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藥學(xué)創(chuàng)新實驗的課程構(gòu)建論文
藥學(xué)專業(yè)是培養(yǎng)具備藥學(xué)學(xué)科基本理論、基本知識和實驗技能，能在藥品生產(chǎn)、檢驗、流通、使用和研究與開發(fā)領(lǐng)域從事鑒定、藥物設(shè)計、一般藥物制劑及臨床合理用藥等方面工作的高級科學(xué)技術(shù)人才。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)藥學(xué)各主要分支學(xué)科的基本理論,接受藥學(xué)實驗方法和技能的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)藥物制備、質(zhì)量控制評價及指導(dǎo)合理用藥的基本能力。
實踐性教學(xué)對藥學(xué)本科教學(xué)非常重要。目前國內(nèi)各藥學(xué)專業(yè)都開設(shè)了相應(yīng)的實驗課程，如有機化學(xué)實驗、化學(xué)分析及儀器分析實驗、藥物化學(xué)實驗、天然藥物化學(xué)實驗、生藥學(xué)、藥劑學(xué)實驗及藥理學(xué)實驗等,這些單元實驗課程對培養(yǎng)藥學(xué)本科生的基本動手能力非常重要。但從研究生的培養(yǎng)情況及制藥企業(yè)對藥學(xué)本科生的反饋中得知，學(xué)生掌握這些基本操作后，并不能將所學(xué)知識靈活運用到后續(xù)的學(xué)習(xí)和工作中去，對新藥研發(fā)的基本流程沒有系統(tǒng)的認(rèn)識,僅對單一實驗有印象，整體把握能力差,對知識掌握分散，自主學(xué)習(xí)能力不強�；诖�,很多高校都積極改革實驗教學(xué)，提高教學(xué)成效。筆者所在學(xué)院提出了藥學(xué)創(chuàng)新實驗，該課程是將藥物化學(xué)、藥物分析、藥物制劑、藥理學(xué)這四個基礎(chǔ)實驗?zāi)K進行科學(xué)整合,以實現(xiàn)多學(xué)科交叉融合,培養(yǎng)學(xué)生對于藥物研發(fā)的全局觀和基于學(xué)科交叉的創(chuàng)新觀念。按照藥物研發(fā)的程序進行課程設(shè)計，通過教師引導(dǎo),學(xué)生自主探索、查閱資料、設(shè)計實驗方案、自主完成實驗,使學(xué)生體驗藥物研發(fā)的全過程，了解藥物研發(fā)并不僅僅涉及某一門課程，一個藥物從設(shè)計、研發(fā)到上市需經(jīng)過多個系統(tǒng)性的實驗,涉及多個學(xué)科。在實施過程中主要在實驗方案設(shè)計、實施、實驗報告提交等方面進行了創(chuàng)新改革。
1.實驗方案的設(shè)計
本實驗課程將學(xué)生進行分組,每組3名學(xué)生，以組為單位進行課程方案設(shè)計及實施。在課程結(jié)束后，以組為單位提交課程的相關(guān)考核內(nèi)容。與學(xué)生之前接觸的基礎(chǔ)實驗?zāi)K不同，該課程為創(chuàng)新實驗，需要學(xué)生在任課教師給定的實驗題目下，自行查閱資料,設(shè)計實驗方案。本課程選擇阿司匹林為研究對象來了解藥物研發(fā)的完整流程，阿司匹林為經(jīng)典的解熱鎮(zhèn)痛藥,其合成、分析、制劑、藥理方法等均有文獻報道,且原料易得,難易程度適中。以此為教學(xué)內(nèi)容方面學(xué)生能通過文獻的查閱與分析,設(shè)計得到較合理的實驗方案,在有限的學(xué)時內(nèi)完成藥物研發(fā)的全過程，實現(xiàn)藥學(xué)創(chuàng)新實驗的預(yù)期目標(biāo)。而不會因為題目太過于創(chuàng)新而遇到某一知識模塊無法完成,影響課程的整體推進。另一方面，學(xué)生也可基于文獻方法對其感興趣的部分或不合理的地方進行改進,滿足學(xué)生創(chuàng)新的需要,提高其創(chuàng)新意識。
在具體方案設(shè)計時，因?qū)W生并未系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過文獻檢索，由指定任課教師先講解中國知網(wǎng)(CNKI)、維普等中文數(shù)據(jù)庫以及SCIF英文數(shù)據(jù)庫的查閱方法,然后由各任課教師階段性地布置學(xué)生查閱本單元要求的相關(guān)資料,并以提問的方式引導(dǎo)學(xué)生文獻查閱的方向和重點。學(xué)生初步完成方案設(shè)計后,在指定時間段內(nèi)與各負(fù)責(zé)教師討論,任課教師就實驗方案提出問題,啟發(fā)學(xué)生提出修改意見,再進一步查閱資料、完善設(shè)計方案,反復(fù)幾次，最終形成合理可行的實驗方案。例如，任課教師在給學(xué)生布置阿司匹林的合成路線設(shè)計時，先請學(xué)生仔細分析阿司匹林的結(jié)構(gòu)，初步推測其可由水楊酸乙�；频�,再進一步請學(xué)生結(jié)合已學(xué)過的有機化學(xué)知識,分析該乙�；磻�(yīng)適合的試劑、是否需要催化劑等,這些引導(dǎo)有助于學(xué)生分析判斷所查閱文獻的合理性，進而制訂可行性較強的合成路線。待學(xué)生初步確定實驗方案后，提問學(xué)生按照方案設(shè)計的反應(yīng)完成后，反應(yīng)體系里有哪些物質(zhì)，每一步后處理的目的是什么,得到粗品后如何進一步純化，常用的純化方式有哪些，哪一種更適合阿司匹林,為什么？通過這些啟發(fā)和引導(dǎo),讓學(xué)生進一步完善和明確實驗設(shè)計。同時,任課教師要將藥物研發(fā)的整體思路貫穿在學(xué)生的方案設(shè)計中，如提問學(xué)生合成時要投多少原料才能制得滿足分析、制劑及藥理部分需要的阿司匹林。由此引導(dǎo)學(xué)生在方案設(shè)計時要有全局觀,要對合成、分析、制劑、藥理的方案統(tǒng)籌分析,做到環(huán)環(huán)相扣，首尾兼顧,達到藥學(xué)創(chuàng)新實驗的目的。
2.實驗方案的實施
本課程教學(xué)實施前制定了詳細的教學(xué)計劃，主要包括資料的查閱與整理、實驗方案的設(shè)計與討論、阿司匹林的合成及純化、阿司匹林原料藥的鑒別及性質(zhì)考察，阿司匹林納米乳的制備與性質(zhì)研究、阿司匹林納米乳的解熱鎮(zhèn)痛作用研究，最后進行數(shù)據(jù)處理與總結(jié),形成實驗報告。各教學(xué)模塊都有指定的相關(guān)專業(yè)的任課教師負(fù)責(zé)。
每組學(xué)生在規(guī)定的時間范圍內(nèi)按照設(shè)計的實驗方案在各負(fù)責(zé)教師的指導(dǎo)下完成各實驗?zāi)K。區(qū)別于以往的基礎(chǔ)實驗，學(xué)生需自己提交試劑購買計劃，然后按照文獻方法自行處理試劑，選擇儀器。而在以前的實驗中，這些工作均由準(zhǔn)備室教師完成,學(xué)生接觸不到。在本課程改進方案中，任課教師除按照設(shè)計方案指導(dǎo)學(xué)生實驗外,還將儀器的適用范圍、使用方法、維護保養(yǎng)的知識貫穿其中，潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。在學(xué)生按照設(shè)計方案進行實驗的過程中，任課教師就實驗中的一些現(xiàn)象和數(shù)據(jù)與學(xué)生進行討論,尋找解決問題的創(chuàng)新性途徑,如學(xué)生在進行阿司匹林的重結(jié)晶時，按照文獻方法得不到純品,任課教師引導(dǎo)學(xué)生從阿司匹林和其雜質(zhì)的溶解度差異的角度考慮,重新嘗試不同的重結(jié)晶溶劑，經(jīng)過反復(fù)實驗,最終得到阿司匹林純品。又如納米乳的制備過程中，如何得到適合的粒徑、載藥量及包封率的納米乳至關(guān)重要,教師通過引導(dǎo),使學(xué)生認(rèn)識到實驗中的每一個環(huán)節(jié),包括實驗設(shè)計,對實驗結(jié)果均會產(chǎn)生很大的影響。
在本課程的實施過程中，學(xué)生意識到每個實驗?zāi)K都是對下一個實驗?zāi)K的保障，一定要保質(zhì)保量地完成,而不是照著操作簡單復(fù)制一遍。在遇到實驗難點時,將文獻與實驗相互反饋,反復(fù)實踐,力爭解決問題,達到預(yù)期目標(biāo)。這些都激發(fā)了學(xué)生對科研的興趣,挖掘了學(xué)生的潛力，培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力，增加了學(xué)生對藥物研發(fā)的全局觀。
3.實驗報告的提交
實驗完成后，學(xué)生先將數(shù)據(jù)整理、匯總,然后以小組為單位形成書面的實驗報告。本課程在成績評價體系方面也有所創(chuàng)新,評分標(biāo)準(zhǔn)涉及實驗方案設(shè)計、儀器試劑的準(zhǔn)備、實驗過程的安排、實驗操作的規(guī)范程度、實驗討論、創(chuàng)新點及學(xué)生的科學(xué)作風(fēng)等多方面,而且更側(cè)重于學(xué)生對實驗的思考和討論,更注重學(xué)生對實驗整體過程的把握而非實驗結(jié)果。在此評分標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,本課程先給小組評分,再在小組評分的基礎(chǔ)上給予個人差異化，有助于增強學(xué)生的團隊協(xié)作精神。
4.教學(xué)反思與評價
經(jīng)過三屆學(xué)生的教學(xué)實踐檢驗,該課程教學(xué)效果良好。實驗過程中學(xué)生的積極性很高，勤于思考,通過文獻和實驗數(shù)據(jù)的相互反饋,不斷改進,最終都順利完成了課程學(xué)習(xí)，并撰寫了總結(jié)報告。
4.1將藥物研發(fā)的全局觀和整體性思路引入藥學(xué)本科實踐教學(xué)體系中
本課程使學(xué)生在本科階段了解藥物研發(fā)的過程以及所學(xué)知識和技能在此過程中所處的地位,注意各學(xué)科在藥物研發(fā)過程中的相互銜接和配合。在本課程中，學(xué)生從藥物研發(fā)的起點一藥物合成出發(fā),經(jīng)過合成、質(zhì)量分析、制劑研究,最后進行藥效學(xué)實驗,完整地完成了藥學(xué)研究的全過程。在此過程中，學(xué)生是課程的主體,通過分工合作、小組討論的形式，自行設(shè)計方案,再和指導(dǎo)教師進行溝通交流,培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考和交流合作能力。經(jīng)過自身實踐,學(xué)生更加深切地體會到藥學(xué)各學(xué)科在藥物研發(fā)中所處的地位及相互關(guān)系,形成了藥物研發(fā)的整體概念。
4.2加強了學(xué)生對于完整藥物產(chǎn)品開發(fā)流程的綜合性認(rèn)識和框架性梳理，建立起了立體的藥學(xué)知識構(gòu)架通過阿司匹林這個具體的藥物研發(fā)項目，學(xué)生將課本所學(xué)的理論知識靈活應(yīng)用，融會貫通,指導(dǎo)本課程的實驗工作,再通過實驗數(shù)據(jù)的反饋信息,進一步加深對所學(xué)知識的理解,使學(xué)生感受到了‘‘學(xué)有所用”，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動力，更加明確了學(xué)習(xí)方向，也對藥學(xué)知識體系有了進一步的認(rèn)識。同時,本課程具有交叉學(xué)科的優(yōu)勢，能讓學(xué)生充分理解藥物開發(fā)需要的知識、技能、研究思路以及研究內(nèi)容,構(gòu)建了藥物開發(fā)的系統(tǒng)構(gòu)架。
4.3提高了學(xué)生的文獻查閱能力及動手能力，將所學(xué)知識與實踐相結(jié)合
課程改革的目的之一是發(fā)揮學(xué)生的主動性，引導(dǎo)其主動學(xué)習(xí)探索，文獻查閱是這一過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。本課程將文獻查閱的方法逐步灌輸給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生獨立查閱文獻,設(shè)計實驗方案,解決實驗中遇到的問題。通過這種方式，培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作能力，使學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)工作中受益匪淺。另外,本課程是一門實驗課，實驗室動手能力是完成本課程的關(guān)鍵因素之所以本課程也進一步加強了學(xué)生各藥學(xué)相關(guān)學(xué)科的操作技能，培養(yǎng)了全能型藥學(xué)人才。同時,本項目的完成需要理論和實驗相互支持、反饋、驗證，所以課程的完成過程也是培養(yǎng)學(xué)生理論和實踐相結(jié)合的過程，具有重要意義。
4.4提高了任課教師的教學(xué)水平
由于本課程的設(shè)計與以往的實驗不同，沒有固定的實驗操作方法，學(xué)生設(shè)計的實驗方案不盡相同，這對任課教師的知識面、科研能力、創(chuàng)新思維、溝通能力、教學(xué)技巧等都有很高的要求,促使任課教師不斷提升自身科研素質(zhì)和自我修養(yǎng)。
4.5學(xué)生評價較好
完成該門課程的一些小組在實驗報告中寫出了自己的感受和對課程的評價，如‘‘整個實驗過程充滿了很多小插曲，有實驗失敗的懊惱也有解決問題的成就感帶來的快樂。因為是第一次自己設(shè)計實驗,而不再是按照實驗教材,老師講解的照搬，個人的能動性就調(diào)動了起來。其次是團隊合作也很重要,我們這一組應(yīng)該是三組中團隊凝聚力最差的，當(dāng)然作為小組負(fù)責(zé)人這一點上我也需要反思。我們組在實驗過程中也出現(xiàn)了不少問題，而且在藥化和藥劑實驗上花費了很多時間，重做了很多次方面是因為操作不夠熟練與規(guī)范，另一方面是實驗前設(shè)計方案時考慮不周全造成的，這說明我們組在優(yōu)化方案上以及操作上還需要多花些時間�？蒲行枰X和心,腦即動腦,心即耐心。感謝學(xué)院提供了一次這么好的機會給我們進行科研訓(xùn)練。”“通過討論、查閱文獻、制定方案到實驗方案的實施,提升了我們藥物研發(fā)的全局觀、實驗方案設(shè)計能力、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、合理安排時間、冷靜應(yīng)對突發(fā)狀況的能力，我們從每一次失敗的實驗中認(rèn)真反思、吸取教訓(xùn)、總結(jié)實驗規(guī)律來彌補實驗經(jīng)驗欠缺的空白。這是一次成功的實驗學(xué)習(xí)課,我們提前接觸以后的學(xué)習(xí)模式,積累了屬于自己的實驗技能。”
綜上,藥學(xué)創(chuàng)新實驗這門課程讓學(xué)生切身體會到了藥物研發(fā)的整體性思路,達到了課程改革的預(yù)期目標(biāo)。
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