深化基础化学实验改革 培养医学本科创新型人才*

王虹 曹晓群

泰 山医学院化工学院 山东泰安 271016

作者：王虹，副教授；曹晓群，通讯作者，教授，泰山医学院化工学院院长。

医学的发展 越来越离不开化学。从基础医学研究到临床医学实践，从常规医学检验到现代医学影像技术，无不渗透了化学的方法和手段。更值得注意的是，许多重要的化学概念正在向医学领域渗透和移植，使医学研究发生重大突破。然而在医学类专业本科生的学习中，化学课程往往是为了学生学习后继医学课程的需要，作为一门服务性的普通基础课，被安排在第一学年开设的。其教学内容几乎没有涉及化学与医学的交叉，游离于整个医学教育体系之外。而化学实验仅作为化学课程中的附属内容，根本无法使学生重视起来，更不可能对实验结果进行反思和总结。

事实上，实验教学对大学生实践技能的培养，综合素质的提高，具有不可替代的作用。加强实验教学，积极地开展医学类专业化学实验改革，已成为培养医学本科创新型人才的重要课题。为了提高医学专业学生的实验操作技能，充分发挥他们的主观能动性和创新意识，泰 山医学院结合化学教学大纲，在以往的教学基础上进行了一系列基础化学实验教学改革。

1 实验教材内容的改革

针对医学专业的需求，根据教学大纲，编写了新的实验教材。新教材保留具有典型意义的传统实验，增加与医学专业相关或对医学专业学习帮助较大的实验。

在教学内容安排上，第一学期包括基本操作和化合物的性质实验。在传统的酸碱标准溶液的配制与标定、缓冲溶液的配制与性质等实验的基础上，添加了医用氯化钠的提纯与检验、化学反应速率和活化能的测定（酶促反应活化能测定在临床医学领域日益受到重视）、自来水总硬度的测定、人体所必须的铁铜锌钴等微量元素重要化合物的性质等实验。

第二学期则在内容上多选择一些综合性和设计性的实验，强化学生的实验技能，提高综合运用能力，培养学生的创新能力，扩大学生的知识面。例如，每个医科大学生都知道阿司匹林这种药，但是他们未必知道它的分子结构和性质。通过阿司匹林的合成和精制这个实验，学生会明白原来正是为了避免水杨酸对人体的强刺激性副作用和难以忍受的味道，才加速了乙酰水杨酸（阿司匹林）的发明进程，在乙酸酐的作用下，水杨酸的分子上加了一个乙酰基，于是便合成了这种世界上最畅销的药物。也许学生会思考：将来能不能对现有的一些副作用大但是疗效又极好的特殊药物做一些分子结构上的调整，使之更加符合要求呢？开发学生的创造潜能，培养学生的独立观察和思考能力，不单单是知识和技能的传授问题，更重要的是激发学生的想象力，培养学生的独立精神[1]。

再如，从茶叶中提取咖啡因这个实验，很多实验教材是按照先用索氏提取器抽提→然后蒸馏→最后烘焙的程序来设计实验方案的。鼓励学生自己设计实验方案，改变其反应条件，直接把茶叶和生石灰放在一起焙炒，使实验时间大幅度缩短，节约了溶剂，优化了实验效果。当学生最终在滤纸筒上收集到美丽纯净的咖啡因晶体时，了解了咖啡因在常温下的物理状态及化学性质，领会了茶和咖啡使人兴奋的原因，学会了从天然产物中提纯有效成分的方法。

而学习了肥皂的制备这个实验后，学生在实验室中掌握了用花生油和氢氧化钠进行皂化反应的原理和步骤。在自主设计这个实验的思路时，学生会考虑用餐厅的废弃油脂以及糖、盐、氢氧化钠等原料来制取肥皂，这样既节约成本，又有利于环保，还避免了再度食用地沟油的潜在危险，不仅为专业学习奠定了基础，也极大地提高了学生学习化学的兴趣和积极性。

2 实验模式的改革

基础化学实验课总课时为50学时，约占课程体系的1/3。将化学实验独立设课，独立考核，实验成绩包括实验准备、操作、结果和报告等各个环节的综合评分。批改实验报告时重点放在实验结果的分析、讨论部分，对操作失败的小组鼓励他们分析失败原因以及重新操作。这样可培养学生对科学的严谨态度，提高学生分析问题、解决问题、表达问题的能力。另外，组织一部分学生观摩学校临床医学国外留学生的化学实验课，鼓励他们交流互动，并在国内医科生中适当开设英文表达实验，鼓励学生书写英文实验报告。通过实验模式的改革，提高了学生学习的主观能动性和创造性。

3 开放实验室

实验室，既要承担基础性、辅助性的实验教学和科研工作的服务与管理，也肩负着实施素质教育、培养创新型人才的重要任务[2]。本科院校应该不断加大实验室开放力度，拓宽实验时间与空间，做到开放实验教学和课外科技创新活动相结合。推进实验室开放，加强产学研结合[3]，为学生的自主学习创造有利条件。

设计研究性实验是衡量和考查学生掌握实验基本功的有效手段，也是培养和提高学生发现问题、解决问题能力的重要途径。鉴于医学专业大学一年级的课程比较集中，学生可以根据自己的实际情况与实验室预约，安排具体的实验时间，给学生提供更多的独立思维空间和摸索过程。在开放性实验室里放置各类闲置、待报废的仪器等，学生可以选择自己喜欢的实验，如从黄连中提取黄连素、胃舒平药片中铝和镁的测定等，并通过查阅资料和文献，自行设计实验方案。学生还可以自由选择教师作为自己开放实验的指导教师，指导教师让学生互相介绍设计思路和实验方法，进行可行性讨论，放手让学生去独立实验，分析和解决实验中所出现的问题。这样就提高了学生的动手能力，使学生的创新意识、创新能力及实践能力得到进一步加强。

4 绿色化学实验改革

化学实验离不开有毒有害的化学试剂以及实验所产生的“三废”，因此要有意识地培养学生的环保意识，尽可能减少对环境以及人体的危害。选择微型化学实验，用尽可能少的试剂来获得所需化学信息，既节约了实验经费，提高了实验的安全性，又减少了环境污染，使实验趋于绿色化。

在设计实验内容时，尽量选择低毒或无毒的反应物，反应后的废弃物也进行无毒化处理。例如：取消硝基苯的合成实验，改用水或乙醇做试剂进行减压蒸馏实验；制备1-溴丁烷时，用氢氧化钠溶液做吸收剂来吸收有毒的溴化氢尾气。在实验中尽量减少资源浪费，实现资源循环使用。比如：在从黄连中提取黄连素的实验里用了大量的乙醇作为溶剂，这些乙醇在实 验后全部回收，一部分可 用于蒸馏或者减压蒸馏的实验，一部分可用于酒精灯做燃料。对于学生在实验中合成的一些中间产品和最终产品也要全部回收，提供给学生毕业课题或者教师科研使用。

总之，在培养医学本科创新型人才过程中，实验教学起着其他教学环节不可替代的作用。在化学教学中深化实验课程改革，有助于提高学生的学习兴趣，培养学生的创新能力，教学实践已充分地表明了这一点。

[1]郭占其,林冰.创新型人才的大学生活及提高创造力潜能创新型人才的大学生[J].经营管理者,2011(3):332.

[2]王虹,董建.化工专业本科毕业设计和实验室管理结合的研究[J].中国电力教育,2012(5):84-85.

[3]张所鹏.大学生科技创新活动对创新型人才培养的思考[J].科技创新导报,2011(1):243.