時間:2022-01-26 18:27:30
序論:在您撰寫藥學實驗教學論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
首先看傳統的學科型課程模式,往往教育面偏窄,學科劃分偏細,課程設置單一,顯然在今天已不能適應社會快速變化的用人需求。實驗教學依附于理論教學,處于從屬地位,教學內容以驗證性實驗為主,教學活動中,教師是活動的中心和“主角”。教學內容的確定、活動的安排、方法的設計都出自教師,就連板演、討論、提問甚至答案,都是事先安排好的,學生只是“配角”,被動地服從、配合教師,完全沒有主動權。
現代職業教育要求樹立全新觀念:人才培養一定要適應社會發展需求:課程設置一定要做到厚基礎、寬專業、增強適應面;教學內容既要抓好共性教育,更要重視個性發展;教學方法既要注重知識傳授,更要加強能力和素質培養:教學模式要求建立“以學生為中心,以能力為本位”的教育理念,培養學生勝任崗位的能力;堅持“以服務為宗旨、以就業為導向”的職業教育辦學方針,根據市場和社會需要。不斷更新教學內容,改進教學方法,合理調整課程結構,建立有別于普通教育的,具有職業教育特點的課程體系.以增強創新意識和能力培養為標準。認識傳統學科型與現代職業型教育的差異,無疑是樹立新的教育教學理念的前提。
二、樹立實驗教學中師生的新觀念
現代衛生職業教育強調“以學生為中心,以能力為本位”,落實于藥學實驗教學中,就有很實在的創新性、建設性的任務,我們認為,從教師做起.師生先行樹立新觀念十分重要。在藥學基礎實驗課程教學方面,必須要樹立實驗重要性的觀念,實現師生角色、教學模式的轉變。
1.樹立實驗教學重要性的觀念
改革實驗教學依附于理論教學的格局,單列實驗課程,形成相對獨立的實驗教學體系.突出實驗的重要性,引起學生對實驗教學的重視,避免一部分學生認為實驗可有可無的現象。通過實驗,學生可增強基本操作技能,激發求知欲和對專業的認同感,訓練動手能力與創新意識,養成科學、規范、嚴謹的工作作風以及分析問題、解決問題的能力。
2.樹立學生是實驗活動主體的觀念
在傳統的教學活動中,教師是活動的中心和“主角”。在許多場合非但教學內容的確定、活動的安排、方法的設計都出自教師,一切活動都是老師事先安排好的,學生只是“配角”,被動地服從、配合教師,完全沒有主動權。按現代職業教育教學的新理念,創新型實驗教學中應樹立以學生為主體的觀念。教學活動是教與學的雙向活動,而不是學生單向的認識過程和一種簡單的知識接受活動,更不是由教師設定好步驟、模式和結果,學生循規蹈矩的過程。不僅是教師,而且要引導學生樹立學生是實驗活動主體的觀念,學生在實踐教學中不僅學習科學實驗的基本知識、方法和技能,更要受到嚴謹的科學作風訓練,培養科學的世界觀和方法論.形成創新人才所必須具有的獨立思考能力、分析解決問題的綜合能力和刨新能力。
3.樹立實驗教學重能力培養的觀念
以往的教學是一種“教教材”的模式,教師教和學生學的出發點和歸宿都是對教材內容的掌握和目標的達成。而新的教學模式要求改變過去的這種模式,努力形成“用教材教”的模式。教師應把教材完全當作一種工具,而不是一個目的。通過對這種工具的運用.為學生展現知識形成的過程,揭示學習的內在規律,使學生掌握學習的方法.提高應用知識的能力.為后繼課程的學習打基礎,為將來的繼續學習奠定基礎。這樣學生就明確了職業教育中的學習目的和要求,就會由“學會”轉移到“會學”上來,從而使教材成為學生學習的一個嶄新的平臺,學生可以以這個平臺為基礎,向更高的目標邁進,為實現學生的自主學習和終身學習奠定堅實基礎。所以我們要做新觀念的指導下,實現實驗教學模式的轉變。
三、實現實驗教學內容與教法的新模式
1.整合實驗教學的內容
對基礎化學課程內容與專業課內容進行有機地整合,以培養學生的操作技能為主,刪除一些驗證性實驗。將藥學專業各學科通用的化學實驗基本技能訓練與專業技能培養目標密切地聯系起來,根據課程之間的相關性.以優化課程,能力培養和創新教育為指導,將化學實驗內容重組,以利于對學生進行系統的、科學的技能培養。遵循由淺人深。循序漸進的教育規律:準確把握各實驗課程在整個教學計劃中的性質、任務和特點;減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗,開設自主性、研究性實驗。我們的做法是將無機化學、有機化學、分析化學中的基本技能訓練內容進行整合,包括化學實訓基礎知識、稱量技術、溶液配制技術、混合物分離技術、物質含量測定技術;將有機化學、藥物化學、天然藥物化學的實驗內容整合為三個層次:基礎型實驗、綜合型實驗和學生參與設計的實驗。基本原則是以技能培養為主線,藥品(化合物1合成為主體貫穿實驗基本技能訓練.如:阿司匹林,乙酰苯胺,乙酸乙酯.阿司匹林、對乙酰氨基酚、貝諾酯的合成,槐花中蕓香苷的提取、分離與檢識”和“八角茴香油的提取與檢識等。效果是加強基礎與專業實驗的內在聯系、相互滲透和整體設計,對學生的基本操作技能進行規范的、系統的訓練.為后繼課程的學習打好基礎。同時,培養學生創新意識、創新思維、創造能力和分析解決問題能力。
2.優化實驗教學的方法
教無定法.為達到一定的教學效果,可根據實驗內容采取多元化的教學方法。
其一.轉換“教”與“學”的角色。傳統的實驗教學都是老師講解,之后學生照本宣科地做,課堂氣氛沉悶,學生積極性不高。筆者嘗試讓學生上講臺講.課堂上學生積極互動.積極配合,氣氛活躍,收到意想不到的效果。通過這樣的實踐體現出轉變角色,使學生積極參與到教學中.會極大的調動他們的學習熱情,達到最佳學習效果。
其二,增加學生設計實驗的環節。藥物合成實驗的過程先由學生學生自主設計,經老師檢驗認定是合理的方案后,學生再開始操作,這樣可以培養學生的思維能力和自主學習能力。
其三,加大開放實驗室力度。開放實驗室,可為動手能力差一點的學生提供鍛煉的機會,給實驗沒做好的學生一個補正的機會,給動手能力強的學生有自主設計實驗的機會。通過開放實驗室切實保證所有的學生都能完成大綱規定的實驗。
四、創建相適應的考核評價新體系
傳統的實驗考核多以學生的實驗報告、期末考核兩項決定,忽略了對過程和能力的重視.顯然是不完善的。實驗考核應重視對學生實踐能力、創新能力、綜合能力的評價??捎善綍r成績和期末成績兩部分構成,采取百分制。平時成績評定包括實驗態度、方法、科學性、準確度等,具體的由預習報告(5%)、操作(20%)、數據處理(10%)、實驗規范程度(5%)、實驗報告(1O%)。期末成績由實驗筆試和實驗操作兩部分(各25%)構成。這種實驗成績評定突出了實驗過程和實踐能力的考核,能夠客觀、合理地反映教與學的情況,同時極大地調動了師生的積極性。
上述在耨的教學理念指導下教學內容手法的更瓿和評價體系的創建,已經在筆者所從事的藥學基礎實驗課程教學建設與改革中得到實行。總體看來,本實驗改革已達到預期目標,通過教學理念的轉變實現了化學實驗技能的單獨開設;通過教學內容的整合和教學方法的優化極大地提高了學生的學習興趣,培養學生的思維能力和自主學習能力。通過評價體系的創新,使培養學生的實踐能力、創新能力和綜合能力的努力,有了新的目標考核或衡量。
【參考文獻】
【1】康寧張蝶陳藝紅張景海.基礎藥學理科基地專業分子生物學教學方法的探索.藥學教育.2007.3.
一以有機化學實驗為起點
培養本科生科研素質從以上參與有機化學實驗教學改革的學生中,組建本科學生課外科研興趣小組,長期指導學生進行課外科研實驗、資料查閱、實驗設計、學生課題申請、論文撰寫、課外學術作品競賽和考研輔導等一系列的提高學生科研素質為目的的活動。在教師的合理引導下,在筆者所進行教改的2個實驗班中,實驗組有多達18名同學主動強烈要求進入教師的科研實驗室參與課外科研活動。由于學生的課余科研活性以不影響學習為前提,因此筆者隨后挑選了14名成績中等及以上的同學,分成了2組,在一年二期的時候分別進入了兩個不同實驗室。與筆者以往通過其它途徑所帶的課外興趣小組的學生相比,這些學生思想動機總體相對較端正,除了5個學生由于急功近利、功利思想較強等原因而中途流失外,其它學生一直踏踏實實,完成了多個環節的課外科研活性內容,堅持到大四完成畢業論文。在進入實驗室初期,這些學生跟著老師或不同研究生學習一些最基本的實驗技能,同時也參與研究生的文獻檢索、實驗設計、匯報等工作。經過一個學期的鍛煉后,盡管有專業知識的限制,但是由于學生的主動積極進取學習,大部分同學已經掌握了所在實驗室的基本實驗技能,熟悉了所在實驗室專業中文期刊的檢索,也初步懂得了簡單實驗的研究方案、技術路線的設計。經過一年的培養后,在教師的指導下,學生設計并進行了獨立的科研實驗。在二年二期的時候,利用前期實驗結果,指導學生撰寫并積極申報省、校級大學生創新科技計劃項目。課題完成時指導學生撰寫科研學術論文,利用取得的科研成果指導學生參與大學生課外學術作品等競賽。以上完成的學生科研課題同時可以作為學生的本科畢業論文。由于科研課題在大三基本完成,因此,在大四時學生可以全身心的投入考研或者其它與就業相關的個性化活動中。通過三年多的課外科研活動及組隊參與挑戰杯作品競賽,學生的潛力得到了充分的發揮,不僅培養增強了學生進行實驗設計、動手操作和論文撰寫等方面的科研能力,也鍛煉提高了學生的自制力、毅力、團隊協作等方面的能力,整體綜合素質較高。例如,首先組隊的兩組學生中先后申請并完成了三項省大學生科技創新活動計劃項目和多項校學生科研項目;同時也發表了學生第一作者的論文或會議論文3篇;其中一組學生的作品獲得了第十二屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽一等獎;由于畢業論文是幾年積累的結晶,這些學生的本科畢業論文整體水平較高,避免了目前普遍存在的本科畢業論文來自于教師科研成果的“拿來主義”。其次由于小團隊有自己的目標和信念,大部分同學都能夠至始至終堅持利用課外時間進行充電,其中有3個同學從大學一年二期到三年二期暑假,每個寒暑假都能留在實驗室做實驗,每個寒暑假只休息兩周時間。再次,在所帶教的學生中,學生的學習成績總體不是特別好,只有一人次拿過一等獎學金,但由于綜合素質強,在研究生考試中脫穎而出,有5人考取了碩士研究生,其中有北京大學和浙江大學各一名(整個學院當年考取985學校研究生僅僅3名)。
二小結與重點
院校相比,由于一般院校藥學本科學生總體科研素質相比較弱,如何個性化的提高一般院校藥學本科生的科研素質是非常重要的課題。筆者通過小范圍的以有機化學實驗教學為基礎/起點培養一般院校藥學本科學生的科研素質的探索,能夠充分發掘出具有科研潛質的學生,并激發出了學生在科研方面的潛能,學生的綜合素質也得到了進一步提升,能夠為一般院校藥學本科生進行科研“早教”提供一定的參考。
作者:吳建章 單位:溫州醫科大學藥學院
學生實驗技能熟練與否,關系到學生能否順利進行實驗,以及能否獲得理想的實驗結果。在以往的實驗教學中,涉及小白鼠實驗時,學生心里或多或少對小白鼠有恐懼感,經常感到無從下手。為了讓學生克服恐懼心理,更好地掌握基本的實驗技能,我們把原有的4h的錄像實驗課改為觀看錄像和實際動手操作相結合的“小白鼠基本實驗技能訓練”。第一部分仍然是錄像,錄像時長70min,主要涉及藥理學實驗常用的實驗動物的基本操作,如大鼠、小鼠、豚鼠、家兔、犬的捉拿,給藥,處死等。錄像結束后,每位同學可以領取三只小鼠,在教師的指導下,進行基本的訓練,練習如何捉拿小鼠、給小鼠灌胃、腹腔注射、皮下注射、肌肉注射、靜脈注射等。最后處死小鼠,解剖觀察是否將碳末阿拉伯膠灌入小鼠胃中。通過這樣的訓練,大多數同學都可以掌握小白鼠的基本實驗操作,為以后的各項實驗打下良好的基礎。
2合理安排實驗內容和授課方式,激發學生的學習興趣
我校的藥理實驗課在三年級開設,學生的課表上只有“機能實驗”的字樣,并不標注具體課程。學生來上實驗課,根本不知道是何內容,更無法提前預習相關的理論知識,只是為了做實驗而做實驗,不清楚實驗目的,導致學生對實驗課的興趣不高。如果清楚地在課表上標注本周實驗課的內容,學生可以提前預習相關知識,有利于理解和分析實驗過程中的各種現象。將雙盲實驗的思想引入藥理學實驗,老師和學生都不知道藥瓶中具體的藥物,教師只是幫助學生復習有關的理論知識。學生根據理論知識,利用實驗室的器材等,設計相關實驗,然后根據實驗的結果,分辨藥瓶中具體的藥物。教師進行相關總結,最后由實驗師揭示結果。每組的學生知識背景不同,思維不同,所設計的實驗也有差異,這樣可以調動學生的積極主動性,開拓學生的思維。由于學生和老師都不知道具體的藥物,這樣就可以減少無意識的暗示對實驗結果的影響,學生更不可能憑空編造實驗結果。實驗項目“傳出神經系統藥物對兔血壓的影響”是驗證性實驗,主要驗證了傳出神經系統藥物腎上腺素、去甲腎上腺素、異丙腎上腺素對血壓的影響。我們把雙盲法引入這個驗證性實驗。上課一開始,老師會出示3種藥物,標注為A,B,C藥,并且告訴學生這是傳出神經系統藥物中的3種激動劑,請大家根據實驗室提供的儀器和動物對這3種藥物進行區分。給學生提供的動物是家兔,主要儀器是壓力換能器及BL-420實驗系統,可進行血壓測定。學生可以制定自己的實驗方案,最后根據實驗結果,明確給出ABC各是什么藥物。在這個過程中,老師和學生都不知道ABC具體是何種藥物,只有實驗室老師清楚。實驗課完成后,由實驗室的老師揭示謎底,同學也可判斷自己的實驗結果是否正確。如果與老師給出的答案相符合,說明這些同學認真預習了相關的理論知識,并且深刻理解了這些藥物的作用;如果與老師給出的結果不符合,教師不能袖手旁觀,要善于引導學生分析問題[3],分析究竟是因為理論知識沒有掌握,還是實驗過程出現了問題,從而影響了對結果的判定。在藥物鎮痛實驗中,三種藥物分別是0.7%醋酸、強痛定、生理鹽水。醋酸腹腔注射可以引起小鼠腹痛,小鼠出現“扭體反應”,強痛定有鎮痛作用,生理鹽水沒有鎮痛作用。老師引領同學復習相關的理論知識,然后請同學根據已提供的實驗條件,辨別這三種藥物具體是什么。在實驗過程中,有的同學通過聞氣味很快就找出醋酸。有的同學則是把三個藥物分別給小鼠腹腔注射后,觀察引起扭體反應的則為醋酸。找到醋酸后,再進一步區分生理鹽水和強痛定。給小鼠皮下注射強痛定和生理鹽水,強痛定可以減輕疼痛,15min內小鼠扭體次數少。通過這樣的實驗方式,學生的興趣大大提高,最后結果符合標準答案的同學,歡呼雀躍,非常興奮,而實驗失敗的同學,在教師的幫助下,分析失敗原因,可以再進行一次驗證實驗。
3開放實驗室,增加學生自由學習的機會
為了培養學生的創新思維和探索精神,學校設立了“大學生創新項目”,每年都有20-30個項目獲得資助,資助金額在2000元左右,其中不少項目與藥理學相關。這時,我們提供給學生相應的實驗場所和實驗條件,學生可以自行完成項目,整個過程都由學生自己選題、實驗、結題匯報。教師只在學生遇到無法解決的問題時給予幫助,指導學生完成相應的課題。除此之外,鼓勵學生參與教師的課題研究,學生有機會真正接觸科學研究工作,協助教師進行科研工作,甚至獨立完成某些簡單的實驗操作,既鍛煉了動手能力,也能夠潛移默化地感受科研的意義,培養從事基礎科學研究的興趣。教師可以節約時間,更快捷方便地進行科研工作,提高效率。
4完善考核手段,建立實驗課程考查評價體系
激發了學生的學習興趣后,重要的是如何在整個教學過程中加以強化培養,我們認為下列三個因素對其有較大影響:
1.1教師的主導因素教師良好的心里素質,嚴謹的治學精神及優秀的教學方法,是強化學習興趣培養的主導因素。教師應根據教學要求設計好教學程序,努力做到講課時語言生動,條理清楚,充滿激情,同時注意遵循學生興趣發展的規律,及時進行歸納總結,指導學生掌握學習規律,讓學生感到中藥化學并不枯燥,并能主動的去學習鉆研。
1.2知識的拓展和更新教師在講授過程中要及時注意知識的拓展和更新,適時介紹中藥化學和醫學相關的新內容,介紹學科的科研情況和取得成果,使學生把中藥化學和醫學相互結合和相互滲透,這樣學生既掌握和鞏固了中藥化學的知識,有了解了較高層次知識和針對性更強的理論知識。
1.3實驗的重要性中藥化學是在實驗基礎上發展的一門課程,實驗課不僅能鍛煉學生動手能力,而且還能鞏固理論課所學的內容,例如:學生對研究中藥化學的步驟和方法有些模糊,通過實驗課可以證實理論所講的內容,由此提高了學生學習中藥化學的興趣和熱情。此外,我們還準備對實驗內容進行調整、改進,增加探索性的實驗內容,使實驗教學內容由淺到深、簡單到復雜、科學地加以重組,將實驗教學內容分為:基礎性實驗,綜合設計、創新性實驗。學生對實驗課的改革十分感興趣,這樣更有利于培養學生動手能力和思維能力。實驗教學改革是需要在教學方法、實驗項目、學生的考核方法、實驗室儀器更新管理、教師工作量的計算方法等多方面探索,才能逐步擺脫落后僵化的教學體系,使實驗教學水平的提高。在綜合設計、創新性實驗中,教師給出題目和要求,讓學生自由組合一個實驗小組,學生根據所學的理論知識,自己去查閱文獻,設計實驗步驟、通過實驗發現問題、想辦法解決問題。這樣,能充分發揮學生的想像力和創造力,使學生親身體驗知識的力量、思維的奧秘和創造的神奇,從而逐步培養創新能力。
2學習興趣的發展
學習興趣的發展是興趣被激發和強化的延續,我們教研室主要在以下幾個方面進行了改革和嘗試。
2.1充分利用多媒體教學多媒體教學能將所需講授的知識更加生動、直觀、立體地表現出來,使學生學習中藥化學中抽象的內容更易理解和接受;而且節省了教師在黑板上書寫板書的時間,緩解了講授內容多課時數少的矛盾。制作的多媒體課件時,一張幻燈片盡量說明一個問題或一個概念,即每張幻燈片的內容要精簡。適宜地引入動畫、聲音等元素,例如:在解釋苷類化合物的酸水解過程時,H+的進攻、苷鍵原子的質子化、苷鍵的斷裂以及糖的形成可通過動畫一步步演示出來,使抽象的內容變得生動起來。多媒體課件還可以采用圖片、攝影、影像等方式展現各種實驗裝置,同時簡述實驗原理、操作步驟及提取分離的流程,調動學生感官刺激,提高學習興趣,激發他們學習熱情。另外,學生在計算機技術方面也有著一定的基礎,教師可以利用這一優勢,讓學生參與到多媒體課件的制作中來,充分調動了學生學習的積極性??傊?,教師要將多媒體課件與傳統的教學方法相結合,相互補充、靈活運用,優化課堂教學。
2.2有效利用網絡信息資源教學過程中鼓勵學生利用學校提供的電子圖書室,查閱中國知網、萬方數據庫。多看些參考文獻,提高與普及、科學性與趣味性,與教學內容有機結合;這樣不僅開闊了學生視野,而且還增加了學生的學習興趣。
2.3開展科研活動組織科研小組,開展科研活動,通過知識介紹,查閱資料、制定、實施研究方案,分析討論研究結果等步驟,讓學生掌握科學的方法,運用所學的知識和技能解決科研中的實際問題。通過學習興趣連續不斷地被激發、強化、發展,學生學習中藥化學的興趣濃厚,保證了教學過程的良性循環,取得了較好的教學效果。
3結語
【關鍵詞】高等數學;教學研究;藥時曲線;血藥濃度
隨著科學技術的迅猛發展,數學已滲透到生命科學、自然科學、社會科學的各個領域,尤其在中醫藥學中,從基礎醫學到臨床醫學、藥學,通過建立、分析和應用數學模型來研究醫藥學問題,探索其數量規律的例子比比皆是,數學素質的培養對高等中醫藥人才培養至關重要,作為中醫院校基礎課程的高等數學,不僅要使學生掌握必要的數學基礎知識、基本技能,更重要是培養學生一定的應用意識與創新能力,適應中醫藥現代化對人才的需求,因此對高等數學教學內容大膽整合、更新教學方法勢在必行,在這方面我們做了一定嘗試,現以醫藥專業課程中血管外給藥的藥時曲線問題為例進行闡述。
藥物動力學認為病人血管外單次給藥后,藥物進入人體,在體內經歷了吸收、分布、代謝、排泄(即A、D、M、E)4個過程,藥物在血液中濃度是隨時間變化而變化的,血藥濃度c可以表示為時間t的函數c=c(t),以時間為橫坐標,血藥濃度為縱坐標得到的血藥濃度-時間曲線稱為藥時曲線。藥時曲線對觀察藥效快慢、藥效強弱,及藥物的生物利用度和其他參數有重要意義。在醫藥類院校中作為專業基礎課程的高等數學的教材中均有提及,但多為取一個側面描述,如藥時曲線的函數圖象,或藥物吸收量(AUC)等,數學知識與醫藥學應用有了一定聯系,但仍舊是傳統上的"取中段",不見頭尾,學生只能窺一斑,不能見全貌,如何能引導學生主動找到探索、發現知識的方法,重溫用數學思想解決醫藥問題的過程呢?我們在學期中間(講完定積分、微分方程后)進行了一次藥時曲線的討論課。
課前準備階段。要求學生在課前查找藥時曲線、血藥濃度、一級速度、生物利用度、表觀分布容積等藥物動力學的基本概念,要做到理解這些概念,并思考如何得到藥時曲線?藥物在人體內的運轉速度是恒定的嗎?
課上討論階段。給出血管外給藥后體內的吸收與消化過程可建立如下模型:
X0FXtKαXKe
其中:X0為給藥劑量;F為吸收分數(生物利用度);Xt為t時刻吸收部位的藥量;Kα為一級吸收速度常數;X為體內藥量;Ke為一級消除速度常數。
1求血藥濃度函數c(t)
要得到藥時曲線,可以先求出血藥濃度函數c(t),而人體服藥后體內的血藥濃度非恒定的。如何求服藥后t時刻的血藥濃度c(t)?
由藥物動力學相關知識知道,服藥后t時刻的體內的血藥濃度:
c(t)=t時刻體內藥量X×吸收率F(生物利用度)表觀分布容積V這里V為表觀分布容積、F為生物利用度,V、F均為常數,那么t時刻體內藥物含量X該如何求出?經學生討論后得出下面結論。
在[t,t+Δt]時間里,體內藥物含量ΔX為:
ΔX=吸收部位藥量Xt×吸收速度常數-體內藥量X×消除速度常數
即ΔX≈(Xt·Kα-X·Ke)Δt,引導學生用極限的思想方法,令Δt0,有dXdt=linΔt0ΔXΔt=-KαXα-KeX(1)
在[t,t+Δt]時間里,體內吸收部位殘留藥量為ΔXα=Xt+Δt-Xt≈XtKαΔt
用極限的思想,令Δt0,dXαdt=linΔt0ΔXαΔt=-KαXα(2)
由(2)解微分方程,分離變量得Xα=X0e-Kαt(3)
帶入(1),解得:X=KαX0Kα-Ke(e-Ket-e-Kαt)(4)
得到血藥濃度:
c(t)=KαFX0V(Kα-Ke)(e-Ket-e-Kαt)(5)
不妨令c(t)=A(e-Ket-e-Kαt),其中A=KαFX0V(Kα-Ke)(6)
可以看出血藥濃度與給藥X0、吸收速度常數Kα、消除速度常數Ke、表觀分布容積V有關,且顯然與劑量X0、生物利用度F成正比,與表觀分布容積V成反比。
2做出藥時曲線圖,討論函數形態
引導學生研究函數變化情況的有利工具是利用函數的導數。根據血藥濃度函數一、二階導數,嘗試從其性態特征與藥時曲線圖分析,能得到哪些結論?
2.1對(6)求一階導數,得:
c′(t)=A(-Kee-Ket+Kαe-Kαt)(7)
再令一階導數為0,求出駐點tm=lnKαKeKα-Ke(8)
得到單調區間(0,tm)函數為增函數,(tm,+∞)函數為減函數,即服藥后,體內血藥濃度的變化規律是:從0到tm血藥濃度不斷增高,tm以后逐漸減少。
2.2tm時刻函數有最大值cm,血藥濃度達到最大,稱cm為峰濃度,tm為達峰時間。
其中tm見(8)式,cm=FX0VeKetm(9)
近一步思考由(8)、(9)能得到cm、tm的哪些結論?若tm值小說明藥效快;cm大說明藥效強;tm值小且cm大說明藥物吸收快且好;達峰時間tm與Kα、Ke有關,與劑量X0大小無關;峰濃度cm與劑量X0成正比。
2.3對(6)求二階導數,得到拐點,其中t0=2lnKαKeKα-Ke=2tm,在t0前曲線為凸曲線,體內藥物濃度在減速下降,在t0后曲線為凹曲線,體內藥物濃度在加速下降,t0時刻藥物濃度變化速度最小,故若需維持體內血藥濃度高于最低有效濃度,一般應該在t0附近給藥。
2.4當t∞時,c(t)0,時間軸為其漸近線,說明藥物最終全部從體內消除,藥物的副作用小。
2.5在[0,t]時間內的平均血藥濃度c(t)=〖JF(Z〗t0c(t)dt〖JF)〗t。
2.6血藥濃度-時間曲線下的面積記為AUC,它反映藥物最終的吸收程度。如何求AUC?用積分的思想,列式有:
AUC=〖JF(Z〗+∞0c(t)dt〖JF)〗=FX0KeV(10)
3擴展思考(部分課后完成)
3.1可以進一步討論給藥劑量X0的增加會引起血藥濃度多大的變化?
3.2很多時候病人需要多次用藥,才能達到和維持有效血藥濃度,如果第二次服藥,之后體內的血藥濃度變化情況如何?如何確定給藥間隔時間、最小有效濃度、中毒濃度?
3.3若經過實驗測出某藥物服用后各時間的血藥濃度,如何得到血藥濃度函數與藥時曲線?需要求出藥物動力學參數Kα、Ke、tm,如何求參數Kα、Ke、tm?向學生說明對于多數血管外給藥的常用劑型,一般Kα>Ke,若t充分大,c(t)=A(e-Ket-e-Kαt)中的Ae-Kαt0,則c(t)=Ae-Ket。
對上式兩邊取對數,建立血藥濃度-時間半對數曲線,可以研究其藥物動力學參數,希望有興趣的學生繼續研究。
用上面教學方式進行有關藥時曲線與血藥濃度的教學時,把高等數學中的極限、導數、積分、微分、連續函數的平均值等內容與藥學知識融合在一起,學生反響強烈,他們自己推導出血藥濃度函數公式并討論出各種結果后,對數學思想方法的應用有了切身體會,這也是學生在原有知識基礎上的“創新”與應用,他們覺得原本枯燥抽象的數學知識竟然與他們的專業課有這么深的聯系,進而激發了其繼續學習數學的興趣。
【參考文獻】
1周永治,等編.醫藥高等數學.第1版.北京:中國科學技術出版社,2001,6.
2周仁郁,編.中醫藥數學模型.第1版.北京:中國中醫藥出版社2006,10.
關鍵詞:科研思維;實驗教學;教學改革;意見與建議
1藥理實驗教學中培養科研思維的重要性
培養科研思維是藥理學實驗教學的重要任務和主要內容。(1)培養科研思維是藥理學實驗教學的內容之一,是學生未來學習和從事研究的重要基礎;(2)培養學生的科研思維,即培養科學研究精神,以科學的態度對待藥理學的理論學習和實驗操作,用科學的方法和邏輯進行研究,并將它運用于實踐;(3)藥理實驗教學中培養學生的科研思維能提高學生的綜合能力??蒲兴季S的培養是一個將抽象的概念、判斷、推理變成思維的形式,再進行分析、分類、比較、綜合最終得出結論的過程,在這個過程當中,不僅運用到學生的基礎知識和專業技能,更訓練到學生的思維方式、邏輯思維能力,考驗著學生分析和解決問題能力等方方面面,有利于提高學生的綜合素質;(4)藥理實驗教學培養科研思維有利于激發學生的創新精神??傊?,藥理學實驗教學中培養學生的科研思維是有百利而無一害的,藥理實驗教學應積極加強科研思維的培養。
2藥理實驗教學改革的成果
藥理實驗教學是一項相對復雜的工作,涉及基礎醫學、動物學、統計學等多個學科,實踐性較強,不僅考驗教師的理論知識教學能力,更對教師的理論運用于實踐教學的能力提出了更高要求。藥理實驗教學的改革大致可以概括為三個階段,并獲得了許多可喜的成果。(1)第一階段的改革:1978年以前。1978年以前的藥理實驗教學主要以單科教學為主,比較孤立,沒有和其他學科融合教學,實驗主要以記紋鼓等簡單記錄儀器和幻燈片放映為主要手段,類型單一,沒有統一完備的教材,主要以授課教師自己編寫的講義為主,條件十分艱苦;(2)第二階段:1978~1998年,全國范圍內掀起的課改浪潮,藥理實驗教學不再單一的進行,開始和生理學、病理學、藥理學等相關學科融合,有的甚至還融入了心理學課程,藥理實驗的教學內容得到了豐富和補充,同時,開始設立專門的實驗室、實驗教學人員,使用統一的教材,進行統一授課,實驗的儀器設備和經費開支有較大的提高;(3)第三階段:1999年至今。這一時期,素質教育作為普遍的教育理念被提出來,藥理實驗學響應國家號召積極進行探索和革新,并取得了很大的進步:實驗室的投資規模大大增加,使實驗條件大為改善;以計算機為核心的多媒體技術被引入教學,豐富了教學手段和提高了教學效率;實驗教材的編寫更加完善;成立了不少實驗室教學的示范基地,帶動全國范圍內實驗教學改革的發展進程。
3藥理實驗教學改革中科研思維培養不足的原因
經過三個階段的探索和改革,藥理實驗教學改革取得了很大的進步和發展,但依然存在很多問題和不足,其中教學中不重視科研思維的培養是較為突出的問題,究其原因如下:(1)沒有形成培養科研思維的良好教學氛圍。傳統的應試教學對很多學校、教師的影響非常深刻,許多學校依然沒有形成培養學生科研思維的良好氛圍,從教多年的教師依然存在舊式教育觀念,沒有真正做到以學生為本,忽視了學生自主創新意識的培養和科研思維的訓練。(2)實驗教學課程缺乏創新??蒲兴季S的培養是需要教師正確的引導和激勵的,并加以反復多次的訓練使學生經過啟發獲得自己的思維方式和研究體系,然而現在很多從事藥理實驗教學的教師還存在把課程當任務完成,按步驟把實驗走一遍,很少對學生進行創新思維的引導,未能認真對待學生提出的假設、推理和發散性提問,不利于學生探索能力的發展。(3)理論教學與實驗教學脫節??蒲兴季S的培養是需要貫穿于理論到實踐整個過程中的,體現在思維方法、研究方式、研究內容等的培養和訓練的過程中,必須來源于理論基礎知識又相應實踐到實驗教學中去,而很多藥理學的教師還存在機械的讓學生復制實驗步驟不進行深刻的理論解析,或是將大量時間用于理論知識的加固,沒有留足充分觀察、記錄、推理結論、攥寫報告等的時間,理論教學和實驗教學沒能有效結合,大大降低了實驗教學質量。(4)實驗設備的更新和投入不足。藥理學實驗的教學大部分需要進行體內、體外實驗,需要具備基礎實驗場地、設備和動物資源,也就意味著需要充足的實驗經費支撐。目前我國欠發達地區教育系統內的實驗設備尚落后于發達地區,擁有完備設備的教學型實驗室還較少,教學經費有限,未能充分服務于教學一線需求。(5)教學人員的綜合素質有待提高。教師和教輔人員是藥理實驗教學的主導,對實驗教學質量有直接影響。信息時代的大環境下,素質教育應滲透于藥理實驗教學的方方面面,但很多教學人員的教學觀念、方式方法等尚未跟上時代的步伐。總之,藥理實驗教學的改革開始的比較早,但過程比較緩慢,科研思維培養不足的原因是多方面的,面臨很多困境和不足。
4藥理實驗教學改革中提高科研思維的意見與建議
科研思維的培養是新時代課程改革對教師和學生的共同要求,培養學生的科研思維、增強學生的科研能力是現代藥理實驗教學重要任務、教學工作者義不容辭的責任。(1)藥理學實驗中心應培養科研的良好氛圍。創新是二十一世紀的時代精神,也是我國的基本發展戰略,倡導全民創新的今天,藥理學科研領域也應緊跟時代步伐。作為藥理學實驗教學的基本工作,藥理學實驗中心應該加強科研精神的宣傳、教育,培養科研思維、創新思維的良好環境和氛圍。同時,加大藥理學實驗設備和先進教學手段的引入和改良,保證經費投入,使先進的儀器設備能真正服務于高校的師生,提升其科研的興趣和能力。同時,保障儀器設備的高使用率,共享教學科研資源。(2)藥理學實驗教師應加大藥理學實驗教學的課程改革探索??蒲兴季S的培養不是一朝一夕的事情,任重而道遠,教師應正視藥理實驗教學的現狀、聽取學生的意見、研讀新課改的要求和時代精神,認真上好每一堂課,鼓勵學生將藥理學理論學習、實驗設計和結果分析變成常態學習的形式,尊重學生的合理想象和發散性思維,引導學生確立適合于自己的獨立思考方法和研究路徑,將理論和實踐相結合,提高教學質量并培養科研思維。(3)藥理學實驗教學工作者應積極提高自身綜合素質。藥理實驗教學的改革和科研思維的培養不能忽視教師的主導作用。新時代的藥理學實驗教學工作者應與時俱進,不斷學習新的教學法和實驗技術,積極轉變教育觀念,創新教學方式和方法,利用現有教學設備,豐富教學內容,加強師生間的溝通互動。只有教師的自身綜合素質提高了,培養全面發展的優秀的未來醫藥學工作者才能成為現實。藥理實驗教學中對學生科研思維的培養無法一蹴而就,也不能單靠個體來完成,必須結合社會、學校、教師和學生共同努力,長期堅持和共同努力。
5結語
藥理實驗教學中培養學生的科研思維具有重要意義,文章進行了簡要分析,同時梳理了藥理實驗教學三次改革的成果以及科研思維培養面臨的困境和不足,并提出了一些意見與建議,具有一定的現實意義。
作者:羅 敏 納 鑫 張 玲 周軼平 單位:昆明醫科大學藥學院暨云南省天然藥物藥理重點實驗室
參考文獻
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有機化學是一門實踐性很強的學科,掌握有機化學實驗的基本操作技能是學生以后進行有機化學實驗的重要基礎。針對藥學學科特點設計技能實驗項目,如有機物物理常數的測定、有機物分離提純等,加強學生的基本操作訓練,使學生掌握規范的實驗技能。藥學實驗中安排了21學時的基本操作實驗,占總實驗學時的38.9%,幾乎涵蓋了所有有機化學實驗的基本操作。同時,將藥學專業的基本操作實驗分為獨立實驗和綜合實驗兩部分,如將有機物熔點的測定與咖啡因提取實驗結合、將有機物折光率的測定與檸檬烯提取實驗結合等,既培養了學生的基本實驗技能,又提高了學生對有機化學實驗的認識,讓學生認識到基本技能在實際工作中的重要性,為學生今后獨立工作打下了堅實的基礎。
2整合實驗教學內容,注重新技術的應用,培養學生的科研意識和創新能力
我們通過在教學實踐中不斷分析和探索,整合了藥學專業有機化學實驗教學內容,避免了一些實驗的重復設置。如有機物折光率的測定實驗學生已經在物理實驗中學習過,有機化學實驗中不再單獨設置,而是把折光率的測定與有機物的提取、合成實驗整合在一起,不僅節省了時間,而且使學生對基本操作的運用范圍有了全面的認識。同樣,考慮到學生在中學階段已經接觸過諸如醛、酮、醇、羧酸等化合物性質的驗證性實驗,繼續保留這些實驗不僅重復,而且對學生技能的提高及能力的培養沒有大的幫助,在實際應用中也存在一定的局限性,因而在教學安排中調整了驗證性實驗,并將驗證性實驗學時壓縮為有機化學實驗總學時的16.6%。事實證明,壓縮上述實驗為藥學專業學生節約了時間,有利于學生將有限的學時用于強化操作技能、培養科研能力和拓展創新思維上。綜合性實驗和設計性實驗在考查學生對基礎理論知識的掌握及實驗技術的應用上具有重要作用。所以,我們針對藥學專業的特點,突破實驗內容的限制,在教學實踐中增加了綜合性實驗及設計性實驗的比例,使此兩類實驗占到有機化學實驗總學時的44.5%。如將阿司匹林的合成、熔點的測定和高效液相色譜技術3個不同類型的實驗整合成一個綜合性實驗,要求學生在合成阿司匹林后,對阿司匹林進行熔點測定,在獲得阿司匹林基本物理常數后,利用高效液相色譜儀對阿司匹林進行色譜分析。通過上述實驗的整合,不僅加強了學生基本技能的訓練,而且培養了學生綜合運用知識分析問題和解決問題的能力。同時,積極引導學生對實驗中出現的問題進行研究探索,激發學生參與實驗的熱情,提高學生對有機化學理論知識的掌握與應用。設計性實驗針對藥學專業學生未來的工作實踐及繼續深造的需要,結合本學科教師的科研內容,讓學生直接參與教師的科研課題,培養學生的科研意識和創新能力。如我們在教師科研的基礎上為藥學專業學生設置了大黃中蒽醌苷元的提取、分離和檢驗識別實驗,學生在完成該實驗的過程中,在教師的指導下進行文獻資料的檢索及分析,并運用專業知識進行實驗方案的設計及實驗結果的分析等。通過類似的設計性實驗,培養了學生查閱文獻的能力,使他們及時掌握了國內外相關專業的研究現狀及發展趨勢,大大開闊了學生的視野,拓展了學生的思維,培養了學生的創新精神,使學生主動參與實驗的意識明顯增強,同時使學生對科學研究有了一個較完整的認識,培養了學生的科研意識及科研能力,為其今后工作及繼續深造打下了一個良好的基礎。
3實現有機化學實驗的微型化、綠色化,加強學生的環保意識
x做到實驗的絕對綠色化,但我們積極探索對部分實驗的改進,實現綠色化設計,盡量選擇低毒或無毒試劑,刪除對環境危害大的實驗,選擇對環境污染小、用藥少的實驗,盡可能將實驗對環境的損害降至最低。如在教學中將原來水蒸氣蒸餾實驗“從煙絲中提取煙堿”改為“從橙皮中提取檸檬烯”,降低了實驗對環境的污染和對學生造成的傷害。同時,增加以天然無毒物質為原料的實驗,如實驗中設置了從茶葉中提取咖啡因、綠色葉子中色素的分離等實驗,做到從原料到產物都對環境無污染,達到了保護環境的目的。積極改進實驗方法,嘗試開展微型化實驗。微型化實驗起源于埃及學者E.C.Grey的《化學實驗的微型方法》一書,1982年,美國Mayo和Pike等人在有機化學實驗中采取主要試劑為mmol量級的微型制備實驗,取得了成功,從而掀起了研究與應用微型化學實驗的熱潮,并受到環保界的大力贊揚。在教學實踐中,我們在保證實驗成功的前提下,積極探索實施微型化實驗,不僅降低了實驗中藥品用量過多造成的資源浪費和環境污染,而且幫助學生樹立了藥品定量的意識。此外,相對于常量實驗,微型化實驗對實驗者基本操作、實驗技巧及實驗的準確性都提出了更高的要求,這就促使學生提高實驗技能并在實驗過程中形成認真細致的作風,同時培養了其縝密嚴謹的科學態度。在教學中將綠色化學的理念融于實踐中,讓學生樹立起綠色環保意識。在有機化學實驗中常常不可避免地產生一些廢棄物,如不及時處理則會對環境造成極大污染,而且會淡化學生的環保意識,使其養成不良的實驗習慣。因此,在有機化學實驗教學中,應把廢棄物的回收處理作為一項重要的教學和科研任務來完成。如柱層析中的洗脫劑、合成實驗中的副產品等都要進行回收或進行無害化處理后再進一步利用。應將實驗中廢棄物的處理作為考核項目,要求學生在預習時設計實驗產生的廢棄物的相關處理方法,并在實驗中付諸實施。通過訓練,使學生靈活應用了所學的理論知識及實驗技能,并養成了廢棄物及時回收處理、循環使用的良好習慣,具備了從事綠色化學研究與開發的基本素質與能力。
4改進實驗考核機制,培養學生良好的實驗素質和綜合能力