提高制药工程专业学生实验能力的策略
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摘 要:本文通过结合学院的具体情况，分析制药工程专业实验教学中存在的实际困难和需要解决的问题，探讨了提高实验教学质量，培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力，提高学生动手操作能力的教学策略，达到提高学生实验能力的目的。
现代科学技术的发展表明，实验能力也是一种智能，是21世纪社会每一个大学毕业生所应必备的基本素质［1］。实验教学是高校教学体系中的重要组成部分，是检验理论课教学内容的一种有效方法和手段，是理论知识应用于实践，对于制药学科专业的学生来说尤其是这样。因此通过对实验教学过程中反映出来的实际问题进行分析，并着手给予解决，才能提高教学质量，达到教学目的，使学生真正具有较强的实验能力。
制药工程专业是药学、生物技术、化学和工程学基础上的交叉应用学科，是化学工程和制药类专业的前沿学科，是利用化学、药学、工程学、管理学及相关学科理论和技术解决制药过程中的实际问题的学科。它主要包括制药工艺、化学制药工程、生物制药工程、天然药物制药工程、发酵工程、细胞工程等，其中也包括新工艺、新设备、新品种的开发、放大、设计、质控与优化等。所以实验教学是培养制药工程专业学生具有以上实验技能和实际动手能力的必要途径。
1.对实验高度重视，激发学生实验的主动性
学生是教学的主体，是教学成功的内因，要使感知的知识转化为内在的素质，归根到底，要靠主体的自我作用才能得以实现［2］。学生实验作为学生自我作用的过程，是知识转化中必不可少的途径，学生对理科知识的认识、概念的形成、理论的理解、进行探究活动等，无一不是在实验的支持下进行的；实验对学生认识自然的发现过程，掌握科学的研究方法及培养学生正确的科学态度、激发学生的好奇心和学习化学的兴趣起着非常重要的作用。
在实验教学过程中，由于学生素质参差不齐，将会有不同的表现方式。勤奋学习的学生，积极操作，认真记录实验数据，勤于思考实验过程中出现的各种现象，并对实验结果进行分析［3］。但有大部分学生认为考试的内容大多在理论上，因此对实验课不重视，在实验过程中，不是认真做实验，而是袖手旁观，更有甚者，在实验室做与实验无关的事。因此就造成有的学生一到实验室便显得十分拘谨、十分被动，无所适从，总是不知道从何下手，一步也离不开指导老师，不能独立操作。有的同学顾虑较多(如怕弄伤自己或弄坏仪器，不敢操作)，只看别人做。当数据记录员，每次实验不会就由教师做或者有能力的一些同学抢着做，还有一些同学忙着看外语，实验课只是光顾一下，然后就由关系较好的同学代劳，所以有相当多数量的同学实验过程并没有参加，只是做了参观者。实验后不做实验报告或抄袭别人的实验报告的现象屡见不鲜。由于这部分学生的原因，造成的结果是：一方面影响其他同学实验，降低了实验教学质量，另一方面也给实验室构成了潜在的安全隐患。指导教师必须采取措施，调动起这部分学生的学习积极性，变被动为主动，达到实验目的。
教学实验中需要学生发挥主观能动性，要他们自己主动去探索、去发现、去构建所需要的知识；学生要主动收集并分析有关资料及信息；对所需要解决的问题，提出各种假设并加以论证；实验过程是学生自己不断发现、提出和解决问题的过程，应做到把当前的学习内容与已学过的知识相联系，并加以认真的思考；实验中学生应大胆质疑，提倡求异思维，使自己经常处于新奇、怀疑、困难和矛盾之中，从而引发思维冲突，最大限度地调动自己的求知欲望和钻研精神；全面提高学生理解、掌握、灵活运用所学知识，做到理论联系实际；促使学生努力提高自己解决实际问题的能力［4］。做到既注重操作方法、又注重观念思维；既注重怎么做、又注重怎么想；进而达到提高运用基础知识和基本技能，提高解决实际问题的综合能力。把那种一丝不苟、勇于探索、努力钻研、大胆创新、严谨求实的作风，贯穿于每一个实验之中。在实验安排上多做一些开放式实验，给学生营造了一个宽松、自由的环境，使他们有一个充分发挥想象力和自我表现的机会。通过循序渐进，由简到繁，有验证――设计――综合――研究的实验锻炼，使学生理论联系实际、创新意识和工程实践能力不断得到提高。当然不论做哪类实验学生都必须在确保人身、仪器和设备安全的情况下进行。总之实验教师应鼓励学生求新、求异的欲望和勇气，激发学生创新的动力和活力，培养学生的创新思维、创新意识和创新能力，以实现培养高素质人才的目标。
2.改进实验教学内容及教学方法
众所周知，传统的实验教学，要么从属于理论教学，偏重于验证理论，要么配合理论教学的需要，开设实验课，而且实验内容、方法大多是教师指定的，很难达到培养实验技能，提高动手能力和科研创新能力的预期目的。制药工程专业的实验教学，在实验课开设的学时数、教学内容方面有很大不同，但是在教学形式、内容的选择和实验方法方面都存在相似的问题［5］。如在教学形式方面，传统的实验教学形式基本上都是老师先在黑板上把实验内容讲一遍，强调学生在实验过程中的注意事项，然后让学生做实验；在选择实验题目时，常常选用的是一些陈旧、缺乏创新性的内容；在实验方法上，学生始终处于被动地位，机械模仿、重复操作。由于存在以上的问题，必然形成实验课走过场的不良后果，这些都是比较突出的现象，急需解决。
基于以上原因，需更新的教学方法，在理论课讲授内容的基础上，加强对学生“制药工程”课程实践能力的培养，建立和完善实验和“制药工程”课程内容相结合，做到教学与实践相互促进。使学生学习从事科学研究的思维方法、实验技术和理论知识，锻炼学生的创新意识、创新能力和实际动手能力，分析和解决问题的能力。在实验方面，要认真制定实验教学方案，力求培养学生的实验能力，放手让他们自己动手操作，实验老师不是放任不管，而是把握方向进行指导，放手培养学生的独立工作能力。我们认为培养学生的科学实验能力的关键在于教师这一方而，在克服包办代替的同时应该做到：安排得当，交待清楚，要求明确，指导得力。对于比较复杂的实验，要指出重点和难点，每个环节应达到的技术指标，都有明确规定，在指导时应多说明道理，指明要害，调动学生的主动性才能真正起到培养实验能力的作用。
3.加大实验经费投入，增加实验室设施配备
制药工程专业实验涉及的单元操作多，实验室及实验设备需要量大。由于各校的招生规模大幅度增加，开实验的学生班次、实验组数增加，原来的实验条件不能满足学生实验的需要，就形成了实验室、实验仪器相对减少而学生人数相对增多的矛盾［6］。另外由于学生对实验设备了解不充分，不熟悉，整个实验过程离不开实验老帅的指导。每次实验前教师都要做好一切准备，而在实验过程中又难免出现错误操作，有时稍不留心还会损坏元件或设备，有的时候，指导教师为了结合理论教学的需求，准备更改实验内容，但由于实验仪器缺乏，也不能付诸实施，这也是目前反映出来的一个问题。例如学生做细胞培养实验时，需要无菌操作台，细菌接种实验也需要无菌操作台，但由于只有一个无菌操作台，大家只好共用，最后造成细胞培养实验被污染，细胞死亡，实验失败的结果。基于以上原因，教师就不放心学生动手，尤其在设备套数少，缺乏备品，实验本身又比较复杂的情况下更不放心，经常不得不由实验老师操作，学生看表演，或手把手教，形成了“抱着走”。
为了改善教学硬件条件，保证教学质量，学院加大对其专业实验的设备投入，达到实验设备的台套数量要求及质量，鉴于学生进实验室的机会不多，为了让学生能在有限的实验课中得到锻炼，要求学生在实验课之前认真复习已经学过的理论知识，然后再预习本次实验课的内容，熟悉一些仪器设备的操作规范，从而使学生达到虽然人还没有进实验室，但已经达到了心中有数的效果，同时要求学生写出预习报告，达到提高实验准备质量的目的。另外对实验室的管理也有专门的规章制度，对于大型精密仪器设备，学校实行了仪器共享，保证学生可以接触到大型仪器设备，拓展知识面的要求。
4.加强实验指导师资配备，重视实验效果
指导实验教学的任务通常安排给年轻教师或者在读研究生进行教学实习，这从主观上忽视了实验教学。事实上，制药工程专业实验内容应该随着生物制药产业日新月异的发展，涉及的内容多，知识更新快，新技术、新工艺层出不穷，要上好这门课程，就要求教师有合理的知识结构和过硬的业务素质，同时由于师资配备不够，指导实验的教师们很辛苦，事前要准备，事后要收场，还要对设备进行测试及简单维修以确保实验的顺利进行，将付出很大的劳动，但收到的效果却不大［7］。
师资队伍建设是实验教学课程建设的重要组成部分，师资质量的好坏直接影响到教学质量的高低。因此在安排实验教学任务时，可以以老带新，解决实验教师的配备。由于制药工程专业实验内容多，知识面涉及广泛，每个教师不可能把全部内容都掌握得非常全面，一人承担这门课程难以取得很好的教学效果。那么为了提高实验教学质量，可以根据师资情况，成立教学实验指导小组，其中的成员可能都有自己最熟悉的某部分内容，或者目前正在从事某方面的研究，如果他们以这部分内容作为相应的教学任务，可以达到满意的教学效果。另外在安排实验内容的时候，还可以将指导教师目前进行的或已经成熟的科研课题作为实验题目。通过把教师的课题分解成若干小实验，再安排学生一一进行实验。通过这样的安排，一方面可以培养学生的创新能力，增加学生在实验过程中的积极性和趣味性；另一方面，通过学生实验的尝试，使科研课题得到一定的初试，为教师课题的后继工作打下基础，达到双赢的目的。
随着科学技术的快速发展，高新技术的不断出现，对当代大学生提出了更高的要求。只有学科基础厚、专业口径宽、创新能力强，知识结构优、工程实践能力强才能跟上时代的步伐，实验教学是对学生素质教育的重要环节，能否开出高水平的实验，能否达到培养学生实际能力和创新思维目的，是实验教学改革的目标，合理的实验教学有利于充分调动学生的积极性、主动性和创造性，有利于学生能力的培养，以及养成学生在科学实验中严肃的态度和严谨的作风。达到培养学生动手能力和创新能力的目的。
参考文献：
［1］刘知.化学实验论［M］.广西：广西教育出版社,1996,68-75
［2］左勇.提高制药工程专业实验教学质量的研究.高等教育研究,2006，22(1):67-69
［3］戴锦明.浅谈化学实验教学中学生实验能力的培养.安徽科技学院学报，2006，20(4):46-47
［4］柳冬年.强化实验教学，注重培养能力.中国教育与教学，2005，2（8）：57-58
［5］左勇,谢万如．生物制药工艺学教学改革研究．成都中医药大学学报（教育科学版）［J］,2004,1：46-47
［6］荣昶,赵向阳,蔡惠萍．实验教学与创新能力培养探析［J］.实验室研究与探索, 2004,1：12-15
［7］李银满,张利群.新时期实验教学规范化管理研究［J］.实验室研究与探索, 2OO4,6：8-9,25
课题来源：吉林省教育厅重点课题《生物技术制药专业人才培养方案与模式的研究与实践》。