关于药物化学设计性实验教学的思考

陈 (王莹) 郝艳霞

摘要药物化学实验课是理论知识的综合和运用,对该课程的掌握直接关系到制药核心技能的掌握。通过对药物化学设计性教学形式、教学原则、教学方法的探讨,力求针对高职教育的特点,改进对该课程的教学方法。

关键词药物化学设计性实验教学方法

中图分类号:G424文献标识码:A

药物化学是一门实践性很强的学科,实验课更是理论知识的综合和运用,传统药物化学实验教学目标强调“验证理论,培养学生动手能力,培训学生多种实验技能”,教学形式上单一化、教条化,教学内容陈旧,把学生禁锢在一个狭隘的空间里,扼杀了学生的积极性和主动性。开设药物化学设计性实验可以使学生从药物化学实验教学的被动中解脱出来,从狭隘、单向的学习转到多向、综合的能力训练之中。

1 教学理论

设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实验的实验。药物化学设计性实验是以学生为中心,教师给出实验项目题目,学生自己动手利用查阅有关文献资料,设计出可行方案及实验步骤,并在教师的指导下确定最终实验方案。通过实验能够培养学生独立思考的能力,在寻找解决问题的方法中得到锻炼,施展自己的才智,在探索中解决实际问题。

2 教学形式

2.1 异法同步的设计实验

所谓异法同步实验是指在同一实验室、同一时间内合成或分析同一药物,但方法不同的实验项目。采用此类设计实验模式最大的优点在于对学生进行科学思维方法的渗透。同步使用两种不同的方法合成、纯化同一种产品,使学生在对两种实验过程及结果的比较中需要思考、解决诸多问题,通过相互之间的协作、讨论甚至于争论,提高了积极性、主动性以及求知兴趣,将学生从教条的被动中解脱出来,从狭隘的单向的学习转到多向的思维型,不再拘泥于一个固定的模式,而是能够独立思考,寻找解决同一个问题的不同方法。通过比较、鉴别得以提高,培养了学生主动获取知识信息和综合、归纳、分析的能力。教师在潜移默化之中将科学的思维方法渗透给了学生。有利于培养学生成为全面复合型人才,有利于培养学生创新能力。

2.2与生产实践相结合的设计实验

在生产中常常会遇见合成路线、产品质量等工艺优化问题。这类问题工作量大,通过学生分组合作,可以在较短的实验课时内试验较多的优化条件,从而较快找到最佳条件。学生从该类设计性实验中可以感受和体会学有所用的乐趣,加深对“理论来源于实践,并在实践中得到检验”这一认知规律的理解,并对进行科学实验产生兴趣和激发更大的热情。例如解热镇痛药扑炎痛制备中阿司匹林的合成,原料用水杨酸和乙酸酐或乙酰氯,浓硫酸做催化剂进行合成。根据学生已学过的酰化反应的原理,可以让学生提出符合绿色环保要求的合成扑炎痛的合理路线。

3 教学原则

3.1 探究性原则

以实验进行的探究是学生进行探究性学习的重要手段和途径,设计性实验正好适应了学生个体发展的需要和自然认识规律。设计性实验的特征表现在设计的实验课题的结论存在差异性,结论的获得是由教师创造一定的实验问题情境,为学生提供实践机会,由其自己制定方案、查资料、做实验,后得出结论。这种通过多样、复杂的活动情境,来获得知识的设计实验活动,可以使学生从多角度深入地理解知识,建立知识间的联系,从而使学生在面对实际问题时,能更容易地激活知识,灵活地运用知识解决问题。因此,设计性实验活动方案设计时,实验的主题内容相对于学生来说,必须存在一定的挑战性,要从学生熟悉的和已有的经验出发,加强设计主题与药物化学、社会、技术、生活的联系,这样才能激发学生强烈的求知欲望和学习的积极性。

3.2 主体性原则

主体性主要表现在学生学习的自主性、主动性、创造性,设计性实验要充分体现学生的主体地位。因为设计性实验是一个多侧面的活动,需要提问题,查阅书刊及其他信息源,需要设计实验方案,观察、操作实验。上述活动没有学生的主动参与是不可能完成的。设计性实验还是一个克服操作认知障碍的学习过程,需要学习者坚持不懈,如果学生没有探究的积极性,没有严谨的工作态度,设计活动将无法进行下去。

3.3 开放性原则

实验设计过程是一个开放的学习空间:一是学生在实验设计过程中的心态是开放的、自由的。按以人为本的理念,让学生可以完全自由地思想和感悟。在设计性实验中,在教师的引导下,学生可以自发地思考、发问、探索、讨论,敢于提出问题,善于解决问题并得出结论。学生的思维在一定范围内不受老师的限制和约束,增加了学生在课堂上的自由度和活动机会,使学生能够在轻松活跃的气氛中去学习,真正体现出学生是教学的主体。二是教学内容不在拘泥于书本,也不局限于教师的知识视野,更接近生活、生产实际。三是时空的开放性,学生走出书本和课堂,走向社会,把课内与课外、学校与社会有机地联系在设计性实验的学习中。

3.4 实用性原则

设计性实验在设计的内容、方式方法和探究的程度等方面都要受到学生的知识基础、能力发展水平和身心发展规律的制约,由于设计性实验本身在设计过程中对于设计者就是一种探究活动,其结果很难在设计之开始加以预测,但在设计过程中出现难度和可实施程度困难较大时,往往就会挫伤学生的积极性,使其产生畏惧感。因此,实验设计、实施过程的控制成为高职学生实验成功与否的关键。所以在设计性实验中,首先,要根据专业特点和学院实际情况,根据化学反应类型选择一些实验周期短、操作面宽的实验,这样可以在教学时数不多的情况下,多做实验,给学生增加练习机会。其次,实验原理、实验操作程序和方法,必须与药物化学理论知识和化学实验方法相一致。

3.5 差异性原则

学习者是不同的人,他们会在不同的学习内容和不同的方面、不同的时期遇到不同的困难,得到不同的发展。设计性实验教学强调要尊重差异。首先是承认学生发展过程中存在差异性,只要其在原有的基础上通过努力获得最优发展即为最佳。其次学生发展过程中存在独特性,要鼓励其按不同的方案去尝试,并形成自己的特色,给学生提供发展自己的潜力、获得成功体验的机会。

4 教学方法

4.1 严格要求,规范操作

严格规范实验过程,实验前,要求学生写出实验提纲,以便在实验过程中做到心中有数;实验过程中,要求每个学生都能独立掌握实验基本操作技能;实验后,要求写出规范的实验报告,特别要重视实验结果的真实性和对实验结果的讨论。对未取得预期实验结果的学生,要帮助他们分析失败的原因并提出改进意见,鼓励学生利用业余时间重做,这样可以培养学生严谨的科学态度和严肃的工作作风。

4.2 注重技能训练,提高动手能力

实验教学过程中,学生操作不规范,动手能力差,实验延时耗时,学习知识不系统,是普遍存在的问题。针对这一现象,应特别重视教师的组织和引导策略;把加强基本技能训练融入到设计性实验教学中,教师要密切关注实验全过程,即从仪器的选择、安装,药品的配制,合成路线的设计,数据处理到实验报告的书写,均要独立完成。当学生拿出设计方案后,教师与学生一起进行讨论、评比,并给予适时的提示和指导。选出可行性实验,组成几个实验组分别实施。实验结束后,师生一起讲评。这样既可以提高学生的实验能力和探究能力,最大限度地挖掘出学生的创造潜能,又对培养学生的创新意识和综合素质有积极意义。

4.3 建立完善的实验教学网络

建立面向实际应用,以项目的形式安排实验内容,使所有实验连贯成一个有机的实验教学网络时设计性实验的最佳形式。每个项目可以与老师的科研项目相关,也可以来自日常应用或生产实际,通过团队协作、交流技能、管理方法和道德行为的训练,可以使学生以立体的形式掌握药物化学基本实验技术与技巧,达到培养学生的兴趣、独立思考能力和综合运用所学知识的目的,更好地适应社会的需求。

具备综合实验能力的高素质综合型人才,应具有活跃的创造性思维,为此需要能够将所做的有限实验举一反三,融会贯通。为此教师应对整个实验网络进行讲解,让学生的知识更加完善、全面、系统。讲解内容可分为两部分,一是对设计实验网络做总体介绍,并公布所有要做的实验题目,指出每个实验在实验网络中的位置。这样可以在学生头脑里建立起清晰的网络,加深他们对所开实验的理解和记忆;二是在设计实验前,讲解实验原理、方法、实验中要注意的问题以及与之相关的进展,以便扩大知识面,活跃思维,提高实验效果,培养学生的综合能力。

5 结语

实验教学是一项系统工程,它不仅传授学生知识,培养学生技能,也需启发学生思考问题,拓展思维空间,提高学生分析问题、解决问题的能力,更要重视培养学生创新能力。因此教师责任重大,只有不断探索、不断实践、不断总结,推进实验教学的发展,才能培养学生在今后工作中严谨的科学态度和严肃的工作作风,为他们未来的工作和研究奠定了良好的基础。