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基金项目：天津大学本科实践教学改革与研究建设项目：研究性和设计性计算机辅助药物设计实验课程教学体系的建立，编号：200904050
摘要：随着科学技术研究的深入，交叉学科推动科学快速发展。本文以开展计算机辅助药物设计课程教学改革为例,从教学内容的更新和拓展、多元化教学模式、创新思想的培养、科研与教学的结合四个方面对交叉学科教学模式进行了初步探讨。
关键词：交叉学科 教学改革 创新性教学 计算机辅助药物设计
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795(2011)03(a)-0000-00
随着科学技术迅猛发展，科学研究呈现出从高度分化走向高度综合的新趋势，交叉学科的研究已成为科学向着更深层次和更高水平发展的推动力。受传统教学方法的束缚,新兴交叉学科教学模式还需不断改革。在计算机辅助药物设计课程教学中，我们针对教学内容、教学模式、创新思维的培养、科研与教学相结合四方面进行了一系列初步教学改革尝试，以转变教学观念为先导，侧重综合能力的培养，深化课堂教学改革，提高课堂教学质量，培养出适应当今社会发展需要的复合型人才。
1 教学内容的更新和拓展
计算机辅助药物设计作为近些年发展起来，且处于发展中的新兴交叉学科，其发展非常迅速，新概念、新理论和新技术不断涌现，而现有的课程教材体系的发展远远滞后于新知识的发展。为确保与学科发展同步，我们修订并扩展了教学内容，将其分为基础知识、案例分析、学术动态三个部分。在基础知识部分，为了避免教学内容在不同学科课程中的重复出现，将与计算机辅助药物设计相关的其他学科知识，如计算化学、药理学、分子生物学等，重新组织，合并讲解，使授课思路更为清晰。在案例分析部分，我们精选成功的药物设计实例，使得学生对理论知识的理解更有针对性和趣味性。在学术动态部分，挑选代表学科的最新发展趋势，反映学科最新理论的教材和文献作为授课内容，及时将该领域国际上最新进展引入到课程内容中, 帮助学生更好的理解理论知识。此外，每学期邀请国内外专家做专题报告和前沿讲座，介绍学科发展的最新成果和面临主要问题，从而开阔学生视野，加深学生对课堂知识的理解和掌握。
2 多元化教学模式
伴随着信息时代的到来，知识更新速度的加剧，学生在大学里所学知识可能很快就过时，但学习能力却能伴随终身，使大学生更好地适应社会发展的潮流。因此，在教学中我们把课程知识的传授作为基本目标，在潜移默化中培养学生学习知识的能力。针对授课目标不同，采用了不同的教学模式。
2.1 理论知识方面
基础知识部分的内容主要是专业基础课内容在深度和广度的扩展，因此采用自学方式为主和教师引导为辅的教学模式。充分利用网络资源获取知识的便捷性，每学期初在网络上向学生提供教学大纲和教案，学生可以不依赖教师的计划，充分发挥其主观能动性和学习潜力去索取、理解、掌握这些知识。教师在课堂上只是提纲挈领地讲解知识难点、疑点、重点。这种教学模式锻炼了学生的自学能力，从而保持了学科内容的相对系统性。
为了紧跟学科发展，我们时时更新学术动态部分的教学内容，并邀请专家做专题报告和前沿讲座。在案例分析和学术动态部分采用课堂讨论为主的模式。事先将授课或讲座主题、相关文献和资料发放给学生，布置一些相关问题。学生在授课或讲座之前围绕该题目进行文献检索，做好充分的资料搜集和调研工作，使学生在授课过程中或讲座中能更好地理解科学前沿知识，并能提出个人见解的问题与教师或专家进行学术交流和沟通。针对课堂上老師也不能解决的问题，教师和学生将在课后组织讨论。通过课前预习、课堂讲授和课外讨论，大大增强教学的互动性，加深了对基础知识的理解和掌握，切实提高教学的效果。
2.2 实践环节方面
本科生差异比较大，在实践环节中结合因材施教的方法培养学生综合能力。打破学生长期养成的学习理念和实验习惯，个性化地以学生为中心来设计各教学环节。老师将实验目的和实验方法告诉学生，引导学生自己动手参与文献检索，设计实验进行实验实践，指导学生分析实验结果。对于学生在实践中碰到的一般问题，教师不能越俎代庖，而是给学生一些相关提示，调动学生思考问题的能力[1]。鼓励不同个体采取不同的学习策略，主动、探究式地进行实验。让学生体验实验过程，掌握探究方法的选择和运用，培养学生对问题生成意识。
3 创新思想的培养
阅读专业文献能力的培养是创新思维培养的基础。学生在教师规定国际一流专业期刊（如：J.Chem. Inf. Model.；J. Med. Chem.；J.Mol. Struct.；J. Mol. Model.；物理化学学报等）中搜索那些感兴趣、且能大致理解的、与计算机辅助药物设计科学有关的近期文献。学生从研究的目标、研究的意义、国际上该问题的研究进展、采用的实验手段、实验结果和结论、创新点等方面来阅读科研论文。通过查阅和研读国际一流专业期刊，学生体会了最新的成果的或重大发现的科学研究全过程，感受了科学家是如何把握学术机遇和提出重要科学立项的。同时鼓励学生敢于对文献内容提出质疑，评判论文数据的可信性，发表自己的见解。最后学生要制作幻灯片并做学术报告，与教师和同学分享文献研究内容，同时必须接受教师和同学的提问。这种教学模式培养了学生自主学习能力和书面口头交流技能，充分发挥学生的思维创新潜力，也对“计算机辅助药物设计”在国际范围内的最新进展有了最直接的了解，实现了和国际一流科学家的“对接”。
4 科研与教学的结合
以“学习和研究相结合”为指导思想，强调实践与研究融合教学过程，推进“研究型”教学方式的实施。我们建立了适应开放实验教学的“创新实验室”，配备多种开发研制新药的辅助设计软件，如药效团构建软件，分子对接软件，同源建模软件等。利用学院的软硬件设备资源，以具体科研课题为实践教学内容，制订设计综合性实验，吸收学生参与教师的科研项目，鼓励学生进行学术创新。学生对实践目的有足够的了解后会产生学习的积极性，这样不仅把新的技术和新的方法带进实验室，开拓学生视野，使学生在实践中不仅仅是动手，更多的是自我思考，切实提高学生的实验技能和动手能力，激发学生的学习兴趣和探索精神，也培养了他们解决问题的实际能力[2]。使学生由被动的“要我学”，变为主动的“我要学”。将“课题任务驱动法”在实践教学中实施，得到学生们的认同，获得良好的教学效果。个别大学生参与的科研成果发表在国际高水平杂志上，并在大学生创新活动中多次获得较好名次。
参考文献
[1] 李旦,王娜君,陈明君.引导-激发-鼓励式课程设计指导方法的研究与实践[J].中国大学教学，2010(2):65～67.
[2] 朱幸福.美国莱斯大学鼓励学生“跟着兴趣和热情走”[N].文汇报.2009,01,26(5).
摘要：随着科学技术研究的深入，交叉学科推动科学快速发展。本文以开展计算机辅助药物设计课程教学改革为例,从教学内容的更新和拓展、多元化教学模式、创新思想的培养、科研与教学的结合四个方面对交叉学科教学模式进行了初步探讨。
关键词：交叉学科 教学改革 创新性教学 计算机辅助药物设计
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795(2011)03(a)-0000-00
随着科学技术迅猛发展，科学研究呈现出从高度分化走向高度综合的新趋势，交叉学科的研究已成为科学向着更深层次和更高水平发展的推动力。受传统教学方法的束缚,新兴交叉学科教学模式还需不断改革。在计算机辅助药物设计课程教学中，我们针对教学内容、教学模式、创新思维的培养、科研与教学相结合四方面进行了一系列初步教学改革尝试，以转变教学观念为先导，侧重综合能力的培养，深化课堂教学改革，提高课堂教学质量，培养出适应当今社会发展需要的复合型人才。
1 教学内容的更新和拓展
计算机辅助药物设计作为近些年发展起来，且处于发展中的新兴交叉学科，其发展非常迅速，新概念、新理论和新技术不断涌现，而现有的课程教材体系的发展远远滞后于新知识的发展。为确保与学科发展同步，我们修订并扩展了教学内容，将其分为基础知识、案例分析、学术动态三个部分。在基础知识部分，为了避免教学内容在不同学科课程中的重复出现，将与计算机辅助药物设计相关的其他学科知识，如计算化学、药理学、分子生物学等，重新组织，合并讲解，使授课思路更为清晰。在案例分析部分，我们精选成功的药物设计实例，使得学生对理论知识的理解更有针对性和趣味性。在学术动态部分，挑选代表学科的最新发展趋势，反映学科最新理论的教材和文献作为授课内容，及时将该领域国际上最新进展引入到课程内容中, 帮助学生更好的理解理论知识。此外，每学期邀请国内外专家做专题报告和前沿讲座，介绍学科发展的最新成果和面临主要问题，从而开阔学生视野，加深学生对课堂知识的理解和掌握。
2 多元化教学模式
伴随着信息时代的到来，知识更新速度的加剧，学生在大学里所学知识可能很快就过时，但学习能力却能伴随终身，使大学生更好地适应社会发展的潮流。因此，在教学中我们把课程知识的传授作为基本目标，在潜移默化中培养学生学习知识的能力。针对授课目标不同，采用了不同的教学模式。
2.1 理论知识方面
基础知识部分的内容主要是专业基础课内容在深度和广度的扩展，因此采用自学方式为主和教师引导为辅的教学模式。充分利用网络资源获取知识的便捷性，每学期初在网络上向学生提供教学大纲和教案，学生可以不依赖教师的计划，充分发挥其主观能动性和学习潜力去索取、理解、掌握这些知识。教师在课堂上只是提纲挈领地讲解知识难点、疑点、重点。这种教学模式锻炼了学生的自学能力，从而保持了学科内容的相对系统性。
为了紧跟学科发展，我们时时更新学术动态部分的教学内容，并邀请专家做专题报告和前沿讲座。在案例分析和学术动态部分采用课堂讨论为主的模式。事先将授课或讲座主题、相关文献和资料发放给学生，布置一些相关问题。学生在授课或讲座之前围绕该题目进行文献检索，做好充分的资料搜集和调研工作，使学生在授课过程中或讲座中能更好地理解科学前沿知识，并能提出个人见解的问题与教师或专家进行学术交流和沟通。针对课堂上老師也不能解决的问题，教师和学生将在课后组织讨论。通过课前预习、课堂讲授和课外讨论，大大增强教学的互动性，加深了对基础知识的理解和掌握，切实提高教学的效果。
2.2 实践环节方面
本科生差异比较大，在实践环节中结合因材施教的方法培养学生综合能力。打破学生长期养成的学习理念和实验习惯，个性化地以学生为中心来设计各教学环节。老师将实验目的和实验方法告诉学生，引导学生自己动手参与文献检索，设计实验进行实验实践，指导学生分析实验结果。对于学生在实践中碰到的一般问题，教师不能越俎代庖，而是给学生一些相关提示，调动学生思考问题的能力[1]。鼓励不同个体采取不同的学习策略，主动、探究式地进行实验。让学生体验实验过程，掌握探究方法的选择和运用，培养学生对问题生成意识。
3 创新思想的培养
阅读专业文献能力的培养是创新思维培养的基础。学生在教师规定国际一流专业期刊（如：J.Chem. Inf. Model.；J. Med. Chem.；J.Mol. Struct.；J. Mol. Model.；物理化学学报等）中搜索那些感兴趣、且能大致理解的、与计算机辅助药物设计科学有关的近期文献。学生从研究的目标、研究的意义、国际上该问题的研究进展、采用的实验手段、实验结果和结论、创新点等方面来阅读科研论文。通过查阅和研读国际一流专业期刊，学生体会了最新的成果的或重大发现的科学研究全过程，感受了科学家是如何把握学术机遇和提出重要科学立项的。同时鼓励学生敢于对文献内容提出质疑，评判论文数据的可信性，发表自己的见解。最后学生要制作幻灯片并做学术报告，与教师和同学分享文献研究内容，同时必须接受教师和同学的提问。这种教学模式培养了学生自主学习能力和书面口头交流技能，充分发挥学生的思维创新潜力，也对“计算机辅助药物设计”在国际范围内的最新进展有了最直接的了解，实现了和国际一流科学家的“对接”。
4 科研与教学的结合
以“学习和研究相结合”为指导思想，强调实践与研究融合教学过程，推进“研究型”教学方式的实施。我们建立了适应开放实验教学的“创新实验室”，配备多种开发研制新药的辅助设计软件，如药效团构建软件，分子对接软件，同源建模软件等。利用学院的软硬件设备资源，以具体科研课题为实践教学内容，制订设计综合性实验，吸收学生参与教师的科研项目，鼓励学生进行学术创新。学生对实践目的有足够的了解后会产生学习的积极性，这样不仅把新的技术和新的方法带进实验室，开拓学生视野，使学生在实践中不仅仅是动手，更多的是自我思考，切实提高学生的实验技能和动手能力，激发学生的学习兴趣和探索精神，也培养了他们解决问题的实际能力[2]。使学生由被动的“要我学”，变为主动的“我要学”。将“课题任务驱动法”在实践教学中实施，得到学生们的认同，获得良好的教学效果。个别大学生参与的科研成果发表在国际高水平杂志上，并在大学生创新活动中多次获得较好名次。
参考文献
[1] 李旦,王娜君,陈明君.引导-激发-鼓励式课程设计指导方法的研究与实践[J].中国大学教学，2010(2):65～67.
[2] 朱幸福.美国莱斯大学鼓励学生“跟着兴趣和热情走”[N].文汇报.2009,01,26(5).