任曉亮 鄧雁如 何永志 王 萌
(天津中醫藥大學中藥學院中藥化學教研室,天津300193)
中藥化學開放實驗室建立與高素質中藥人才培養※
任曉亮 鄧雁如 何永志 王 萌
(天津中醫藥大學中藥學院中藥化學教研室,天津300193)
開放實驗室是高等學校培養創新人才的一條有效途徑。本文闡述了建設中藥化學開放實驗室的意義、方案及實驗室運作模式,打破以往實驗室的封閉狀態,實現一定條件下的資源共享。在開放實驗室的運行中,實行全面開放的實驗教學模式,積極鼓勵創新性實驗,支持學生做設計性、研究性實驗和科技開發。將開放實驗室做成培養創新型中藥學人才的有效平臺。
開放實驗室;中藥化學;人才培養
中藥化學是一門新興的學科,是運用現代的化學原理和方法來研究傳統中藥中各化學成分的學科。與傳統化學學科教育相似,其實驗教學對于學生理解中藥化學的原理知識、掌握學科研究基本技能具有極其重要的意義。此外,中藥化學實驗教學還有助于培養學生樹立嚴謹的學習態度,提高動手能力,學會綜合運用知識,對培養學生開拓創新及增強與實際工作對接能力等方面起著重要作用。
開放性實驗教學就是將實驗室全天開放,學生根據自己的實際情況選擇時間進行設計實驗,是學生的創造精神和實踐能力培養的重要手段。對于實驗教學比重較大的中藥化學來說,開放實驗室對于培養具有創新素質的應用型人才,具有尤為重要的現實意義和作用。在相對自由的空間和時間內,學生的學科知識可以在具體實驗項目中得到強化,動手能力和抽象思維可以進一步得到培養。因此,中藥化學開放性實驗的建立及開放性實驗教學的開展,對于中醫藥高等院校培養高素質中藥專業人才具有理論教學和其他教學環節不可替代的作用。
作者將結合自己的教學和科研經歷,從中藥化學開放實驗室建設的意義,具體的建設方案以及建設后的運作模式等方面對開放實驗室的建設做一探討。
1.1提高教學質量 促進教學改革中藥化學開放實驗室的設置,可以促進教學方法的豐富、教學手段的更新,從而極大得提高本學科的教學質量。傳統的中藥化學教育雖然在課程設置上包涵一定量的實驗課程,然而,就比例而言依然以傳統理論授課為主。學生參與實驗部分也基本遵循實驗手冊指導,缺乏自主性和靈活性。學生報名參與開放實驗室可以極大程度上調動自身學習積極性,將灌注式知識通過一系列的教師啟發、小組討論、查閱文獻得到強化,固化教學成果以提高教學質量。
1.2提高教師教學水平 鍛煉學生綜合素質開放實驗室的建立重要的意義在于鍛煉和提升學生動手能力、獨立思考能力、科學思維邏輯等多方面綜合素質。對于中藥化學學科而言,建立開放性實驗室可使學科內大量的中藥學、化學、分析化學等知識在開放式實驗中得到強化。在一個相對自由、開放的環境中,學生可以最大程度的調動自我的學習積極性,依照自身知識背景設計實驗方案,親自動手操作使用實驗儀器設備,獨立面對并解決問題,最終完成實驗獲得成果并積累知識。在整個實驗過程中,學生的綜合素質得到整體的鍛煉和培養。此外,在開放實驗室建立的過程中,教師的教學方法也必然會隨著教學模式的轉變進行相應的調整,從傳統的針對全班學生的教案式教學到針對少量學生的設計試驗指導,這對于相關教師的專業知識、科研思路、儀器操作等能力有提出了更為嚴格的要求。中藥化學開放實驗室的建立是互動式教學過程,教師的教學水平和能力與學生的學習能力和綜合素質在此過程中同時得到鍛煉和提升。
1.3提高學校科研實力 提升實驗室設備使用效率中藥化學開放實驗室是在利用原有教學實驗室的基礎上,創建新的實驗室管理模式,充分合理的利用有限的實驗教學資源、提高教學的成效。在實驗過程中充分利用現有儀器設備條件,提高儀器設備的有效使用效率,可以減少諸如電子分析儀器等長期未經使用造成的提前淘汰,還可以在具體實驗過程中更有針對性的升級、增購儀器配件以保持實驗室現有儀器技術的先進水平。此外,通過以學生為主的實驗過程,不斷調動教師和學生的科研積極性,提高學生的科研興趣、動手能力和教師的科研創新水平,累計中藥化學基礎性研究內容,增強學科科研實力,拉動學校科研實力的提升。
中藥化學開放實驗室的建設是以現有教學實驗室為基礎,充分利用已有儀器設備,融合計算機輔助教學,形成一種融“教”與“學”于一體的互動式體驗教學環境。近年來,各高校都大力加強實驗室建設力度,提高實驗室建設經費,利用所購置的實驗儀器設備促進了實驗教學水平的提升。隨著對設備投入的不斷增大,購入設備的數量增多,儀器先進程度不斷提高,實驗室僅承擔常規的實驗教學任務,實驗儀器設備大量閑置會造成資源的極大浪費。建立中藥化學開放實驗室,可以使學生能夠在業余時間通過自主實驗加深理論學習,熟悉儀器設備;還可以使年輕教師在此過程中積累科研工作基礎,利于教師科研項目的申報;使教學儀器設備可以在最大程度大為教學、科研服務,有效的提高儀器設備的利用率。
中藥化學實驗室實驗設備主要包括提取、分離、精制、分析四大類,在學生實驗設計過程中,指導教師盡可能的引導學生學習使用各儀器類別。對于一般常規實驗儀器,教師給予培訓指導后,鼓勵學生獨立操作,對于高值精密儀器設備,采用學生使用中藥化學模擬實驗CAI課件與教師上機演示操作結合的方式。將儀器結構、工作原理及可解決的相關問題以多媒體形式展現到學生面前。學生可以在實驗過程中針對性的學習相關儀器使用方法,隨后觀摩老師帶教操作,可通過多種手段的結合最大程度上調動學生積極性、充分給予學生理想的實驗學習環境。在建立良好學習環境同時,仍需建立相應制度保證實驗室日常有序運作和維護,開放實驗室都是安排在課余時間,學生自愿報名,進入實驗室前需進行實驗室規章制度和常用儀器設備使用及維護培訓。自覺遵守實驗室各項SOP要求,實驗結果須上交指導教師登記備案。
中藥化學開放實驗室建成后,以學生為主體,開展自主式學習設計實驗;以指導教師為活動單位,一名教師分配3~4名學生,指導老師提供專業知識輔導,負責實驗過程中進度安排和安全管理。按教學目的的不同,其運作模式可以分為以下三種:
3.1輔助教學在開放實驗室建設之初,指導教師可給出若干與教學內容相關性較強的實驗題目,學生在一定范圍內自主選擇,并在老師指導下完成實驗設計,經討論后動手開展實驗,實驗過程中出現的問題及結果應隨時向指導教師匯報。此類實驗一般在中藥化學課程結束學期開展進行,內容緊密圍繞本科教學大綱,應覆蓋盡量多的試驗操作步驟。通過具體實驗過程,加強學生本專業基本操作的同時鞏固學科關鍵知識點。在此過程中,以提高教學質量為目的,采用多種手段提升學生學習中藥化學專業知識和能力。
3.2畢業課題設計運作良好的中藥化學開放實驗室,可以列入畢業生實習,老師和學生可以進行雙向選擇,進行畢業課題設計。指導教師可以根據之前開放實驗室活動表現,選擇專業興趣濃厚、知識扎實、具有良好實驗素質的學生,進一步展開相關研究,以畢業課題設計為標準,加強學生實際工作的思路和能力。具有參加開發實驗室經歷的學生,由于其具備一定的實際操作能力,可以大大簡化實驗室熟悉培訓時間,較快融入實驗工作節奏;此外,實驗設計水平較無基礎同學應有一定程度的提高,必然會增加畢業課題完成水平,提高中藥專業畢業生工作能力。
3.3科研興趣小組教師申請科研基金,完成科研項目,增加自身科研素質,也是提高教學質量的途經之一。具有科研項目的指導教師參與開放實驗室組織科研興趣小組,公布項目內容,將項目拆分成若干試驗單元指導學生參與實踐。具有科學研究興趣的同學,可以選擇參加開放實驗室中科研興趣小組,在教師的科研項目框架下進行更具創新性、創造性的實驗設計,實際動手操作較為高值精度儀器,獨立完成小的實驗設計單位內容,學習教師科研項目設計思路,鍛煉科研能力。在提高中藥專業學生專業素質的同時,為有志于科研工作的學生提供更為針對性的鍛煉平臺,提升中藥化學專業學科科研水平。
在黨和國家以人為本的教育理論指導下,依據皮亞杰等的建構主義理論,建立中藥化學開放實驗室教學模式,在這一個比較完整的科研學習過程過程中,充分發揮教師和學生的積極性,自主性實驗、互動式教學,提高學生探索和創新的興趣,加深學生學習和實驗的能力。同時,促進實驗教學改革,提高中藥化學專業教學質量,鞏固學生專業理論知識,強化學生的實踐能力和創新能力培養,提高教師的教學和科研素質水平,提高實驗儀器設備使用效率,為培養高素質中藥專業人才奠定基礎。
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To Establish Opening Traditional Chinese Medicine Chemistry Laboratory for High-Quality Training
Ren Xiaoliang Deng Yanru He Yongzhi Wang Meng
(College of TCM Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin,300393,China)
The opening laboratory is an effective way for training creative talents in universities.This paper describes the operating mode of opening Chinese medicine chemistry laboratory,aimed to break the closed state of previous laboratory under certain conditions.In the open laboratory,the open experimental teaching mode was carried out.The open laboratory must be an effective platform for training innovative pharmaceutical talents.
Opening laboratory;Chemistry of traditional Chinese medicine;Personnel training
10.3969/j.issn.1672-2779.2014.06.038
:1672-2779(2014)-06-0060-03
楊 杰 本文校對:何永志
2013-12-29)
天津市普通高等學校本科教學質量與教學改革研究計劃重點項目[No:B05-1008]