“理化基础实验”创新性教学的探索(教育教学内容改革论文9)

发布者:系统管理员发布时间:2008-09-24浏览次数:41

张彤  史芝英  刘祥兰  项乐源

  摘要  目的:加强中医院校理化基础实验的教学效果。方法:理化基础实验常规教学结束后,组织学生兴趣小组,在教师和实验技术人员指导下,自主选择实验内容,利用比较机动的时间完成实验。结果:促进了学生进一步掌握实验技能;提高了学习兴趣和培养了学生创新能力;加强了环保意识,培养绿色化学的理念;加深了学生对基本理论知识的理解。结论:组织学生实验兴趣小组或开设“探索性理化基础实验”选修实验课程,是开展多层次教学,培养高素质人才的有效方法。

  关键词: 实验教学;教学改革;理化基础实验;人才培养

  实验教学是培养药学人才的一个重要方面,也是当前高等教育中需要加强的一个环节。理化基础实验是药学等科学实验的基础,在中医院校是一门综合性基础实验课程,它整合了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、仪器分析、物理学等几门课程的实验教学,在实验教学改革中发挥很大的作用。

  通过这几年的教学实践,发现实验内容和教学手段中还有一些值得进一步改进的地方。

  1 存在问题

  加强理化基础实验是中药专业学生的第一门实验课。而大多数刚进大学校园的学生还习惯于高中应试性教学模式,还没有完全习惯大学的学习、生活习惯。造成以下一些弊端:

  ⑴ 在课程的学习过程中,大多数学生一般被动接受为主,缺少独立思考和强化训练的过程。

  ⑵ 课程结束后,学生对所做过的实验印象不深。填写学生反馈意见表时提出的建议又多流于形式,缺乏参与的积极性,更谈不上创造力的开发。

  ⑶ 一些学生由于基本理论知识和实验技能的不足,在学习后续专业实验课程或参加设计性、综合性实验课程时,往往力不从心一般,达不到预期的教学效果。

  加强理化基础实验的教学对于培养高素质中药专业人才具有重要的意义。

  2 加强理化基础实验的教学对策

  由于学生的兴趣和对知识的掌握程度不同,统一增加理化基础实验课时数并不是解决问题的最好办法。因此,有必要在理化基础实验的教学中探索多层次教学的途径。要充分利用实验室资源,因材施教,满足不同层次学生的需求。

  上海中医药大学为了全面提高实验教学质量以满足素质教育与培养具有创新能力高层次人才的需要,建立校级教学实验中心,并努力建立一支高素质的实验技术人员队伍,这为理化基础实验的创新性教学提供了有利条件。近年来,教学实验中心教师和实验中心技术人员在加强实验教学方面作了一些有益探索。

  在理化基础实验常规教学结束后,中心组织召开学生座谈会,听取学生对实验方面的意见。在此基础上,指导对实验有兴趣的学生对已学过理化基础知识和相关实验内容进行讨论,提出合理化建议。变学生“让我学”为“我要学”。根据不同需要,以学生兴趣小组为单位,依托教师和有经验的实验技术人员,自主选择实验内容,参与实验设计,并在课余时间内完成实验。已进行以下几方面的探索:

  ⑴ 促进了学生进一步掌握基本知识,提高实验技能

  实验中心调动了实验技术人员的积极性,尝试建立一种实验室有序开放的机制。在常规实验教学中,对于一些较为复杂,实验步骤较多的实验,总有一些学生因种种原因,造成实验失败。通常由于课时数的限制,这些学生往往没有机会再次尝试。在教师和实验技术人员的指导下,在常规实验课程结束后,组织学生对常规实验中失败率较高的实验的进行再讨论,找出关键影响因素。学生们通过讨论,正确对待实验中出现的阴性结果,积极思考,找出原因,进一步掌握基本知识,培养了科学的实验态度。

  实验室有序开放也使部分基础较差的学生有机会进一步加强实验基本技能的训练,为今后的学习打下坚实的基础。

  ⑵ 提高了学习兴趣和培养了学生创新能力

  爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”,我们要树立培养学生的教学理念。鼓励学生将所学的知识与实际应用相结合,增加实验内容的实用性和趣味性。可结合查阅文献设计或选择新的实验项目,加强与今后专业课程(传统中药)的联系。

  例如水蒸气蒸馏法在从中药中提取挥发油时经常用到,也是有机化学实验中分离和提纯有机化合物的常用方法[1]。由于课时数的限制,一般常规理化基础实验课程未开设相关实验。学生自主选择实验时可以用水蒸气蒸馏法提取中药挥发油。陈皮是常用中药之一,其挥发油既是一种天然香精,又具有一定生理活性。一些学生在提取陈皮挥发油时表现出较大的兴趣。

  又如脂类的合成实验一般选择制备乙酸乙脂[1],而相同的原理可以合成乙酸正丁酯。乙酸正丁酯低毒,常用作塑料粘合剂。可用作清洗指甲油,并且比市场中能购买到的洗甲水洗去能力更强。学生通过努力制备了自己熟悉并且实用的产品,大大提高了学习的兴趣。

  ⑶ 加强环保意识,培养绿色化学的理念

  绿色化学(Green Chemistry)又称为环境无害化学,是当今国际化学科学研究的前沿[2]。它用化学技术和方法减少或消除那些对人类健康、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂等的使用和产生。其理念在于减少,甚至不再使用有毒、有害物质,不再产生废物,真正做到从源头上阻止污染。在中医院校,不可能开设绿色化学的专门课程。我们在理化基础实验中要注意培养学生的绿色化学理念。

  组织学生兴趣小组对实验中使用的有毒试剂对人体和环境的危害进行讨论,寻找能达到同样实验目的的相对低毒的替代性实验。例如,目前理化基础实验所做的酰化实验是制备乙酰苯胺[1]。学生们通过查阅文献可知苯胺是毒性较强的物质,对人体和环境危害较大[3],可透皮吸收。液态苯胺经皮吸收速率比其蒸气约快1000倍,代谢中间体产物苯基羟胺是致溶血的主要物质。临床表现主要为高铁血红蛋白血症、溶血,严重者有肝、肾损害。通过讨论,学生们选择与制备乙酰苯胺原理类似的乙酰水杨酸的制备实验替代。既达到同样实验目,又使学生初步接受了绿色化学的理念。

  ⑷ 参与实验教具改进和课件制作,加深学生对基本理论知识的理解

  在实验教学的过程中,不是所有的教具都能直接购买。实验中心的技术员常需要制作和改进一些实验小教具,还要拍摄一些实验小录像,参加实验课件的制作。

  可以鼓励学生参与实验教具、课件的改进和制作。我们组织学生参与了丁达尔现象演示仪、光折射仪、光衍射仪的制作、沸点仪。在这个过程中,培养了学生的动手能力,同时也加深学生对基本理论知识的理解。

  3 进一步推进的思路

  在理化基础实验的教学过程中,要重视实验技术人员这支教学力量。调动他们的积极性,实现实验室的有序开放,并为实验兴趣小组的活动提供指导。要促进了教学实验中心技术员队伍的建设,提高技术员实验教学的参与性。

  作为理化基础实验常规教学的补充,今后可以进一步组织学生以实验兴趣组的形式进行上述内容的实践;有条件的,也可以在中药学专业学生中开设“探索性理化基础实验”选修实验课,利用比较机动的时间完成以上内容的教学任务。实现以学生为本,以能力培养为核心,激发实验兴趣,鼓励个性发展的目标。

  参考文献

  1. 范广平,江滨. 理化基础实验[M].上海科学技术出版社:上海,2002:83;131;134.

  2. 闵恩泽,吴巍. 绿色化学与化工[M]. 化学工业出版社:北京,2001:9.

  3. 赵晓红,牛静萍,李兴玉,等.苯胺类化合物的遗传毒性及其定量构效关系[J].卫生毒理学杂志,2000,14(4):218-220.