协同创新平台下药学开放性实验教学模式的改革

丁 岚, 谭 锬，龙石银，郭 玉，高治平

(1 南华大学药学与生物科学学院 药学系，湖南 衡阳 421001 2 湖南省分子靶标新药研究协同创新中心，湖南 衡阳 421001)



协同创新平台下药学开放性实验教学模式的改革

丁 岚1,2, 谭 锬1，2，龙石银1，2，郭 玉1，2，高治平1，2

(1 南华大学药学与生物科学学院 药学系，湖南 衡阳 421001 2 湖南省分子靶标新药研究协同创新中心，湖南 衡阳 421001)

协同创新是高校办学理念和发展定位的再思考，协同创新中心的建立对提升高校创新能力有着重大的战略意义。实验教学是培养学生创造性思维与实践技能的有效途径。本文结合南华大学分子靶标新药研究协同创新中心的具体做法，从开放性实验内容和教学方法、人才队伍构建、人才培养等多角度对协同创新中心平台下的药学开放性实验教学模式改革进行了探索。

协同创新；开放性实验；教学模式；创新能力培养

随着内涵式发展成为中国高校的时代诉求、协同创新战略成为科教系统的最新部署，通过“联合培养”逐渐跃升为政、产、学、研等主体整合配置教育资源、提升本科生实践能力与创新水平的主流途径[1]。药学与其他学科相比实践性更强，其中实验教学在培养学生专业能力和应用方面作用更为突出。实验室建设与教学方面改革逐步从着重于实验室环境和硬件建设改革，向有利于能力培养的个性化与多元化的开放性实验教学等方面转移[2-3]。深层次的实验教学改革，可以充分发挥实验教学的功能，增强开放性实验教学的建设内涵，提升教学质量，进一步促进学生综合素质提高。在协同创新环境下对开放性药学实验教学模式进行积极有益的探索，是提高实验室整体效益，培养学生创新能力的有效途径。学生在进行开放实验过程中接受一次系统的科研训练，其科研能力和创新工作能力将得到大大提高。

1 协同创新中心开放性实验教学改革的创新措施

协同创新模式下的开放性实验教学是一种新型的合作化实验教学[4]。南华大学在构建分子靶标新药研究协同创新中心的过程中，通过有效整合资源，充分发挥人才集聚效应，建立多层次培养体系，创新教学内容，优化队伍建设等方面入手进行新的探索，初步建立与协同创新发展相适应的开放性实验教学体制。

1.1 改革开放性药学实验内容

实验内容的选择是一个至关重要的环节，直接关系到教学成果[5]。结合我院自身实际特点，采用以学生为主体、教师启发指导的模式进行实验教学，以满足各个层次学生的需要。实验内容由原来的单一类型向多种类型发展。

(1)教学型开放实验：教学型开放实验是以课程教学目标为出发点，以训练其基本实验技能和动手能力为主[6]，主要针对低年级学生(大一新生)开放。教学型开放实验内容包括常用提取方法、常用纯化分离方法 (特别是各种色谱分离方法)及不同类别天然化学成分检识与跟踪方法，以及实验室安全教育和应急处理等。

(2)自选实验课题型：由学生拟定课题，通过大量的查阅资料，提出一些科研设想，再经教师整理设计成专题研究实验。此类型与导师制相结合，主要是综合设计性实验, 学生在经过基础性实验训练后，运用所学的理论知识设计实验，自己分析问题、解决问题，这对于培养学生的创新精神和综合素质十分有效。

(3)研究型开放实验：教师以自己的科研课题为基础，鼓励科研能力较强的学生加入课题组，引导学生进行研究。研究型开放实验通常导师只给出实验的目的及要求，学生根据已有的知识进行实验方案设计。主要适用于大三，有一定专业理论知识和科研能力的学生。

1.2 开放性药学实验教学方法改革

运用“三进、四位、五环一体教学法”，创建药学开放性实验教学新模式。

对于大一新生我们学校实行导师制，一名导师指导4～5个学生，实行双向选择。并在2到4年级学生中挑选部分优秀学生自愿进入分子靶标新药研究协同创新实验班。在实行导师制与创新实验班的前提下，创造性地提出了进实验室，进课题组，进科研团队等“三进”教学原则，实施精理论、重实验、高技能、会设计的“四位”教学理念，采用预习—拟定实验流程—完成实验项目—结果分析—讨论提高的“五环”教学法，训练学生综合运用理论知识，分析解决问题能力，强调理论与实践的紧密结合和教学中的学生主体作用。

1.3 加强开放实验室管理，建立中心化、制度化、规范化管理的实验室运行体系

随着科学技术的发展和社会的进步，开放实验教学及其管理体制也需要不断进行改革创新以适应时代要求[7-8]。我院将创建实验室文化和“人本管理”等新的管理理念引入开放实验的管理中，进行理念创新，对实验教学规范化、科学化管理有着重要意义[9]。

(1)进一步完善“开放性实验室网上预约管理系统”，实行了科学化、信息化、网络化管理。目前我们使用的网上预约系统只能满足学生在实验室开放的时间内在网上预约实验时间和实验项目；但对实验室的配置、实验室的规章制度、仪器设备管理等信息功能模块没有，不利于学生在实验前就充分了解实验室。进一步完善开放实验教学管理信息系统，保留原来的开放实验预约模块、新增实验室安全、实验室的规章制度、实验耗材管理、仪器设备管理、成绩查询等功能模块。这样学生在实验前能充分了解实验室配制，调动了学生的学习主动性，提高教学质量[10]。

(2)建立健全的开放式实验室管理制度。在管理体制、开放程序与运行机制上建立《开放性实验实施办法》，对开放实验项目、指导教师、开放实验程序、考核与奖励、经费支持等实施细则进行了明确、规范[11]。制定如下一系列文件(表格)：《夏季学期开放实验申报表》、《开放实验项目立项书》、《开放实验总结报告》等。

2 协同创新中心开放性实验教学的实施

2.1 以项目管理与课题申报相结合的形式实施开放性实验教学

学校每年夏季学期进行开放性实验教学项目的申报工作，并向全校公布开放的实验教学项目名称、内容简介、开放时间、地点、预约电话和指导教师情况，供学生选择。并每年举办一次分子靶标新药研究协同创新中心大学生创新性实验项目申报。

开放实验项目的申请、获批、结题流程如下:教师或实验室提供实验项目→学生提出申请(学生检索查阅资料并设计实验方案)→开放实验室接受申请→专家审批(建议资助经费)→实验室立项发布→学生进入开放实验课题→在教师指导下完成→撰写总结报告(成果在相关期刊上发表或申请发明专利)→实验室组织专家验收→资料归档。学生在实验前必须要提交开题报告，对实验目的和意义，实验内容和步骤，时间分配及经费预算进行说明。学生认真观察实验现象，及时记录处理实验数据，并以论文形式撰写实验报告。在整个过程中学生的知识面得到了不断扩展，数据处理、文献查阅、写作能力、逻辑思维和动手操作的能力，甚至社交等各方面的综合素质都得到了提升。

以项目管理的开放实验教学目标明确，经费得到保障，职责分明，容易出成果[12-13]，对培养学生的科研创新设计能力有很大帮助。学生完成开放实验项目后进行归纳总结，撰写结题报告，并将研究成果在相关期刊上发表或申请发明专利。学生积极性和成就感得到极大满足。

2.2 开放时间的改革

各实验室开放的模式和方法有些不同，可不仅仅局限于夏季学期开发。按照开放的时间可分为全面开放，定时开放，预约开放。全面开放指在某些特殊时间段学生全天任何时间都可以到实验室做实验。如在夏季学期或毕业班的学生在做毕业设计时。定时开放。保证实验教学正常完成的前提下，排出实验室开放的具体时间，接待申请进入开放实验室的学生。预约开放。学生通过申请和实验室老师协商具体实验时间。另外，寒、暑假期间为课外兴趣小组、第二课堂等集中开放实验室，以满足部分学生的特殊要求[14]。

2.3 改革考试教学质量评价方式

采用平时表现、实验技能、实验报告或论文水平相结合的考核制度[15]。平时成绩包括组织纪律、学习态度与公德意思等，论文或实验报告包括综述、设计、读书报告等。建立并实施学生(个人与团体评价)评价为主，同行(同事与校院两极督导团评价)评价为辅的教育教学质量评价体系，确保实验教学质量。

3 结 语

南华大学药学与生物科学学院药学实验中心实行实验室开放以来，实验室和仪器设备利用率大幅度提高，学生学习和掌握基本的实验技能也得到了提升，探索研究科研的兴趣得到了激发。学生参加创新项目及课题研究，同时得到了相关基金的支持，使老师和学生积极性高涨，学生的主观能动性得到充分发挥。药学本科学生提前进入实验室，能够有效的提高学生的学习主动性，有利于学生个性的发展，对专业知识的拓展、学生创新能力的发掘、科研能力的培养、团队合作能力的提高都有明显的帮助。

[1] 李金龙. 协同创新环境下的研究生联合培养机制改革研究[D]. 合肥：中国科学技术大学，2015.

[2] 宋国利,盖功琪, 苏冬妹. 开放式实验教学模式的研究与实践[J]. 实验室研究与探索,2010(29):91-93.

[3] 王洁, 王洋. 药物化学实验教学改革中的思考[J]. 实验室研究与探索,2015(09):230-232.

[4] 陈晓清, 詹启伟, 姜田. 我国大学协同创新中心发展要素分析[J]. 研究与发展管理,2015(4):93-97.

[5] 刘李, 缪明星, 刘晓东. 基于创新能力提升的药学开放性实验教学平台研究[J].药学教育,2014(6):62-65.

[6] 王晓华, 王杰, 李海燕, 等. 高校开放实验室建设的探索[J].实验室研究与探索，2013,32(9):219-222.

[7] 缪明星, 刘晓东, 刘李, 等. 药物代谢动力学开放性实验教学模式的探讨[J]. 药学教育,2013(5):58-60.

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[13]于冰筠, 杨金娥, 李莲. 研究型实验室管理工作的探索与实践[J]. 实验室研究与探索,2015(05):234-237.

[14]丁益民, 许斌, 雷云逸. 充分发挥实验室作用加强大学生创新能力培养[J]. 上海大学学报:高教科学管理版, 2014(2): 37-39.

[15]衡涛,范文芹.全开放性实验教学在高等教育中的应用[J]. 实验室研究与探索,2011(08):336-338.

市 场 趋 向

聚氨酯产业前景辉煌

2015年我国聚氨酯消费量达960万吨，约占世界聚氨酯消费量45%，是世界聚氨酯消费第一大国，引领着世界聚氨酯的发展，在世界聚氨酯产业中的影响大大提升。我国长三角地区、环渤海地区和珠三角地区已成为我国甚至世界聚氨酯发展最快、最重要的地区之一。聚氨酯已被国家列为重点发展新材料，其生产和市场发展前景非常广阔，前程辉煌。

水杨酸及其钠盐市场空间广阔

2016年水杨酸及水杨酸钠产业的市场前景好，主要是因为如下三个因素：一、水杨酸及其钠盐是主要的医药原料，用于生产阿司匹林等医药，而阿司匹林的用途不断拓展，市场需求量不断增加。水杨酸及其钠盐也是重要的化工原料，用途很广。二、国外市场巨大，需求旺盛，出口量迅速大幅增长。三、水杨酸及其钠盐的用途领域继续不断扩大，市场空间广阔。

汽车尾气处理用环保催化剂需求量大

环保催化剂是用于处理有毒有害物质，使之变为无害或减少毒害，从而保护和改善环境。按照应用领域分类，环保催化剂主要可分为两类：①汽车尾气处理用环保催化剂，约占环保催化剂消费量的90%；②工业用环保催化剂，约占环保催化剂消费量的10%。按照用于处理的有毒、有害物质分类，环保催化剂主要可分为四类：①处理氮氧化物的催化剂；②处理一氧化碳和碳氢化合物的催化剂；③处理挥发性有机物(VOC)焚化催化剂；④污水催化处理催化剂。由于汽车工业的不断发展，汽车尾气处理用环保催化剂的市场需求量巨大，且不断增长。

聚丙烯产销两旺

我国聚丙烯需求量2014年为1936万吨，2015年为2168万吨，2015年比2014年增长12%。我国聚丙烯产量2014年为1498万吨，2015年为1762万吨，2015年比2014年增长18%。我国聚丙烯进口量2014年为503万吨，2015年下降为488万吨，呈逐年下降趋势。我国聚丙烯出口量2014年为16万吨，2015年增加到20万吨，呈逐年增长趋势。预计2016年我国聚丙烯需求量将继续增长至约2290万吨，增长率约为5.5%；聚丙烯2016年产量将增长至约1900万吨，增长率约为8%；2016年聚丙烯进口量将继续下降至约480万吨，出口量则将继续上升到约27万吨。我国聚丙烯产业前景平稳向好。

我国成为全球最大丁酮生产国

丁酮是一种优良的溶剂，用途广泛。2015年我国丁酮生产能力达到51万吨，成为全球最大的丁酮生产国。2015年我国丁酮表观消费量为29万吨。我国丁酮大量出口到世界许多国家，2015年净出口量达到9万吨。我国丁酮产业前景向好。

产 品 开 发

发展生物基材料前景佳

生物基材料是由生物可再生资源作为原材料制得的一大类材料，其中最重要的是生物基高分子材料。生物基高分子材料目前主要品种有淀粉基塑料、聚乳酸塑料(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)塑料、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)塑料以及己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(PBAT)等生物可降解材料，应用范围非常广，尤其是现在绿色环保需求极大地推动生物基材料的迅速发展，开发生产和市场前景十分好。

高性能车用改性聚丙烯亟待加强开发

2016年1-6月，我国汽车销售量比2015年同期增长8%，数量增加约98万台。因此，车用改性聚丙烯塑料的市场呈现一片兴旺景象。改性聚丙烯是车用塑料中位居第一的品种，约占车用塑料总量的一半以上，且其占比呈增加的趋势。2015年我国汽车用聚丙烯的需求量约为150万-220万吨。预计2016年我国汽车用聚丙烯的需求量将继续增长。我国生产的车用聚丙烯树脂主要是通用性产品，主要用于中低端车和国内自主品牌车。用于高端车的高性能改性聚丙烯主要依靠进口，进口价格昂贵，亟待加强开发和生产，其市场前景很好。

稀土上转换纳米发光材料研发前景好

稀土纳米发光材料是发光材料研究领域的热点，而应用于生物医学的稀土上转换纳米发光材料的研发更是引人注目。稀土上转换纳米发光材料，是掺杂有稀土离子的固体纳米粒子，经红外光照射后可以将低能量长波变成高能量短波，如果上转换纳米发光粒子的合成控制得好，还可能得到近红外发射，是一种发展潜力巨大的功能材料。由于可应用于临床诊断中作为新一代的生物荧光标记物，所以在生物医学领域的应用前景非常广阔。

热塑性聚氨酯薄膜发展空间巨大

热塑性聚氨酯薄膜的最大优势，一是可生物降解，易于回收利用；二是生物相容性较好，无毒，无过敏反应性、无局部刺激性、无致热源性。其兼具高强度、高韧性、耐寒、耐油、耐老化、耐气候、防水透湿、防风防寒保暖、抗菌、抗紫外线及能量释放等优异性能。广泛应用于鞋材、防水透湿织物面料、医疗用品、运动休闲器材、充气囊体、食品包装等许多领域，有替代聚氯乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酯薄膜等其他各种塑料薄膜的趋势，其地位越来越引人注目，市场空间巨大，市场需求平均增长率高达13%以上。

开发高端聚偏氟乙烯产品前途光明

聚偏氟乙烯树脂是仅次于聚四氟乙烯树脂，在氟树脂中位居第二的大产品。其产品分为粉料，用于涂料的大多属低端产品，用于锂电池粘结剂的大多属中低端产品；粒料，用于制品加工的大多属中端产品，用于锂电池隔膜、水处理膜等膜类的多属高端产品。我国聚偏氟乙烯树脂现处于快速增长阶段，2015年产能约5万吨，预计2016年底产能有望达到约8万吨。2015年我国聚偏氟乙烯树脂产品产量约为2.5万吨，但大多属低端的涂料级产品，以及中端的挤出级产品。低端产品产能已过剩，高端产品则主要依靠进口。因此，中、高端尤其是高端聚偏氟乙烯树脂产品，亟待加强开发生产，其前景看好。

配 方 精 选

高效汽车清洗液

纳米氧化钛 1

脂肪醇聚氧乙烯醚 5

硅油 2

液体石蜡 2

硼酸水溶液 5

水 85

性能及用途：该品能迅速溶化油污灰尘，不留水痕，洁力强劲，不损伤车漆的光亮，利于环保。

护车洗车液

聚乙二醇 1～6

硅油 1～8

液体石蜡 10～30

三乙醇胺 1～2

乳化剂 4～10

羧甲基纤维素钠 0.5～1

水 30～60

性能及用途：该品可替代传统的固体蜡，用于汽车表面去污、增光、保洁。

环保节水洗车液

辛基酚聚氧乙烯醚 5

甘油 2

密蜡 2

硼酸水(0.2%) 10

去离子水 81

性能及用途：该品能够将汽车清洁、上光、养护一次完成。

无水洁车蜡液

甲基含氢硅油 4

聚氧乙烯壬基酚醚 2

十二烷基二甲基氧化胺 1

乙二醇 10

N-甲基-2-吡咯烷酮 5

二氧化硅 5

水 73

性能及用途：该品一次性完成上光、打蜡，使车面清洁亮丽，不粘水。

汽车清洗覆膜高光保养剂

地蜡 3

褐煤蜡 4

松节油 6

十八烷基三甲基氯化铵 12

水溶性香精 0.2

甲基含氢硅油 4

去离子水 加至100

性能及用途：该品可用于汽车表面漆、家居地板、家具、皮具、玻璃、大理石等物体表面的清洁上光、杀菌消毒。

高速公路收费站车道专用清洗剂

无烟煤油(闪点≥60℃) 93

月桂酸(工业级) 2

三乙醇胺(工业级) 1.28

香蕉香精(工业级) 0.58

甲酚(工业级) 3.14

性能及用途：该品溶垢速度快，除垢彻底，对路面无腐蚀，清洗效果好。

铁路客车清洗剂

液体石蜡 45

硬蜡 3.5

油酸 7

聚氧乙烯二乙醇胺 5

硅藻土(200目) 8

纯碱 3.5

水 27

性能及用途：该品对各种油污有较强的去污能力，兼有上光打蜡、保护增亮、防二次污染的作用。

凹凸棒路面油污清洗膏

改性后的膏状凹凸棒石粘土 70

石英砂 11

甲醇 10

十二烷基硫酸钠 1

水 8

性能及用途：该品对油类物质具有很好的润湿、分散、乳化、溶解、去污和粘连作用，能快速将路面清洗干净。

多功能过滤环清洗液

高级脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 1.00～3.00

椰油脂肪酸二乙醇酰胺 0.50～3.00

乙二胺四乙酸二钠(EDTA) 1.00～3.00

有机硅 4.00～10.00

乙二醇 5.50～14.00

水 余量

性能及用途：该品使用过程中无任何污染，具有省力、高效、环保等特点。

废旧塑料钠盐清洗剂

四水过硼酸钠 35

硅酸钠 5

三聚磷酸钠 30

十二烷基苯磺酸钠 10

碳酸钠 20

性能及用途：该品使用时，用水溶解，清洗塑料效果好。

Reform on Open Experimental Teaching Mode of Pharmacy under Collaborative Innovation Platform*

DINGLan1,2,TANTan1,2,LONGShi-yin1,2,GUOYu1,2,GAOZhi-ping1,2

(1 Department of Pharmacy, School of Pharmaceutical and Biological Science, University of South China,Hunan Hengyang 421001; 2 Hunan Province Cooperative Innovation Center for Molecular Target New Drug Study, Hunan Hengyang 421001, China)

Collaborative innovation is the re-reflection based on university’s educational philosophy and development orientation, and the construction of the center of collaborative innovation has great strategic significance to promote the innovational capability of university. Experimental teaching is effective way to cultivate the students’ creative thinking and practical skills. Combined the concrete practices of Molecular Target Drug Research Collaborative Innovation Center of University of South China, the reform of pharmaceutical opening experimental teaching model of collaborative innovation center was explored in terms of experimental content, teaching methods’ reform, constructing talent team and cultivating talents.

collaborative innovation; opening experiment; teaching model; creative capability

南华大学高等教育研究与改革项目(2015XJG-ZZ20)；南华大学船山学院高等教育研究与改革课题(2013CY006)；湖南省分子靶标新药研究协同创新中心建设项目[湘教通(2014)405号];湖南省“十二五”重点学科建设项目[湘教发(2011)76号]。 第一作者：丁岚(1986-)，女，实验师，研究生，人事药学教学与科研。

R-331

B

1001-9677(2016)021-0201-03