黃天舒 濟南市歷城第一中學
化學制藥類專業是以化學工程技術、生物工程、藥學等學科進行交叉后產生的新興學科。該類學科注重實踐,是需要將理論知識轉化為實踐技能的創新性和應用性學科。而實驗教學作為理論知識向實踐應用的重要媒介,有利于學生進一步鞏固理論知識,掌握化工制藥類專業實驗基本方法,對于培養創新型和應用型高素質科學人才具有極大地促進作用。
在重視理論,輕視實驗的傳統觀念下,學生對于實驗課程的態度較隨意。針對教師要求的書寫實驗報告僅是照抄實驗指導,忽視對實驗原理和步驟的理解,在實驗課上主要依賴老師講解指導,完全按照實驗手冊進行。全過程中學生處于被動地位,基本學習形態和課堂學習類似,喪失了實驗課程創新實踐性,學生思維能動性被抑制,不利于綜合性創新型、應用型人才的培養。
作為一門綜合性學科,實驗體系過于單一,不利于學科之間知識點的融合以及忽視了制藥過程中工藝性要求,使得知識與能力、理論與實際、學校與企業脫離,導致學校培養的人才與市場需求脫節;實驗選擇和設計過程中,指導老師偏向操作簡單可行的實驗,或者將某些復雜過程提前完成,對學生的要求僅為了解過程和實驗原理,不利于學生的動手能力、獨立思考鍛煉。
首先是學時限制,傳統教學方法中每次一般為2-4小時,且由于總學時較少,單次課程安排實驗內容可能較多,部分實驗如柱層析、重結晶等操作在單次實驗課程中難以完成,學生無法參與完整實驗,導致實驗不夠系統連貫。其次是實驗器材用品不足,學校近幾年進行了擴招,然而相應的教學資源未及時擴增,出現資源短缺,使得實驗小組人數過多,無法滿足所有學生動手操作的實踐要求。同時部分儀器配備不全或老化,影響實驗進度和安排。
分層次安排實驗,第一層次為基本實驗單元,主要目的是幫助學生掌握常見反應裝置和基本實驗操作技能;第二層次為綜合實驗單元,訓練學生知識融會貫通、綜合實驗能力;第三層次為設計創新單元,培養學生主動搜集、歸納總結的能力,通過查閱相關學術研究,探索創新實驗設計思路,并將其應用到實驗當中。
傳統黑板板書教學模式單一、枯燥且較抽象,數字化媒體時代下,學校應在教室配備媒體設備,教師可以采用視頻教學等數字化教學形式,以圖像和聲音等引起學生興趣,促進學生動手實驗的積極性。教學方式也可擯棄傳統教學模式教師為主體,學生為客體的被動模式,采用任務驅動、案例教學、小組探究討論等方法增強學生的自主性和創新性,從而改變傳統實驗教學課程中的主客體,培養一批真正合格的高素質人才。
完整的化學制藥類實驗不僅應該關注實驗反應結果,還應該包括實驗前的前期準備和實驗后的廢氣廢水后處理。學生對于過濾、蒸餾、重結晶、萃取、干燥等單一方法的操作較熟悉,然而將其運用到反應物后處理過程中時存在無從下手的現象,主要原因在于對于反應原理理解不透徹,導致對于反應體系產物的主要成分及其基本性質理解有偏差或者無法掌握。因此試驗后處理過程也是培養學生綜合實踐應用能力的良好方式。
推行原料循環利用,如對于萃取時使用的溶劑在使用后集中重新蒸餾后再利用。實驗原料選擇不易鋪張浪費,能夠反映實驗現象即可,從而降低單次實驗成本,也可利用節約的成本多開設實驗組,以盡可能使得所有學生都動手操作為宜。
化學與制藥類專業為綜合性學科,實驗教學體系應綜合全面,最終的考核方式也要多元化,將平時表現納入考核,實行獎勵加分制度,促進學生日常上課積極主動性,進而達到學有所感、學有所獲。
提倡學生利用實驗室開放日回顧實驗課堂知識,親自動手實踐。同時鼓勵學生自主設計小實驗,教師的作用主要是啟發和引導實驗,并監督實驗安全,由此提高學生自主創新以及應用知識的積極性。
總之,化學與藥物制藥類專業的實驗教學改革是必須的,是提高學生在未來學習和工作當中靈活運用理論知識分析問題、解決問題能力的一種途徑,但實驗體系的改革并不是一蹴而就,需要各高校在長期實踐過程中不斷改進和完善,以期為社會輸送更多滿足市場需求的,高素質創新型和應用型人才。