式逐渐过渡到化学生物综合领域。除了最基本的理论知识教学,我们还可以为学生开设讲座,包括一些现代分离新技术、新的筛选方法、新的结构鉴定技术的介绍,如超临界流体萃取技术,逆流色谱分离方法,高效液相-核磁共振联用技术及FRET方法在天然产物活性筛选中的应用等[4],此外,还有生物合成研究的进展及天然产物化学生物学的研究概况等。通过讲座的介绍,开拓学生的视野,可以使学生更好地理解这门学科,也可以激发学生对研究的兴趣,并且从事相关工作。
1.4 结合实验教学方法
天然产物化学本身就是一门实践性很强的学科,需要通过实验的方法来更深的理解理论知识。传统的实验教学模式是学生们连续的进行实验,完成一类化合物的提取和分离,但在过程中学生们主要是按照实验讲义进行操作,主动思考不多,失去主动性。所以针对这些情况,实验教学方法需进行改进,首先该表传统的教学方式,在实验讲解中结合老师自己的科研工作、学生的毕业论文等,再者学生的实验成绩不再以单纯的实验报告成绩为主,可以加上学生的课堂表现,如课堂提问、学生讲解、教师总结来监督学生的预习情况。最后在作业中让学生设计g体分离实验,确定可行的分离方法。如“从茶叶中提取咖啡因”、“从丹参中分离丹参酮”等。这样可以锻炼学生的自我思维能力。同时,我们在学生的综合训练中加入天然药物化学内容,使学生能够进一步了解天然产物化学和其他学科的相关性。
1.5学生实践与教师科研相结合方法
同一般实验教学相比,天然产物化学在科研领域的要求比较系统化。为了让学生更好地了解天然产物化学的研究思路和方法,我们通常将实验室对学生进行开放,同时选择一些学生和老师一起进行科研实验。将科研与教学相结合,不但调动了学生的学习主动性和积极性,而且有益于课题的顺利进行。例如,让学生参与到本学院的天然产物有关研究课题、“老师的国家级、省部级研究课题”等课题的研究中来,通过实践的学习,学生可以熟练地掌握各种填料的适用范围及各种色谱的操作方法,如高效液相色谱仪及酶标仪、紫外分光光度计等仪器的操作方法,将很多内容不再是停留在理论课上,而是将理论和实践结合起来,这样的模式可以达到双赢的效果。
天然药物化学论文范文3
关键词: 制药工程; 实验教学; 改革
【中图分类号】R-4
太原理工大学制药工程专业是根据国务院学位委员会和国家教育部,1998年对高等本科院校专业目录调整之后, 由化学化工学院原《工业分析》和《精细化工》两专业合并而成的一个新的本科专业。其本科教育不仅要求学生具有坚实的制药与生物工程基础和制药与生物工程专业理论,而且还要求学生具有一定的解决工程实际问题的能力和进行科学实验、科学研究和科学创新的能力。
一、改革制药工程专业实验设置
我系前些年来实验教学主要存在的问题是,专业实验依附于各门理论课、实验课没有单独设置,实验内容、方法、实验所用仪器设备与现代化的科技发展相比严重滞后,实验关联性和系统性较差,以验证性为主,几乎没有综合实验和设计实验,实验考核不单独计成绩甚至不计成绩。因此,我们在专业实验教学中对上述问题进行针对性的改革,重点改革了专业实验设置,首先是将专业实验从相关的理论课程中独立出来,将专业实验课程单独设置,单独进行考核。精选具有代表性和先进性的实验内容,在实验中尽量选择能够提供给学生使用现代化仪器设备的机会,多开综合性实验、加大设计性实验的力度、增开创新性实验。
二、改革和创新实验教学内容和实验教学方法
1. 更新和精选实验教学内容
对专业基础和专业课实验,天然药物化学、药物化学、药物合成、药物分析、制药工程、制药工艺学、药物制剂等课程的实验内容,特别是对有毒、易制毒、重复性、演示性、验证性、单一性和陈旧性等实验内容进行更新,选择具有先进性、环保性、代表性、综合性、设计性和创新性的实验教学新内容,把新的实验方法和新的实验技术引入到更新和精选的实验教学内容里,提高学生使用新的实验方法和新的实验技术的能力。
2.调整专业实验课结构
调整实验课安排和结构,将原来需要两个、甚至三个学期完成的专业实验课,即药物化学、药物合成反应、药剂学、天然药物化学、制药工程、应用光谱解析、制药工艺学、药用高分子材料、制药分离工程、药物分析和现代仪器分析等实验内容进行精选、归并,适当压缩学时后调整到一个学期完成,重点加强学生基本操作和基本技能的训练,注重培养他们使用现代化仪器的能力。提高和加强学生的科学实验、科学研究、科技创新和解决工程实际问题的综合能力。
3.采用多层次的实验教学方法
利用多层次的实验教学方法,按专业实验、综合实验、设计性实验和创新性实验四个层次组织实验教学。因此,制药工程专业实验教学的改革与创新的重点是如何加强综合性、设计性和创新性实验。根据制药工程专业人才的培养目标,我系重新编写了专业实验教学大纲,组织专家、教授和资深教师编写了普通高等教育“十二五”规划教材《制药工程专业实验》,并于2014年由化学工业出版社出版,该实验教材主要有药物合成、药物制剂、药物分析、天然药物化学、农药合成等数十个实验内容。
三、开设综合性实验、
综合验内容主要涉及药物化学、天然药物化学、药物合成、药物分析、制药工艺学、药物制剂、微制药学、分子制药学、制药工艺学、制药反应工程、制药分离工程、现代仪器分析等理论课程,其特点是各门课程既有相对的独立性,又有紧密的内在联系和系统性,实验课程多、内容广泛,为此,我们必须精选综合实验的内容和优化理论课之间实验项目的组合,选择实验内容的重点是要侧重于综合性和系统性,理论联系实际解决工程实际问题。根据我系制药工程设备基础较好的优势,在综合性实验教学中,重点突出了药物化学、天然药物化学、药物合成、药物分析、药物制剂、制药分离工程和制药工艺等。
四、加大设计性实验的力度
在专业实验和综合性实验的基础上,开设设计性实验,它是培养学生独立设计和培养优秀化学人才的重要途径。为此,我们加大了设计性实验的力度,在实验学时数、实验所用仪器和药品等条件上给予最大限度的保证。同时我们还根据各门专业实验课的特点安排不同的设计性实验内容,采取不同的教学方法。最终创新了新的实验方法,并写出了具有创新性的设计实验研究报告。学生的独立设计实验能力得到了充分的锻炼,为撰写毕业论文打下了坚实基础。
五、增开创新性实验
1.加强实验室现代化建设是开展好创新性实验的基础和条件
专业实验室是开展创新实验,培养研究和创新能力的重要基地 [1] 。因此,我们就必须加快专业实验室现代化建设,为开展好创新性实验创造条件。近年来,制药工程专业实验室先后建立药物化学、药物合成、中药提取、制剂、制药分离工程、制药工艺学、高效液相色谱、气相色谱、光谱分析、制药工程等功能性实验室。
2. 构建开放式的实践教学体系是开展好创新性实验的根本保证
为鼓励大学生开展科技创新, 教育部推出了“大学生创新性实验计划” [2],同时山西省、山西省教育厅、太原理工大学也先后推出了各类学生科技创新课题, 为了确保“大学生创新性实验计划”和科技创新课题的顺利进行,我们制药工程专业对以前传统的封闭式实验教学进行了大胆的改革,开展和实施了一系列全新的实验室开放式运行模式,包括实验室大型仪器与设备、实验时间与空间、实验项目与内容的全面开放,为创新性实验的顺利开展提供了最有效的根本保证。自2007年以来,我们生物与制药工程系先后承担了国家级、山西省、山西省教育厅和太原理工大学大学生创新创业训练计划项目多达几十个创新项目。
实践证明,我们在实验教学内容和方法上采取的改革、创新措施有利于优秀化学人才的素质培养,提高了学生的科学实验和科技创新能力。
参考文献
[1] 教育部,财政部. 高等学校本科教学质量与教学改革工程2008 年度项目申报指南[z]. 教高司函[2008]82 号,附件15, 2008: 57-58.
[2] 牛莉莉,吴良,吴晶.“国家大学生创新性实验项目”的过程管理模式探析[J]. 纺织教育, 2009, 24( 9) 11-13.
天然药物化学论文范文4
【关键词】生物制药技术 课程模块 职业能力培养
高职生物制药技术专业培养目标是培养具有良好的职业道德,必需的理论知识和熟练的专业技能,能从事生物制品的生产、生物制品检验、生物制品经营等工作岗位,能解决生物制品生产实践、经营中遇到的一般专业问题,服务第一线的高级技术应用型人才。
根据对专业人才培养目标分析,我院高职生物制药专业的课程分为公共基础课、专业基础课、专业课、综合实践、拓展课等五个模块。每模块的课程门数、学分、学时比例见表1。
一、公共基础课
公共基础课安排了中国化的概论、哲学原理、思想道德修养、法律基础、形势与政策、高等数学、英语、计算机应用基础、体育共9门课程,占课程学时比22.1%,占总学分比27.5%,达到国家规定的基本标准,符合国家的教育方针,将素质教育贯穿于教育、教学的全过程,使学生掌握必需的文化基础知识,全面提高学生的基本思想、文化和身心素质,培养和训练学生的不断获取新知识、新技术信息的能力、使用外语的能力、团队协作精神和人际交往能力,以满足学生适应社会、独立生存、自我发展、创新超越的需要,同时为专门课程的学习提供理论知识基础。
二、专业基础课
专业基础课包括基础化学、微生物学基础、药事管理与法规、人体结构生理学、实用药理基础、生物化学与分子生物学、现酵技术、天然药物学知识、药物制剂技术共9门课程,占课程学时比29.3%,占总学分比29.0%。专业基础课为后续课程学习所必需,各门课程学习以理论和实训穿行,构建专业所需的化学、医学、药学、生物学等基本知识和基本技能,理论部分强调以“必需、够用”为度,重视相关技能的培养,技能方面特别要强调规范化操作。
1.基础化学包括了无机化学、有机化学和分析化学。考虑到高中学生的无机、有机化学基础较扎实,授教时侧重应用性较强的分析化学,理论方面总体以“够用”为度,重在培养学生基本的实训操作技能,它是专业技能的基础。实训内容选择从传统的经典的训证为主转向应用性广的综合性实训,在这些实训中使学生掌握常用仪器设备的操作,熟悉基本原理与方法,能正确地记录、收集和处理数据,规范书写实训报告,并对实训结果进行客观分析,重点培养学生扎实的基本功和科学、严谨、踏实、实事求是的工作态度和作风。
2.微生物学基础、生物化学与分子生物学、现酵技术是既是专业课学习的基础,又是职业能力的重要组成部分。微生物学基础中的微生物的形态观察方法、培养基的制备及消毒灭菌方法、微生物的接种分离培养技术、微生物大小、环境中的分布测定技术、药物微生物检验技术、血清学检验技术、生物化学与分子生物学中的电泳技术、核酸提取技术、酶活测定技术、现酵技术的菌种选育、菌种保藏、培养基的制备、灭菌、发酵过程的控制、发酵液分离、提取和精制等技术等是均为学生职业关键能力的重要组成部分。
3.人体解剖生理学、天然药物学知识、实用药理基础、药物制剂技术、药事管理与法规是涉及医药方面的基础课程,学生通过天然药物的功效、活性成分结构修饰、提取制备、各种制剂制备等实训,完成从原料药到成品药规范生产、规范管理的全过程学习。并采用现代检测分析手段与方法,对原料药与制剂药的质量、在人体内的代谢途径、作用机制、以及药物的有效性、安全性进行科学评价,从而学习如何获得安全有效的药物,使学生对医药有较全面系统的认识,并为以后从事药学相关的工作打下坚实的基础。
三、专业课
专业课包括生物药物检验技术、生物制药设备、生物制药工艺、GMP实务4门课程,占课程学时比8.4%,占总学分比7.2%,是构建专业核心能力最为重要和必要的课程。生物药物检验技术测定各类生化药物的含量、检测其安全性的技术、评价生化药物的质量的方法,生物制药设备中对通用设备和生物制药工艺使用设备的结构、性能、操作方法,生化药物的生产工艺流程的操作技术、生产规范化管理技术都是日后从事专业工作所必不可少的,是形成综合职业能力的关键。
四、综合实践
包括微生物学技能训练、生物化学与分子生物学技能训练、生物药品制剂技术实操训练及GMP技能训练、生物药物检验技术技能训练、生物制药工艺技能训练、毕业实习与设计共6门课程,占课程学时比32.1%,占总学分比38.5%。此模块突出特点是综合性。通过较复杂的、融合多个知识点或多学科知识的校内综合实训,各种基本操作技能在不同实训项目中多次操作,反复整合,大大提高学生的动手能力、分析解决问题的能力和对各门知识的综合运用能力。最后通过在生物制药技术相关的岗位上进行一年的顶岗实习及论文设计,突出对学生科研意识和创新工作能力的综合训练,要求学生从查阅文献、设计和实施方案、写出论文,两年来学习的各种知识和技能在此阶段相互碰撞、相互揉合,上升为综合的职业能力。有利于提高学生就业的竞争力。
五、拓展课
包括药学文献检索、生物药品新药开发基础知识、基因工程原理3门课程,占课程学时比3.0%,占总学分比2.9%。培养学生具有不断获取本专业新知识、新技术信息的能力,为学生将来在专业范围的自我发展,提升自身位置及从事高层次研发工作打下基础。
此外学生还可选修药品市场营销、药用植物识别技术、生命的奥秘等课程,以拓展视野,拓宽就业范围。
课程设置体现了“厚基础、重专业技能”的原则,课程结构比较合理。课程设置及结构安排完全是为了达到本专业的培养要求及实现本专业的培养目标而开展的,体现了德、智、体、美全面发展,有利于学生职业技能的形成和综合素质的全面提高。
参考文献:
天然药物化学论文范文5
[关键词] “挑战杯”创业大赛;“挑战杯”论文大赛;中药学;“阶梯式”实践
[中图分类号] G649.21 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210(2013)07(a)-0157-03
中药学是研究中药基本理论和各种药材饮片、中成药的来源、采制、性能、功效及临床应用等知识的学科,也是一门实践性很强的学科,除了对该学科的理论知识的学习外,提升科研创新能力、解决生产中的实际问题和通过实践培养更深理解本学科的内涵也是掌握该学科的主要方式。理论与实践相结合的教学方式能很好地提高学生的专业基础能力和动手实践能力。
提高大学生实践创新能力和专业基础能力一直是大学教育中不变的主题,目前本科教学中,实践的环节集中在中药学各门课程的实验环节,并且这些实验针对本门课程中具有典型性和共性代表的内容进行统一规范教学,学生掌握的是本门课程中的基础或者共性知识的实践。相对于学科内其他特性的知识或实践内容涉及极少。针对中药学学科的特点,基于笔者在天然药物化学实验教改中做了有益的尝试,取得了良好的效果[1-2],提出中药学“阶梯式”实践与创新培养模式,与大学生“挑战杯”创业大赛和大学生“挑战杯”论文大赛的培养模式相结合,对中药学学科在校大学生的实践创新能力和专业基础能力进行培育,提高学生的综合能力,进而在毕业后的工作或科研探索中能突显出自己的综合能力。
1 具体实施方案及取得的成绩
1.1 实施方案
1.1.1 第一阶段 在大学二年级下学期进行讲座,介绍和宣传“挑战杯”大赛目的、意义和实施内容,并组织有兴趣的同学观摩以往参赛录像和发表的论文,对同学的疑问和意见进行一对一的解答,让同学们了解、清楚和明确自己会在该项目的实施中需要掌握、了解和补充的知识和能力。
由于该阶段的学生尚未全面进行中药学专业课程的学习,在同学们的兴趣带动下,引导其在课余时间进入到学科平台、科研实验室以及相关生产企业进行观摩,对科学研究或中药企业的研发、生产和销售有一个直观的了解和认识,使他们能够在组建团队和项目设计过程中独立的进行创业大赛的思考或者论文的设计。
此阶段需要按照以往的经验进行科学仪器规范使用训练、基本实验操作、基本实验室安全教育、规章制度的适应以及基本的科学研究思路启蒙[3-4]。这些适度的培训和教育主要为“挑战杯”论文大赛做准备;同时,也会通过长期的项目与企业合作,带领学生熟悉企业的生产、销售和收益等现场实地进行学习,完善和熟悉“挑战杯”创业大赛中各个环节和常识性内容。
1.1.2 第二阶段 通过初期阶段对“挑战杯”创业大赛和论文大赛的基本内容与环节的熟悉和了解后,即进入到了中期阶段。该阶段主要在确定了小组成员后,选拔出团队的组长。将组织权利和实施方案由组长的带领下,通过小组各成员之间的讨论、协商和综合评价后提交给指导教师。由指导教师再进行修订和评价实施的可能性,完善研究方案。论文大赛在此阶段后就进入了实施。
对于创业大赛,团队成员组成后还需要在此阶段进行项目背景和知识产权进行了解,以总结归纳出该团队的特色与优势。同时,创业大赛的性质决定了团队的组成来自于不同的专业,不同的成员分担着不同领域的机构组成、制度的制定和与项目配套的设置及规划,这就要求创业大赛的团队凝聚力与分工的合理性。这些体现了团队组织者的能力与合作技巧。具备了以上能力,创业大赛在此阶段进入了实施。
“挑战杯”创业大赛旨在引导大学生适应深化教育改革、推进素质教育的要求,了解创业知识,培养创业意识,树立创业精神,提高创业能力,作为学生科技活动的新载体,创业竞赛在培养复合型、创新型人才,促进高校产学研结合,推动国内风险投资体系建立方面发挥着积极的作用;“挑战杯”论文大赛坚持“崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战”的宗旨,是一项具有导向性、示范性和群众性的竞赛活动,开展“挑战杯”论文大赛是为了引导和激励高校学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质,并在此基础上促进高校学生课外学术科技活动的蓬勃开展,发现和培养一批在学术和科技上有作为、有潜力的优秀人才。
1.2 取得的成绩
1.2.1 “挑战杯”创业大赛取得的成绩 通过对本学科在校大学生的实践能力和专业基础知识的培养,在“挑战杯”大赛中分别取得了可喜的成绩。如2006年度,2003级本科生李黎等康柏可创新团队,以抗菌药物为基础以《康佰克药业有限公司创业计划》,获得河南大学第三届“挑战杯”创业计划竞赛银奖,授权专利为一种天然化合物熊果酸在抗菌方面的应用同时发表了相关论文[5];2008年度,指导《康脂素责任有限公司创业计划》分别获得河南大学第四届“挑战杯”创业计划大赛金奖和银奖,同时提交了专利为一种连翘降血脂有效部位及其制备方法的应用和卷柏降血脂有效部位及其提取方法的应用以及穗花衫双黄酮的提取方法;2011年邢晗等同学《南瓜降血糖作用研究》5篇[6-10]。邢晗等同学以创新计划为基础,在2012年“挑战杯”创业大赛中获得了河南大学银奖。
1.2.2 “挑战杯”论文大赛取得的成绩 2007年度,2004级本科生王二辉以《固相微萃取/气相色谱/质谱法分析小叶女贞挥发性化学成分》,分别获得河南大学第五届和第六届挑战杯论文大赛三等奖和一等奖;2010年赵辉等[11]同学参加河南省“挑战杯”论文大赛,完成的论文获得了一等奖。
“挑战杯”大赛展示了我国高校的育人成果,推动了大学生与社会间的交流与合作,在锻炼和提高大学生创新水平和创业能力等方面发挥了重要作用,已成为高校学生课外科技文化活动中的一项主导性活动[12]。“挑战杯”创业大赛激发了学生对专业课的兴趣,培养了对中药学学习的思维模式,直观地认识了实验室内的仪器、操作和管理,提高了参与同学的学习专业课程的积极性,对参赛者的综合素质和思考问题及解决问题的能力均有了显著提高,同时创业大赛增强了当代大学生科技创新意识和团队合作能力,提高了大学生的动手实践应用水平;“挑战杯”论文大赛对学生专业知识的学习发挥了积极作用,同时提高了参赛学生的学术科技水平,增强了学生科研的严谨态度,强化了当代大学生的的科学创造观念,有助于培养当代大学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、勇于开拓、敢于创新的科学精神。
2 存在的问题
随着“挑战杯”活动的不断深入,提高了部分中药学本科生的实践动手能力,但所暴露出的问题也逐渐增多。
2.1 应试性教育使竞赛功利化
当前,应试教育在高校中大有愈演愈烈之势,其对包括竞赛在内的各类赛事的渗透就是功利化倾向。此项竞赛的结果在一定程度上反映了学校的办学实力与水平,这更像是一项事关学校科研能力高低的竞赛。而主管部门对大学的评估指标体系中也包含有学生参加各类竞赛活动及其获奖情况。为了鼓励学生参加竞赛,学校对参赛学生都予以“保研”、奖金等刺激,这是变相的应试教育。
2.2 学生自主创新程度不高
根据2004年的统计数据,可以将参赛作品分为三类:①大学生自己发明的项目,占10%左右;②导师带参赛学生做的项目,占20%左右;③剩下的一半以上是在别人的科研成果或创意的基础上,根据市场需求进行商业包装和设计产生的[13]。
2.3 团队的合作意识欠佳
“挑战杯”大赛在中药学研究涉及到的领域多,内容丰富,在短短的假期中很难达到全面训练和培养的目的,所以团队的合作与集体意识特别重要。在竞赛准备前期中分工协作、讨论和总结是参与者应该具备的素质。
3 结论
“挑战杯”大赛科研活动的开展进一步激发了教学工作中师生的热情,一方面学生对教学内容、教学方式和教学水平提出了更改的要求,传统的教学模式受到抵制,教科书之外的知识更受欢迎;另一方面教师对学生的学习提出了更高的要求,更加重视各种实践知识技能和专业基础知识的训练,对学生的知识水平和能力的评估有了更新的标准。“挑战杯”大赛的开展对在校大学生的实际动手能力、独立思维的思考、团队协调能力等综合素质的培养都具有一定的积极作用。中药学“阶梯式”实践教学模式与大学生“挑战杯”大赛环节相结合,突出了在校学生的实践动手和科研创新能力,培养学生独立解决问题,为以后的继续深造或工作奠定了基础。
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[12] 丁三青.中国需要真正的创业教育-基于“挑战杯”全国大学生创业计划竞赛的分析[J].高等教育研究,2007,(3):87-94.
天然药物化学论文范文6
关键词:PBL教学法;药物化学;实践教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)31-0264-03
PBL(Problem-based Learning)教学法,即“基于问题的学习”,是倡导学生通过自学、讨论和合作解决问题,培养自主学习能力,发展学生综合思维能力的教学方法。该教学法于1969年由美国神经病学教授Howard Barrows首次提出,最早在医学类专业教学中使用,经过40多年的完善和发展,目前已成为国际上一种十分流行的教学方法[1]。这种教学方法突破了传统的教学模式,是实现从“知识中心型”教育向“能力中心型”教育转变的教学方法[2]。该法广泛应用于医学院校的医用化学、药物化学、天然药物化学等各门课程的理论课和实验课教学中,取得良好的教学效果[3-6]。2009年至今,我们一直在药学专业药物化学实验教学中采用PBL教学法进行教学,取得了较好的教学效果。本文就PBL教学法在本科和高职两个层次班级中的实践情况进行总结分析,为更好地实施PBL教学法,推进教学改革提供参考。
一、基本情况
(一)教学对象
分别在2011级药学专业本科班和2013级药学专业高职班,采用PBL教学法进行教学,比较该教学法在两个不同层次班级中的应用效果。2011级药学本科3个班,共143人;2013级药学高职1个班共103人。两个层次的班级均已完成了《文献检索》和《有机化学》课程的学习,掌握了文献检索的基本方法和有机反应基础知识。
(二)教师、教学内容及学时
参与PBL教学的教师共8名,其中有机化学专业知识背景教师4名,药学专业知识背景教师4名。首次参与药物化学实验课教学教师2名。
两个层次的班级药物化学实验课都分为5次课进行,两者教学内容相同,学时数和教材不同,具体内容见表1。
二、实施方法
(一)分组及问题的提出
每个班级24~26人为一个教学班,由两名教师指导。在第一次实验课时,先介绍PBL教学法的具体实施方法,然后学生自由组合,分为4个小组,每个小组6~7人。分组后提出问题,如“表1中的四种药物分别有什么作用?采用什么方法进行合成?合成过程中需要注意哪些问题?”等一系列具体问题。学生根据这些问题及小组讨论产生的其他问题,利用课余时间,以小组为单位查阅文献资料并进行实验方案的设计。除了第二次课有五周的时间进行方案设计外,其余实验只有一周的时间进行准备。
(二)查阅文献和方案设计
根据小组讨论产生的问题,各小组成员分工协作,利用网络资源和图书馆期刊与书籍等,收集资料。查阅收集的资料包括所合成药物的基本情况,研究进展,合成方法,所用试剂和中间体的基本性质,合成注意事项等。完成资料收集后,小组进行讨论整理,写出具体的实验方案。完整的实验方案包括:药物概述、实验目的要求、原理、主要仪器和试剂及其物理常数、实验方法和步骤、其他合成线路和方法改进、问题和讨论以及参考文献。
(三)方案阐述与讨论
每次实验课时,先用一个小时对实验方案进行阐述和讨论。由指导教师随机抽取一名学生阐述本小组的实验方案,同组其他同学做简短补充。随后,其他同学对该实验方案进行讨论、提问、质疑并提出各自的见解。期间,教师引导、启发学生进行讨论并适时提出问题。对学生无法解答的问题,教师不直接给出答案,而是通过引导,使学生经过反复讨论和思考获得问题的答案。对教师无法解答的问题,可引导学生通过查阅资料解决,或介绍解决该问题的研究思路,激发学生对科学研究的兴趣。
(四)实验操作
方案讨论结束后,每个学生根据教材和方案,利用实验室提供的仪器和试剂,独立完成实验。实验过程要求学生如实记录实验时间、加样顺序、实验现象和数据等,并做出相应的判断分析。教师随堂检查,规范学生操作,记录学生实验情况,及时纠正错误并进行点评。
(五)实验报告
实验完成后,每个学生独立完成实验报告。实验报告包括:原理、实验仪器和试剂、实验步骤、主要装置图、实验现象和数据记录、实验结果、讨论和结论。
(六)评分方法
每次实验的成绩由四部分构成:实验方案占20%,方案阐述与讨论占30%,实验操作30%,实验报告20%。在各环节教师做好记录并打分。
三、教学效果
为了客观地评价教学效果,我们采用问卷调查的方式对本科班和高职班进行比较。本科班共发出问卷143张,收回133张,回收率93%;高职班共发出问卷103张,收回93张,回收率90%。具体结果见表2。
由表2可以看出,本科班和高职班认为PBL教学效果好的学生比例非常接近,均约占50%,认为效果非常好的学生比例,本科班远远高于高职班;相反,认为效果一般的学生比例高职班远超本科班。说明PBL教学法更适合在本科班中开展。从“是否适应这种教学模式”这项调查结果也可以看出,本科生比高职生更适应这种教学模式。这也反映出本科生对新教学方法的接受能力和适应能力要强于高职生。值得注意的是,超过70%的本科生认为PBL教学法对于培养独立思考能力,提高提出问题、分析问题和解决问题能力很有帮助,而高职生的比例仅为50%左右。并且,超过40%的高职生认为PBL教学法对这两方面能力的培养效果一般。说明采用PBL教学法进行教学,本科生比高职生的学习自主性更高,更善于进行独立思考。这可能与学生的学习兴趣和积极性有关,因为超过一半的高职生认为PBL教学法对激发学习兴趣和积极性的作用一般,而超过60%的本科生认为对激发学习兴趣很有帮助。此外,调查结果还显示,PBL教学法可促进师生间和同学间的交流与沟通。
从教学各环节比较,本科生明显优于高职生。如在“方案阐述与讨论”环节,本科生不仅在仪态仪表和方案阐述的条理性方面比高职生表现更出色,在问题的提出、讨论及回答方面也比高职生更全面、深入和准确,甚至有部分学生能提出自己独到的见解并在实验过程中加以实践验证。在“实验操作”环节,本科生对实验仪器的安装、实验的条理性、独立完成实验能力和对实验现象的分析能力等方面也都强于高职生。这不仅与学生对PBL教学法的态度和认知程度不同有关,也与学生综合素质有密切关系。此外,高职生学习任务重,时间紧,大部分学生很难在PBL教学法中投入更多的时间和精力,也影响了PBL教学法在该层次学生中的实施效果。
四、存在的问题及改进措施
无论是本科班还是高职班,都有学生提出对PBL教学法不熟悉,认为PBL教学要求不明确,学生不知从何入手,更有高职生认为该教学法不适合学生。对于资料查阅,不少学生承认资料阅读不够,数据库文献数量有限,外文文献资料少,没有好的方法途径查阅资料,不了解外文文献查阅方法,希望能在课前培训如何查阅文献。对于实验方案书写,一些学生认为时间太仓促,没有充足的时间准备方案。并且,由于历届学生将实验方案上传到互联网上,因此,部分学生直接下载使用,使各组方案相似度较高,所提出的问题毫无新意,甚至一些问题的答案存在明显错误也未加以纠正。此外,还有部分学生提出:在PBL教学实施过程中,教师应对方案书写提出建议或对不同方案的异同点进行总结分析;应增加讨论环节时间,引导更多同学参与提出问题和解决问题;缺少预实验,实验次数太少,每次实验时间太长,未能完全按照自己的设计方案进行实验。
针对学生提出的问题,笔者认为应从以下几方面对PBL教学法在药物化学实验教学中的应用加以改进:第一,必须由具有多年实施经验的教师全程带教,尤其是第一次课对PBL教学法进行解释说明时,需要教师进行充分详细的讲解。在讨论环节,经验丰富的教师还能更好的对学生进行引导和提问,提高教学效果。第二,在学生查阅资料和书写方案过程中,教师应该利用课余时间加强对学生的指导,进一步提高学生文献检索能力,同时避免学生出现应付现象,及时解决学生遇到的问题。第三,减少一次实验内容或增加少量学时,用于对PBL教学全程实施情况进行总结分析,加深学生对PBL教学法和药物化学实验的理解,使知识融会贯通和升华。第四,改进实验报告的书写方式,以小组为单位,按科技论文的格式进行书写,避免实验报告的书写流于形式。第五,PBL教学法不适合在药物化学所有实验中开展,可选择一至两个实验进行,或者采用自愿报名与指定分组的方式,将学习优秀的学生和一般或较差的学生结合在同一小组,起到互助的作用。第六,PBL教学法不适合在高职班所有学生中开展,可选择部分有兴趣的学生进行教学。第七,以创新探索性实验替代传统的实验内容,可充分调动学生的积极性和创造性。
五、结束语
教学是一个潜移默化的过程,尽管PBL教学法在药物化学实验教学的实施中存在一些问题,但该法的应用不仅提高了学生的自主学习能力、表达能力和团结协作能力,同时还促进教师不断更新知识,促进教师与学生的沟通交流,在交流讨论过程中实现教学相长。
参考文献:
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