將科研成果引入開放性實驗教學的實踐與探索

曹國瓊，徐 劍，劉 耀，程 純，劉 杰，郭 玲，傅 建，張永萍

(貴州中醫藥大學,貴州 貴陽 550025)

時代的發展促進了醫藥行業的快速發展，而醫藥行業的發展需要大量的卓越醫藥科技人才作支撐。高校是培養卓越醫藥科技人才的搖籃，因此各醫藥院校分分采取相關措施，為培養高水平人才做了大量的探索和實踐。實驗教學是藥學類專業學生必不可少的一個教學環節，學生通過動手完成實驗項目既可以鞏固理論知識，又可提高思考問題的積極性，進一步激發學生的學習興趣。為了培養適應現代社會需求的高素質技術技能型、創新型藥學人才，提高學生專業技能水平，我校突破傳統的實驗實訓室管理和運行模式，針對藥學專業學生開設開放性實驗實訓，改革實踐教學方法。

開放性實驗教學符合創新型、應用型人才培養的目標，是大學實驗教學的改革重點[1]。開放性實驗的實驗內容和形式是培養學生綜合能力的關鍵，如何做好開放性實驗教學設計，是開設課程教師的一項重要工作。科研工作具有一定的探索性，可提高學生專業素質和培養學生科研能力。如何豐富開放性實驗內容和形式，將科研成果轉化為開放性實驗的教學資源，本文以貴州中醫藥大學制劑實驗室的化風丹藥母研究成果引入開放性實驗為例，進行教學總結，為其他科研成果用于開放性實驗教學提供參考。

1 開放性實驗的現狀與問題

開放性實驗教學的開設可以整合多個學科相關實驗內容，實現以學生自我訓練為主的教學模式，充分調動學生學習的主動性，鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，培養學生的綜合設計能力、團隊協作精神及勇于創新的意識，這對提高學生的創新實踐能力和科學探索精神具有十分重要的意義[2]。學生可根據自己的興趣，自由選擇合理安排課余時間。但目前關于開放性實驗的宣傳力度不夠，學生對開放性實驗的意義和價值不了解。目前大部分高校開展的開放性實驗與第一課堂傳統實驗項目相似，內容比較單一趣味性不足，多數是驗證某個原理或現象，不能將多門專業課程聯系在一起，開放性實驗的教學多采用傳統教學模式，由帶教老師設計好實驗方案，學生按實驗方案進行實驗，學生只需要按部就班地完成實驗內容，最后提交實驗報告即可。教師和學生對開放性實驗的重視程度不高，不能很好的發揮開放性實驗的作用。

2 科研成果引入開放性實驗的意義

傳統的實驗課程帶教老師講解實驗，學生照單抓藥式的操作，無法鍛煉學生的創新思維和實踐動手能力[3]。藥學專業實踐性很強，將最新的實驗技術與科研成果融合到實驗教學中，對學生的培訓具有重要意義。科研成果引入到開放性實驗中，學生通過參與開放性實驗，可以對科研的基本過程和基本方法有所了解，為學生個性化培養提供發展空間，形成以培養學生自學能力、綜合分析問題能力和創造性思維能力為主線的實驗教學體。 開放性實驗雖然學時數不多，但是相對比較系統，學生通過獨立完成一個系統的實驗，對科研有更深的了解。

3 科研成果介紹以化風丹藥母制備為例

化風丹是貴州省傳統名藥，用于風痰閉阻，中風偏癱，癲癇，面神經麻痹，口眼歪斜等癥的治療[4]。化風丹的制作分為藥母的制備和成藥的制備。化風丹藥母由生川烏、生半夏、生天南星、白附子、郁金加入牛膽汁混勻自然發酵而成[5]。化風丹藥母制備存在藥母發酵進展主要靠經驗判斷，無量化指標，發酵工藝無參數等問題。鑒于此，課題組從2010年對化風丹藥母進行系統的研究，包括藥母發酵工藝優化，藥母干燥工藝優化，藥母中毒性藥物川烏發酵減毒研究等。通過多年研究，目前已經建立了藥母中毒性生物堿測定方法，確定了化風丹藥母發酵工藝參數，藥母干燥工藝參數，牛膽汁對藥母發酵減毒影響，發酵過程中藥母毒性生物堿的變化情況，以及發酵過程中藥母中微生物的變化情況[6-7]。化風丹藥母制備過程包含中藥制劑分析、中藥炮制學、中藥化學、微生物學及中藥藥劑學等多門課程的的知識，可凝練出藥母原料烏頭、半夏等藥材的質量檢驗，藥母發酵工藝，藥母質量檢測等實驗內容，

通過將藥母制備設計成開放性實驗，可以將科研成果融合進實驗教學，提高學生綜合創新能力。

4 實驗實施

篩選報名的30名學生，持續開展2次開放性實驗，分別為背景知識講解及基本實驗技能培訓、藥母發酵及質量檢測設計性實驗，每次4學時。

4.1 背景知識講解及基本實驗技能培訓

針對開放性實驗的主題講解化風丹的背景知識，重點介紹化風丹藥母炮制，引導學生結合所學專業知識思考化風丹藥母炮制的目的是什么，除了采用傳統的發酵炮制還可以使用什么新的炮制方法，怎么判斷炮制是否可以降低藥母中毒性藥物的毒性，藥母發酵工藝如何優化等一系列問題，激發學生學習興趣和引導學生進行實驗方案的思考。針對本科生可能不會使用學校資源查閱和下載文獻，對學生進行文獻檢索和下載的簡單培訓，保證學生可以通過查閱文獻設計實驗方案。在數據處理方面，還會教學生一些簡單的數據處理的方法和介紹一些常用的軟件如Excel、SPSS等。

針對開放性實驗的主題對實驗可能會用到的儀器進行使用培訓，對實驗過程中的注意事項進行提醒。如按照2015版《中國藥典》川烏藥材項下含量測定方法，教學生制備對照品溶液、供試品溶液，流動相的配置及高校液相色譜儀的操作。通過對川烏藥材含量測定培訓，讓學生掌握質量檢測的方法。此外，對紫外分光光度計、恒溫恒濕培養箱、超聲波清洗儀、烘箱等可能用到的儀器進行簡單的培訓。由于學生來自不同的年級，專業知識掌握的情況不同。除了對儀器進行培訓，我們還會對一些常規的玻璃儀器，注意事項等進行講解，以滿足不同年級學生的需求。

4.2 藥母發酵及質量檢測設計性實驗

通過基礎實驗技能和相關知識的培訓后，學生進行自由分組，每組3名同學。同學們通過查閱文獻，設計初步的實驗方案，各組將設計的實驗方案交給帶教老師。實驗方案內容主要包括：實驗目的、實驗材料、實驗儀器、操作步驟、實驗結果。實驗方案設計的過程可充分調動學生的主觀能動性，讓學生帶著疑問和好奇心開始學習和探索，用所學的理論知識指導實踐。在與學生交流實驗設計的過程中，老師也可以從中發現問題，不斷整改完善實驗方案和教學的方式方法。引導學生思考實驗室的硬件條件是否具備，實驗方法是否可行，實驗步驟是否合理等，為了保證實驗順利進行和得到預期結果，帶教老師根據實際情況對實驗方案進行修改，修改后與學生進行交流確定最終實驗方案。

化風丹藥母制備首先是實驗材料的準備，學生根據實驗室提供的藥材、試劑、試藥等進行實驗前準備工作。主要是將藥材粉碎，按實驗方案設計的發酵工藝參數進行發酵，于不同時間點到實驗室取樣，取出的樣品存放在-80 ℃冰箱中，用于后續檢測。實驗過程中帶教老師要從旁進行指導，規范學生操作，重在訓練學生的動手能力和解決問題的能力。實驗結束后指導學生對得到的實驗數據進行分析，總結和討論實驗數據反映出的科學意義。最后讓學生撰寫實驗報告，并根據實驗過程和結果提出一些問題和自己的想法。帶教老師根據學生實驗報告，總結教學過程中存在的問題和整改方法，不斷完善將科研成果轉化成教學資源的細節。

5 開展實驗的條件

實驗室條件：貴州中醫藥大學藥學院制劑實驗室為“國家苗藥工程技術研究中心”、“貴州省中藥民族藥制劑重點實驗室”、“國家中醫藥管理局中藥制劑實驗室(三級)”、“貴州省中藥民族藥炮制與制劑工程技術研究中心”、“中藥(民族藥)學實驗教學示范中心”等，有寬敞開放式的實驗場所，具有藥物質量檢測、制劑成型、質量評價等方面的儀器設備，如高效液相色譜儀、紫外分光光度計、超聲波清洗器、恒溫恒濕培養箱、烘箱等。實驗室的儀器設備為開放性實驗的實施提供了良好的保證。

6 結語

開放性實驗教學是教學改革的重要舉措，創新了實驗教學方法、手段、內容，提升了學生的創新精神和實踐能力，充分發揮學生主體性作用在高校人才培養中的重要作用[8-9]。通過將科研成果引入開放性實驗，優化了實驗內容和實驗教學的方式，提升了學生綜合能力。連續兩年的開放性實驗的開展，我們對科研成果轉化為教學資源有以下總結，與之前開放性實驗相比能吸引更多的同學，通過教師引導學生設計，促進帶教老師與學生溝通交流，啟發學生科研思維，更能調動學生學習和探索的積極性，培養了學生的動手能力，充分利用了實驗室的平臺資源。整個實驗過程中學生將所學的分析化學，中藥炮制學，中藥藥劑學等課程的知識運用到實驗中，增強了專業知識的交叉滲透，促進學生學以致用。