构建生物药物分析实验教学改革新模式论文
摘要:
生物药物分析实验是生物药物分析理论课程的重要补充，是培养学生掌握和巩固理论知识以及实验操作技能的重要途径。为适应现代高等教育时本科生的培养要求，对生物药物分析原有单一的实验教学模式进行改革已势在必行。我学院生物药物分析实验教学改革从实验教学内容、实验教学方法、实验教学手段等方面进行实践探索，建立了“验证性一综合设计性实验教学”、“科研一实验教学相结合”、“开放式实验教学”等新型的实验教学模式，在近几年的本科实验教学活动中，对于培养学生的实际操作能力、独立分析问题和解决问题的能力，团队协作等方面的能力起到了明显的效果，受到学生好评。
关键词:
生物药物分析实验;实验教学改革;新型实验教学模式
引言
生物药物分析是我学院为生物制药专业本科生开设的一门重要专业课程，生物药物分析实验是跟随理论课程单独开设的实验环节，是生物药物分析课程的重要组成部分，它不仅验证、补充了理论，而且可以培养学生的实际操作能力。在以往的生物药物分析实验课程中，实验内容和实验方法都比较单一，以验证演示性实验为主，实验涉及的知识面相对比较窄，学生更多地是照搬实验教材机械地动手，每一个实验也只是完成一个简单的实验操作。这种教学方式对于培养学生尹气荃的科学态度和过硬的实验技能是非常必要的，但在培养创新性思维、解决问题的能力和主动学习等方面存在明显不足，难以适应现代高等教育对人才培养的要求回。因此，我们着眼于实验教学是培养学生成为具有创新能力的应用型人才这一目标，对生物药物分析实验教学进行改革，建立了新型实验教学模式。实践证明新型教学模式的实施对培养学生实践操作能力、科研创新能力、团队精神等都起到了良好的效果。
1新型实验教学模式的构建
1.1构建思路在以往的实验教学中，我们的实验教学目标主要是训练学生的实验技能，培养他们的实际动手能力。但是往往忽视了在实验教学中培养学生的创新能力、合作能力、全面协调等方面的能力。因此我们遵照现代高等教育对本科生的培养要求，充分发挥实验教学在培养学生观察、分析和解决问题方面以及培养学生的创新能力和创新精神方面所起的重要作用，重新确立了实验教学培养目标，从实验教学内容、实验教学方法、实验教学模式、实验教学手段等方面进行改革探索，力图通过新型的实验教学模式培养学生成为具有创新能力的应用型人才阴。
1.2新型实验教学模式的构建方法
1.2.1修订教学大纲和教学计划，确保实验学时数实验教学虽然是理论教学的补充，但也必须有相应的学时数做保证。我们从培养计划的制定人手，对生物药物分析课程的理论学时和实验学时进行了重新分配，将实验教学延长了7个学时。同时，我们参与修订教学大纲的实验教学部分，与培养计划协调一致，根据实验学时数安排足够的实验教学内容。
1.2.2调整实验教学内容，构建“验证性一综合设计性实验”的教学模式根据新型实验教学模式的改革思路，我们重新调整了实验类型，保留部分验证性实验作为课程基本技能的训练，增加综合设计性实验以提高学生对专业相关知识的综合运用能力和对本专业基本实验技能的综合操作能力。
验证性实验是对已知的实验结果进行验证的重复性实验，实验目的是加强学生对相关理论知识的认识和了解，培养学生的实验操作技能I9]。生物药物分析作为一门研究与发展生物药物质量控制的方法学科，具有很强的实践性，生物药物分析实验的教学目的就应该使学生掌握和巩固生物药物分析的理论和知识，培养学生的实际操作能力，所以我们在新的实验教学模式中保留了“非水滴定法测定酪氨酸的'含量”、“维生素C片的含量测定”等验证性实验内容，让学生通过实验操作掌握生物药物分析的基本技能、基本操作和基本方法。
生物药物分析这门学科不仅实践性强，而且具有较强的应用性。实验教学在培养学生掌握基本操作方法的基础上，还应注重培养学生的独立分析问题和解决问题的能力，仅有验证性实验教学内容是不够的。综合设计性实验是在学生具有一定基础知识和基本操作技能的基础上，运用某一课程或多种课程的综合知识，让学生自己设计实验方案、选择仪器设备、制定实验流程、处理分析数据、完成实验报告，对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验，着重培养学生的综合分析能力、实验动手能力等方面，对树立学生的创新精神具有重要意义。
因此，在实验教学改革中，我们尽力将过去培养学生从验证性实验获取间接知识的教学方式转变为培养学生从综合设计性实验中获取直接知识的教学方式，培养学生探索研究未知新知识的方法和能力。在新模式的实验教学内容中，我们设置了一个综合设计性实验—“微生物检定法测定庆大霉素的效价”。该实验分为两个部分，
一是通过液体发酵、分离提取获得庆大霉素样品，此部分作为实验的设计部分;
二是以庆大霉素标准品为参照，对第一部分获得的样品利用微生物鉴定法测定效价，此为综合性实验部分。第一部分由学生按实验小组提交实验方案，在获得教师审批后，利用课余时间完成实验操作。第二部分在实验教师的指导下在课堂完成。该实验包含了生物药物分析学、微生物学、生物制药工艺学以及现代生化技术等学科的专业知识，也包含了菌种转接、培养基制备、分离提取、生物检定分析等实验操作。通过完成此项实验项目，不仅提高了学生对专业知识的综合运用能力，而且使他们的专业技能也得到综合训练。同时，实验方案的设计和实施，也锻炼了学生的科研创新思维以及团队协助能力。
在生物药物分析实验教学新模式中，我们还注重完善生物药物的分析方法。在以往的实验教学模式中，用于实验的分析方法主要偏重于重量法和滴定法的化学法，新增实验教学模式中，在保留化学分析法的基础上，又增添了生物检定法(比如“微生物检定法测定庆大霉素含量”实验)，酶法、免疫法(仪器分析法中的一种，比如“尿微量I吨含量测定”实验中应用到酶联免疫技术)等分析方法，使学生在理论课上所学的相关知识有了更好的应用。
1.2.3开展学生课外研究活动，建立“科研一实验教学相结合”的教学模式实验教学的目标就应该由单纯的技能训练转变为全面提高学生的综合素质。在近几年的实验教学改革中，我们尝试将学生科研活动与实验教学相结合。把实验教学内容需要改革创新的地方作为“学生研究计划”项目或实验教学改革项目申报，项目批准后，在本专业挑选有科研兴趣，学习优秀的学生参与整个项目的方案设计以及方案实施。例如，为获得生物药物分析实验中抗生素检定的样品，我们开展了“优化庆大霉素发酵培养条件的研究”、“庆大霉素发酵液的分离提取研究”等系列学生科研项目，为实验教学改革提供了素材，也为锻炼学生的科研创新能力提供了机会。在上述系列学生研究活动中，已有两篇研究成果在核心期刊上发表，实验成果也已应用到实验教学中。实践证明，将科研活动引人实验教学是培养创新型人才的有效途径。
1.2.4建立开放式实验教学模式，为培养学生的创新能力提供环境开放式实验教学是高校深化实验教学改革，提高实验教学质量的一项创新性工作111门。生物药物分析的综合设计性实验是一种开放式实验教学模式，通过开放实验室，为学生提供一个促进思考和探索的环境，充分发挥学生的主观能动性，培养学生的综合能力，使学生的学习由被动地位转为主动地位。
本专业实验室的开放分以下几个层次:
一是做到时间上的开放，学生的设计方案得到审批后，可以申请实验室的使用时间，实验室针对他们的实验时间进行开放。
二是实验场所开放，我学院成立了实验中心，仪器设备统管共用，实验室的进出采用门禁系统。例如，学生在进行庆大霉素的发酵、分离提取以及效价分析等操作会分别用到不同的实验室，他们只需按照教师审批过的实验方案需要的时间向实验中心进行申请，就可以获得门禁开通，顺利地在各实验室做实验了。
三是对象开放，开放的对象可以是做综合设计性实验的同学，也可以是同学在实验课后，对某些操作不是很清楚，还需要来实验室进行巩固复习的。
总之，开放式实验教学模式的建立，给学生更大的空间以发挥他们的创新实践能力。
1.2.5改革实验教学方法，培养学生的创新科研意识实验教学是高等教育非常重要的一部分，不仅是教会学生使用各种仪器设备，也不仅是让学生学会一些实验的方法和手段，而是让学生在实验过程中既动手又动脑，通过实践真正掌握生命科学研究规律的真谛，学会用实验方法去检验理论11咧。为培养学生的创新意识和科学素质，新型实验教学模式从原有“以教师为主体”变为“以学生为主体”的教学模式，实验教学不仅“授之以鱼”，更注重“授之以渔”。生物药物分析实验教学中，对于基础验证性实验，采取的是学生课前预习，实验教师课上详细讲解，并提出与实验有关的各种问题，激发、引导学生对问题进行思考，这样既避免了学生在操作中出现错误，也增加了学生探究实验操作的积极性。对于综合设计性实验，比如抗生素效价测定实验，学生直接参与方案的设计，从庆大霉素的发酵开始，一直到庆大霉素成品的分析，包含了几个相对独立而又相互关联的实验组成，环环相扣，每次实验成功与否或结果好坏，都直接影响后续实验结果，学生在实验过程中既感到了一种压力，又有一种急于看到自己成果的渴望，整个实验过程中，学生的积极性得到极大提高，责任心和团队精神也得到了锻炼。
另外，我们选取部分同学参与实验的课前准备工作，不仅锻炼了这部分同学的学习积极性，工作能力，而且在准备的过程中，学生对本次实验才有了更深的了解。
在综合设计性实验内容的整体安排中，学生依据各自的实际情况，分别参与了实验的研究阶段，准备阶段，教学阶段，这种实验教学方法达到了分层次对学生的实践动手能力，以及科学素养进行综合培养的目的。
1.2.6改革学生实验成绩的评判方法，提高实验教学质量实验成绩过去是由教师根据实验报告及印象给出的，这样的评判标准显然不符合现代教育的要求，为全面、客观、公平、公正地反映学生的实验情况和实践水平，新型实验教学模式中，我们将实验分为两部分内容进行考核，
一是普通的实验报告，主要是针对基础验证性实验，评分标准主要是看学生报告的认真程度，实验时的表现，实验结果以及思考题的回答上。
二是综合设计性实验的实验方案，实验方案设计是否合理，实验小组团队合作的情况怎样，实验的结果如何都作为评判的标准。
2新型实验教学模式的实施效果
生物药物分析实验在新型的实验教学模式下，取得了一定的成果。通过对2008级本科生实施实验教学改革的结果来看，学生对于这种新的实验模式表现出了很大的积极性，对生物药物分析这门课程产生了浓厚的兴趣。主要体现在下列几个方面:首先，在实验准备阶段各组同学能够充分的准备实验材料，完成综述的撰写，对实验中可能遇到的问题有一定的了解，并能预先提出解决方案;其次，由于前期工作准备得充分，实验过程明显比以前更加顺利，学生有充足的时间进行思考，从而提高了其解决问题的能力;再次，在实验报告的撰写过程中，学生也表现出较高的科研写作水平。
在实验课后的一个小型调查活动中，发现绝大多数学生非常喜欢新型的实验教学模式，不希望再回到传统的教学模式中。学生普遍反映，通过设计性方案的设计和实施，他们学会了怎样去查阅文献，怎样去设计一个实验方案，怎样去落实安排自己的实验，同时在和同学合作实验的过程中，也学会团队合作，新型的实验模式让自己的创新实践能力得到了很好的发挥，觉得这样的实验受益匪浅。
另外，通过对学生实验考核办法的改革，学生也觉得这样更能体现他们实验的综合情况。
3小结及展望
随着生物技术的迅猛发展，生物制药已成为发展最活跃、最迅速的领域。生物制药产业对专业人才的需求也更偏重于创新型、能力型人才。作为培养生物制药专业人才的本科高等教育，培养学生的观察、分析和解决问题方面以及培养学生创新能力和创新精神方面的实验教学就显得尤为重要。生物药物分析新型的实验教学模式经过几年的实践，大大提高了学生实验的积极性和主动性，增强了学生的实践动手能力，知识运用能力以及创新能力。从近几年的学生对实验课程的测评来看，大多数同学对新型的实验模式表示欢迎。但作为实验教学组织者的我们，对新型实验教学模式还有许多巫待改进的地方。比如进一步改进实验教学内容中生物药物的分析方法，让本科生也接触到药典中规定使用的色谱分析方法、电泳分析方法等。对于综合设计性实验，除了让学生交设计方案外，还应让学生以论文的形式将实验内容展现出来，更大程度培养学生的综合科学素养。
总之，我们希望通过深化实验教学改革，提高学生的自主学习、主动实践和研究探索的积极性，为生物制药领域输送更多的应用创造性人才。
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