呂金鵬,周舒文,丁淑敏
(常州大學藥學院,江蘇 常州 213000)
創(chuàng)新已成為我們這個時代的一個主旋律,是大學生必備的素質。努力開展大學生科技創(chuàng)新教育,是高等院校實施創(chuàng)新教育的重要手段和主要內容,也是高??萍紕?chuàng)新體系的重要組成部分。國內外高校在推動大學生科技創(chuàng)新教育方面進行了諸多嘗試,美國加州大學伯克利分校為此專門設立“本科生科研學徒項目”,創(chuàng)立了科研與教學相結合的培養(yǎng)模式,為大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了廣闊的平臺。
藥學是目前發(fā)展最為迅速的學科之一,伴隨著我國醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)結構的升級,藥學領域正面臨由仿制藥為主向原創(chuàng)新藥為主的戰(zhàn)略轉移,對相關藥學從業(yè)人員的創(chuàng)新性能力提出了更高的要求[1-2]。目前,國內很多高校如中國藥科大學、四川大學華西藥學院專門開設了藥學綜合性實驗或者藥學創(chuàng)新性實驗等相關課程,通過引入導師制,建立藥學開放實驗室等多種形式,提升學生的綜合創(chuàng)新能力[3]。通過借鑒優(yōu)秀高校的教學經(jīng)驗,結合常州大學藥學專業(yè)的實際情況,學院開設了《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》?!冬F(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》是一門綜合性的實驗課程,圍繞一些探索性、開放性的研究課題,讓學生在教師的指導下完成文獻調研、實驗方案的設計及實施、實驗數(shù)據(jù)的處理以及研究報告的撰寫等工作。目的是培養(yǎng)學生綜合運用專業(yè)知識和技術的能力,解決藥物研發(fā)中的實際問題,培養(yǎng)創(chuàng)新性思維。本文針對課程實施過程中遇到的一些問題,提出幾點改革思路進行探討,并進一步對教學實踐進行總結。
目前,藥學專業(yè)實驗大多以驗證性實驗為主,實驗課本上有完整的實驗內容和實驗方案,實驗前由專業(yè)教師準備好實驗所需的各種試劑、儀器,學生進入實驗室之后只是簡單地按照課本上的實驗方案進行操作。這種實驗方式對于鞏固基礎知識,培養(yǎng)學生的基本實驗操作具有很好地作用,但是對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用有限[4]。對于聚焦于培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程來說,如何設置適合學生特點的實驗選題,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的前提。最好能夠選擇具有開放性、探索性的研究課題,同時實驗內容必須符合藥學人才培養(yǎng)方案的要求。過往的實踐經(jīng)驗顯示,由于學生對理論知識掌握程度不高和實踐經(jīng)驗的缺乏,完全讓學生自主選題往往會出現(xiàn)選題不夠新穎、實驗內容不夠完善、與實際應用脫節(jié)等各種問題。而如果完全由專業(yè)老師來選題,則會出現(xiàn)部分題目難度比較大、學生缺乏興趣、脫離本科教學的實際情況。針對以上選題過程中出現(xiàn)的問題,《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程的選題采用的方法為:首先由專業(yè)老師依據(jù)自己開展的科研活動以及專業(yè)特點申報一些題目,然后組織專家評審,從中遴選出一些適合學生,可行性與創(chuàng)新性高,并與學生所學理論知識有關的實驗選題。在課程實施的過程中遴選出了一些比較好的探索性研究課題,如“地西泮對黑色素合成、黑色素小體轉運的影響及相關機制研究”、“基于毛細管電泳的量子點與多肽組裝與解離研究”、“多肽水凝膠藥物釋放研究”等。隨后組織項目雙選會,由專業(yè)老師對自己提出的選題進行簡要介紹,讓學生對每一個課題有清晰的認知,最后由學生依據(jù)自己的興趣進行選題,選擇同一個題目的學生組建為一個創(chuàng)新團隊,共同完成后續(xù)的實驗工作。
國內很多高校在藥學專業(yè)實驗教學中采用了導師制培養(yǎng)模式,對于學生科研素養(yǎng)和實踐能力的提升起到很好地促進作用。但是,由于面臨課堂教學、科學研究以及生活方面的壓力,部分老師缺乏動力,投入精力少,導致教學效果得不到很好地保證[5]。在《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程的選題過程中,專業(yè)老師深度參與,所選的課題也都是來源于專業(yè)老師目前正在進行的科研項目,將指導教師的科研特長和科研工作與學生的實驗指導深度融合。下面就以筆者所指導的一個項目為例來闡述具體的實施過程。在前期研究中發(fā)現(xiàn)臨床常用的鎮(zhèn)靜催眠藥地西泮(安定)有促進黑色素合成的作用,但是地西泮對黑色素轉運的影響以及具體的作用機制未明。因此筆者申報了“地西泮對黑色素合成、黑色素小體轉運的影響及相關機制研究”這個課題。學生選擇之后,在老師的指導下查閱了大量文獻,并設計了基本的實驗計劃。在暑假的時候團隊成員分別進行了黑色素細胞的培養(yǎng)及給藥、總蛋白提取及定量、免疫印跡試驗,詳細闡明了地西泮促黑色素合成及轉運的機制,撰寫了詳細的研究報告。在此基礎上,參與學生發(fā)表了1篇SCI文章,申請1項專利,研究項目還獲得了第十一屆“全國大學生藥苑論壇”創(chuàng)新成果二等獎。筆者隨后以這個研究為基礎進行了更深入的研究,發(fā)現(xiàn)地西泮具有潛在的抗白癜風作用,并在2021年獲得了國家自然科學基金青年項目的資助。所以在這一過程中,對于學生來說,養(yǎng)成了良好的科研思維、懷疑創(chuàng)新思想和分析問題、解決問題的能力。對于指導老師來說,通過大學生的創(chuàng)新實驗課題來推進自己的科研項目,在教與學中撞出思維火花,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,做到“教研相濟”。在近三年的課程實踐過程中,藥學專業(yè)學生和指導老師一共聯(lián)合申請專利19項,發(fā)表學術論文34篇,取得了很好地效果。
課程考評是評定學習效果的手段,其不僅是衡量實驗教學水平、判斷實驗教學是否達到預期目的的重要環(huán)節(jié),也是激發(fā)學生表現(xiàn)自我以及調動其積極性的主要手段。傳統(tǒng)的實驗考評方式多以學生的實驗報告為依據(jù),忽略了對學生綜合能力的評價。在實驗過程中,這種“唯結果論”的考核方式導致很多學生不好好做實驗,照搬書本上或者其他學生的實驗數(shù)據(jù)。這種模式培養(yǎng)出來的大多數(shù)學生不具備分析問題和解決問題的能力,缺失了基本的科學素養(yǎng),學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更是無從談起[6]?!冬F(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》所涉及的內容都是開放性、探索性的研究課題,課程目標是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,用傳統(tǒng)的實驗教學考核方式是不適合的。在實踐教學過程中,《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程完善考評方式,注重過程性評價。首先在選題及研究團隊組建完畢之后,每個團隊從立體依據(jù)、研究內容、實驗方案、可行性分析等方面做開題報告。目的是考察學生調研文獻、實驗設計方面的能力。在實驗課題進行到一半的時候,每個團隊圍繞項目開展的具體情況做中期匯報。目的是考察學生分析問題、解決問題能力。最后當實驗課題結束的時候,每個團隊進行項目答辯,提交實驗記錄以及項目結題報告等材料。目的是綜合評價學生科研思維、創(chuàng)新能力。最終將開題報告、中期匯報以及最終課題答辯的成績匯總,每部分各占三分之一,從而形成最終的各個團隊的成績。對于同一團隊中的各個成員,通過答辯時候的提問以及提交的個人原始實驗記錄,對個人在團隊中的貢獻進行客觀評價,最終每個人的成績是在團隊成績的基礎之上進行上下浮動。通過構建系統(tǒng)的課程評價體系,激發(fā)學生的科研熱情,鼓勵團隊協(xié)作,提升學生的自主創(chuàng)新能力。
由于目前常規(guī)的藥學專業(yè)實驗多以驗證性實驗為主,學校專業(yè)教學實驗室和教學儀器設備資金投入也比較少,實驗儀器更新慢,同時缺乏一些在當前藥學研究實踐中會經(jīng)常用到的大型儀器設備,如質譜、熒光共聚焦顯微鏡等。與此相對應,科研設備往往更新比較快,但是幾乎很少用于學生實驗教學,這就造成很大的浪費?!冬F(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》不同于一般的實驗課程,每個創(chuàng)新課題都需要購買特定的試劑、耗材,需要用到特殊的實驗設備。實驗所需的時間也不像常規(guī)專業(yè)實驗一樣,每周固定時間。創(chuàng)新實驗的開展,往往需要長時間的連續(xù)實驗。為保障課程的順利開展,需要從實驗平臺、資金、時間等多方面進行保障。平臺方面,學院的科研實驗室也對本科生開放,學生在參加完相關儀器培訓之后,會獲得儀器的使用權限[7]。資金方面,目前省教育廳、學校、學院每年都會有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金可以申請。由于《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程的項目具有較好的創(chuàng)新性,大約70%的項目可以獲得上述基金的支持,對于未獲得立項的團隊,教研室會給予一定的基本經(jīng)費,用以保證項目的順利開展。時間方面,《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程橫貫一個學年,有128個學時,依據(jù)項目的實際情況,學生可以自主合理安排時間,對于需要長時間連續(xù)進行的實驗內容,可以利用寒暑假、周末等時間來完成。通過構建《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程的運行保障機制,各個部門一起努力,推動課程的順利開展,為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供充足保障。
《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程的主要目標是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。對于表現(xiàn)優(yōu)異,取得一定科研成果的學生團隊,鼓勵在此基礎上參見相關的科創(chuàng)競賽,以賽促學,提升學生、導師的參與度?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽是由李克強總理2015年倡導發(fā)起,由教育部等12個中央部委和地方省級人民政府共同主辦的重大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)賽事。大賽旨在深化高等教育綜合改革,激發(fā)大學生的創(chuàng)造力,培養(yǎng)造就“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的生力軍?!叭珖髮W生藥苑論壇”由教育部高等學校藥學類專業(yè)教學指導委員會、中國藥學會藥學教育專業(yè)委員會主辦,從2008年創(chuàng)辦以來,已成為全國藥學類大學生展示創(chuàng)新性實驗成果的交流盛會。“全國大學生生命科學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”由教育部高等學校生物技術、生物工程類專業(yè)教學指導委員會,教育部高等學校食品科學與工程類專業(yè)教學指導委員會,高等學校國家級實驗教學示范中心聯(lián)席會等聯(lián)合舉辦。目的是推動高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育的改革與創(chuàng)新,為全國生命科學相關專業(yè)大學生搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動交流平臺?!冬F(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程的項目積極參加了上述科創(chuàng)比賽并取得了優(yōu)異的成績。其中,“金色蜀姜—姜黃技術創(chuàng)新助力犍為產(chǎn)業(yè)精準扶貧”獲得第五屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽全國總決賽青年紅色筑夢之旅賽道銀獎;“地西泮對黑色素合成、黑色素小體轉運的影響及相關機制研究”獲得第十一屆“全國大學生藥苑論壇”創(chuàng)新成果二等獎;“基于毛細管電泳的量子點與多肽組裝與解離研究”獲得第十二屆“全國大學生藥苑論壇”創(chuàng)新成果三等獎;“多肽水凝膠藥物釋放研究”獲第三屆“全國大學生生命科學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”三等獎。
經(jīng)過近三年的教學實踐,分別從課程選題、課程指導模式、課程考核方式、課程運行保障機制及課程與科創(chuàng)競賽有機結合等方面進行改革與探索,已經(jīng)建立了系統(tǒng)完善的《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程的教學模式。《現(xiàn)代藥學創(chuàng)新性實驗》課程已經(jīng)成為我們培養(yǎng)創(chuàng)新型藥學專業(yè)人才的重要抓手,對于其他專業(yè)創(chuàng)新型實驗的改革也具有十分重要的參考價值。