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【摘要】以全体学生为面、优秀学生为点,采用点面结合的系统实验教学法,对全体本科生的实验教学训练,提高学习效率,激发学习兴趣、对专业的热爱和创新性思维;对优秀学生的科研创新训练,培养协作精神、探索热情和开拓创新能力,并使其中多数学生继续深造。这种培养学生创新能力的模式,既是保证本科教学质量的基础,又是培养与选拔优秀学生的途径,已成为培养创新性人才平台的重要组成部分。
【关键词】点面结合 系统实验教学 创新能力培养
【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)10(a)-0052-02
今天全球化的竞争越来越激烈,而竞争的关键是人才的竞争。合格创新性人才的培养是高等学校的基本任务,是建设创新型国家的根本保证。药学是一个创新性思维和实际动手能力为基本推动力的科学领域。药学实验教学方法对药学生的创新能力的培养至关重要,是对理论结合实践的能力,实际操作能力和科学作风、独立观察、发现问题、解决问题以及创新能力等进行培养的系统工程。我们在实践中发现,本科生对实验的重视程度远不如理论课,却对实验内容充满陌生与好奇。而实验课的学习内容难于事后弥补,需要改善教学模式,调整具体实验内容与教学方法,提高学生学习效率,做到及时吸收与掌握相关知识与技能。并且对学有余力的优秀学生,设立专项科研课题,结合具体的科研内容,拓宽知识的广度和深度,挖掘潜能,培养创新能力和初步科研能力的方法是可行的。于是我们突出强调创新能力培养,采用根据教学对象不同,在教学内容和要求上各具特点的点面结合的系统实验教学法,将实验教学训练和创新科研训练融为一体,在1997年-2000年,完成了对全体本科生实验教学训练模式的建设,并一直沿用至今;又在实践中发现参与课题组科研的非毕业论文阶段的本科生,具有一定的科研能力后,从2003年暑假开始,专门设立科研项目,建立对优秀本科学生科研创新训练的模式,同样沿用至今。下面分为两部分介绍。
1 对全体本科学生的实验教学训练
1.1 建立科学的教学模式[1]
1.1.1 实验前的知识准备环节
学生进实验室前,系统书面预习实验,再认真倾听老师的实验讲解,做到思路清晰、心中有数,克服因实验中盲目操作,避免差错,为实验成功提供保证。
1.1.2 实验中的知识吸收、技能提高环节
学生正规操作,独立完成整个实验,得到实验产品,完成原始记录。教师在学生实验过程中采取个别讨论、巡视指导与集中示范相结合的方法,指导学生安全有效地完成实验。强调培养严谨的科学态度,正确面对实验结果,切实提高实验技能和实际动手能力,独立观察、分析问题、解决问题的能力和创新意识。
1.1.3 实验有关知识的升华环节
学生依据原始记录书面完成实验报告,并结合实验体会等进行讨论。既是引导学生总结实验的重要手段,又是培养学生形成科研思维的阶梯,强调以原始记录为基础,对实验结果进行分析和评价。“教学模式”自1997年建立并开始实施至今,为便于进行总结,了解教学效果,与其它实验课的教学效果进行对比,对药学本科生的无记名调查结果为:对“教学模式”评价为好或较好的学生达到90%,而其它实验课教学方法仅占40%的学生评价为好或较好;“教学模式”对培养创新意识认同的达到75%以上(其他实验为28%)。该调查还显示,有97%以上的认为“心目中实验课的位置重要”,其中有24.4%认为“比理论课更重要”。还有不少学生自发留下附言,认为在“教学模式”下学习,巩固和加深了课堂理论,培养了科学作风和实验操作能力;高的实验成功率,不仅使他们深深地喜欢上了实验课,还给他们带来了愉悦、成就感和自信等。充分说明“教学模式”的采用,提高了实验教学质量。
1.2 引入科研成果开设新实验
在运用合理有效教学模式的同时,尝试在实验内容上有所突破。自上世纪80年代以来,微波不仅走进千家万户,也几乎渗透到化学的各个领域,微波可促进一类化学合成反应,与传统化学方法相比,提高反应速度数十到数百倍,而且操作简便,收率好,副反应少,污染轻,工作环境友善。
开设微波合成实验8年来,不仅拓展了微波化学研究成果的应用,而且改变了过去合成实验超学时,师生负担重,环境污染大,操作烦琐等弊端,同时扩大了学生的知识面。
1.3 不同反应类型、合成同样产物的新型实验和传统实验平行开设,对比教学
针对学生在具体实验操作中,往往被动地接收实验操作训练,实验完成后对实验中所涉及的相关知识印象不深,对实验类型的不同会直接影响实验结果缺乏认识的情况,采用相同原料、类似试剂的加热化学合成法与微波辐射合成法2种不同的反应类型进行对比教学。对传统方法与新方法、学生自身的实验结果等进行直观比较。结果显示,通常微波法合成常常伴随着的高转化率及高产率在实验中有明显体现,平均收率比传统方法提高20%以上,在反应时间上由4～5h缩短到5min,完成整个实验的时间由6～7h缩短到1h以内。微波法的反应速度快、选择性高、低消耗、操作简便、安全、副反应少,更为经济环保等表现,给学生留下深刻印象。
2000年起,该项对比教学开展8年来,使学生的学习效率大大提高,激发了他们对专业的热爱和对交叉学科的兴趣,同时将环保、绿色的工艺所带来的效益植根心底。
通过以上对全体本科生的实验教学训练,以培养创新性思维等为指征,注意把握各个教学环节,人性化、制度化的规范要求,保证及时掌握实验内容相应的知识与技能,同时科学系统地安排实验教学内容,将科研成果引入学生实验和采取对比教学等方式,将学生初始的好奇转变为专业的兴趣,全力改善全体参加实验教学训练学生的学习效果,并激发了对专业的热爱和创新性思维,教学效果显著。[4]
2 对优秀本科学生的科研创新训练
我们针对本科学生所学理论知识有限,常对科研中会遇到的困难估计不足的现象,强调团队合作的意义,讲明科研工作不仅需要扎实的基础理论、分析问题、解决问题的能力,还需要坚忍不拔、克服困难的勇气和决心,本着学有余力,富于钻研精神、不怕困难,具有一定创造性思维的原则选拔学生。对希望参加的学生公布研究课题,由学生查阅资料,写出综述和初步研究方案,从中发掘有做研究工作潜力的学生,参加训练。在课题进行过程中,采取及时给予学生在具体研究中的指导,以及恰当的鼓励与鞭策,在研究工作不顺之时,让他们了解问题的关键,点燃学生心中的希望的方法,保证了历年各个小组的训练工作顺利进行。
我们在2002年暑期开始吸收学生参与课题组的科研项目,让其了解具体的科研工作运行情况,有9位同学参与(其中7人后来考取研究生)。结果发现本科学生,只要学有余力、有钻研精神,通过训练,完全可以开展单独立项的科研工作。于是从次年开始,我们立项对学生进行科研创新训练。
2003年暑假,1名完成大三学习的学生开始接受训练,经半年课余时间研究和进入毕业论文阶段的继续工作,研究成果被正式发表[5],并考取研究生。
2004年暑假,3名完成大三学习的学生开始接受训练,其中1位学生半年课余时间的工作,其结果经补充后被正式发表[6],后考取研究生;第2位经半年课余时间研究和进入毕业论文阶段的继续工作,经补充已投稿中国新药杂志;第3位在半年课余时间内,初步完成了论文。
2004年11月,5名大三学生(其中3位后来继续深造)开始受训,其中1位继续研究到完成毕业论文,获四川大学本科生优秀毕业论文奖,其研究结果经补充后,被正式发表[7]。
2005年暑假,开始对8名(2组,其中5人后来继续深造)完成大二学习的学生进行训练。其中1个组经过1年的课余时间训练完成课题,并且完全由他们利用课余时间完成的论文已被正式发表[8];另外1个组经过1年课余时间训练的结果,后经补充完成2篇论文,已分别投稿中国新药杂志和中国药师。
2007年11月底起,1名大四学生(即将赴美深造)开始进入科研训练,并继续工作到2008年暑期前毕业论文完成。其论文为四川大学本科生优秀毕业论文。整理完成的论文中国新药杂志已接收。
以上对优秀本科生的科研创新训练工作,是在发现参与课题组科研工作的早期本科生,具有创新性研究能力之后,自2003年暑假开始,到2008年暑假为止完成训练学生18名,单独立项的课题8项,已有4篇论文在学术刊物上公开发表,3篇已投稿(占87.5%);其中4名学生在进入毕业论文阶段后,继续深入前面的研究完成毕业论文,其中2篇为四川大学优秀毕业论文(占50%)。在所有接受训练的共9组、27位学生中,有18位(占66.7%)获得继续深造机会。显然,参加训练学生的以上各项绩优指标,都远高于平均水平。因此,我们以培养学生的创新性科研能力为指征,通过指导学生查阅文献资料,设立专项研究课题,开展科学研究,完成论文,优者投稿专业期刊、公开发表的方式,对优秀学生进行的科研创新训练,培养了学生的协作精神和入门初期的科研思路,激发了学生的探索热情、钻研精神和开拓创新能力,使其潜能得到很好发挥,科研素质得到全面提升,并为其继续深造创造条件,教学效果显著。
因此,我们所采用的点面结合的系统实验教学法,是在以全体学生为面、优秀学生为点的两个层面上,将实验教学训练和创新科研训练有机结合、同步的运用的教学体系。它全面实施5年来的成效,充分说明这种培养学生创新能力的模式,既是保证本科教学质量的基础,又是培养和选拔优秀学生的途径,已经逐渐发展成为一种能够适应我国向创新型国家跨越式战略发展形式的人才培养模式,进而成为培养创新性人才平台的重要组成部分。
参考文献
[1] 郭永松.中国高等医学教育研究进展[M].当代中国出版社,2008年8月.313-316.
[2] 金辉,尹红梅,郑时龙,李举联,杨红,何光力,何菱,江汉保,华伟.引入研究成果.开设微波化学实验[J].实验室研究与探索 2004,23(12): 180-181,209.
[3] 杨红,尤庆祥,李良琼,李举联,何光力,肖素华,廖碧芳.药学本科实验类型及其教学方法的改革[J].大学化学,2006,21(5):24-26.
[4] 马继刚.综合性大学创新人才培养理论研究与实践探索[M].四川大学出版社,2006,9.196-200.
[5] 杨红,陈艳,陆彬,孙健,何光力.醋酸地塞米松眼用凝胶剂的制备与质量控制[J].中国药师,2004,7(11):839~841.
[6] 杨红,邓安平,杨欣,唐杨,林涛,吴刚,吴维碧.叶绿素铜钠片剂含量测定[J].药物分析杂志,2007,27(2),187-190.
[7] 杨红,陈华黎,刘云云,卓国清,赵晨.维甲酸贴剂的体外透皮扩散研究[J].中国药师2007,10(7): 666-668.
[8] 陈永,杨红,陆彬,李玫,宗太丽.肺靶向顺铂泡囊的研制与体外性质的评价[J].华西药学杂志,2008,23 (2):129-132.
【关键词】点面结合 系统实验教学 创新能力培养
【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)10(a)-0052-02
今天全球化的竞争越来越激烈,而竞争的关键是人才的竞争。合格创新性人才的培养是高等学校的基本任务,是建设创新型国家的根本保证。药学是一个创新性思维和实际动手能力为基本推动力的科学领域。药学实验教学方法对药学生的创新能力的培养至关重要,是对理论结合实践的能力,实际操作能力和科学作风、独立观察、发现问题、解决问题以及创新能力等进行培养的系统工程。我们在实践中发现,本科生对实验的重视程度远不如理论课,却对实验内容充满陌生与好奇。而实验课的学习内容难于事后弥补,需要改善教学模式,调整具体实验内容与教学方法,提高学生学习效率,做到及时吸收与掌握相关知识与技能。并且对学有余力的优秀学生,设立专项科研课题,结合具体的科研内容,拓宽知识的广度和深度,挖掘潜能,培养创新能力和初步科研能力的方法是可行的。于是我们突出强调创新能力培养,采用根据教学对象不同,在教学内容和要求上各具特点的点面结合的系统实验教学法,将实验教学训练和创新科研训练融为一体,在1997年-2000年,完成了对全体本科生实验教学训练模式的建设,并一直沿用至今;又在实践中发现参与课题组科研的非毕业论文阶段的本科生,具有一定的科研能力后,从2003年暑假开始,专门设立科研项目,建立对优秀本科学生科研创新训练的模式,同样沿用至今。下面分为两部分介绍。
1 对全体本科学生的实验教学训练
1.1 建立科学的教学模式[1]
1.1.1 实验前的知识准备环节
学生进实验室前,系统书面预习实验,再认真倾听老师的实验讲解,做到思路清晰、心中有数,克服因实验中盲目操作,避免差错,为实验成功提供保证。
1.1.2 实验中的知识吸收、技能提高环节
学生正规操作,独立完成整个实验,得到实验产品,完成原始记录。教师在学生实验过程中采取个别讨论、巡视指导与集中示范相结合的方法,指导学生安全有效地完成实验。强调培养严谨的科学态度,正确面对实验结果,切实提高实验技能和实际动手能力,独立观察、分析问题、解决问题的能力和创新意识。
1.1.3 实验有关知识的升华环节
学生依据原始记录书面完成实验报告,并结合实验体会等进行讨论。既是引导学生总结实验的重要手段,又是培养学生形成科研思维的阶梯,强调以原始记录为基础,对实验结果进行分析和评价。“教学模式”自1997年建立并开始实施至今,为便于进行总结,了解教学效果,与其它实验课的教学效果进行对比,对药学本科生的无记名调查结果为:对“教学模式”评价为好或较好的学生达到90%,而其它实验课教学方法仅占40%的学生评价为好或较好;“教学模式”对培养创新意识认同的达到75%以上(其他实验为28%)。该调查还显示,有97%以上的认为“心目中实验课的位置重要”,其中有24.4%认为“比理论课更重要”。还有不少学生自发留下附言,认为在“教学模式”下学习,巩固和加深了课堂理论,培养了科学作风和实验操作能力;高的实验成功率,不仅使他们深深地喜欢上了实验课,还给他们带来了愉悦、成就感和自信等。充分说明“教学模式”的采用,提高了实验教学质量。
1.2 引入科研成果开设新实验
在运用合理有效教学模式的同时,尝试在实验内容上有所突破。自上世纪80年代以来,微波不仅走进千家万户,也几乎渗透到化学的各个领域,微波可促进一类化学合成反应,与传统化学方法相比,提高反应速度数十到数百倍,而且操作简便,收率好,副反应少,污染轻,工作环境友善。
开设微波合成实验8年来,不仅拓展了微波化学研究成果的应用,而且改变了过去合成实验超学时,师生负担重,环境污染大,操作烦琐等弊端,同时扩大了学生的知识面。
1.3 不同反应类型、合成同样产物的新型实验和传统实验平行开设,对比教学
针对学生在具体实验操作中,往往被动地接收实验操作训练,实验完成后对实验中所涉及的相关知识印象不深,对实验类型的不同会直接影响实验结果缺乏认识的情况,采用相同原料、类似试剂的加热化学合成法与微波辐射合成法2种不同的反应类型进行对比教学。对传统方法与新方法、学生自身的实验结果等进行直观比较。结果显示,通常微波法合成常常伴随着的高转化率及高产率在实验中有明显体现,平均收率比传统方法提高20%以上,在反应时间上由4～5h缩短到5min,完成整个实验的时间由6～7h缩短到1h以内。微波法的反应速度快、选择性高、低消耗、操作简便、安全、副反应少,更为经济环保等表现,给学生留下深刻印象。
2000年起,该项对比教学开展8年来,使学生的学习效率大大提高,激发了他们对专业的热爱和对交叉学科的兴趣,同时将环保、绿色的工艺所带来的效益植根心底。
通过以上对全体本科生的实验教学训练,以培养创新性思维等为指征,注意把握各个教学环节,人性化、制度化的规范要求,保证及时掌握实验内容相应的知识与技能,同时科学系统地安排实验教学内容,将科研成果引入学生实验和采取对比教学等方式,将学生初始的好奇转变为专业的兴趣,全力改善全体参加实验教学训练学生的学习效果,并激发了对专业的热爱和创新性思维,教学效果显著。[4]
2 对优秀本科学生的科研创新训练
我们针对本科学生所学理论知识有限,常对科研中会遇到的困难估计不足的现象,强调团队合作的意义,讲明科研工作不仅需要扎实的基础理论、分析问题、解决问题的能力,还需要坚忍不拔、克服困难的勇气和决心,本着学有余力,富于钻研精神、不怕困难,具有一定创造性思维的原则选拔学生。对希望参加的学生公布研究课题,由学生查阅资料,写出综述和初步研究方案,从中发掘有做研究工作潜力的学生,参加训练。在课题进行过程中,采取及时给予学生在具体研究中的指导,以及恰当的鼓励与鞭策,在研究工作不顺之时,让他们了解问题的关键,点燃学生心中的希望的方法,保证了历年各个小组的训练工作顺利进行。
我们在2002年暑期开始吸收学生参与课题组的科研项目,让其了解具体的科研工作运行情况,有9位同学参与(其中7人后来考取研究生)。结果发现本科学生,只要学有余力、有钻研精神,通过训练,完全可以开展单独立项的科研工作。于是从次年开始,我们立项对学生进行科研创新训练。
2003年暑假,1名完成大三学习的学生开始接受训练,经半年课余时间研究和进入毕业论文阶段的继续工作,研究成果被正式发表[5],并考取研究生。
2004年暑假,3名完成大三学习的学生开始接受训练,其中1位学生半年课余时间的工作,其结果经补充后被正式发表[6],后考取研究生;第2位经半年课余时间研究和进入毕业论文阶段的继续工作,经补充已投稿中国新药杂志;第3位在半年课余时间内,初步完成了论文。
2004年11月,5名大三学生(其中3位后来继续深造)开始受训,其中1位继续研究到完成毕业论文,获四川大学本科生优秀毕业论文奖,其研究结果经补充后,被正式发表[7]。
2005年暑假,开始对8名(2组,其中5人后来继续深造)完成大二学习的学生进行训练。其中1个组经过1年的课余时间训练完成课题,并且完全由他们利用课余时间完成的论文已被正式发表[8];另外1个组经过1年课余时间训练的结果,后经补充完成2篇论文,已分别投稿中国新药杂志和中国药师。
2007年11月底起,1名大四学生(即将赴美深造)开始进入科研训练,并继续工作到2008年暑期前毕业论文完成。其论文为四川大学本科生优秀毕业论文。整理完成的论文中国新药杂志已接收。
以上对优秀本科生的科研创新训练工作,是在发现参与课题组科研工作的早期本科生,具有创新性研究能力之后,自2003年暑假开始,到2008年暑假为止完成训练学生18名,单独立项的课题8项,已有4篇论文在学术刊物上公开发表,3篇已投稿(占87.5%);其中4名学生在进入毕业论文阶段后,继续深入前面的研究完成毕业论文,其中2篇为四川大学优秀毕业论文(占50%)。在所有接受训练的共9组、27位学生中,有18位(占66.7%)获得继续深造机会。显然,参加训练学生的以上各项绩优指标,都远高于平均水平。因此,我们以培养学生的创新性科研能力为指征,通过指导学生查阅文献资料,设立专项研究课题,开展科学研究,完成论文,优者投稿专业期刊、公开发表的方式,对优秀学生进行的科研创新训练,培养了学生的协作精神和入门初期的科研思路,激发了学生的探索热情、钻研精神和开拓创新能力,使其潜能得到很好发挥,科研素质得到全面提升,并为其继续深造创造条件,教学效果显著。
因此,我们所采用的点面结合的系统实验教学法,是在以全体学生为面、优秀学生为点的两个层面上,将实验教学训练和创新科研训练有机结合、同步的运用的教学体系。它全面实施5年来的成效,充分说明这种培养学生创新能力的模式,既是保证本科教学质量的基础,又是培养和选拔优秀学生的途径,已经逐渐发展成为一种能够适应我国向创新型国家跨越式战略发展形式的人才培养模式,进而成为培养创新性人才平台的重要组成部分。
参考文献
[1] 郭永松.中国高等医学教育研究进展[M].当代中国出版社,2008年8月.313-316.
[2] 金辉,尹红梅,郑时龙,李举联,杨红,何光力,何菱,江汉保,华伟.引入研究成果.开设微波化学实验[J].实验室研究与探索 2004,23(12): 180-181,209.
[3] 杨红,尤庆祥,李良琼,李举联,何光力,肖素华,廖碧芳.药学本科实验类型及其教学方法的改革[J].大学化学,2006,21(5):24-26.
[4] 马继刚.综合性大学创新人才培养理论研究与实践探索[M].四川大学出版社,2006,9.196-200.
[5] 杨红,陈艳,陆彬,孙健,何光力.醋酸地塞米松眼用凝胶剂的制备与质量控制[J].中国药师,2004,7(11):839~841.
[6] 杨红,邓安平,杨欣,唐杨,林涛,吴刚,吴维碧.叶绿素铜钠片剂含量测定[J].药物分析杂志,2007,27(2),187-190.
[7] 杨红,陈华黎,刘云云,卓国清,赵晨.维甲酸贴剂的体外透皮扩散研究[J].中国药师2007,10(7): 666-668.
[8] 陈永,杨红,陆彬,李玫,宗太丽.肺靶向顺铂泡囊的研制与体外性质的评价[J].华西药学杂志,2008,23 (2):129-132.