藥學專業自主設計性實驗的構建與實踐

廖昌軍，應雪，張仲林，尤思路

（成都醫學院 藥學院，四川 成都)

一 引言

2015年，國家作出建設世界一流大學和一流學科重大戰略決策，確定了五項基本任務，其中一項就是培養拔尖創新人才，因此全國各大高校都進行了深入的改革與實踐，出現了科教融合的概念[1-3]。對標拔尖創新人才需要具備責任擔當、創新人格、想象力、好奇心和批判性思維等五項素養，實驗研究作為藥學學科進行科學探索的基本方式，在創新人才培養方面有著其他教學手段無法替代的作用[4]。

近十年來，我校前期進行了藥學專業實驗教學改革與實踐，隨著實驗教學改革的不斷深入，課程內容中以非常成熟的藥物為模型建立的綜合性實驗內容，操作過程涉及的陳舊低端的儀器設備，滯后于行業技術發展，不能滿足行業需求，實驗過程中學生缺乏獨立自主思考，極大地束縛了學生的創造性和自主性，不利于拔尖創新藥學人才的培養[5,6]。藥學設計性實驗的特點在于涉及多學科知識單元，由學生自行設計實驗方案，綜合運用多種實驗方法和技術進行自主性實驗，能夠充分發揮學生的想象力，滿足學生好奇心，培養創新能力和批判性思維。基于上述原因，我校和全國各大高校一樣，進行了大膽的探索與實踐[7-15]，構建了科教融合的多學科交叉設計性實驗，以滿足當前拔尖創新人才培養需求。

二 設計性實驗的改革與實踐

（一） 設計性實驗課程設置

設計性實驗教學是培養創新人才的有效實踐途徑，開展好設計性實驗教學是提高人才培養質量的關鍵，合理的課程設置是設計性實驗得以順利開展的基礎。在前期改革的基礎上把藥劑學等7門藥學專業課程實驗內容，整合成獨立設置的《藥學專業實驗》。在《藥學專業實驗》常規實驗項目和多學科交叉的綜合性與設計性實驗項目，分別進行設計性實驗教學的改革與實踐，具體改革內容見表1。

表1 藥學專業實驗課程開展設計性實驗教學情況表

（二） 實踐教師團隊建立

教師隊伍在實驗教學改革和實施中起著關鍵作用。根據設計性實驗多學科交叉和學生自主設計實驗方案等特點，在學院各學科組篩選熱衷于實踐教學，有科研課題和教學改革項目完成經驗的資深教師，投身于實驗教學改革與實踐中，組建設計性實驗教學團隊，該團隊具備帶教多門學科實驗教學內容的能力,為設計性實驗的順利開展提供了師資保障，為創新性人才培養提供較高的起點和指導。

圖1 設計性實驗教學團隊人員職稱結構圖

（三） 常規實驗項目開展設計性實驗改革與實踐

常規實驗是指實驗課程中所包含的驗證性和綜合性實驗，這些實驗項目在實驗教學中所占的課時比例較大，對學生實踐動手能力培養起著重要的作用。本項目在設計性實驗教學改革與實踐中，針對實驗因素和條件等對實驗結果的影響，讓學生進行多因素試驗設計。在基于常規實驗的設計性實驗教學中，充分挖掘學生創新潛能，培養學生創新思維，讓他們有新發現、新思想、新方法。部分常規實驗開展設計性實驗實例見表2、表3。

（四） 多學科交叉設計性實驗構建與實踐

通過前期常規實驗項目中開展的設計性實驗教學，學生的思考與實踐能力得到了初步的培養和發展，具有了一定的創新思維能力，在此基礎上進行多學科交叉設計性實驗的學習與設計。內容根據新藥研發的一般流程進行構建，結合教師發表的科研論文、專利等成果選取模型藥物，將藥物的研究與開發有機整合到藥學專業多門專業課程內容，形成多學科交叉的設計。通過多學科交叉設計性實驗教學，進一步鞏固和發展學生創新能力，培養學生文獻查閱、論文撰寫、分析和解決問題的能力，為畢業專題研究、繼續深造或就業打下堅實的實踐技能與創新思維基礎。多學科交叉設計性實驗實例見表4、表5。

表2 不同抗氧劑及其用量對維生素C注射液質量的影響實驗設計

表3 冷卻時間和溫度對對乙酰氨基酚栓劑含量測定影響實驗設計性

表4 白藜蘆醇制劑研究與開發設計性實驗實例

表5 氨茶堿制備及藥理學評價設計性實驗實例

三 設計性實驗的實施效果

（一） 設計性實驗教學的實施

常規實驗項目的設計性實驗教學，通過給學生明確實驗目的和提供參考的影響因素后，學生在課前根據實驗目的和影響因素進行多因素實驗方案設計，在課堂實驗中實施。多學科交叉的設計性實驗項目，依托教師科研成果確定模型藥物，讓學生自行設計實驗方案。具體實施步驟如下: ①教師講解制劑研發的基本思路，讓學生明確設計性實驗開展的大致實驗流程。②根據老師提出的問題和實驗題目，每個實驗小組做好分工：實驗開展前查閱文獻和專利等相關資料，并根據實驗室條件將文獻或者專利中研究方法進行轉化，小組成員匯總形成可行的實驗設計方案，統計實驗過程中需要的儀器設備和試劑耗材清單，帶教老師根據實驗方案、評分細則對學生提交的設計性實驗方案進行評閱，提出修訂意見，學生根據老師的意見完善實驗方案。③老師根據學生提供的儀器設備和試劑耗材清單發放實驗所需試劑、耗材、儀器設備以及實驗動物等。④學生按照課程授課計劃和完善后的實驗方案開展實驗研究，實驗室對參加設計性實驗教學的同學全天開放，除正課時間外，學生可以在規定的截止時間內，實施設計性實驗，每次實驗結束需做好實驗原始記錄并請帶教老師簽字確認。⑤學生完成實驗得到結果，對實驗數據和結果進行分析、總結，按照規定格式，撰寫實驗研究報告，提交給帶教老師。⑥帶教老師根據評分標準對學生提交的實驗研究報告進行評閱。

（二） 設計性實驗教學效果

1.提高師生綜合素質

開展的設計性實驗教學，貫穿于實驗課程教學的多方面與全過程，由淺入深，長時間多輪次開展以學生自主設計為主的實驗研究，著重在實踐中解決問題的過程能力培養。設計性實驗教學對學生發現問題、解決問題的主觀能動性和創新思維提出了更全面的要求，同時，對教師綜合能力包括自身知識儲備、實驗帶教能力、科研能力等也提出了更高的要求。

2.豐富實驗教學內容

將教師科研課題的研究內容和取得的專利技術成果科學合理地轉化為專業實驗教學項目。在課堂教學中，教師對自己的科研成果進行舉例講解，豐富授課內容，訓練學生思維方法，引領學生接觸學科發展的前沿領域，培養學生創新精神，保持實驗項目的先進性，提高專業實驗教學質量，從而達到培養拔尖創新人才的教學目標。

3.實現“教學與科研相長”

教師把科研成果應用到教學當中去，用實例激發學生學習的熱情，增強學生科研意識。學生課外也積極參與到教師的科研項目中去，用自己所學知識與課程中培養的創新思維幫助促進教師科研成果的產出。教學和科研工作有機結合，學生本科階段人才培養與教師科研成果產出二者相輔相成，共同促進，形成良性循環。

四 結語

在常規實驗教學項目中開展設計性實驗教學，啟發和初步培養學生探究精神和創新思維，而后充分發揮科研的引領作用，將教師科研論文和專利成果轉化為多學科交叉的設計性實驗，循序漸進，由淺入深，將學生創新能力培養貫穿于實驗課程教學的全過程。用科研成果更新實驗教學知識體系、補充豐富教學內容、改進實驗教學方法、提高教師教育教學水平，實現以研促教，科教融合的目標。通過課程內容整合、教學方法改革、教學內容設計、師資隊伍構建等，打造實驗教學金課，助力學校“雙一流”建設，實現藥學專業拔尖創新人才培養目標。