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化学药物论文范文

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化学药物论文

第1篇

1.1霍世霞等对高良姜中高良姜素、山奈素、槲皮素对照品与含药血清的HPLC图谱对比,并从原药材中制备分离纯化及进行结构鉴定确定高良姜素是高良姜中入血成分。

1.2沈婵娟等通过比较茯苓醇提物、空白血清和含药血清的HPLC图谱,结果显示雌雄大鼠入血成分略有差异,雄性大鼠含药血清中有11种移行成分,其中6中为原型药物,5中为代谢产物,雌性大鼠含药血清中有9种移行成分,其中5种为原型药物,4中为代谢产物,提示药物代谢存在性别差异。

1.3黄柏中16个成分入血,7个以原型药物存在,9个为代谢产物,初步确定巴马丁和小檗碱为黄柏的主要入血成分。

1.4谢长等对菝葜抗炎活性部位进行血清药物化学研究表明,菝葜提取物含药血清中发现了45种入血成分,另发现新妇苷、黄杞苷、白藜芦醇、槲皮素为主要入血成分,即可能为菝葜抗炎活性部位的药效物质基础。

1.5雷公藤提取物给药后24h内血中先后出现了8个移行成分,其中5个为原型药物,2个为代谢产物,1个为血清固有产物。雷公藤为8个入血成分之一。没食子酸的研究表明,给药后血清中确定5个血中移行成分,4个为原型成分,另外1个入血成分则可能是某种化学成分的代谢产物。4个入血成分可能为没食子的体内直接作用物质,3种含药血清中均含没食子酸,提示没食子的作用物质可能是没食子鞣质在体内降解后的没食子酸。

1.6程星烨等采用LC-MS/MS对延胡索活性部位入血成分进行研究,通过对保留时间比对、离子碎片解析等综合分析,坚定了9个入血成分均为原型成分,同时也发现部分生物碱是以葡萄糖酸醛结合物的形式存在。

1.7龙血竭给药后在含药血清中发现6个入血成分,其中5个都属原型成分,分别为,3,4'-二羟基-5-甲氧基二苯乙烯、剑叶龙血素B,4'-羟基-4,2'-二氢查耳酮(新化合物)、剑叶龙血素A和龙血素B;1个可能为原型成分或代谢产物。此外,还有学者对金银花、防风、五味子、乌药、羊藿等药材进行了血清药物化学研究,为深入研究中药药效物质基础和阐明作用机制奠定了一定的基础。

2血清药物化学在中药复方物质基础方面的研究现状

2.1对当归芍药散的研究表明,给药后大鼠入血成分中有7个被确定为原型吸收、1个被确定为代谢产物吸收,并发现当归芍药散的药效成分可能为芍药苷磺酸盐、芍药内酯苷、芍药苷、阿魏酸、川芎内酯I、藳本内酯和丁烯酜内酯。

2.2郭辉等对大黄附子汤的研究表明,给药后发现18个入血成分,其中初步确定4个为原型成分,14个为代谢产物,血中移行成分主要来源于大黄和附子两味君药,复方中的芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、细辛脂素均以原型形式直接吸收入血,初步推测其为治疗寒积腹痛的药效物质基础。

2.3地黄饮子研究表明,给药后家兔血清中9个入血成分,其中2个为原型成分,7个为代谢产物,这些分别来源于五味子、远志、石菖蒲、巴戟天、山茱萸、肉苁蓉、附子和麦冬。

2.4复方贞术调脂胶囊研究表明,给药后血清中发现有28个药源性成分,其中10个为原型成分,18个为代谢产物。体内药效物质并非体外成分的简单相加,经体内生物转化和选择性吸收,体外主要成分巴马汀和小檗碱在体内经代谢后含量明显降低,而丹酚酸A和丹酚酸B等含量较高的物质在实验中未被检测到。

2.5生脉散的研究表明,给药后血清中产生18个血中移行成分,利用质谱数据表征血中移行成分的结构,其中13个为原型药物,5个为代谢产物,推测他们有可能为生脉散的体内直接作用物质。

2.6吕永海等采用RRLC-Q-TOF/MS检测到复方丹参片的入血成分,14个原型药物和8个代谢产物,其中丹参醛、丹参新醌B、丹参素的糖结合物(M1)和丹参新醌B的甲基化产物(M8)等是利用LC-MS首次在大鼠体内检测到。利用UPLC-Q-TOF/MS鉴定了心肌缺血大鼠血浆中的22个生物标志物,其中7个标志物出现在嘌呤代谢途径中,丹参酮ⅡA和丹参酚酸B分别具有调节钙离子通道和抑制肾上腺素β受体的作用。此外,对灯盏细辛提取物、芍药甘草汤、舒胸片、四逆散、酸枣仁汤、三黄泻心汤、大承气汤等的血清药源性成分的研究初步明确了复方中众多化学成分在体内的吸收情况,为中药是我药效物质基础研究奠定了一定的基础。

3血清药物化学在其他领域的应用

近些年,药食同源的中药材成为我国功能性食品的资源宝库。血清药物化学在寻找食品功能因子和功能性食品功效物质基础的研究方面起到了很大的作用。功能食品中的功能因子,与药物中的药效活性成分基本类似,因此中药血清药物化学的研究方法也可以应用到药食同源的中药材食品功能因子的开发,同时,该法较之传统的研究方法,血中移行成分比原药的化学成分减少了很多,这在很大程度上降低了研究的难度,提高了研究的针对性,也节约了研究成本,为我们的功能性食品研究提供了新的思路。此外,孙志翠等人提出,借鉴“中药血清药物化学”研究思路,运用化学分析分离方法,观察给药后进入脑脊液的化学成分,通过关联透过血脑屏障的移行成分与中药复方的药理效应,来阐明药物透过血脑屏障来发挥作用的物质基础,这一方法的引入为中药复方体内的药代动力学研究开辟了了新的道路,为中药物质基础的研究迈了新的一步。

4研究中药血清药物化学的意义

4.1促进了中药血清药理学和中药药代动力学发展

中药血清药理学是一种离体的实验方法,是指给动物服药后,再取经消化、吸收、分布,代谢和排泄等体内过程的含药血清作为药物源进行药理学实验的方法。在实验中受到的影响因素较多,结果重现性低,引入血清药物化学的方法,可以根据给药后入血成分和血清HPLC指纹图谱的变化规律,消除不利的因素,采取合理的实验方案,利用化学分离技术有效的集合入血成分。药物动力学是应用动力学的基本原理,定量的描述药物通过各种途径进入人体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程的动态变化规律。应用血清药物化学可在众多的复方成分中富集入血成分,形成有效成分群,从而更加清晰,全面的阐释复方中药效物质在体内经时量变化过程和药代动力学模型,探讨药物动力学参数与药物效应之间的关系,研究药物制剂体外的动力学特征与动力学之间的关系,也可以推测体内药量与时间的关系,以药物动力学参数定量的描述药物在体内的变化规律。

4.2建立中药及复方的质量标准

建立既符合中医药特色、又能走向国际的中药质量标准体系,是中药实现现代化、标准化的关键。中药成分复杂,进入血液的成分才是起效的根本物质。因此通过指纹图谱模式结合中药血清药物化学方法,同时以中药复方中的主要成分和血中移行成分均为指标,既能合理地评价复杂的中药复方的稳定性和真实性,也可以更真实全面的体现中药多途径多靶点的作用特点。

4.3有助于阐明中药复方的配伍机制

配伍是中药在临床应用的特点,通过配伍可增强疗效,降低毒副作用,扩大适应范围,改变药性药味以适应病情需要。按照配伍变化的发生部位,分为药物进入机体前由其理化性质的改变所引起的,称之为体外配伍变化。体内药物相互作用主要表现在药物再吸收、分布、代谢与排泄过程中产生的协同、拮抗或毒副作用。利用现代科学方法和先进的技术,通过中药血清药物化学方法可以全面分析复方的血中移行成分、确定复方的药效物质,阐明有效成分的体内动态变化和成分间相互作用及消长规律的研究,能够在一定程度上科学地诠释复方的配伍规律。

4.4促进了新药开发

第2篇

在天然药物化学的教学过程中如何充分激发学生的好奇心,从而培养他们学习该门课程的兴趣是十分重要的。作者发现,在对不同章节的讲授过程中,在不脱离教学大纲范围的情况下,有针对性地选取重点、热点等前沿问题,适当地列举出相应的实例,能加深学生对相关章节内容的理解和掌握,从而激发学生的求知欲。以讲授第一章绪论部分为例,可引入生活当中一些熟悉的例子,让学生对天然药物的作用、提取分离的方法等有直观的认识。以日常使用的化妆品为例,相宜本草润白滋养面膜中含有当归提取物,因为当归水溶液能抑制黑色素形成,具有抗衰老和美容作用,而起这些作用的是其中的维生素、有机酸等有机成分及微量元素;碧欧泉男士炽能醒肤爽肤水中含有人参精华,人参浸出液中的多种皂苷和多糖类成分可达到扩张皮肤毛细血管、增加皮肤营养的功效。再如目前市场上出售的中药减肥胶囊,大多含有山楂、三七、党参等中药提取物,山楂中的黄酮类熊果酸、齐墩果酸等可降低总胆固醇,脂肪酸可促进脂肪氧化;三七中的三七黄酮A、三七氨酸降胆固醇效果显著。通过这些熟悉的实例,学生探究天然药物化学的欲望被激发起来,很自然地感受到学习这些知识的必要性和重要性。

2改革教学内容,突出重点和难点

学生在初学天然药物化学时可能会对该门课程产生繁多、复杂的印象,而实际上该门课程具有极强的规律性。提取分离和结构鉴定是天然药物化学的核心内容,在授课时针对不同章节着重讲授各种类型天然药物的理化性质、提取分离及结构鉴定的方法,但每一章节的重点和难点又不尽相同。如在讲授蒽醌类化合物这一章节时将提取分离作为重点,结构鉴定作为辅助知识来讲解;黄酮类化合物在讲授时其理化性质、提取分离及结构鉴定均是重点内容,其中结构鉴定更是要作为难点内容来讲授,并根据学生学习的情况适当调整课时,学生在掌握并牢记黄酮类化合物氢谱碳谱的特征性数据后结构鉴定就变得非常有规律可循了。

3调整教学方式,培养学生能力

作者发现,天然药物化学如果采用传统讲授式即“满堂灌”﹑“填鸭式”的教学方法,以教师为主体,学生往往处于被动接受地位,这种教学方法持续一段时间后学生会变得缺乏独立思考和积极思维的能力,不仅影响学习的积极性,更加影响教学效果。因此,作者对教学方式不断进行调整,使教学形式变得灵活多样,如在讲授绪论部分的提取和分离方法时采用多媒体模拟动画的形式,模拟凝胶色谱的分子筛原理、连续回流提取等,使学生对不同的提取和分离方法的特点有直观的认识并便于记忆;在讲授糖和苷类化合物章节时引入球棍教学模型,让学生自己动手搭出不同糖类的构型,分析其优势构象,学生通过对模型的操作,对相关内容有了更加深刻的认识;在讲授黄酮类化合物的结构鉴定时给出几个具体的黄酮类化合物结构和谱图数据,让学生进行分组讨论,之后每组选出学生代表阐述本组的观点并进行结构解析,教师进行点评并最终总结,从而加深学生对相关知识的印象;对于某些类型的化合物,其化学位移数据具有很强的规律性,在为学生进行总结归纳的同时也鼓励学生用自己的方式对这些数据进行总结和记忆,并互相交流经验,学生通过自己动脑思考,达到了很好的学习效果。

4合理安排实验,提高教学质量

天然药物化学是一门实践应用性很强的专业课程,本院天然药物化学课程一直采取的是理论课和实验课同时进行的授课方式。但过去由于课程时间安排得不够合理,常常会出现某些章节理论课已经结束1个月余才开始进行相关章节实验或某些章节还未讲授理论课就已经开始相关章节的实验,从而不利于学生对知识的及时理解和吸收。在掌握这一情况后通过多方协调,将理论课和实验课的内容进行了更加合理的安排。即在讲授某章节理论课后给予学生3d左右的时间进一步消化和复习课程内容,之后立即安排相关章节的实验课,学生在进行实验的同时很自然地回忆起前3天学到的相关理论知识,这样更加有利于学生对理论课内容的掌握,从而提高了教学质量。同时,本院不断增加实验教学投入,将过去的4人一组的实验分组方式调整为2人一组,鼓励各组学生在实验时进行合理的分工合作,学生动脑思考和动手实践的机会增加,从而增强了学生动手能力,培养了实践技能,为今后独立设计和操作实验打下了良好基础。

5提供课外资料,开阔学生眼界

天然药物化学的学习需要一个讲授、消化、吸收的过程,因此,仅靠有限的课堂讲授是远远不够的,作者借鉴了其他高校的成功经验,定期向学生提供课外资料(包括生产实践资料、科研实践资料、专业基础资料等),如为基础知识相对比较薄弱的学生提供一些内容较容易理解和掌握的药学期刊,为基础较好求知欲较强的学生提供一些英文期刊等。同时,为鼓励学生阅读课外资料,定期组织学生进行课外资料研讨活动。学生通过互相讨论从不同国内外期刊上学到的天然药物化学相关知识,不但补充了课堂内容而且开阔了学生眼界。

6开设相关课程,紧跟学科发展步伐

第3篇

药学无机化学实验是学生涉及药学实践的第一步,尤其需要重视良好的实验素质及习惯的培养,重视学生科学精神和品质的教育。良好的工作作风和习惯不仅为做好实验、搞好学习和工作所必需,而且也反映一个人的思想修养和素质。通过无机实验的培养和训练,要逐步养成良好的实验室工作习惯。

1.1增强学生重视实验的意识和勇于实践的情感

克服学生在普通中等教育中形成并且普遍存在的重理论轻实践的思想,转变学生死记硬背实验现象的学习方法,使学生真正认识到实验教学是理论教学的补充和延伸,是一个不可取代的重要学习环节,是培养自身实践动手能力的重要方式。

1.2初步养成认真、仔细、紧张有序地进行实验的习惯

实验前做好预习,理解实验的目的要求,了解实验原理,理清操作步骤,查找有关数据,绘制仪器、装置简图,做好记录准备。实验中保持安静,多做、多想,有条不紊地进行实验;认真、仔细观察现象,理论联系实际地思考其现象的本质,记录数据和现象应真实、可靠、完整。实验后分析现象,研究问题,得出结论,及时完成实验报告。

1.3培养学生严肃—严谨、求真—认真、务实—求是的科学态度

纠正学生对待实验项目敷衍了事,对待实验数据随意涂改或编造或抄袭的陋习。要求学生认真、仔细地观察实验现象,真实、准确地记录实验现象,完整、全面地收集实验数据。如果出现异常现象,首先要求学生应用基础知识独立思考其可能性,然后再指导学生找出问题根源,最终指导教师与同学共同分析、做出结论;尤其特别鼓励学生把问题带到课下,通过查阅有关书籍、文献、资料,结合自己的推理、判断和分析,说明产生异常现象的基本原因和影响因素等。

1.4树立厉行节约思想和渗透绿色化学、环境友好化学理念

按要求用量取药。称量固体药品时不洒落在托盘上,量取液体药品时不溅洒到实验台面上。仪器应轻拿轻放,贵重仪器未经教师允许不得擅自动用。一旦损坏仪器应及时报损、补领,不随意使用他人的仪器。养成节约水、电,节约使用一切实验用品和爱护仪器的习惯。

1.5培养学生整洁、有条理的习惯

保持自己实验台面的整洁。仪器、装置摆放应有条理、便于使用,污物、废纸等杂物应及时放入垃圾箱或实验台面上的杂物缸,废液应及时倒入公共的废液回收瓶,待实验后统一处理。实验结束后应及时清洗所用仪器,整理所用器具,公用物品放回原处。各种化学试剂按照相应的规律摆放整齐,擦净实验台面。认真做好实验室的保洁值日工作。

1.6自觉遵守实验室各项规章制度

化学实验是丰富多彩的,但同时也处处存在着一定的危险。化学试剂通常具有一定的毒性、腐蚀性、挥发性、可燃性、易爆性。因此,在学生实验课开出之前,教师要认真组织学生学习实验室的各项规章制度,实验课时教师要督促学生自觉地遵守实验室各项规章制度。譬如,在实验课时,学生一定要穿着实验服,必要时要佩戴防护镜和防护手套,不允许穿着裙装、也不允许穿着拖鞋、更不允许穿着高跟鞋,还不允许散披长发;严禁在实验室饮水食物,尤其是严禁将饮用水和食品带入实验室内;严禁在实验室内高声喧哗、追逐嬉戏、相互打闹。对于使用剧毒试剂或有危害气体产生的实验中,学生必须按照要求由二人或二人以上操作、或在教师的监视、指导下完成。

2培养学生的规范操作

科学规范的操作是学生在实验中获取准确数据和保障实验安全的关键所在,是学生必须具备的基本功,也是药学无机化学实验教学的重点和难点。因此,努力提高学生无机化学实验的基本操作技能势在必行。

2.1认清新生实验现状和存在的问题

药学无机化学实验具有承上启下的重要作用,起着从普通中等教育学习过渡到高等专业教育学习的纽带作用。在中学化学中,要求学生了解仪器的名称、用途和操作原理,会使用基本仪器,并且掌握常见气体的制备方法和一般溶液的配制,学会观察和记录实验现象,并根据实验现象得出正确的结论,如实地写出实验报告。但由于中学实验条件所限或应试教育影响,化学实验常常是纸上谈兵。学生入学时普遍实验基础差、操作水平低,学生在实验室手忙脚乱,无所适从,这在药学无机化学实验教学中表现尤为突出。

2.2从点滴入手,逐项规范操作行为

在教学之始,就应培养学生正确掌握药学无机化学实验的基本操作。无机化学实验涉及到许多基本操作,例如试剂的量取、称重、溶解;反应液搅拌、振荡、加热、冷却、过滤、蒸发、浓缩、结晶;还有溶液的配制等。传统的教学方式是指导教师在讲解实验内容的同时,做出必要的示范操作,并赋予一些问题和指出注意事项。这种教学方式可能会由于每一位指导教师对教学内容的理解程度的不同或基本操作掌握程度的不同,也可能会由于不同的指导教师的耐心程度的不同,往往使教学效果产生比较大的差异。利用现代教育手段采用多媒体,例如对每一个无机化学实验教学内容制成幻灯片或者摄成音像片,在实验前播放给学生观看,并配合指导教师必要的讲解,既可以提高学生的学习兴趣,又可以规范教师的教学行为。这是因为幻灯片或者音像片是集体研讨制作,具有一定指导性。在此基础上,对于实验中操作不够规范的学生,指导教师及时地予以纠正。这样指导教师对学生既可以严格地要求,又会有足够的耐心。

2.3以多种教学手段示范规范操作

制作仪器基本操作展板、展牌。展板、展牌是很直观的实验教学教具。因此,把小型仪器设备(例如:酸度计、电子天平等)的操作规程做成展牌,放置在待操作的仪器处,让学生严格按照规程操作,这样做的同时也降低仪器的损坏率;把需要熟练掌握的无机化学实验基本操作分类设计成展板,实验课时取出将其悬挂在实验室的黑板上,便于指导教师示范讲解,也有利于学生掌握无机化学实验基本操作流程。

3结语

第4篇

我校化学实验室平时设有废酸缸、废减缸,把实验中的废酸、废碱都收集起来,既减少了对下水道的腐蚀,又能利用废物。有的废酸可用于第二课堂活动,差的也可用于洗地板、瓷厕等。废碱可以放在挥发性酸的药品柜里,用以消除酸气,寒、暑假到来之际在药品室里摆放几盆废碱液,就能大大消除酸性臭气、溴气。

高中化学演示实验中氯化氢的喷泉和氨的喷泉,倘若接连在几个班做演示实验,本应需要带上很多指示剂试液,每班1大烧杯待用,又重又难带。但是如果懂得把这些试液用后回收作中和处理又可循环使用的话,那么,只需带1份(1大烧杯)就足够了。这样,就能减轻负担,提高工作效率,同时也能节约药品。

高中分组实验制取乙烯后留下的废液因含有较浓的硫酸及部分乙醇,可收集起来作实验室洗液之用,它可适当地代替对人体有害的铬酸洗液使用,并已用于洗涤高锰酸钾残迹、旧石灰水瓶,浸除铁锈污迹等功效也相当好,还可以稀释后过滤适当地代替稀硫酸使用,如用于制氧气等。在回收废液的同时把碎瓷片也一起回收,经洗净晒透或焙过之后又可再用。这样,一方面变废为宝,能充分发挥每种药物的效用,又能防止这些废酸废渣对下水道的腐蚀与堵塞,避免对环境造成坏影响。相反,如果任由这些东西随意排放,必定会造成严重的恶果。另一方面师生们都参与了这项回收利废活动,使人们从中受到一次生动的教育。

把高中化学演示及两次分组实验所得的银镜试管收集起来,制取硝酸银溶液,所得溶液足够供卤素分组实验之用,仅此一项每年就能节约药品费数百元。而更重要的是使人们从中都得到教育和学习。

分析上述实例可知,对实验药物的回收利用,其意义主要体现在教育、教学、环保和经济这几方面:

1.通过对实验药物的回收利用以及学生参与这项活动,?教育人们弘扬中华民族的优良传统,保持和发扬艰苦奋斗的作风;培养人们崇高的责任感、良好的思想品德和奉公精神;启发人们树立利废节能、物尽其用的观念,自觉增强环保意识、保健意识。

2.有利于培养人们的科学态度。因为要把实验药物有效地回收利用,就需要人们正确地认识它,科学地对待它,从而教育人们做事要讲究科学的态度和方法。

3.对实验药物的回收利用要经历学习、运用和解决卖际问题的过程,这本身就是一种教与学的过程,而这种生动的教学,包括教师(榜样)的示范作用,更能激发学生的学习兴趣,对于培养分析问题和解决问题的能力、实验动手能力具有重要的意义。

4.实验“三废”的排放有两大危害,对公共设施(如下水道等)腐蚀,对环境造成一定的污染。所以,对实验药物的回收处理,除能开发其有用之处外,对环保也有积极的意义。

5.将实验药物回收利用,能提高药物的使用次数,节约办学经费。回收一种药品虽然能节省的金额是微薄的,但初高中化学全套实验都坚持这样做,能节省的金额就能达到上千元,如果我们从长远和宏观上考虑,其金额之巨就足以成为一个天文数字。这是一项不容低估的业绩!

对实验药物的回收利用,首先教师应坚持实行,只有这样才能在教育学生时起言传身教的作用。另外也应教育学生自觉地实行。例如在演示实验中不忘在这方面留下示范,在分组实验中有计划地安排学生回收药物。鼓励学生利用废物,处理废物。教育学生不可因事小而不为,这样做是一种精神文明的行为。持之以恒,必有成效。

下面以初高中化学分组实验为例,谈谈本人对实验药物回收利用的做法和意见,仅供大家参考。

一、可回收直接再用的有:

1.初中《化学》(94年10月人教版本):E3食盐(E代表书上学生实验的编号,下同),E5锌粒,E6石灰石,E75%氯化钠溶液,E8锌、铁、铜,E9铁钉。

2.高中《化学》(90年10月人教版本)第一册:E3配制的稀盐酸和氯化钠溶液,E4、E6、E8反应过剩的金属片,E5小苏打受热分解后留下的固体即碳酸钠。

3.高中《化学》(90年10月人教版本)第二册:E1反应过剩的铝,E3制乙烯废液,作洗液用,E4用过的乙醇,回收时倒人酒精灯作燃料用。

4.高中《化学》(91年10月人教版本)第三册:E3反应过剩的锌。

二、回收经处理再用的有:

1.初中《化学》(版本说明同上,下同):E4还原氧化铜所得铜粉,收集加热氧化后可循环使用。E6制取二氧化碳后留下的废液,经处理可作氯化钙溶液用。E9铁钉置换出铜后经洗净表层上的铜粉可再用。

2.高中《化学》第一册:E1和E2萃取碘后的煤油、四氯化碳经脱碘后可循环使用。

3.高中《化学》第二册:E3制乙烯废液稀释、过滤后可作稀硫酸用,回收的碎瓷片经过处理可循环使用。E5回收银镜试管制取硝酸银溶液。

4.高中《化学》第三册:E5回收银镜试管制取硝酸银溶液。

三、废物利用的有:

第5篇

通过岗位任职要求对工作所需知识、技能和职业素质进行归纳,使学生通过在校内实训基地训练能够精通岗位群所要求的基本实验技能,能履行岗位工作职责,能按照岗位标准操作规程完成各项工作任务;结合校外顶岗实习,使学生的职业素质得到强化训练,增强岗位意识和岗位责任感,最大限度提高其综合素养。

二、结合工作岗位,选择实验课程内容

打破理论课程为主,实践课程为辅的传统教学内容的安排,重新组织和设计教学内容,加大实验课程的比重,将实践课程融入理论课程的学习中。在实验课程内容的选择上,我们结合工作岗位,选择典型实验,例如针对主要岗位群岗位的基本技能要求,我们开设药物的氧化变质反应,药物溶解度和熔点测定,抗生素性质的实验,甾体药物的性质实验,维生素的性质,解热镇痛药物的性质实验,磺胺醋酰钠的制备,扑热息痛的制备,盐酸普鲁卡因的合成。每个实验项目以工作任务为核心,结合工作岗位由基本技能训练项目到综合实验技能训练项目的顺序进行编排设计,由易到难,符合学生的认知特点。实验课程内容设计强调所学知识与职业岗位同步,使教学内容与生产实践、工作过程紧密结合,学生在完成真实或虚拟的工作任务过程中逐步实现能力和知识体系的构建[2]。

三、以行动为导向,改进教学方法

(一)创建开放式的学习环境

药物化学是一门实践性较强的课程,理论教学离不开实验。通过实验室的开放,激发学生的学习兴趣,鼓励学生发散思维,不断创新,这样不仅可以最大限度地发挥实验器材及场地的作用,而且有利于锻炼学生的操作技能,培养他们的观察能力、解决问题的能力,使学生养成严谨细致,诚实守信及节约的职业习惯。在教学过程中,鼓励学生根据自己的能力,选择适合自己的角色,进行讨论式学习,竞争学习,研究学习等,培养学生团队合作的能力;在业余时间,可以安排相关专家讲座,网络课程等开放性学习活动。

(二)开发工学结合的教学资源

基于制药专业一线的工作过程,开发工学结合的教学资源辅助药物化学改革,例如,工作任务单、实训任务书、实训指导书、视频素材、工学结合教材等。同时开发网络课程,在模拟的工作环境下,扮演不同的角色,提高综合技能。

(三)采用“任务驱动”形式,按照工作过程“六步法”组织教学

教学活动与企业工作运行模式相融合,采用“任务驱动”的形式,以学生为主体,以与企业专家共同研讨设计的“任务书”和“工作单”等来引导教学,采用“咨询-计划-决策-实施-检查-评价”六步骤教学法,使学生有计划,有目的完成工作任务,不断提高学生职业素质和能力。

1)咨询。教师下发“实验任务书”,帮助学生明确任务和理解工作要求。依据任务要求,教师提出几个引导性问题,在寻找问题答案过程中,例如,“药物的氧化变质反应”实验项目任务书中,要求学生结合已学知识,完成工作任务如下:影响药物氧化变质的外界因素有哪些;药物结构中哪些官能团易被氧化;可采用哪些措施防止药物氧化变质。教师可通过提问的方式了解学生对任务内容的完成情况,对于知识的难点和重点,教师通过详细讲解的方式帮助学生理解和掌握。

2)计划。学生以小组(2~3人)为单位,制订设计实验方案,包括工作内容、仪器、分工、采用的组织方式等。

3)决策。各组通过制作幻灯片或选择喜欢的展现方式,简要汇报实验方案和分工要求,教师组织各组学生互相指出计划的优缺点,共同完成计划方案的优化,确定实施方案。

4)实施。学生按方案完成任务,详细记录工作过程与结果,合理分析结果,完成实验报告并提出改进意见;教师监控学生工作的全过程,并提供个性化的辅导。

5)检查。该环节渗透于其他各个工作环节中。在实施过程中不断自查、小组互查,教师在各组完成任务过程中不断进行过程检查,任务完成过程中,学生可以采用幻灯片,口头汇报,书面汇报等形式接受检查。

6)评价反馈。学生工作成绩由学生自我评价,组员间相互评价,教师评价相结合的方式完成。各个环节尽可能做到客观评价,这样才能激发学生的积极性,通过评价找出自身的不足,不断提高与进步。

四、结语

第6篇

结合社会需求和高职院校的的特点,以就业和职业技能为导向,使教学内容能够更好的服务于社会职业岗位需要,做到课堂知识为实践服务。药物化学对于高职化学制药专业的学生的学习来说是一门专业基础课程,主要目的是让学生对药物化学有一个基本的概念。从培养技术技能型人才的实用性来讲,在教学内容上更应该强调各类重点药物的结构、命名和构效关系以及化学药物的临床应用分类,这也是社会对药学技术技能型人才毕业生最基本的要求。但目前大部分高职院校的药物化学的教育中仍采用本科药物化学专业教育的模式,没突出高职院校的特点。比如上课及考试容易强调研发过程,具体的研究思路、作用机理等,而作者认为高职化学专业的药物化学应该与本科培养学术型人才区别开来,按照社会对技术技能型人才的要求来教学,重点讲述药学化学中药物的药理性质,该类药物有那些典型药物,对典型药物的结构命名等,重点让学生掌握一些走到社会上能应用的知识。目前的部分教育及考试仍然是以科研为目的,把学生以后都当作学术型人才来培养,这无疑会限制了高职院校学生的能力的发挥,不符合高职培养技能化人才的初衷。

2根据教育目的明确教学重点

对于化学制药专业的学生来讲,作为药化专业学生来讲最重要的药物分子与机体细胞之间相互作用机制可以少讲,因为高职化学制药专业的学生应以化学药物的基础知识为重点,在作者与学生的交流中发现,分子生物学是让他们对药化学习感到吃力甚至反感的主要原因。而且作者通过学生的平时作业及考试成绩分析发现,学生有些能够将分子生物学及药物的作用机制等知识点记住,药物说明书上常见的化学结构都不知如何命名,也不能通过化学结构推断出其性质和用途,主要原因是没有根据化学制药专业学生将来服务社会的就业岗位来调整药物化学的教学重点,违背了化学制药专业开设药物化学课程教学的初衷。

3重视实训课的教学,培养学生规范操作的职业技能

高职院校药物化学的实训课中,部分老师给学生打分评价的时候只看最后的结果,强调按照实验课本上的标准程序去实验。事实上很多药物史上重大的发现和突破都是一些偶然的或者从副作用等其他的方面来展开的,而不是按照固定的程序产生的。之前在药物化学的实训课的考核中,老师一般根据学生做实验的结果来打分,而作者认为学生将来就业要胜任自己的岗位工作和有所创新,必须重视实验记录情况、操作的准确记录度以及实验结果的分析。因为只有重视实验过程的详细记录和操作的规范准确,才有利于对实验结果的分析。实验结果本身在于实验过程是否准确,至少能够说明在某种固定的条件下产生了一个真实的结果,但是如果实验条件记录不清楚,实验结果即使正确也不能说明什么问题,再次重复可能不会得出上次一样的结果,它可能只是一种偶然条件下产生的。而如果结果是错的将无法从实验记录中查出失败的具体原因,因为对其产生的过程以及实验条件都没有详细的记录。

4强调自学能力的培养

在这个知识发展日新月异的时代,如何培养和提高学生的自学能力就显得尤为重要。化学制药专业是一个新型发展起来的专业,药物化学与数理化这样大部分规律已经明确知道的学科不同。药物化学基础理论是一个复杂的系统,更新也很快,因此在教学的过程中应强调学生文献检索能力和自学能力的培养。学生在未来的学习和工作中只有不断的自我更新专业知识,才能适应社会的发展不与社会脱节。在目前的信息社会,文献的检索利用及自学能力的强弱会对工作效率和质量产生重要的影响。

5小结

第7篇

1.1定向控制原理的应用

1.1.1备学生:熟悉学生学习基础和心理,通过引导教育,转变学习观念,激发学生学习的主体性,变被动接受知识为主动探索。通过调查,熟悉学生的基础课程的掌握情况,并不断灌输案例教学理念,使学生意识到自身在案例教学中的主体地位和教学合作者的身份,能在案例教学中设身处地思考问题,并在案例分析过程中主动寻求交流,训练学生分析和解决实际问题的能力。因此备学生是非常有必要的。

1.1.2教师角色转换与双师素质锻炼:传统的灌输式教学中,教师充当着知识传输机的角色,而在案例教学中教师是案例策划者、引导者和教育者的多种角色的融合。充分认识上述3种角色,才能保证案例教学有效开展。此外,职业教育中培养创新型高技能人才的专业课教师自身应该既是优秀教学工作者又是企业的技术标兵,或者教师直接就是行企业专家,才能在案例教学中游刃有余,营造更为浓郁的案例教学职场氛围。

1.1.3教学大纲制定与教学内容调整:高职高专药品类专业的培养目标是为我国广大基层医疗单位培养药品类专门人才,因此最终落实到药物化学教学中的各种疾病的治疗药物应该以国家基本药物为主,结合药士/师、执业药师职格考试的需要适当调整,实现课程教学与职业资格考试对接。药物化学教学中,学生普遍反映各个药物的知识点多,加上还没有接触药品质量检测、药物制剂等课程,没有办法将“凌乱”知识点进行归类整理,对该课存在抵触情绪,教学效果差。在此笔者以为,可以将零散的知识点大致归为4类:药品质量检测、药物制剂、药品贮存与保管和临床合理用药,并进行教材编写,教学要求也变成了掌握药物的这四类相关知识点,然后辅以药品质量检测、药物制剂、药品贮存与保管和临床合理用药的案例教学,让学生能够自发地将所学知识点应用到相关领域。从这个角度来说,案例在药物化学课程中有有着很重要的作用,故应该在大纲中对学生在案例教学过程中的良好行为表现作为教学目标之一,应该能对上述四个领域的经典案例做出符合职业一般规律的、详细的、经得起推敲的行为计划和分析。真正为药物制剂技术、药品检测技术、药理等课程的学习奠定基础。

1.1.4学习任务的案例呈现:案例是决定案例教学成败的关键。围绕教学大纲中所列的药物进行案例的收集与选择,才能使得所选案例具有系统性、针对性和实效性。笔者以为要从如下几个方面做好案例的呈现工作:

①案例选题:对于高职学生来说所选案例应该主要集中在:药品质量检测、药物制剂、药品贮存与保管和临床合理用药。

②案例收集与编写:依托校企合作的药物化学教学团队对案例进行收集与编写,推出案例编写奖励办法,合力开发案例教学资源库,这样才能保证案例的时效性和真实性。在编写过程中,注意高职学生的能力水平,做好示范工作,引导性设置问题,弱化难度。保证案例的确实来源和质量,推进案例库(书籍)建设。

③案例呈现形式:经典的案例经常是以文字、图形的纸质版的形式呈现,但是富有时效性的案例往往还可以引入报道视频、音频等多媒体,随着软件技术的推广,案例教学虚拟软件的开发也成为了可能。

1.2操作控制原理的应用操作控制指动作形成过程中,教师、学生本人或其他学习者对动作的形成进行监督和调控。因此,案例教学的操作控制可以从以下几个方面进行。

1.2.1学生预习案例的监督:高职学生的学习自觉性普遍薄弱,如果不建立预习监督机制,学生预习效果将不能保证,从而加大案例教学的开展难度,不利于取得良好教学效果。因此,成立案例讨论小组是很有必要的,特别是大班课。教师布置案例分析任务给全班,自由组成小组(人数为4~5人,必要时由老师担任其中一组组长进行示范),由组长组织任务分工,各个分任务由组长和教师协商,通过小组讨论确定任务完成路线,定期组织谈论确定任务完成情况,最终将各个分任务的完成情况汇总以书面的报告形式提交(必要时进行幻灯片制作),作为评分指标之一。

1.2.2案例讨论过程的引导与监督:药物化学的案例答案往往是多个方面的共同结果,但多个方面整合的原因具有唯一性。所以在案例教学过程中,教师要做好从化学结构出发的多个方面引导,让化学结构(包括立体结构)决定理化性质和生物活性的观念植根于学生的认知活动方式中,进而能够熟练甚或创造性地应用于新的职场情景中。案例讨论中,可以建立发言记录与评分制度,鼓励学生发言。此外,通过偶然控制,适时纠正一些错误的言行,保持良好的讨论氛围,培养学生的职业素养。

1.2.3案例教学的形式:案例教学可以是遵循传统模式,将案例作为补充内容,供学生课外阅读讨论;也可以通过案例设置职场情景,在理论课基础上组织班级大讨论等。但对于大班来说,应注意案例讨论后的反思。所以有时针对一些新近的热点案例,建立班级网络讨论群,进行交流也是一个很好的形式。学生可以通过手机、电脑终端进行在线发言,各个发言的记录可以随时调看,给予大家充分的思考问题的时间,形式新颖,富有时效性,可能更有利于充分发挥案例教学的优点。当然也可以将一些案例分析习题集纸质化或网络化,巩固案例教学成果。

1.3结果控制原理的应用

结果控制即对学习者动作完成的最后结果进行评价,并对随后的教学进行调整。教学手段和教学效果的好坏都需要经过学生的验证,并不断完善。学生以化学结构为基础,将药物化学知识自发应用于药品质量检测、药物制剂、药品贮存与保管和临床合理用药四个领域的认识活动方式的模型化是我们的教学目标,但认识活动方式的模型化是一个渐进并不断完善的过程,因此需要建立动态的评价系统,对学生的学习状况进行即时、中期、终期的评价,及时优化案例教学体系,提高教学效果。通过短信、课后集体对话、个别谈话、案例讨论后的组长评价等进行即时评价;通过问卷调查、闭卷考试(增加案例分析内容)等进行中期评价;通过用人单位评价(问卷调查、访谈等)进行终期评价。区别于以往以中期评价为主的评价方式,我们以用人单位满意度作为最终评价目标,并且增加即时评价的环节,为及时调整案例教学方案提供依据,保证教学目标的实现。

2药物化学教学体系改革

案例教学是在掌握药物化学理论知识的基础上开展的,是传统教学方法的补充,并不能完全取代传统教学方法。通过辅助案例教学体系的建立,系统引入丰富、有针对性、贴近时代和生活的药物案例,作为一种联系理论知识和实践之间的桥梁,进而建立案例辅助教学体系是很有必要的。借鉴王华的“五位一体”课程教学体系,将《药物化学》课程体系设置为:知识、亚实践(案例教学体系)、实践、综合实训、评价。在理论讲解中,引入案例分析,相当于实践预演,而在实践过程中,引入案例相当于理论指导,起到很好的桥梁作用,一定程度上贯彻了“学中做,做中学”的教学理念。为保证案例教学的有效实施,需要将案例教学的多个环节进行规范化和制度化,如,学生摸底与交流制度化、校企合作案例教学制度化、案例编写与案例质量评价规范化、案例收集奖励机制制度化、案例教学形式规范化、教学效果评价与反馈机制制度化,等等,构成案例教学控制体系,并覆盖到整个课程教学中。

3总结

第8篇

知识与技能的学习不是孤立的,而是由一而二互相牵连的。在培养学生的时候,重要的一点是能让学生将理论知识与实践操作融会贯通。如何能让学生根据书本上了解的药物性质指导相关操作,第一点就要做好自主预习工作。自主学习或计划已经成为衡量一个人能力的重要标准。对于一个新的课题或任务,计划是实施前的重要环节,包括了对整个过程理论的理解、可行性的分析、各项步骤的安排、结果的预测,以及潜在问题的预料及相关解决办法。从以往的教学经验和对学生的采访中了解到,很多学生预习只是知道做哪个实验,大致什么步骤;或者完全照抄实验指导完成实验报告的相应部分;更有甚者,直接参照同组人员,对实验根本不了解。在实验教学方法中,强调预习是提高学生综合能力的第一步。在预习阶段,第一点要掌握理论知识:药物化学合成的反应原理,这个反应需要在什么条件下完成,所用的药品试剂,涉及哪些性质。第二点是了解实验的操作过程,如实验步骤、反应时间、注意事项、操作要点等。第三点是明确实验的相应结果,知道评测指标。怎样让学生在预习的过程中把三点都能学到?笔者在已有的实验指导基础上,增加了以问题形式为主、概括实验要点的预习报告,让学生根据实验指导完成预习报告,并在学生进入实验室时上交报告。对于照抄实验指导、按部就班地完成实验是教师不想看到的,然而如何能杜绝这种现象,如何能评价学生预习的情况?笔者在预习报告的基础上增加课前测试。为避免抄袭现象,试题采用多套题库,涵盖预习的知识点,试题测试时间严格控制10分钟,答完交卷,然后正式进入实验室内教学。通过这种方式激励学生自主学习,在进入实验室前做好充足的准备,并让学生认识到每一项学习都会得到公正的评估的。经过预习报告和课前测试两个步骤,学生在正式做实验前能有一个整体的观念。药物化学实验以及其他同类别的实验都会应用到危险品并进行具有一定危险性的操作,在没有任何准备的情况下随便动手操作,很有可能会导致实验失败甚至学生受伤。因此在学生动手之前,必须做好预习工作了解相关知识。

二、实施自我主导的实验安排机制

对于刚接触药物化学的低年级本科生,实验经验很少,学生犹如一块未打磨的璞玉,需要教师给打好基础,规范操作,提升学生的动手能力。通过药物化学实验课的学习,学生锻炼实践操作能力,了解仪器的使用和原理,把书本枯燥抽象的结构方程式、图像等具体化。让学生接受知识、对讲解内容能重复并验证规律,除了严格的评分机制,更需要有巧妙的实验安排。设计好实验,能激发出主动的学习兴趣。学生能转被动为主动,充分利用时间,合理安排实验过程,协同操作,在规定时间内优质高效地完成任务,这些将是实验课上培训的重点。实验课分为三大部分:第一,小组讨论总结上一个实验的问题;第二,学习本节实验内容;第三,进行实验。在小组讨论这第一环节,学生分组就上一节实验出现的问题给予讨论和解答,鼓励学生相互问答,对参加积极、回答精彩的学生给予表彰,同时就实验过程征求学生的改进意见。对于第二个环节,以往都是在黑板上写好实验内容,实验中的操作由教师现场演示,这种教学方式老化,有的学生不能看清教师操作。笔者采用了新的教学手段,结合现代化的设备,采用多媒体教学,对实验应用到的技术和仪器录制好音像视频,经过多次修正,保证视频中的操作标准、正确。组织学生观看视频,在预习的基础上,更近一步地学习到本节操作。实验中的理论、步骤则以幻灯片的形式向学生依次说明,然后再一次让学生以组为单位自由讨论,提出可能会遇到问题,如何解决。这种讨论式教学让学生知道在实验课上他们是主角,老师只是指导,这样鼓励了学生的自主性,为以后工作中自我学习,自己发现问题、解决问题奠定基础。第三个环节实验操作。要求学生在完成实验的同时,充分利用时间,当堂完成其他事项:做好观察记录,对出现的问题总结出原因,完成实验报告。由于条件有限,实验安排多人一组,每个学生都得学会合作,配合完成实验,并保证完成自己的实验报告。实验中要求思路清晰,能够瞻前顾后。当代的工作性质要求学生有独立完成工作的能力,然而多工种、多交叉是工作任务的特点,学生能多方面配合团体的工作是保证工作顺利进行的必备品质。学生在实验中总会遇到问题,教师要及时跟踪,就出现的问题说明原因,并鼓励学生采取方案去解决。学生的创造性不是指对实验的改变,更多的是指在实验中遇到问题如何通过自己的方式合理解决。对于学生在实验中的错误要及时纠正,这就需要教师对实验充分了解并能预见可能出现的问题,在学生易出错误的关键点注意监视学生的操作,并对学生好的实验操作给予鼓励。

三、确立合理的评分机制

建立一个合理的评分机制是促进学生认真对待实验、完成实验的根本动力。以往的实验评分只根据实验报告,而课后交实验报告常有抄袭现象,真正实验好坏无法区分,让学生丧失积极性。通过实验改革,评分包括预习报告(20%)、课前测验(10%)、小组讨论(10%)、实验中的组织情况和纪律卫生状况(20%)、实验结果(20%)、最后实验报告(20%)等多项评分标准。从预习到结束都受到评估。让动手能力强、准备充分的学生得到应有的奖励是公平公正的考核准则。

四、注重多媒体的运用

学生更替,教师也得与时俱进,教学形式需要跟得上现代科技的发展。学生获得知识的方式不断增多,多媒体教学设备的使用越来越受重视。教师能亲自制备多媒体视频课件,把实验操作、语言、文字、音乐等多方面都引入课堂,让学生直观地感受到课程内容,激发学生的兴趣。同时在课堂上增加师生互动,避免填鸭式的教学,采用讨论教学法,使学生处于主动地位。

五、突出学生创造性的开发

第9篇

1.1教学对象及分组

以遵义医学院药学院学生为对象,每4~6人组成一个小组,教师需要指导和参与小组的组建,建立学生责任感评分体系来强化小组成员的责任感。

1.2教学内容

教师根据药物化学课程内容要求,明确不同内容采用的教学方式与教学手段,并确定教学要点,学生根据教学要求进行具体药物的课前阅读和准备,根据课程的实际情况制定教学计划,采用部分内容实施TBL教学。在每次TBL课堂教学的前一周将有关教学资料以电子文档的形式拷贝给学生或挂在网上供学生下载阅读,并告知学生课上将进行个人和小组测试。应明确教学目的与要求,如:学生须掌握的概念、知识点、要点及其认知级别等,便于学生有效地进行自学。

1.3TBL模式课堂教学

(1)个人自学效果测试:5min,以闭卷形式进行。为单项选择题,涵盖代表药物的主要知识点,以检查学生课前的自学效果。

(2)小组发言:各小组推选一名组员发言及展示PPT,约10min。然后所有小组成员接受老师及其他小组同学的提问,约5min。

(3)课堂应用训练:约25min。围绕各小组学习的药物,由发现、理化性质、制备、构效关系及临床应用等逐层深入地提出问题,问题设计注重实用性,考察学生应用知识的能力。各小组出示自己的答案,由主讲教师指定学生陈述理由,小组代表发言后主讲教师当场讲评该问题,然后再进入下一条问题,如此重复。

(5)教师总结:约5min,主讲教师将首先归纳总结本次教学要求掌握的基本概念和理论,然后对所讨论药物的发展过程及应用进行梳理,突出重点与难点。(6)学生成绩评定:①客观成绩:个人自学效果测试客观分数;②小组成员互评:对组员(不包括自己)的表现,包括参与度、对小组的贡献等能力进行相互评价,分为“优秀(5分)、良好(3分)、中等(2分)、合格(1分)、不合格(0分)”五个等级;(c)教师对学生表现的评价:教师依据学生表现,给予优秀(5分)、良好(3分)、中等(2分)、合格(1分)、不合格(0分)。

2教学效果评价

(1)学生对教学的评价:采用5分量表,1分表示完全不正确,5分表示完全正确。(2)在完成整个课程的学习后,选择合适的题型和内容,让学生接受考试,通过试卷分析,分别比较教学改革内容与传统教学内容学生的考试成绩及对相关知识的掌握情况。

3结论

第10篇

1.1教师的准备

实验课的准备和理论课有所不同,除了需要备课、书写教案外,更重要的是教师要做好预实验。教师在实验教学前一周事先进行预试实验,熟悉整个实验的各个环节,掌握操作的关键步骤和注意事项,设想实验中可能出现的问题及其解答,从而加强教学过程预见性;同时检验实验试剂及仪器设备是否正常工作,从而降低这些客观因素的影响程度。即便讲课多年,许多教师每次上课前仍坚持预试,因为只有通过预试实验才能取得最有效、直接的资料。对于新增的实验内容,为保障实验教学的顺利进行,要求所有授课教师都必须参加集体备课、预讲、预试。另外,教师实验课准备还需要事先了解学生的基本情况如专业、学习基础等,以便于调整教学方式、因材施教。

1.2学生的课前准备

我们对学生强调实验前预习的重要性,要求每次实验课前充分预习,并书写预习报告、课前提问检查。由于各类高等院校不断扩招,二本院校生源质量有所下降,教学过程需要同时培养智力和非智力素质,所以指导其做好课前预习就显得更为关键。我们将整个学期的实验安排和预习要求提前印发给学生,明确要求其将实验原理简要写在预习本上,以流程图或其他简明的形式写出实验主要内容(避免完全照抄实验指导),注明实验注意事项。并建议学生结合理论知识讨论写出可预知的实验结果,教师在实验课前检查并给出相应的成绩。通过预习可以使学生对于实验原理和实验内容有初步的认识,听教师讲解时能较快跟上进程,做实验时能较早准备好实验所需试剂、器材,较快进入状态,缩短了实验总体花费时间,使实验顺利开展。学生准备充分、操作顺利、实验成功,更容易激发自身兴趣,然后更积极地思考实验相关的问题,比如除了本实验所采用的方法外还有哪些其他方法、各有什么优缺点等,无形中引导学生自觉拓展相关知识。因此,要提高实验教学效果还需要教师督促学生做好充分的预习准备。

2重视实验课第一课的讲授

二本医药院校开设生物化学实验课最根本的目的在于培养学生的操作能力,使学生了解获得基础医学实验知识的科学方法。在实验过程中,逐步培养和提高学生对客观事物进行观察、比较、分析、综合和独立思考、解决实际问题的工作能力。但是,部分同学对生物化学实验课不够重视,兴趣不大,也认为在将来的工作中不会发挥实际作用。因此,鉴于认识事物的普遍规律,我们认为,首先要从生物化学实验课的第一节课入手,引导学生正确认识生物化学实验在整个生命科学乃至医学发展过程中的重要地位。教师在第一节课时借助多媒体等手段向学生介绍生物化学实验技术的起源和发展过程,适当引入相应诺贝尔奖案例的简介,以展现生物化学实验技术对人类发展的巨大推动作用,使学生充分认识生物化学实验课的重要性,正确地对待实验课,有效调动学生学习的积极性。第一课还包括生物化学实验的基本操作,主要是教师指导学生初始就养成规范的操作习惯。除基本操作技术外,我们在第一课时将分光光度法、电泳和层析等这些贯穿整个实验体系的主要技术重点向学生讲解,以利于后续实验的开展。

3与时俱进,更新实验教学内容

传统的实验教学因仪器设备和试剂等条件的限制,以验证性实验为主,较难反映生物化学实验技术在生命科学领域的实际应用。例如,本室以往开设的组织核酸提取与定量实验,将动物肝脏匀浆破碎,离心分离细胞质与细胞核,水解后分别用二苯胺和苔黑酚测定DNA和RNA含量。这个实验对仪器和试剂的要求不高,对本科生而言是一个综合性的尝试。但这种方法并不能真正得到纯化的DNA或RNA,定量所用的试剂基本上是强腐蚀性或强氧化性试剂(如过氯酸、KOH),实验过程影响因素较多,实际应用已较少。为适应医学和分子生物学快速发展的特点,除基础性生物化学实验外,目前医药院校的本科生还应该掌握一些分子生物学实验新技术。因此,在实验条件许可的情况下与时俱进、更新教学内容,非常必要。我们在经过开放式实验教学课题实践论证的基础上,更新实验室设备,将上述实验删去、改换成基因组DNA的提取及电泳鉴定。新开设的综合性实验涉及口腔拭子标本采集、真核细胞基因组DNA提取以及琼脂糖凝胶电泳的核酸鉴定等步骤,利用了商业化的微量DNA抽提试剂盒,让学生直接接触和领略分子生物学技术的应用现状,很大程度上调动了学生参与实验的积极性,提高了教学效果。

4加强互动式和启发式教学

传统教学模式中,教师讲学生听,教师示范学生照做;这对于一些基本操作的讲授可能效率较高,但实验课如果仅仅如此,那么学生就会缺乏积极思考、分析问题和解决问题的主动性。教师应该适当提出问题、鼓励学生展开讨论和回答,多进行师生互动。一些基本操作如刻度吸量管的使用,我们会让学生演示操作,由其他同学观察、并提出其操作是否有不规范之处。我们还发现,即便是让某位学生朗读某一操作步骤及其注意事项,也是调动学生积极性行之有效的简单办法。作为高等院校的教师,应该将实验目的、操作与原理有机结合起来,实验前启发学生认清实验目的,为什么要这样做,可能会出现的各种结果,有什么样的意义,最后根据结果分析得出结论,即使不是最初想要的理想结果。比如纸层析法分离检测转氨反应体系中的谷氨酸和丙氨酸,就实验设计而言,要带领学生思考为什么要同时检测四组样品,即谷氨酸、丙氨酸、转氨反应组、转氨反应对照组,让学生学会标准品对照及阴性对照的运用,了解他们的意义。实验完成后,将学生的实验结果与我们预先准备好的实验结果图片(包括不理想的结果:层析斑颜色很弱、分离效果不佳、各组层析斑块间重叠等)做对照,逐一分析产生的原因,了解点样量、展开剂用量、层析系统的密闭性等对结果的影响,如果时间允许可以讨论如何调整实验条件、重新操作。使学生通过这些实验不仅掌握其操作技术,更要学会独立分析结果,做到举一反三,增强他们解决问题的能力以及对科研实践的兴趣。作为医药院校的基础课程教师,还应将生物化学实验与学生的学习专业恰当地融会贯通,这也是激发学习兴趣、提高学习效率的有效办法之一。比如上述基因组DNA提取及电泳鉴定实验,我们提出就地取材采集每组学生的口腔拭子,学生自己用消毒后的棉签擦拭口腔中两侧脸颊收集口腔黏膜脱落细胞,学生的兴趣立即被激发。随后结合本系教师的研究方向跟学生介绍基因组DNA分型研究在阐明人体对疾病的易感性、毒物敏感或耐受性以及药物治疗的反应性上所起的重要作用,学生自然产生积极动手的意愿,想体验学有所用的乐趣,了解自己的基因分型及对某一物质的代谢特点,无形中使学生自觉地参与科研实验当中。

5综合评定实验课程成绩

第11篇

1.1实验教材教具的准备工作

选择与本校实验条件相匹配的实验项目及教材,是保证药物化学实验效果的前提条件。教材或实验讲义中应避免含糊不清的字眼或有歧义的实验流程,加强实验设计及规划,明确每次实验的知识点、操作技能点、实验目标与要求。编排好与理论内容衔接的实验进度,药物化学本科教学实验内容应向药物的质量控制、配伍禁忌、生产及储存保管等更贴近生活、符合工作岗位需求方面的内容倾斜,注重实验内容的实用性,确保实验项目对学生岗位胜任能力的提高有所帮助,真正实现理论与实践融合。重视多媒体、视频教学在实验讲解中的作用,在实验过程中那些比较复杂的装置和实验现象,如果单凭教师的讲解和示范,可能会耗费不少时间和精力而效果并不理想,采用多媒体及视频录像辅助教学,使实验讲授更加生动、形象,使学生感受直观,记忆深刻,学习效率提高而不良习惯、不规范性操作大大减少。

1.2实验仪器设备及耗材的准备工作

实验员对仪器要进行日常保养、常规检查,使用前对仪器进行调试,保持仪器的良好运行状态,不可用的仪器设备及时报废并重新申请购买;对药品、试剂及时盘点并按要求新鲜配制,确保其有效性和浓度的准确性;对实验环境中可能存在的危险隐患进行排查,确保实验室水、电、通风状况良好;实验员应提前准备实验,并随时在岗,对学生所需的部分实验耗材随时提供和补充。

1.3带教教师的教学观念的更新与转变

教师是实验教学的引导者、策划者和监督者,在实验教学中起着非常重要的作用。实验教学中发现,学生的实验态度很容易受到带教教师的影响,教师教学态度严谨与否将直接影响实验教学效果,教师应该充分认识到课堂教学态度的重要性,重视实验在职业素质养成中的重要作用,特别是对其思想品德、群体合作性、工作习惯、学习创造力的培养。

1.4带教教师预实验

实验开设前,带教教师应进行实验预试,利用相同的实验仪器设备、试剂、原料,在相同的实验条件下进行实验预试,可帮助教师明确实验的时间分配和安排、发现实验中可能出现的问题并找到解决的方法、预测实验应达到的目标结果、优化实验流程、设计产品的回收与利用的方法、归纳需讲解或讨论的主要问题等。如性质实验,用原料药和药品来做性质实验有很大的差异,限于药品管理制度,部分原料药的采购并不顺利,如果改用药品来做,应通过预实验估算药品和试剂的取用剂量、浓度,调整实验步骤和实验条件,以得到明显的实验结果。

1.5学生实验预习工作

学生对实验课的重视程度往往低于理论课,能主动预习实验的并不多,实验课中边看讲义边操作,做完实验再回头思考原理的现象较为普遍,从而使实验课教学达不到预期的目的和意义。实验开始前,学生应通过查找工具书掌握实验原理、实验目的、实验流程,对反应类型及反应中涉及的原料、试剂、中间产物、终产物的理化性质有充分的了解,对试剂的用法、用量有初步的估算,对实验中危险有害因素有所预见和对策,对实验中可能用到的仪器设备能熟练操作。药物化学实验中的制备实验,往往耗时比较长,且有些实验的仪器需要预干燥(如阿司匹林的制备),预习工作能有效减少实验耗时及错漏,提高实验效率和效果。在综合设计性实验中,则可先由教师提出实验题目及要求,以小组为单位自行制订设计实验方案,最后教师确认实验方案后开展实验。学生通过预习或设计,对实验有一定的思考,把学习真正变成创造性的活动,学会提出问题、分析问题和解决问题的科学方法,开拓思路,熟悉和体验研究过程,最终形成科学的思维。

2实验中

2.1带教教师加强实验过程的监控与管理

在实验过程中,加强实验过程指导,参与学生的实验讨论与分析,了解学生的实验思路,要求学生仔细观察,规范操作,对实验现象及结果如实记录,带教教师依据预先设计好的实验考评项目,在实验中给予评价,考查学生的实验态度、仪器使用和实验操作的正确性,提醒学生保持台面、地面的卫生整洁,促进其养成良好的工作习惯。实验课堂较理论课堂更利于师生的认识和交流,在实验带教中,教师应秉承理解平等、合作民主、肯定激励的原则开展实验指导工作,师生感情升温,学生学习兴趣、积极主动性增加,能进一步提高课堂教学的有效性。带教教师对实验过程的监控与管理,能帮助学生及时发现实验中出现的错漏,规范学生的操作行为,促进其良好职业习惯的养成。

2.2适时开展组间竞赛及观摩

学生在实验中表现为3种类型:低头族或懒惰型、认真但反复失败型、好又快型,教师监管的重点落在前面2型,除督促和指导外,可适时开展组间竞赛及观摩,学生们相互监督、检验实验步骤和阶段成果,对实验过程中出现的实验现象变化进行讨论分析,能有效调动学生的主观能动性,有助于实验的顺利推进。

2.3重视实验过程记录

部分学生的实验记录直接记录在实验讲义、教材空白处或小纸片上,记录凌乱不规范,言语含糊不清,小组的其他成员看不懂,直接影响实验报告的书写。引导学生重视实验过程的记录,规范记录内容(包括实验操作、资料来源、所用试剂、现象、后处理、结果的记录)及实验报告的书写,以能够依据实验报告实现实验的“重现”为目标要求。

2.4中间产物的鉴定

国内大多数院校的制备合成只是对终产物进行鉴定及分析处理,缺乏对中间产物的鉴定,一般由带教教师凭借以往经验判断指导下一步的操作。可借鉴巴黎第七大学的经验,开展校企合作,完善实验室条件,对反应条件控制和中间体鉴定的质量较好,经初步鉴定(薄层和熔点测定)之后的中间产物,通过测试中心,及时将红外和核磁图谱打谱提供给学生,更能有依据地指导其后继的实验,学生能充分体会药物制备的工艺流程,拓宽其知识领域,加强其责任感和自信心。

3实验后

3.1报告书写与批改

实验报告是传统的实验课的考核形式,是反映学生实验思路、实验过程、实验成果的重要书面材料,也是实验评价的主要依据。带教教师应督促学生需如实描述自己制备的产品特征、计算收率,以实验思路清晰、分析讨论合理得当为主要评价指标,而不单纯地注重产量与结果,在批阅时指出存在的不足或改进的方法并及时将实验报告返还给学生,培养学生对待科学的严谨态度,提高学生分析问题、解决问题、表达问题的能力。同时,带教教师应广泛、深入收集学生对实验项目的相关反馈信息,改进实验服务、优化实验流程,对实验细节及注意事项进行补充,集思广益,使实验方案更加完善。

3.2产品回收和利用

传统药物化学的实验以学生按部就班地完成教材要求的实验为主,对于学生实验合成出来的产品不够重视,学生辛苦制得的产品无人问津,没能得到充分的利用,即造成了资源和能源的浪费,同时也深深伤害了学生学习的积极性和工作热情。应引导学生把实验产品安全有效地应用到生活中,如阿司匹林,虽然实验室制备的阿司匹林卫生条件不能达到人体可以服用,但体外辅助用于治疗脚气、虫咬皮炎、花草养殖等均有一定的效果;不适合在生活中直接使用的实验产品,可由教师统一收集,纯化后用于性质实验或用作药剂、药理实验的药品原料;对于实验后产生的废弃液体集中回收、集中处理,学生在“三废”的处理中一方面应用了理论知识,同时还培养了环保意识。

4结语

第12篇

[关键词]医药无机化学开放性实验探索与实践

为了培养学生的创新实践能力,推动素质教育的深入开展,我校鼓励教师利用现有的师资、仪器设备等资源,以生动、有趣、创新的项目,吸引学生参加开放性实验。

针对我校的专业设计特点,作者尝试将“药用氢氧化铝悬浊液的制备和检验”引入开放性实验,取得了很好的效果。通过实践研究,探索出开展特色开放性实验的一些方法和措施。

一、突破传统实验教材的束缚,结合学生的专业特点,开放实验项目

与生产、生活及学生的专业相结合,可增强开放性实验项目的趣味性、新颖性、实践性和创造性,有利于提高学生的观察能力、思维能力、实验研究能力以及解决问题的能力等。为了寻找合适的实验项目,我们鼓动学生一方面广泛查阅资料,另一方面仔细留意平时接触到的与药品有关的一些无机化合物。最终选定“药用氢氧化铝悬浊液的制备和检验”。这个实验项目很适合本校专业特点,具有很强的实用性。氢氧化铝是简单无机化合物,其制备方法和化学性质学生都比较熟悉,但用于胃药的氢氧化铝要求是胶状的悬浊液,药品与工业品的质量标准有很大的不同,如何制备符合药用的产品,很值得学生通过实验去探索。

二、指导学生广泛查阅资料,设计多种实验方案,做好预习

查阅资料可提高学生提出、分析、解决问题和寻找知识的能力,同时也可促使学生掌握利用图书馆和计算机网络查阅专业文献的方法和技巧。通过查阅资料可设计多种实验方案,能够训练学生的创新思维,也为学生能在同一实验中体验独创性,增强开放性实验的多样性和研究性。由于有关药用氢氧化铝制备的文献都是专利,在我校图书馆无从查取时,指导教师建议翻阅一些无机化学教材,了解了普通氢氧化铝的制备方法,然后再根据此药品的特征是胶体,查阅相关胶体制备、胶体提纯及药品检验等书籍,学生们最后设计了四种药用氢氧化铝的制备方案及其相应的提纯及杂质检验方案,并做好了预习报告及其它实验准备工作。

三、鼓励学生自主选择和配制药品

药品的选择和配制是独立完成化学实验的第一步,也是实验成败的关键步骤之一。因此,我们要求学生必须学会自主选择和配制各种浓度的试剂。通过掌握溶液配制的各个环节及试剂保存、标签制作等实验技巧,让学生全面掌握了实验的全过程,提高化学实验的综合素质,养成严谨的科学作风,懂得爱惜药品,还让他们学会用实践探索的方法追求科学真理。在此次实验中,学生熟悉了电子天平、恒温磁力搅拌器等仪器的使用,了解了加速固体溶解的各种措施,掌握了不同精确浓度的溶液的配制方法,并经过多次实验尝试摸索出了各反应试剂的恰当浓度。

四、鼓励学生采用不同的实验手段,尝试不同的实验仪器

在实际科学研究中,我们常因受具体的实验资源的限制,需选择不同的实验仪器和不同的实验手段,或需根据具体的实验要求对实验仪器进行改造。训练学生在同一实验中,采用不同的实验手段,使用不同的实验仪器,可让其掌握不同仪器的使用方法,了解它们的优劣之处,能根据具体的实验情况,充分利用手头的资源进行科学实验研究。在此次实验中,为了达到在碱液逐滴加入时反应液保持在约60℃下被充分搅拌的实验要求,一些实验小组使用恒温电动搅拌器;一些用恒温水浴锅和玻璃棒;另一些则采用最简陋的装置,使用盛水的大烧杯、电炉和玻璃棒,教师指导学生将采用不同实验手段制得的产品进行比较,评出此实验的最佳使用仪器及其最佳工作状态。

五、引导学生正确的实验心理,制造快乐的实验气氛

学生在进行探索性的开放性实验时,由于没有成熟的实验方案可依照,没有教师的详细讲解,自身的理论知识和实验经验不足等因素,会遇到比平时实验更多的困惑,甚至会出现实验彻底失败的情况,常缺乏对实验失败的心理准备,所以指导教师需及时进行心理引导,引导学生用“塞翁失马,焉知祸福”的辨证思想从看似失败的实验得出一些宝贵的经验或异常的发现,培养他们坚忍不拔的科学探索精神,鼓励学生将消极情绪转移到积极的探索热情中去。实验成功时,教师要“趁火打劫”将他们暂时的喜悦转化为对该学科及该学科实验的浓厚兴趣。指导教师引导学生正确的实验心理,是全体学生快乐地进行开放性实验的保障。

六、引入团结协作机制和竞赛机制

在开放性实验中,适当地引入一些竞赛机制,如小组竞赛、个人竞赛等方式,设计一些竞赛内容,包括实验操作、实验设计、产品质量、创新思维等,能大大地激发学生的实验热情。小组竞赛的方式既能培养学生的独立操作能力,又能培养他们的团结协作精神;个人竞赛的方式能充分施展学生的个人聪明才智,使每一位学生都能在开放性实验中找到表现的机会,同时还能培养学生互相欣赏的习惯。在本次实验中,为了能在小组竞赛中取胜,同学们自主选出小组长统筹工作,进行成员分工协作,没有出现平时实验的一人动手其他人袖手旁观的现象,还涌现出几个实验做得特别十分出色的学生。

七、组织召开实验总结会议

认真做好实验总结工作是完满完成科学实验研究的必需环节。在这次实验结束后,每个小组先内部进行讨论,总结本次实验中的成败,对实验结果进行自我评价,标出自身的特色,提出新的实验构想,然后在实验总结会议上进行汇报讨论,最后教师对本次实验进行总结和评价,提出新的期望,或提出下一步实验构想。还指导学生按照研究论文的标准做开放性实验报告,内容侧重于实验的设计、问题分析、实验方法、数据分析、实验结论、小组讨论、新的实验设想等。通过实验总结会议,学生提升了对实验的认识。

八、调节师生的主被动教学关系

第13篇

关键词:群众文化;文化馆;合唱 排练

随着经济社会的发展,人民群众的文化需求日益增长,保障好人民群众基本文化权益成了我们群众文化人的基本要求。然而传统培训方式已不能满足大众的审美要求了,科技时代的到来让大众有了更多的学习和欣赏的机会;随便一搜索,各个名家都把自己的上课教学视频上传至网上,这对我们直接和群众面对面教学的群文老师来说既是一个学习的机会同时也是挑战,如果你上课的方式方法,学生觉得不好甚至不对,那你就会面临淘汰的尴尬境地。

在群文辅导的序列里,合唱的教学又占有很大的一个比重,不管是哪个年龄阶层都喜欢音乐、喜欢唱歌。来文化馆活动的群众有一半左右都是来学习声乐的,而在文化馆的声乐培训中按参加人数又分为单人、小组、集体等多种方式。我觉得单人及小组都不具代表性和实用性,我主要以集体合唱形式为主要研究讨论对象。

首先应该按照性别、声音条件选拔团员,可以通过模唱和小段演唱等方式进行选拔,根据声音条件划分声部,通常为四个声部,男高、男低、女高、女低声部。四个声部基本比例是1:1:1:1。然后高音部再加10%,低音部减10%。如40个群众的合唱队,高音部加4个,低音部减4个,这样的声部是最平衡的。

接下来我主要介绍一些我的训练方法及评价标准,我一般先练呼吸。歌唱艺术由四部分构成:气、声、字、腔。吸气要适中,该多就多,该少就少,具体地感觉到,吸气象闻花,就是很好的比喻,吐气象是血压水银柱慢慢下降,急吐气,象秤砣掉下来。开始用“S”练吐气,分匀吐、急吐、停顿等。这个练习可以让学生找到保持气息的感觉。而且,有一个人气不稳,就会出现“咝咝”声,便于纠正。在放松的基础上,肩不动才是好的,因为这样气肯定是往下吸的 接下来就是起声练习,有两种,一种是结合音乐进行,一种是不结合音乐进行。主张两种同时进行。无音乐的起声练习:例如哼鸣“ng”,象回答人的话,不保持一定的音高。这种练习好处是它打开声音而不受声音高低的限制。再是,找到气息有比例地通过声带发音的感觉。如同拉提琴弓子碰弦,弓压着弦,声音难听,只沾一点弓毛,声音又太飘。只有通过这个练习,才可以找到正确的比例。

开始时,一切都要中等。力度、音高、气息、不强不弱、不高不低、自然地开始。经过一段时间,同学们们找到最自然的感觉后,在无乐音哼鸣保持的气息状态时,他张口的有乐音的声音比例就对了(一个合唱队在演出以前,也应该作这个练习)。

起声练习:我们一般是由哼鸣到母音“吗、呜、衣”进行训练的。刚唱哼鸣时,要让孩子不断地找,找到一个最好的地方,延长它,让他记着这个感觉。当哼鸣很好的时候,改唱母音“吗”。这个音张开时,有个标准,下牙别看到就是对的,这时声音就全打开了。

起声练完后,可唱各种练习曲,但不要把它当成例行公事。这一方面指挥的选材很重要,再有音色模仿也是很要紧的。同学们心中有一个美好的声音,在合唱队里又听到合于心中的声音,逐渐去靠,这样就形成一个统一优美的音色,当然,这是在正确的呼吸起声的前提下进行的。

好的合唱团,它的标准是演唱作品风格、演唱技巧、演唱形式的多样性。

1.正确的演唱姿式和统一的发声状态。这就是松弛、自然。把不该紧张的部位全部放松,该紧张的部位要支撑住。2.要有正确的母音唱法。“阿、衣、埃、欧、乌”是非常重要的母音,因为你的音色,很大程度上取决于母音的唱法。3.不管声部有多少,都需要圆润、丰满的共鸣位置,特别是上部的共鸣位置。4.做到相应力度变化的幅度。我们这个合唱团不是凭声大取胜,而是靠变化。5.要有调配各种音色的能力。“阿”母音是一种音色,“衣”母音是一种音色,“乌”母音是另外一种音色,要随着字的变化而变化音色。6.有清晰音乐化的语言。在歌曲中的语言,是不能离开音乐的。音乐有时要求语言夸张,有时缩小,有时虚,有时实,让它具有语言的色彩的旋律线条,这样的语言才是有价值的。7.良好的音准和节奏。我主张合唱的最基本训练要从无伴奏合唱开始,从多声部开始,从感觉入手。用正规美声方法训练的群众合唱,音域更宽阔、声部更和谐,音质和旋律的高度统一能达到一种辉煌和美妙的境界,深厚的文化底蕴作为扎实的基础,基础训练和美育教育做得扎实。

业余的团队,专业的水平,这绝对做得到,只有艺术修养一步一步地提高,艺术人才才会用之不竭。

群众训练中,要注意使群众会用假声唱高八度,即掌握真声与假声两种方法。歌唱是气、声、字、腔、情组成的。气、声、字、腔是手段,情是目的。

一个好的合唱团要做到合唱技巧的多样性,合唱风格的多样性,合唱表演形式的多样性。美丽的音色是学生们自己寻找出来的,他们心中有一个美好的声音,在合唱队里又听到合于心中的声音,逐渐去靠,这样就形成一个统一优美的音色,真正代表一个国家综合音乐实力的是合唱团和交响乐团。

参考文献:

[1]刘波.合唱艺术概论[M].中国水利水电出版社,2009,7.

[2]石一冰.中国当代大型合唱创作[M].西南师大出版社,2010,8.

第14篇

上海光源:照亮中国前沿科技的希望之光

上海光源是我国设计建造的第一台第三代同步辐射装置,其性能位居国际前列,也是我国迄今建成并运行的规模最大和用户最多的大科学装置与多学科研究平台。它坐落在浦东新区张江高科技园区,犹如巨大的“超级X光机”,为科学家们照亮“看不见”的微观世界。

走进上海光源内部,映入眼帘的是一个硕大的圆形装置,装置外侧分布着一个个用户实验站。上海光源的核心装备储存环是一台环形加速器,能量为3.5GeV的电子束以接近光的速度在其周长为432米的真空管道中飞行,电子束在弯转磁铁和特殊插入件磁铁中拐弯或扭摆运动并放射出高强度电磁波。这些电磁波被“条分缕析”成从红外到硬X射线等不同波长的、高品质的同步辐射光,并高效地传送到实验站的样品上。这些光可以看得到细胞的结构、生物大分子的结构、材料的空间结构及电子结构与磁结构等等。它的亮度是常规X光机的上百亿倍,可使人们能够在原子和分子尺度上细致观察物质的微观世界。

作为国家大科学平台,上海光源在科学界和工业界有着广泛的应用价值,可用于生命科学等多学科的前沿基础研究,以及微电子、医药、石等高技术的开发研究。

开放共享,聚焦国家科学目标

截至2016年6月,上海光源首批7条光束线站共开机提供近21万小时用户实验机时,支持的课题近8000个,来自400家单位(高校、科研院所、医院和产业部门)的2000个研究组的14000多名用户在这里进行了实验,已2600余篇,包括《科学》、《自然》、《细胞》等国际顶级刊物论文54篇,取得了丰硕的成果。例如,中国科学院大连化学物理研究所包信和院士团队借助上海光源探索出天然气直接转化利用的高效方法,被德国巴斯夫集团副总裁穆勒评价为一项“即将改变世界”的新技术,入选2014年“中国十大科技进展新闻”与2014年“中国科学十大进展”;清华大学医学院颜宁教授研究组借助这里的光揭示了葡萄糖转运蛋白工作机理,成为世界上第一个解析出人源葡萄糖转运蛋白GLUT1三维晶体结构的科学家,该成果被美国科学院院士、膜转运蛋白研究专家罗纳德・魁百克(Ronald Kaback)称作“50年以来的一项重大成就”,入选2014年“中国十大科技进展新闻”;北京大学化学与分子工程学院李彦教授课题组借助上海光源,发现了单壁碳纳米管的手性选择性生长机制,有助于解决单壁碳纳米管的结构可控生长这一困扰学界已久的难题,在碳纳米材料研究领域取得了“世界级成果”。中科院物理研究所丁洪研究员利用上海光源“梦之线”,成功发现了隐藏了80余年的“幽灵粒子”―外尔费米子,入选欧洲2015年《物理世界》“十大突破”。最近,高福院士研究团队关于埃博拉病毒的研究文章《埃博拉病毒糖蛋白结合内吞体受体NPC1的分子机制》又在国际权威学术期刊上发表,为抗病毒药物的设计提供了新靶点。上海光源为助力解决紧急公共卫生事件发挥了重要作用。

第15篇

早期的研究中以植物内生菌为题报道的绝大部分都是非豆科植物根系内分离到的固氮根瘤菌Frankia属细菌,宿主植物主要有四川桤木(Alnuscermastogyne)、木麻黄(Casuarinasp)、沙棘(Hippophaesp.)、赤场(Alnussp.)、杨梅(Myricasp.)和胡颓子(Elaeagnussp.)等。此外还有百合科(Liliaceae)百合(Liliumsp.)细胞中的内生菌研究。篇名中第一次出现内生细菌的原著论文是1996年中国农业大学刘云霞等关于水稻内生细菌巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)在水稻内分布的研究[5],以及吴加志等关于Enterobacter,Pseudomonas和Bacillus三属植物内生细菌在植物病害生物防治潜力方面的研究[6]。受国外植物内生细菌研究的影响,作为植物病害的生防因子,我国棉花、水稻、马铃薯等作物的内生细菌首先受到了关注。我国首次正面研究内生真菌的是已故南京农业大学终身教授李扬汉关于麦田有毒杂草毒麦(Loliumtemulentum)中的内生真菌的观察[4],此后我国内生真菌的研究沉寂了约10年。邱德有等关于红豆杉内生真菌的先驱性研究开启我国药用植物内生真菌研究的火热时代[3,7-9]。目前,关于药物开发指向的植物内生微生物及其所产生理活性物质研究,在我国遍及以药用植物和农用植物为主的数十科野生植物和农作物,连年产出百余篇原著论文和十余篇文献综述(图1)。按现在的趋势,我国年度发表植物内生真菌相关原著论文将很快会超过两百,研究的热潮有增无减,成为植物内生微生物研究中最活跃的领域。植物内生真菌的另一个重要内容——禾本科植物麦角类内生真菌的研究则到甘肃草原生态研究所南志标从新西兰留学回来后才真正兴起。南志标先生回国后在甘肃省自然科学基金和国家人事部归国留学人员科研启动资金的资助下,利用执行联合国粮食计划署2817项目咨询任务时从新疆阿勒泰地区采集到的野生植物样品,首次检测到我国产布顿大麦草(Hordeumbugdanii)中含有内生真菌,并指出了内生真菌的植株能促使宿主植物总生物量、干物质产量、根重以及分蘖数均有所增加。同时也发现,甘肃省的中华羊茅、紫羊茅和部分雀麦属植物中不同程度的含有内生菌[10-11]。同时,在美国牧草种子公司的资助下,新疆草原研究所的李宝军等利用新疆种质资源库的11种牧草种子进行了内生真菌的检测,发现醉马草种子中含有内生真菌[12]。进入21世纪后,关于禾本科植物内生菌的研究有兰州大学的南志标/李春杰课题组、南开大学的高玉葆/任安芝课题组以及南京农业大学的王志伟/纪燕玲课题组等开展持续性的研究。

2植物内生微生物研究的基本特点

首先应该指出,国际国内植物内生微生物研究最大的特点是其范围之大、涉及微生物的种类之多样、功能之繁杂、潜力之广阔。据现行学术界通用的概念和范畴,只要是有机会在植物体内出现的微生物,几乎无所不包含在植物内生微生物的范畴之内[13-15]。这个特征决定了植物内生微生物的研究领域是广阔的,所涉及的学科除生物科学类各基础学科外,还有农学和林学类各基础学科、药物化学、医学、生物工程、食品保藏与加工等多方面的学科。因此,植物内生微生物的研究适合多领域共同协作,在视角和概念运用等方面出现多元化也是很自然的。第二,植物内生微生物基本功能是多层次的。最基本的层次是微生物本身的显。这种功能以微生物的分离物为基础、在人工培养时即得以表达,可通过人工培养以及人工发酵进行研究、挖掘和改良,我国这方面的研究报告最多[16-18]。第二层次是微生物和宿主植物形成共生体(Symbiota)所表现出来的功能。就像绝大多数产毒素的冷季型禾本科植物与其Epichloae类内生真菌的共生体那样,这种毒素的生产和积累的功能不是植物或微生物单独所具有的,或者单独能达到的强度和高度,只有通过宿主植物和内生微生物形成共生体后才体现出来[19-21]。第三层次是内生微生物/宿主植物共生体在不同环境中所表达出来的不同功能或不同程度。上述产毒Epichloae类内生真菌和其宿主植物的共生体也不是在任何时候、任何环境中都能生产和积累毒素,在某种特定的环境条件下生产毒素(多),在另外的条件下则少生产或根本不生产毒素[19,22]。植物生长环境直接介入微生物和宿主植物共生体的生物学特性的表达。这一现象十分符合植物和微生物相互作用的基本规律,可能对利用植物内生微生物的生理活性物质进行生物制药研究和开发的科研人员也会有积极的启发。第三,植物内生微生物给人类带来的影响不全是有益的,有时也会出现有害的一面。从文献的描述来看,这一点在我国目前仅在少数研究中引起了注意。黑麦草内生真菌、苇状羊茅内生真菌、疯草内生真菌等该宿主植物带来的毒素生产和积累则是最突出的例子。无论是产毒的禾本科植物内生真菌还是疯草内生真菌,已经被人们发现的这些有害事例已经给社会造成了巨大的损失[19,23]。另外,虽然没有出现鹅观草致毒的报道,但从其中的内生真菌中也检测到了一些毒素生产基因(王志伟等,未发表)。因此,我们有必要对植物内生微生物给人类带来有害影响也给以足够的关注。同样,我们固然可以期望植物内生微生物给宿主植物带来或加强抗菌作用(Antagonism)、化感作用(Allelopathy)等抑制其它生物生长和发育的功能,在植物抗病、抑制杂草等方面起到一定的正面作用。但另一方面,这些作用是否会导致区域内生物多样性的降低[24-25],产生新的生态问题?这些都需要今后去认真评价。第四,植物内生微生物的功能一部分可通过生物学/生物化学的特征表现出来,另有一部分功能必须通过生态学的方法才能加以研究和利用。新西兰在飞机场及其周边大规模种植产毒素Epichloae类内生真菌和其宿主植物共生体,以此驱避在机场聚集的鸟类(JohnCuradus,私人通信)。这是通过生态学的方法对植物内生微生物的功能加以利用的一个代表性事例。在我国,利用植物内生微生物进行植物病虫害的生物防治也是这类事例中的典型[25-27]。在这些情况下,内生微生物和其宿主植物的共生体特征的稳定表达就十分重要。一般来说,植物内生微生物作为药用微生物利用时,微生物本身相对重要一些,而作为农用资源或环境修复手段加以利用时,共生体的特征则往往更加重要。

3我植物内生微生物研究的发展和特点

进入21世纪,特别是近10年来,我国植物内生微生物的研究发展迅猛。据最保守统计,在我国发行杂志上由我国科研人员发表的植物内生微生物的论文(篇名中含有“内生菌”、“内生细菌”或“内生真菌”字样的论文)在2008年以后每年都超过200篇,2013年论文总数已逼近300(图1)。考虑篇名中没有体现出来的论文以及在国外发表的论文,我国科研人员近年来发表的植物内生微生物研究的论文大约每年可达400篇以上。研究领域也全面开花,基本形成了4大板块、24个分支的局面(表1)。至此,我国已形成了一支队伍庞大、成果丰硕的科研力量,在国际植物内生微生物研究中占有十分显要的地位。从整体趋势来看,我国植物内生微生物研究的特点可概括为“四多四少”。资源探索多、分离培养多、活性检测和生物功能研究多,基础性前期工作多;方法研究少、涉及林木少、与宿主的关联少、实际应用少。特别是以药物开发为目的的资源探索性研究报告最多,以抗菌、抗肿瘤等指标为主的药物开发指向的论文大量出现,形成了我国植物内生微生物研究中最耀眼的亮点[17,28-29]。植物内生微生物研究以生理活性检测以及活性物质探索为主要范式(Paradigm)之一,思路清晰易懂、方法简单、实施容易,是研究生训练的好材料。关注我国植物内生微生物论文数量的上升时机,也不难发现其上升趋势和研究生毕业数量的上升基本同步(图1)。从论文数量整体来看,从20世纪末开始我国科研人员在本国的科学杂志上(中国学术期刊网络出版总库收录部分,1979-2013年),植物内生微生物的研究有了飞速的发展。在21世纪的第一个10年中,我国关于植物内生微生物研究的突飞猛进,论文数量从2000年的14篇增加到2010年的257篇,翻了18.4倍(图1);研究对象也从Frankia等非共生固氮根瘤菌为主、加上几个关于红豆杉内的紫杉醇生产菌以及冷季型禾本科植物中的麦角菌类真菌等零星报道,发展到包括草本、木本、单子叶、双子叶以及蕨类等数十科近百属植物中的微生物;研究方向也增加到包括医药、农业、环境、食品等多个领域(表1)。最近几年来,植物内生微生物相关的论文数量继续增加、研究范围继续扩大,形成了我国微生物学研究中发展最快、研究人员增长和人才积累最快、研究范围扩大最快的领域。在这个领域中,显示各种生理活性、具有潜在的药物开发价值的植物内生真菌以及它们所生产的生理活性物质不断出现,具有抗病虫害活性的内生微生物菌株也大量积累,新的微生物物种被相继提出,并不断开发出重金属抗性增强、难降解化合物的分解等新的应用功能。同时,通过参与植物内生微生物研究而得到基本科学训练的年轻学者也大量进入社会,我国植物内生微生物的研究蕴含着巨大的发展潜力。但是,我国植物微生物研究发展不平衡。在我国的期刊上发表的研究报告主要集中在医药方向和农业方向,尤其是以生物医药开发为目标的药用植物内生微生物的论文数量尤为突出[17,28-29]。而在大尺度生态学中十分重要的天然林木以及草原野草中的内生微生物则报道相对较少[12,30-33]。在研究程度上也存在着“初步研究多、深入追究少”的特点。在生物活性和活性物质研究方面,分离和初步鉴定多、周密的分类鉴定少,活性菌株的初级筛选多、达到或接近可应用水平的筛选少,活性检测和物质初步提纯多、化合物纯化与鉴定少,发展到后期应用的事例则寥寥无几,有关生理活性物质生产的基因及其调控的研究则更少[17,29]。在生态学研究方面,也存在微生物的群落结构、生态分布、生活史研究、培养条件的优化等都比较少的倾向[33-36]。此外,微生物的分离技术、培养技术、微生物的消除技术、接种技术等开发还相对薄弱。考虑这些内生微生物的农业应用,能将植物内生微生物进行工具化的上述操作技术也有待于今后进一步开发。因此,我国的植物内生微生物研究的质量进一步提高、应用面继续扩大、实用性大幅度增加的空间依然很大。

4我植物内生微生物研究的成

4.1医药指向的研究

1993年,Strobel等发表了关于红豆杉内生真菌合成紫杉醇这一发现,在国际上形成了药用植物内生微生物开发的范式。受此范式影响,我国医药指向的植物内生微生物研究以药用植物为材料居多,尤以红豆杉类植物、红树类植物、鬼臼类植物、石斛等兰科植物以及银杏等植物较为常见。红豆杉属(Taxus)植物主要有短叶红豆杉(Taxusbrevifolia)、红豆杉(T.wallachiana)、南方红豆杉(T.chinensisvar.mairei)、云南红豆杉(T.yunnanensis)、东北红豆杉(T.suspidata)等,我国微生物学工作者从中分离得到了紫杉霉属(Taxomyces)、镰孢霉属(Fusarium)、链格孢属(Alternaria)、拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)、曲霉属(Aspergillus)等植物内生真菌和内生细菌。从这些微生物中又分别检测到了抗肿瘤、抗氧化、抗动物病原物、抗病原媒介物、抑制特定酶活性等生物活性,分离到了生物碱类、苯丙素、萜类、醌类、脂类、酮类、酚类、有机酸类、甾体类等活性化合物及其衍生物,其中关于紫杉醇生产的研究报告最多[17,28-29,37-38]。常用的红树类植物主要包括生长在包括港澳地区在内的华南沿海的红海榄(Rhizophorastylosa)、秋茄(Kandeliacandel)、木榄(Bruguieragymnorrhiza)、桐花树(Aegicerascorniculatum)、白骨壤(Auicenniamarina)、海漆(Excoecariaagallocha)等。我国微生物学工作者从中分离得到了链格孢属(Alternaria)、曲霉属(Aspergillus)、芽枝霉属(Cladosporium)、镰孢霉属(Fusarium)、拟青霉属(Paecelomyces)、拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)、青霉(Penicillium)、茎点霉(Phoma)、叶点霉(Phyllosticta)、木霉(Trichoderma)、芽孢杆菌属(Bacillus)等植物内生真菌和内生细菌[39-41]。从这些微生物中又分别检测到了抗菌、抗肿瘤、抗氧化等活性,分离到了肽类、多糖类、尿囊素、异香豆素等活性化合物[37,40-42]。小柴科的桃儿七(Sinopodophyllumhexandrum)、八角莲(Dysasmaversipellis)、南方山荷叶(Diphylleiasinensia)等鬼臼类(Podophylloideae)植物内生微生物中有些菌株能合成具有抗肿瘤活性的鬼臼毒素(Podophyllotoxin);银杏(Ginkgobiloba)的内生微生物中有些具有明显的抗氧化作用;夹竹桃科的长春花(Catharanthusroseus)的内生微生物中,镰孢霉属(Fusarium)真菌等有些能合成具有明显的抗癌作用的长春新碱(Vincristine);天麻(Gastrodiaelata)、石斛类植物(Dendrobiumspp.)等兰科(Orchidaceae)植物中的密环菌属(Armillaria)、角担菌属(Ceratobasidium)、皮伞菌属(Marasmius)、镰孢霉属(Fusarium)、丝核菌属(Rhizoctonia)等内生真菌也生产多种生理活性物质,获得了高度的关注[17,29,37]。关于药用植物的内生微生物及其药物指向的生理活性物质的研究在我国如火如荼,从各个角度总结出来的综述也层出不穷[9,37,43-44],在此不一一赘述。但是王剑文,谭仁祥等提出的利用内生菌寡糖诱导黄花蒿(Artemisiaannua)发根(Hairyroot)合成青蒿素(Artemisinin)的研究提示了植物内生微生物利用的一个新方向[45],提示了植物内生微生物的作用并非一定要以微生物为主的思路,唤起我们对内生菌和宿主两者的相互作用的关注,值得借鉴。

4.2涉农的植物内生微生物研究