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1.1课程设计理念
结合学生情况、教学资源等实际,课程设计上力求达到可操作性、科学性和规范性。以职业岗位需要的知识技能为课程设计的依据,按照企业实际药物分离纯化生产过程进行教学,依次讲授基本原理、萃取技术、蒸馏技术、色谱分离技术、膜分离技术、固液分离技术、固相析出技术、干燥技术和电泳技术。合理的教学内容是实现教学目标的保证,药物分离与纯化技术课程涉及一些工程计算等工程性比较强的内容,学生可以把这些知识作为兴趣课后学习,而在课堂上要精选分离纯化基础原理、技术等教学内容,以“必需、够用”为原则,并且适当引入新技术,拓宽学生的视野。减少知识的抽象性,多采用实物、模型、多媒体等直观教学的形式,探索现场教学模式,提高教学效果。要为学生学习和掌握技能奠定必要、足够的理论基础,同时注意理论知识的把握程度,不一味强调理论知识的重要性和完整性,在淡化理论的同时根据实际工作需求培养学生的实践技能。
1.2积极引导启发鼓励
学生认识不到课程的重要性主要是因为没有明确的职业规划,对未来职业的具体工作过程不了解,意识不到课程内容在以后工作中的作用。适当给学生介绍药品生产工作岗位的具体任务流程,同时建立生产工艺技术与质量控制的概念,让学生认识到药物分离与纯化技术在整个制药过程中的关键性地位。在传授知识的同时还要注重培养学生良好的学习习惯,利用课后时间与学生接触,多去理解学生的感受,给予他们积极的鼓励和建议。
1.3合理导入适当拓展
上好课的前提是备好课,不仅要选用合适的教材,还要提前了解学生相关知识基础和理解接受能力,在课堂教学中要随时观察学生反应,以合理的速度引导学习,顺利完成教学任务。绪论作为教学的开始,是该课程的第一堂课,其教学效果不仅直接影响到教师后续的教学,也影响到学生对该课程的学习。绪论中对整个课程的导入很关键,以后讲授每个章节时对章节的导入也很重要,良好的导入能激发学生的兴趣,改善教学效果。与飞速发展的科学技术相比,教材的内容总是滞后的,教学内容不能局限于教材。教师要关注最近研究进展,把学科发展前沿的技术介绍给学生。还可以自己的科研经验作为教学素材,让学生了解科学的研究方法和过程。例如薄层色谱是实验室广泛应用的分离纯化方法,其原理、操作在课本中都会有详细的介绍,但在实际科研过程中会遇到很多问题,而这些问题的解决方法是在课本里面学不到的,教师可以把这些经验归纳出来,传授给学生。另外还要补充一些GMP的相关知识,从整体上介绍药物从研发到制成成品的过程,让学生有一个整体的认识。
1.4方法多样合理搭配
本课程理论深奥抽象,与日常生活关系不大,在教学中如果仅用语言和板书进行讲述,缺乏形象直观的展示,学生会对很多知识点理解困难,对学习失去兴趣。多媒体课件可以展示各种图片、动画、影像资料,比传统教学方式更为直观。它能使复杂、抽象的理论简单化、形象化,还能解决实验条件不足的问题,开阔学生眼界、拓宽知识面。由于教学资源的限制,实验室条件很难跟上先进仪器设备的发展,也不可能具备所有的制药机械,借助多媒体可以将新技术、新设备直观的展示给学生,展示完整的工艺流程,加深印象。但多媒体包含知识量大,授课速度快,学生注意力容易分散,所以多媒体不能代替传统教学方法。教师在用多媒体授课的同时用板书将知识点进行归纳,适当提问,有利于教师和学生之间的互动交流,控制授课节奏,给学生留出消化和吸收知识的时间。教学方式有很多种,要合理搭配,取长补短。
1.5适当举例激发兴趣
教材编写通常采用的是学术用语,如果整节课都进行原理性知识的讲解,很多学生会感到迷茫,课堂气氛会陷入枯燥、沉闷的状态。应该适当调整方式,联系日常生活、生产和科研,增强课堂学习的趣味性、实用性及先进性。这样不仅能够加深学生对相关知识的理解,为课堂教学增加活跃的气氛,也让学生认识到课程的重要性,激发学习积极性。在讲授每章节的内容时,为减少学生对新知识的陌生感,激发其求知欲,可以将教学内容与实际生活中的一些情景结合起来,将抽象的知识点变成学生感兴趣的内容。例如在讲授膜分离时,让学生看到实验室最常见也最简单的滤纸过滤;在环境保护方面,让学生了解如何用液膜法处理废水;为学生介绍在进行海水淡化时用到的电渗析技术;也给学生介绍海带(生物膜)富集碘的原因。
1.6重视实验校企结合
药物分离与纯化技术是一门实践性很强的学科,学生要在实训实践中学习并掌握相关的知识与技能。但目前受实训学时和条件的限制,实验内容的安排多为验证性实验。学生只要按照教师给出的步骤按部就班的操作,无需思考就能得到结果,这种实训模式不利于学生培养解决实际问题的职业能力。在开展实训之前要鼓励学生自己查阅文献资料,设计实验过程,验证理论知识,提高学生实际动手能力和分析问题、解决问题及独立工作的能力。近年来新技术、新设备不断涌现,迅速渗透到生产中的各个领域。除了在课堂上给学生介绍企业岗位职责要求和最新的分离纯化技术信息之外,教师还应与企业技术人员密切合作,组织学生参观药品生产企业,让学生参与药品生产中遇到的实际问题,了解书本和实际生产上的差距,弥补书本知识的局限性,开拓学生眼界。
1.7过程考核发挥导向作用
传统的考核结果往往只考虑期末卷面成绩,这样不利于调动学生的积极性,很容易忽略学生在平时课堂中的表现和创新能力的培养。本课程的考核方式为:学生期末总成绩(百分制)=期末考试卷面成绩(50%)+课堂出勤及回答问题表现(20%)+小论文撰写(10%)+实训操作(20%)。考核方式从四个方面进行综合测评,不仅重视结果,更重视过程。小论文的撰写要求学生选择自己感兴趣的一种分离纯化技术,查阅文献资料,设计一个具体的方案,将这种技术应用到实际的生产中。另外要求学生对课程有所反馈,提出自己的意见和建议。
2小结
关键词:门式钢架; 基础;节点; 支撑
中图分类号:TU391文献标识码: A
引言
从传统意义上来说,轻质钢结构都是一些小角钢和圆钢组成的钢架或小型或小跨度屋架结构,一般是用作仓库或小型的厂房。随着新型钢材的出现,相继出现了冷弯薄壁型钢和彩色压型钢板,这使得轻型钢结构发生了根本性的变革。这种新型的钢材不仅具有传统钢结构的优势,对于轻的优势很是明显,具体优势表现在:造型新颖,即外观造型轻巧美观,对于建筑的表现力强,对于一些单多层工业、民用建筑和大中小跨度尤为适合,同时可以配合间距柱网,使得布置更加灵活;劳动强度比较轻,即在施工时可以使用小型机吊装,这样降低了劳动强度,减少了施工时间;构件轻,即通过设计后,这种高强度钢材承受相同重量时截面积小,用钢量相对较低;恒荷载较轻,即由于钢材较轻,所以恒载荷和地震作用减少明显,同时对地基的要求也较低。
此外,轻型钢结构符合环保和可持续发展的要求,还可以代替砖石和木材结构。但是轻型钢材是一种技术新、科技含量高的材料,所以对于施工和设计人员的要求就相对较高,还要进行一些专业的培训。这样一来,在生产线的建立上就会投入很大。此外,这种刚才还需要防火和防腐的处理。
大概在20世纪初期才开始形成装配式轻质钢房屋体系,当时主要应用于车库的建设。到了20年代,定型化生产的厂房开始出现在人民的视野。在二战期间,轻质钢房屋的建设如喷井之势飞速发展,那是多用于军事飞机库的建设。二战结束后,面临着重建的问题,轻质钢房屋需求量更大,这进一步的刺激了轻质钢房屋的发展。到40年代时,门式钢结构开始出现,60年代得到了大批量的应用。就目前来讲,一些发达国家也是使用轻质钢结构进行建设。美国在门式钢架上的设计不仅在理论上,而且在制造工艺上都比较先进。
2.门式钢架房屋机构存在的问题
2.1 屋面活荷载取值
根据2008年《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》的规定:在使用压型钢板轻型房屋时,按照水平投影的面积来算,在屋内的竖向均布活载的标准值应为0.5kN/m2。但是并不是所有都是这个要求,当钢架构件的受荷水平投影的面积是60m2时,竖向均布活载的标准值为0.3kN/m2。对于载荷效应来说,必须符合以下原则:a、将雪载荷、积灰载荷或屋面均布载荷同时考虑,得到最大值;b、雪载荷和屋面均布载荷不能同时考虑,把两者比较选出最大值;c、当使用多台吊车时,应当符合《建筑结构荷载规范》的国家标准规定来执行;d、不能把地震作用和风载荷同时考虑;e、由施工或者检修带来的载荷不和屋面材料及檩条自重以外的其它荷载一块考虑。在应对各种载荷的计算时,应该把各种载荷按照载荷的组合原则进行计算,这样能够避免因重复计算带来的浪费问题。
2.2 斜梁设计时,计算长度取值的问题:
a、对于屋面坡度较小的情况,根据GB50018的规定,在钢架平面内计算其强度时,按照压弯构件计算。但是对斜梁轴力小的情况时,把钢架的计算长度近似为竖向支撑点间的距离。b、对于屋面坡度较大的情况,不论是在钢架的平面内还是在平面外,轴力的稳定性都不能被忽略;c、从原则上来讲,平面外计算长度一般是侧向支撑点间的距离。但是,钢梁的上下翼的边缘都会有约束,一般有以下约束:①屋面系杆的支撑系统对其的约束作用;②檩条和屋面板对上翼缘约束作用;③檩条和隅撑的共同作用对下翼边缘的约束。在计算时,我们一般把隅撑的设置作为钢梁平面外长度,并不是将檩条的间距作为钢梁平面外长度。然而,隅撑的位置设置又得根据钢梁平面外长度作为量度。然而有些设计师将钢梁的平面外长度定位3m,但是在制造的过程中却省去了隅撑位置,最终造成了整个设计具有安全隐患。
2.3 构件的挠度问题
根据门式钢架规程的规定,当钢架斜梁只用于支撑冷弯型钢檩条和压型钢板屋面时,则钢架构件的竖向挠度限制是L/180;对于有吊顶的构件,竖向挠度限制是L/240;对于有悬挂起重机的构件,竖向挠度限制取L/400。对于具有一定载荷并且跨度较大的轻型钢结构厂房的设计,挠度值将控制着构件的截面积的大小。很多的设计师在进行这方面的设计时,往往会忽略挠度对结构的控制,仅仅为了能够满足强度的设计做法是不对的。然而,在实际应用中,梁挠度的影响是非常大的,它不仅会影响到建筑物的正常使用,还会造成屋内积水,甚至出现漏水的情况,这些都会加大屋面的载荷,给整个结构带来很大的安全隐患。我们可以加设摇摆柱的方法来应对那些跨度大、挠度难控制的钢架,这样做可以使挠度起不到控制的作用,而且还能把因挠度控制造成的截面过大的问题降到最低。
2.4 钢梁高厚比问题
门式钢架一般都是全钢结构的,由于檐口位置和钢柱的连接位置的弯矩较大,所以一般将钢梁做成变截面型钢梁。由于使用了这种变截面的钢梁,所以在设计的过程中可能会造成高厚比招标的问题,所以对设计结构的就算需要最终检查。根据2008年版CECS102:第6.1.1条规定,对于腹板高度的变化高于60mm/m时,将不考虑受剪板幅屈曲后强度对腹板高度比的控制,所以计算时不能将幅屈曲后强度考虑进去。具体的解决办法如下:a、可以在构件的腹板设置一个横向加劲肋,这样做可以更加不考虑屈曲后强度,还可以提高其容许的高厚比;b、为了满足高厚比,可以增加腹板的厚度,但是这样可能会较大的使用钢量;c、通过调节构件端部的高度和调整梁的变截面长度来使腹板的高度变化不超过60mm/m。
2.5 结构形式及布置方面
对于门式钢结构房屋,冷弯薄壁型钢檩条和压型钢板屋面板作为屋盖和外墙最合适,而变截面实腹钢架作为主钢架最合适。同时我们还可以根据载荷、跨度和高度的不同,而采用等截面或变截面的焊接工字型或轧制H型的截面来设计门式钢架的柱和梁。在设计吊车梁时,最好把等截面作为门式钢架的柱。对于门式钢架的柱脚,我们通常采用支撑设计来铰接,一般用一对或两对螺栓作为平板支座。这样设计柱脚铰接,不仅可以避免弯矩过大的问题,而且还可以减少基础混凝土的造价问题。钢接柱脚通常用于有吊车的厂房,这样设计有利于吊车的平稳运作。采用一些隔热卷材作保温层和隔热层,还可以用具有隔热效果的板材做屋面来解决对房屋或厂房的隔热要求。
2.6 屋盖铰接问题
在进行钢结构屋盖厂房的设计中,有些设计人员会把钢梁和砼柱相连接的位置用刚接的计算方法来计算,所以在施工之后,连接处的受力是不是真正的刚接,这会带来很大的安全隐患。为了安全起见,我们把砼柱面和钢梁的链接用铰接的形式来计算。
2.7 抽柱问题
有时由于空间原因,在某些厂房的设计中往往采用抽柱的屋架形式,即通过一些托或支撑来架梁。有些设计人员在对抽柱进行计算时,认为抽柱榀屋架就是直接把标准榀屋架删掉柱子,然后加上托梁和铰接的接点这么简单。如此做法会出现梁截面严重不足的现象,这是由于弯矩是靠钢梁在檐口的钢柱约束传递的,而对于托梁,托梁和屋面梁是按铰接的形式受力的,所以这样会造成屋脊的弯矩最大,而截面却最小的问题。此外,在对抽柱屋架进行计算时,托梁对屋架的弹性约束是必须要考虑的,具体的说就是把托梁和屋面梁的连接作为弹性支座,然后计算其对钢梁的约束作用,并非是简单的按照铰接来进行计算。对厂房的抽柱计算时,建议从整体上把握,利用整体建模计算,结构的受力情况,最后选出最优截面。
2.8 有吊车设计图纸的标识问题
对于有吊车的厂房设计,设计的图纸中不仅要有构架的设计,还要表明吊车的型号、台数、吊重重量和跨度能数据。防止因为标注不明确带来安全隐患的问题。
2.9 其他
除以上问题外,可能还会有焊缝质量、涂装、保温隔热防水的问题。其中,《钢结构设计规范》中对焊缝质量做出了明确规定,值得注意的是要把评定等级,检验等级和焊缝质量等级区分开来。对于涂装,对于钢材都需要做一些防火或防锈涂层,《建筑设计防火规范》( GBJ16—87)第 7.2.8 条做出了规定。对于保温隔热防水问题,室内的温度要求可能会比较高,所以要对冷桥接点做一些处理,例如选用一些高档保温材料能够较好的减轻结露和冷凝的现象。
3. 结语
由于现阶段钢结构厂房的日益增多和广泛使用,对其安全问题提出了更高的要求。所以在门式钢架设计中要避免以上问题的同时,做到规范、实用和美观相结合。
参考文献
[1] 赵建成 ,周观根 ,鲁永贵.轻钢结构中屋面挠度对屋面防水影响[J].第三届全国现代结构工程学术研究会,2003,3.
[2] 仝迅 .抽柱门式钢架的设计计算[J].工程建筑与设计,2004,12.
[3] 陈章洪.建筑结构选型手册.北京.中国建筑工业出版社.2000.
[4] 蔡益燕.门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102: 2002) 修订介绍. 2003.
关键词:水电站;工程;总体布置;建筑物;设计
中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:
1工程概况
汶水一站水电站工程位于广东省广宁县古水河境内,为古水河梯级开发的第7级水电站。电站以发电为主,总装机容量2500kW,设计水头8.0m,年发电量945万kW.h。
2 设计依据
2.1工程等别及建筑物级别以及相应的洪水标准
汶水一站水电站以发电为主,装机容量为2500kW,校核洪水位时的总库容为280.0万m3。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的规定,工程属Ⅳ等工程,小(1)型规模。电站的永久建筑物(泄水闸、泄水建筑物、厂房)均按4级建筑物设计,导流围堰等临时工程按5级建筑物设计。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》规定,电站建筑物的洪水标准如表2-1-1所示。
表2-1-1洪水标准
2.2设计基本资料
1、水文气象
古水河流域自上游至下游主要气象参数为:多年平均气温20.8℃,最高气温39.1℃~39.4℃,最低气温-3.9℃~4.2℃.多年平均相对温度81%,多年平均风速0.9~1.1m/s,最大风速13~5.3m/s。
3 坝轴线的选择及工程总体布置
3.1坝轴线的选择
汶水一站水电站坝轴线的选择受河床宽度和厂房尾水畅顺影响,考虑到上游永隆水电站下游尾水位、汶水二站水电站开发时上游正常蓄水位衔接,选择Ⅰ线和Ⅱ线两个方案比较。
3.1.1Ⅰ线方案
(1)地形、地质条件。Ⅰ线内无较大的断层通过,未见次级褶皱,地质构造较不发育。(2)工程型式、布置。Ⅰ线方案拟于横石口村上300m处河段修筑拦河坝,并在河床左岸布置厂房及附属建筑物,属河床式开发方案。拦河坝左岸为公路。(3)工程量、施工条件。线基岩露头较明显,上部覆盖层较薄,开挖方量不大且对主要交通线没有造成破坏;河床相对较宽,填筑方量较大。厂房布置在河流左岸,离公路较近,施工方便,工程量和投资也不大。
3.1.2Ⅱ线方案
(1)地形、地质条件。坝轴线两岸植被茂密,自然边坡基本稳定,物理地质现象不发育。
(2)工程型式、布置
Ⅱ线的河床段修筑拦河坝和发电厂房及附属建筑物,在河床的右岸筑坝挡水,河床的左岸布置厂房和附属建筑物,属河床式开发方案。
3.1.3坝轴线比较和方案选择
I线坝址区基岩均属硬质岩石,岩面埋深和岩石风化均较浅,无较大的不良地质现象,工程地质与水文地质条件较好。II线坝址区左岸边坡较缓,右岸边坡较陡,岩面埋深和岩石风化相对1线均较深。下游有一小型滑坡体不利于坝体的稳定及防渗。综上所述,Ⅰ、Ⅱ线的工程地质与水文地质条件均可满足建坝的要求,但从施工安排及对环境的影响考虑,I线优于II线。因此,选定I线方案为本工程的推荐方案。
3.2枢纽布置选择
本电站水头较低,选定坝址处没有引水或其他布置的地形条件,所以厂+房采用河床式布置。总体布置采用右河床厂房还是左河床厂房方案,主要取决于对外交通条件。现有沥青公路已通往河流左岸,可通大汽车,且工程砂、碎石等材料主要取在左岸沙滩上,如果厂房布置在右岸则材料运送相对困难,费用增大,不利于降低工程投资。经综合分析,工程选定右岸布置溢流坝,左岸布置厂房的总体布置方案。
3.3挡水建筑物
3.3.1泄水闸坝
1)溢流闸坝布置
溢流坝全长50m,设4扇弧型闸门,闸门的尺寸为:10×7.5m(宽×高),堰顶高程为84.8m,堰高4.7m,闸门顶高程为92.30m。
本水电站为径流式水电站,根据电站的坝上Z-Q关系曲线图查得,设计洪水位为92.00m,校核洪水位为94.60m。
2)坝顶高程
坝顶高程的确定,是在各种运行情况水库静水位加对应风浪高程和安全超高中选取最大值。
坝顶至水库静水位的高度的计算公式为:
Δh=2hL+ho+hc
Δh――闸墩顶距水位的高度m;
Hc――闸墩安超高,设计洪水位时取0.3m校核洪水位时取0.2m;
Ho――交通桥梁高(m),取0.8m;
其中风浪要素按《水工建筑物》(高校教材第三版)公式计算。公式如下:
2hL=0.0166V5/4D1/3
式中:D――吹程,取为550米。
V――设计风速,在正常水位及设计洪水位情况用最大风速的1.5倍,校核洪水位于情况用最大风速。
波浪中心线至水库静水位的高度ho按下式计算:
4лhl2лHo
ho=--------cth--------
2LlLl
式中:2Ll――波长,2Ll=10.4(2hl)0.8;其它符号的意义同前。Ho――闸前水域的平均水深。安全超高hc:正常运行情况取0.3m,非常运行情况取0.2m。(h-坝顶距水库静水位的高度(m)即为风浪高+安全超高)上述成果表明,坝顶高程由校核洪水位控制,定为95.60m,最大坝高15.50m,坝顶长度62.00m。
3)消能设计。根据下游水位较高的情况,采用底流式消能。参照重力坝设计规范的补充规定:“对消能防冲设计的洪水标准,原则上可低于大坝的泄洪标准,鉴于本枢纽拦水建筑物的建基面建在弱风化岩石上,本工程的消能防冲按10年一遇洪水进行设计。消能计算采用水利水电工程设计程序集中的D-3程序进行计算。消能按10年一遇洪水计算。根据计算,消力池的长度为33m,高程为80.10m,护坦的长度为15m。岸坡采用护坡处理,其护砌长度33m,护坡顶高程为10年一遇洪水位。
4)基础处理。坝的建基面均开挖至弱风化层下0.3~1.0m,由于地基内没有规模较大的断裂构造,无须特殊处理。由防渗计算可知,对基础的防渗措施采用在溢流坝上游与下游端均设齿墙,齿墙深1.5m,厚为1.5m,前端顺坡度延伸到与高程80.10m齐平处,下游齿墙厚1.5m,成梯形状,上游闸底板与消力池间设置止水。
5)稳定计算。(1)计算荷载。①坝体自重及固定设备重;②水重;③静水压力;④扬压力;⑤风浪压力;⑥侧向水压力;⑦土压力(或泥沙压力);(2)荷载组合。①上游正常蓄水位,下游无水;②上游设计洪水位,下游设计洪水位;③上游校核洪水位,下游校核洪水位。(3)抗滑稳定及地基应力计算。
抗滑稳定计算:拦河坝建基面高程为79.80m,根据地质报告,该高程岩性的风化程度为弱风化,参照地质报告力学参数建议值,取f=0.55。
抗滑稳定采用抗剪强度公式计算:K=f(W-u)/∑P
式中K――按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数;f――坝体砼与坝基接触面的抗剪摩擦系数,取0.55;∑W――作用于滑动面以上的力在铅直方向投影的代数和KN。∑P――作用于滑动面以上的力在水平方向投影的代数KN。
地基应力计算
坝基应力采用材料力学公式计算:
бy=∑w/B±6∑M/B2
式中бy――坝基面垂直正应力;∑W为――作用于计算截面以上全部荷载的垂直分量的总和;∑M――为作用于计算截面以上全部荷载对截面形心力矩的总和;B――为坝体计算截面面积。
根据设计要求,在各种运行情况下,计入扬压力影响,坝体上游面不得产生拉应力。计算分两种情况考虑,计算结果表明,各种情况均能满足规范要求。坝体尺寸由溢流面体型和满足应力需要控制。
3.4发电厂房
厂房布置在河床左侧,为河床式厂房,厂房基础座落在微风化基岩上,地基无需进行特殊处理。进水口设主闸一道,由固定式启门机启闭。检修门与拦污栅共门槽,由门机启闭。进水口长度由设备及交通要求确定。厂房进水口前设拦沙坎一道。升压站布置在厂房的左侧。主变压器1台,布置在厂房升压站的右侧。进厂公路由下游进入厂房,进厂坡度为2%。
4结语
通过对汶水一站水电站工程的总体布置方案比较及主要建筑物设计,对于低水头电站来说,设计水头非常重要,在水工建筑物布置设计时,进(引)水断面要达到设计要求,尾水段流态要保持平稳畅顺,这样才能使电站机组运行工况和出力达到设计要求。
参考文献:
[1]《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000
[2]《混凝土重力坝设计规范》SDJ21-78(试行)
[3]《溢洪道设计规范》SL253-2000
[4]《水库设计规范》SD133-84
一、毕业设计(论文)质量不高的主要原因
(一)制度管理不到位
相当一部分院校对毕业设计(论文)对于人才培养的重要作用认识不够,只把毕业设计(论文)作为一般性的实践教学环节,未在整个教学工作中给予足够的地位和重视,工作思路不够明确,甚至没有有关本科毕业设计工作管理的相关规定,对毕业设计(论文)工作规范、检查制度和质量评价标准,缺乏对毕业设计全过程的有效监控。
(二)重视程度不足
目前,大部分武警院校对于学员的毕业设计(论文)环节没有淘汰制,毕业设计结果对工作分配没有什么影响。不管学员是否真正自己动手完成还是敷衍了事,只要能交出一份论文就可以完成答辩,对完成过程考虑得较少,并且目前网络发达,导致一部分学员照抄或在大部分搬用原有文章的基础上完成论文,所以毕业设计(论文)不通过的学员很少。因此有相当一部分学员并未把毕业设计论文当回事,在此期间的大部分时间里学习、工作、生活懒散,主动性和积极性未充分调动起来。
(三)课题针对性不强
目前,大部分本科生的课题主要是教员提出的,有些教员所定课题和自己的科研课题结合不紧密,这就导致在指导过程中教员积极性不高,影响了学员的完成情况;有些教员为了图方便存在题目几年不变的问题,缺乏创新;一些教员,特别是一些青年教员由于自己本身的实践机会很少,对部队了解少,选题不能与企业的实际充分结合起来,不能很好地和学员今后的部队工作任务紧密结合,达不到毕业设计(论文)的真实目的。
(四)师生比例失衡
武警院校由于师资力量缺乏,导致普遍存在师生比例失衡现象,许多院校存在着一个教员带十几个甚至二十几个学员的现象,也有人戏称“放羊式”的模式;教员在指导毕业设计(论文)的同时,还承担其他班级专业课程的讲授任务,实际指导学员的时间严重不足,也是造成学员毕业设计(论文)质量滑坡的原因之一。
二、提高本科生毕业设计(论文)质量的建议
(一)落实制度,抓好管理,做好引导工作
教学管理单位在毕业设计开始初期应明确下达论文格式,制定严格的范例。毕业设计不仅仅是要完成论文的撰写和答辩,其中还要经历很多环节,比如开题、中期检查、保密审查等。各个环节一定要抓好管理,确保落实。而由于武警院校的特殊性,保密审查尤为重要。其中任何一个环节出现问题,不但会影响毕业论文最终的顺利完成,甚至有可能造成无法预想的严重后果。因此,教学单位还要严格督促教研室对毕业设计各个阶段的检查,对不符合要求的及时采取措施给予解决,确保毕业设计工作圆满完成。同时,指导教员要做好学员总体规划的指导工作,让学员对课题有一个明确清晰的思路,从而使其做到心中有数,自己积极主动着手毕业论文设计。
(二)适当为学员更高毕业设计(论文)质量加压
由于部队院校的特殊性质,学员毕业之后,不存在找工作的问题,就此有相当一部分学员没有学习的动力,很多毕业生觉得无论毕业设计(论文)做得好与坏都能毕业,这样就使一部分懒惰的学员应付了事。学校应该加大对本科生毕业设计(论文)的管理力度,根据学校对本科生毕业设计(论文)的管理政策,院系应该制定出在这方面配合学校的实施策略,而具体到每个负责实施的教员本人也应该根据校、院、系、专业而制定符合相应毕业生的毕业设计(论文)的规范标准。对质量不能达到要求的学员实行推迟毕业或二次答辩等措施,使学员有压力,才能认真完成毕业设计(论文)环节,来提高质量。
(三)适当拓宽毕业生毕业设计(论文)的完成途径
大部分毕业生只能在学校有限的条件下完成毕业设计(论文),学校、教员、学员应发挥自己的能力拓宽途径。学校、教员应该利用积极为学员创造条件,使学员能够到部队结合实践完成毕业设计(论文)。有能力的教员,可以将学员带入到自己的课题中去。指导教员在自己的科研方向上本身就具备较高的造诣,所以对学员在这一科研领域的分析问题、解决问题能力的培养方面就很深入,同时使学员对这一领域的知识也有了一个较高层次的掌握。这样做既可以解决了学校经费问题和师生比例过大问题,还可以培养学员基础理论与实践相结合和科学研究能力及团队合作精神,使学员了解和掌握实际问题的设计和科研的全过程。能激发学员的工作热情和主动性,增强学员的事业心和责任感。
(四)加强相互联系与沟通,提高指导效率
在毕业设计进行阶段,要加强教研室、学员队与学员三者间的相互联系与沟通。在交流方面,学员队与教研室之间应该有相互的沟通与合理安排,避免学员在接受毕业设计指导与训练时间上的冲突;学员与学员之间也应当有密切联系与交流,互相了解其设计进展动态,共同发现问题,探讨问题。另外,指导教员应及时了解学员毕业设计动态,定期检查学员进展进度以及工作的质量。通过让学员以总结汇报形式进行答疑,指导教员对其在毕业设计过程中遇到的问题进行解答,给予正确引导,由此,学员迅速调整研究方向与进度。总结汇报的方式又可以让学员提前熟悉答辩流程,增强口头表述能力。通过进行口头表述,学生学会如何对自己的毕业设计项目进行总结和提炼,如何在短时间内向听众解释和讲解他们的设计内容,这对他们今后的工作是非常有益的。
综上所述,军校有着地方院校不可比拟的优势。首先,军校管理制度严格,其学习氛围整体较浓厚,对本科学员采取封闭式管理,在教研室更有优异的研究生带动本科学员深入开展科研的氛围。其次,教研室为本科学员提供的工作机与上网机分地分区,这既解决保密问题,也避免出现学员自制力不够强而长时间上网等问题。另外,随着武警院校改革的进一步深入,武警院校的师资力量逐渐得到加强,不仅仅是教员自身知识丰富,而且师生比例较大,基本上能做到1名指导教员只负责2名左右的学员。相信在教学管理单位、教师、学员三方的共同努力下,本科毕业设计论文质量一定会不断提高,毕业设计的作用也将会发挥得淋漓尽致。
参考文献:
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高本科生毕业设计(论文)质量,教书
[关键词] 毕业(论文)设计教学环节;工程特色;科学训练方法;生产工艺;车间设计
[中图分类号] G64[文献标识码]C [文章编号]1673-7210(2010)02(c)-124-02
Teaching contents and method discussion of pharmaceutical engineering graduation (thesis) design
LIU Xianjin, LI Jiaming,LI Chuanrun
(College of Pharmacy, Anhui College of Traditional Chinese Medicine,Hefei230031,China)
[Abstract] The graduation (thesis) design as an important teaching link of pharmaceutical engineering is the bottleneck in teaching results. Contents and methods of the graduation (thesis) design are discussed respectively in the fields of concept innovation, design innovation and methodology innovation.
[Key words] The teaching link of graduation (thesis) design; Project features; Scientific training methods;Production process;Workshop design
制药工程专业的毕业(论文)设计是其教学计划中最重要的实践性教学环节之一,它的基本要求是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和专业技能,分析、解决制药过程中的工程、科研、社会实际问题的能力,使学生得到工程设计方法和科研能力的初步训练,还能够培养学生正确思考、处理问题的方法和严谨的学习及工作态度。毕业(论文)设计也是学生即将完成学业的最后一个环节,它既是对所学知识的全面检验、总结和综合应用,又为今后走向社会的实际工作奠定一个良好的开端[2]。笔者将对制药工程专业毕业(论文)设计教学环节的内容和方法从理念创新[1]、设计创新、方法创新三个层面上进行探讨,力求完善制药工程创新人才的培养体系。
1 教学理念上注重创新能力的培养
1.1 在教学理念上
以新的“学生―医药工业发展―医药工业实践” 三个中心代替旧的“老师―书本―课堂” 三个中心。改革教学方式,鼓励以学生为主导的自助式学习方式,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生们的创新意识。
1.2 培养创新意识是工程能力提高的核心
毕业(论文)设计教学的每个环节都有创造性的思维可发掘。教师指导作用是引导学生突破对实习产品的思维定势,鼓励设计创新。优秀的毕业设计充分体现了学生对知识掌握和运用的熟练程度,并可以使学生的设计思路和创新理念得到很好的展现。优秀的设计方案还能够推广应用。
2 选题注重突出工程特色
经过多年的教学实践,全国制药工程教学领域的工作者在教学各环节都摸索出一些行之有效的经验。然而,根据2009年全国制药工程教学研讨会获悉的信息,也发现存在如下的一些共性问题:即制药工程专业毕业(论文)设计教学环节的工程特色不够突出,生产实习靠短期见习完成;既具有工程教育背景,又具有工程实践经验的教师数量偏少;在毕业(论文)设计教学环节中,学生做工程设计的比例偏少,仅20%左右;多数进行专题实验,依据实验数据,撰写毕业论文等。诸多问题主要归纳为毕业(论文)设计教学环节的质量不高而使得制药工程专业的工程特色不够突出这一严重问题。由此可知,制药工程专业的毕业(论文)设计教学环节是目前严重束缚制药工程专业教学效果的瓶颈。因此笔者认为必须从以下几点对制药工程专业的毕业(论文)设计教学环节进行具体的尝试和改进:
2.1 确定提高学生工程能力主题思想是毕业实习的根本出发点
制药工程专业开设的专业课及专业基础课有化工制图、化工原理、药用高分子材料、药剂学、制药工程、药物分离技术、药物合成反应、化学制药工艺学等等。然而,笔者认为制药工程专业学生通过毕业(论文)设计中的工程设计过程是巩固和获取各专业课及专业基础课知识及相互联系,提高学生工程能力的重要途径。因此,笔者建议在师资力量允许的情况下,制药工程专业的毕业(论文)设计应全部进行工程设计。将课程设计、生产实习和毕业设计紧密结合,以实际应用问题推动设计创新,邀请药厂工程技术人员和设计专家到校任兼职教师,一起指导毕业设计。在毕业(论文)设计教学中培养学生的工程素质,使学生逐步树立工程观点,提高工程能力。
2.2 狠抓工艺和设备两条主线是提高工程能力的科学训练方法
在毕业(论文)设计教学内容中构架新的知识体系,坚持选题科学性、内容系统性、知识前沿性、理论新颖性和原则规范性,构建优化的工艺设计知识结构。选题与过程应理论联系实际,结合工程实例培养、训练学生使用工程理论解决工程问题的能力。工程设计方面的选题主要有:某药物成分的提取、分离、合成工艺设计;某药品剂型的工艺设计;某药品剂型生产设备及厂房设计;某药品生产设备的再验证等。通常,制药工程专业学生从大四下学期开始,本科生集中进入毕业(论文)设计阶段,一般学校都安排16周左右。以具体的产品为载体,按照药品生产过程的工艺流程及单元操作过程,开设综合性、创新性实践,使学生掌握不同药品的生产工艺及工艺控制要点,培养学生实际分析问题和解决问题的能力。
2.3 突破重点、难点和薄弱点是提高学生工程能力的关键
通过各种工程设计的选题,要求学生掌握、串联和突破各专业课的知识重点,通过工程数据的计算、训练来化解工程计算这一知识难点,通过工程中的非工艺设计条件的处理和解决,弥补交叉、边缘知识的薄弱点。注重讨论式和参与式教学方式,注重实践性教学方法。训练和提高制药工程专业学生的工程能力。
2.4培养动手、观察、分析、综述四种能力,促使工程能力的提高落到实处
在工程设计的所有题目中,有关某个药品的生产工艺及车间设计方面的题目所涉及的专业课内容最多,因此,笔者以年产一亿粒胃康灵胶囊的生产工艺及车间初步设计为例重点介绍其设计的基本程序及涉及到的专业课。
2.4.1 胃康灵胶囊是一种中药复方制剂,其生产工艺包括前期的中药预处理和剂型生产两大工艺内容。在生产工艺设计过程中,要进行充分比较,尤其注重前沿工艺技术的应用。最终确定最优工艺路线。专业课涉及到中药学、中药炮制学、药剂学、药物分离技术、制药工艺学等课程内容。
2.4.2 根据确定的生产工艺,选择各工艺所需设备。在此过程中,要求学生重点掌握选型原则,掌握所用药物的物料衡算和所选设备的能量衡算,学会依据选型原则中的计算数据和GMP中的具体规定,择优选择所需设备。画出工艺布置框图、设备布置图。专业课涉及到化工制图、化工原理、制药工程原理及设备、药事法规等课程内容。
2.4.3 根据已选工艺和设备,确定所用车间的整体布局。在此过程中,要求学生重点掌握车间布局的原则,学习管路设计,学习空调系统的选取,学习空调净化系统设计,熟悉药品生产过程中的三废处理,画出车间布置图、车间风管布置图。专业课涉及到化工制图、制药工程原理及设备、药事法规、化工原理、三废处理等课程内容。
通过上述工程设计课题的完成,学生们复习、掌握了专业课的知识,掌握了各专业课在工程设计中的地位及相互间的联系,明确了制药工程专业的学习重点和今后实际工作的重点,将制药工程专业的工程特色落到实处。
3 教学途径、手段多样化,实习、参观与论文同步进行
在进行工程设计的过程中,根据选题,确定基本思路,通过互联网,获取丰富的资料。
3.1 校内论文
50%学生在校内由导师的科研项目组进行以基础和应用基础研究为主的毕业论文工作。在老师的指导下,通过学校的各项实验设备,完成药物合成、提取、分离等工艺过程及各种剂型的工艺和车间设计。融会贯通专业知识,熟练使用计算机、互联网,熟练使用CAD画出生产工艺图、设备布置图、管路布置图、车间布置图。在论文开题报告和答辩环节,要求学生将设计内容做成课件,通过多媒体系统演示并表述设计全过程,通过自己归纳、介绍及评委和听众点评、提问,完善、巩固专业知识。实现毕业(论文)设计教学环节有创新性成果。
3.2 校企结合
还有50%左右学生因已与就业单位签约,本人及就业单位都希望先期进入应聘单位实习工作,就采用校企结合的方式,在就业与实践教学基地(科研院所或制药企业)进行制药过程的研发与应用方面的毕业设计工作,由校内和科研院所或企业组成双师型论文指导教师队伍。这部分学生在老师的指导下,根据就业或实习单位的生产情况,选择有关的工程设计题目,在就业单位一边工作,一边理论结合实际,完成设计。这部分学生普遍积极性高、论文的针对性强,既使得论文数据具体、设备及设施真实,又借助老师的帮助,提前进入工作状态,增强了学生的适应能力和创新能力。
3.3 组织参观
为了强化制药工程专业的工程特色,在毕业(论文)设计教学过程中,当客观条件允许的情况下,还应组织制药工程专业学生参观各种设备一应齐全的全国性制药机械展览会和具有一定特色的药品剂型展览会。使学生们对专业课中学过的制药设备及工程设计中用到的制药设备的工作原理、应用范围及操作方法有一个更深、更全面的了解。以便学生们进入不同制药企业时,适应能力强,专业特色鲜明,角色投入迅速,能较快适应用人单位的要求。
4 结语
笔者按照以上程序和内容指导了若干届制药工程专业学生的工程设计,学生们普遍感到收获很大,各门专业课不同的知识点通过工程设计有机地串联起来。并且通过论文撰写,掌握和总结了大型工程设计的思考方法和程序。增强和提高了制药工程专业毕业生的适应能力和工程素质。
制药工程专业是一个正在发展中的专业,有着美好的发展前途,对发展制药行业具有重要的促进作用,也会对提高人类的健康水平作出贡献。我们所有从事该专业教学的工作者必须认真对待在专业发展过程中毕业(论文)设计教学环节出现的各种问题,我们将努力探索、不断改进。相信只有作好充分准备,制订切实可行的对策,才能确保制药工程专业向着我们预定的目标走上成功之路,越办越好,越来越受到社会的认可。
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[关键词]海洋药物 毕业设计 本科生 提高质量
海洋药物是一门近些年发展起来的新兴学科,相关研究已成为当今世界药学领域寻找和研发新药的热门。目前,在海洋药物研究领域走在前列的是美日等科技发达国家。迄今为止已有多种海洋药物获得新药证书或者进入临床研究。我国也在海洋药物领域投入很大,多所大学开设了海洋药物本科,有些学校正在酝酿和申报。
随着海洋药物的蓬勃发展,社会对海洋药物人才的需求也变得越来越大。在这种趋势下,海洋药物专业已成为一个新兴的最具特色的本科教育专业。加强海洋药物专业人才的培养可以为海洋药物的研发提供强大的技术支撑。海洋药物专业的学生应该具有扎实的医药学基础知识、海洋科学基本理论,具备利用海洋生物作为药用资源、开发海洋医药产品的基本技能,能够从事海洋药用生物资源的调研、深加工开发与利用、质量评价、分析检测和管理等工作,融医药学和海洋科学为一体的复合型、实用性专门人才海洋药物专业毕业设计是海洋药物专业本科生在校期间的最后一项学习任务。毕业设计周期长,实践性强,可以很好地培养学生的科研素养,为企业或科研单位输送优秀的海洋药物人才,是搭建在高校和企业之间的一座桥梁。
一、目前海洋药物专业本科毕业设计存在的问题
(一)学生对毕业设计的重视程度不够
由于毕业设计一般设在本科阶段的最后一个学期,而这又是学生找工作或者考研复习最忙碌的时候,很多学生把心思都花在找工作和找好工作上,自然不能全身心地投入毕业设计中,甚至有些同学只是把毕业设计当作是找工作之余的副业。而一些考研的同学认为毕业设计对考研帮助不大,与其花大量时间在这上面,还不如多看看书,加深对理论知识的理解,这样更有助于自己在考研中取胜。相对而言,已经找好工作的或者保研成功的学生能安下心来做好毕业设计。然而也存在小部分学生认为既然工作已经找到或者考上了研究生,那么毕业设计的好坏对自己的影响不大,抱着这样心态的学生在毕业设计过程中容易消极怠慢,得过且过。这几种心态都容易导致形成学生在毕业设计过程中应付考核的局面。
(二)导师制定的选题不合理
海洋药学专业具有自身的特点。需要培养具有宽厚的药学、海洋科学、制药工程和海洋工程基础理论和基本技能。一些导师给学生毕业设计的题目过大过空,使得学生在实验中力不从心,半途而废,不得不重新换课题。有些导师选题过于陈旧,没有什么实际应用价值。甚至选题有时一题多人用,一题多届用,无益于培养学生的创新能力。部分导师没有结合海洋药物专业的选题的自身特点,选择与之完全不相关的课题。课题的选择只考虑导师现有课题进展,没有考虑学生就业因素等。
(三)老师缺乏对学生耐心的指导以及严格的监管
由于指导老师要承担科研和教学的双重任务,因此很难有精力去耐心指导学生的毕业设计。在一些情况下,导师会把指导学生的任务分派给自己的研究生。然而,有些研究生由于自身实验技能不专业,在指导学生时又较马虎,以错带错,使学生养成不良的操作习惯。并且受知识面和学术素养的限制,对学生在实验过程中遇到的一些反常现象,仅凭自己的主观臆测加以解释。其次,学生的实验记录常常不够规范,不能及时清楚地记录实验步骤、实验现象。在论文写作中,有些同学把文献综述作为毕业设计的主要部分,缺乏实质性内容。部分导师由于课程繁忙或者申报项目等工作繁重,导致了对毕业实习不够耐心的现象。
二、探索提高海洋药物本科毕业设计质量的方法与措施
针对以上存在的问题,相应地提出以下几点措施。
(一)做好毕业设计的动员工作
在毕业设计开始之前,应组织学生召开动员大会。要特别强调毕业设计对每个人以后发展的重要性。并且要从制度上加以规范,如果学生的毕业设计成绩不合格,应该采取相应的措施。可以请已经工作或者读研的优秀往届毕业生回母校现身讲座,谈谈毕业设计对他们现在的工作或科研的影响,在情感上更容易使学生产生共鸣,引起对毕业设计的重视。同事各级行政部门和实验室管理部门也要做好学生毕业设计的准备工作,让学生顺利地从理论学习过度到实践学习。
(二)帮助学生合理选题
合理的选题对保证学生毕业设计质量至关重要。海洋药物毕业设计费时费力,学生的实验时间本身就比较紧张,如果选题过大,导致中途换课题,不仅浪费了时间和精力,而且会影响学生的信心。如果选题过小,学生在毕业设计中能力得不到实质性提高。因此,导师在制定选题时要充分考虑到每个选题在毕业设计中的可行性。导师应制定多个题目供学生选择,并将待选择的题目的内容、采用的方法、所需的仪器设备、项目的应用前景及项目的难点和预期取得的成果等进行详尽地表述,使学生做到心中有数,选定自已感兴趣的题目。学生在选题后应进行相关国内外文献的查找,做好文献综述,并独立完成开题报告。在此过程中,导师应给予必要及时的帮助和指导,但同时不能让学生过于依赖导师。培养学生在实验作过程中的自主独立性对于他们将来进入医药企业进行新药研发工作大有裨益。兼顾学生的就业问题也很重要,区别不同的就业倾向给予适当调整。比如有继续深造意愿的学生可以安排较为深入的实验性课题, 对于准备进入生产质检的学生,可以考虑安排相关海洋药物质量控制的课题等。
(三)加强实验阶段的管理
在学生正式进入实验阶段后,导师应及时了解并监督学生毕业设计的进度和实验状况。每周应以小组汇报的形式进行检查,防止学生出现“三天打鱼,两天晒网”的现象。对于在汇报中学生提出的疑问应给予及时解答。学生有事离校要严格履行请假制度,回来后要督促其按照原来的计划赶上进度。将平时考勤情况作为毕业设计平时成绩的重要依据。建立相应的考核和评比制度,奖惩结合,促进良性竞争。海洋药物专业的实验涵盖发现,质量控制和生产工艺的各个环节,让学生在某一个环节上尽量连续学习很重要。如果出现学生临时由于找工作等原因离开实验室,一定要做好实验物品的归类和实验记录的完整,保证继续实验时,可以重复实验数据,并如期完成毕业设计。同时,在毕业设计的各个阶段都做好实验记录检查工作。所以实验室的阶段质量管理队海洋药物本科实习的质量提高非常重要。
(四)采用岗位轮转实习方式
根据学生近年来的就业趋向,可以安排在涉海制药企业和海洋资源开发与利用有关的企业进行岗位轮转,以扩大学生的海洋药物知识面、增强其适应能力、培养其生产意识。同时结合海洋药学科研、生产、教学需要安排专题实习。特别是针对学生就业,针对性的安排轮岗实习。海洋药物专业的本科生毕业趋势很大一部分回去生产第一线,提早让学生了解和熟悉生产一线的操作和管理对学生综合能力的提高和就业范围的扩大很有裨益。
(五)加强论文写作指导,进行学术道德教育
在论文写作阶段,导师应指导学生在论文写作中如何进行结构的合理安排、实验原理的清楚阐述以及参考文献的正确引用等,严格要求论文写作的规范性和逻辑性。同时,要进行学术道德教育,让学生认识到养成良好学术道德的重要性。培养学生优良的科学作风将使其一生受益。论文写作过程中文献综述部分一定要严把质量关,杜绝大面积引用次级和多级文献的现象,导师应该多综述的质量直接监督,对被引用的原文进行检查。论文写作阶段仍需要安排学生正规进入实验室处理数据,补做部分实验需要等,不可按照交作业的形式完成。必须在严格监督和指导下完成毕业设计论文的写作。
三、结束语
总之,毕业设计是海洋药物专业本科生在校学习的最后一个关键的综合性实践教学环节,可以巩固、提高学生学过的知识和技能,增强综合运用知识的能力,对于培养学生的科学思维和创新能力具有非常重要的意义。毕业设计质量的提高有赖于学校、学院和师生三个层面的共同努力。充分抓好毕业设计中的每一个环节,调动各个层面的积极性,能够使大学生顺利完成从理论学习到实践学习转变和从大学到工作或研究生涯的转变。
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[摘要] 本文旨在通过对药物化学专业硕士研究生课程设置的完善和实际工作中的实践,对研究生培养模式进行探讨。开创“一个思维”、“两个技能”、“六个能力”的药物化学专业高素质研究型人才培养的模式。本研究创新了药物化学专业硕士研究生培养模式,提高了药物化学专业研究生的创新精神和实践能力等综合素质。
[关键词] 药物化学;研究生;培养模式
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] B [文章编号] 1673-7210(2014)03(a)-0145-04
Studies on the training mode of medicinal chemistry graduate students
YANG Xiaohong ZHOU Xiaoping SUN Wei WANG Guangshu LIU Yinyan
College of Pharmacy, Jilin University, Jilin Province, Changchun 130021, China
[Abstract] This study is aim to study and construct the training mode of medicinal chemistry graduate students. The curriculum of medicinal chemistry graduate students was improved in the teaching work. "One thinking", "Two skills" and "Six abilities" medicinal chemistry professional research talents training mode was built. This study innovate the training mode of medicinal chemistry graduate students and improve the overall quality of medicinal chemistry graduate student's innovation spirit and practice ability.
[Key words] Medicinal chemistry; Graduate students; Training mode
当前,我国正处发展的关键时期,面对当今世界科学技术日新月异的发展态势,人才竞争的胜负决定着一个国家未来的命运,而培养高等人才的重大使命,就落在教育的肩上。可以说,教育是促进国家现代化的动力,是实现人才强国的基石。当前我国的研究生教育已进入转型期,提高各类人才培养的质量是高等教育尤其是研究生教育的核心任务[1]。我国近代高等药学教育已有103年的发展历史[2]。21世纪以来,举办药学专业的学科背景已由传统的医学背景,逐渐向多元化发展,药学本科专业也以远高于我国高校扩招人数的平均增长率迅猛发展[3]。药学专业硕士研究生教育作为药学专业高等教育高层次的主体,肩负着培养高层次药业人才的使命。而对新时期我国研究生的培养,当务之急是转变传统观念,明确培养目标,调整配套政策, 加快国际接轨步伐[4],构建符合高层次人才成长的体系,培养更多满足经济社会发展需要的高层次人[5]。
研究生创新教育就是以激发和培养人的创新精神和创新能力为重点,以提高人的创新素质、塑造现代创新人格、培养创新人才为目标的教育[6]。药物化学学科是药学中的龙头学科,药物化学专业的硕士研究生能否在新世纪里发挥他们的聪明才智,勇敢地面对来自社会各方面的种种困难和压力,很大程度上取决于本科生和研究生时期所受的教育。为了全面提高吉林大学药学院(以下简称“我院”)药物化学专业硕士研究生的教育质量,不断完善药学专业研究生培养工作的管理体制与机制,本研究组积极进行研究生教学改革,创新研究生专业学位教育培养模式,积极努力进行摸索和探讨,初步形成自己的培养模式。
1 修订和完善药物化学专业硕士研究生课程设置,提高学生的综合素质
我国现行的研究生培养模式存在较为严重的封闭性,一直难与国际接轨,这与我国的研究生课程设计不合理有很大关系[7]。近年来,我国的高等教育经过了全面的体制改革和大规模的调整,已经取得了空前的发展,但同时也面临着机遇和挑战,提高我国研究生教育质量,与世界接轨培养出创新人才已成为我国教育改革的关键部分之一,其中加强素质教育,是全面培养高素质人才的一个很好途径。本专业在加强素质教育的同时,对硕士研究生培养模式进行了探讨,取得了一定的成果。我院修订和完善了药物化学专业硕士研究生课程设置,提高了学生的综合素质,利用学院组织学科带头人和教师去全国著名药学院校学习和考察的机会,对著名药学院校的研究生教育也进行了调研,受益匪浅。回来后,对药物化学专业的课程设置进行了充分的讨论,加大了研究生实践能力的培养,增加了药学实验技术等课程,使研究生及时地了解药学实验仪器的最新研究成果,并重新修订和完善本专业的课程计划,加大了在创新型人才培养和实践能力培养的力度。我院以人才市场需求和努力提高毕业生就业率及就业层次为基点,坚持解放思想、实事求是,坚持统一性与多样性相结合的办学原则,以提高人才培养质量为中心,设计了适合我院药物化学专业研究生的培养目标、教学计划、教学内容和教学方法的模式。
2 建立“一个思维”、“六个能力”药物化学专业研究型人才培养的模式
在研究生培养方面我院坚持加强创新能力和“六个基本能力”的培养,即:按照学校创新型研究型人才的培养方向,突出培养研究生的创新精神和实践能力,坚持不懈,开创“一个思维”、“两个技能”药物化学专业高素质研究型人才培养的模式,“一个思维”——创新思维的培养;“两个技能”——药学基本技能和科研技能的培养;科研技能的培养还包括“六个能力”的培养模式。
通过几年的实践与探讨,笔者感觉到规范的实验技能和方法,是提高研究生整体素质和水平的基本保障,也是发展学生科研能力的基础,所以必须加强学生基本实验技能的培养,这样才能保证培养出高素质的创新型研究型人才。应用型研究生培养主要是为满足社会各行各业对高层次应用型人才的迫切需求。这类研究生不仅要具备系统的专业知识,更重要的是具有应用理论知识解决实际问题的综合素质[8]。本研究组还借鉴我院相关学科的研究生教学成果,探索药物化学专业硕士人才培养的新模式[9-11]。由于近几年研究生的生源很复杂,既有应届毕业生,也有往届生毕业生;既有本校的学生,也有其他学校的学生,同时学生攻读研究生的目的也不相同,这些就导致生源的学术水平岑差不齐,实践能力差异很大,使我院不得不重视研究生培养模式的改革。本研究组在对药物化学专业硕士研究生和药学专业本科生进行科研技能培养的过程中,不仅注重因人而异的培养模式,而且将摸索出的“六个能力”培养方式应用到药学本科生和研究生实验基本技能的培训中,即计算机使用、文献检索、设计实验、实施实验、数据归纳整理、论文写作六个综合科研能力。为了保证创新性能力培养的质量,我院还开设了许多相关的课程及讲座,致力于解决国内学生不注重的文献检索能力培养,无法跟上国外新的研究成果及发现,以及研究生普遍跨文化沟通能力弱,很难培养出国际化的学者的不足等问题。
2.1 文献检索能力的培养
在当前网络环境下,知识和信息成为社会经济发展的重要战略资源,知识经济的基本特征就是信息化和知识创新,利用文献信息是人们开展各种创新活动的必要前提,文献检索是这种创新活动的重要组成部分[12]。而文献检索贯穿了科学研究的整个过程,更是研究生从事科学研究的基础和前提[13]。
为了配合文献检索能力的培养,我院教授为新入学研究生开设了文献检索等讲座,并且对文献检索课程进行改革。首先课堂上采取教授图文并茂地详细介绍药学文献检索的方法,然后邀请新入学的研究生参与课堂互动,研究生根据学习的内容,讲述自己在查找文献时遇到的实际问题,在课堂上为同学展示自己怎样分析和解决这些问题的实例,理论联系实际,使学生更直观地掌握药学文献检索,为其查找国内外文献、了解国内外研究进展、参加科学研究奠定了基础。同时,还为学生制订了国内外研究热点的课题,由研究生根据自己的兴趣自由选择,最终完成国内外研究等综述性论文,并由导师出资,研究生为第一著者发表在高水平杂志上,提高研究生撰写论文的积极性。这样不仅培养了学生的快速文献检索能力,还培养了学生论文撰写能力,为后期毕业论文撰写奠定了基础。
2.2 设计实验能力的培养
本研究组在教学计划中还为研究生开设了“药物设计学”等课程,即开阔了研究生的知识视野,增加创新思维,也指导研究生学会自己设计实验。我院在研究生设计实验能力培养的同时,也给研究生创造条件,鼓励研究生积极申报《吉林大学研究生创新研究计划》项目,培养研究生申报科研项目的能力,让他们独立承担课题,循序渐进,先易后难,最终达到能够独立设计实验,完成实验能力,使研究生毕业之后,在用人单位很快能够独挡一面,发挥自己的才能,受到用人单位的好评。
2.3 实验实施能力的培养
实践是检验真理的标准,在导师的指导下,学生自己设计的实验路线是否合理,必须经过实践的检验,所以必须掌握过硬的实验技能,才能保证实验的顺利进行。我院在实验实施能力的培养过程中,遵循李岩[14]论文中所说的紧紧抓住国家专业学位教育发展的重大机遇,将专业学位人才培养与学术性学位人才培养置于同等重要位置,整合并合理配置药学院教育资源,充分发挥药学院实习就业基地较多的综合优势和学科特色,使药学类专业学位教育人才培养层次更加完善,我院在实验设备及条件上,给研究生创造机会,充分利用我院实验教学中心是“十二五”国家级实验教学示范中心的优势,在完成本科生教学工作的基础上,为研究生开放。充分利用这些仪器设备,为研究生实验实施能力的培养奠定了基础,发挥了作用,受到了研究生的欢迎。本研究组从本科生开始在药物化学实验课中就提倡学生自己设计实验[15-16],并将这些研究成果应用于研究生培养中。在实践中,同样也严格要求研究生必须按照正规的操作进行实验,规范操作规程,正确书写实验记录,养成严谨的科学作风和认真总结实验结果的良好习惯,并把这良好的工作作风带到用人单位,受到用人单位的一致认可。
2.4 数据归纳整理能力(波谱解析能力)的培养
无论实验做得成功与否,研究生都应该掌握对实验数据归纳整理的方法和技巧,这个过程非常重要。我院为研究生开设了“波谱解析”等课程,这门课程在药学专业本科阶段许多学校已经开设了,我院在研究生阶段以实践为主。这门课程也是学生平时最不喜欢学的课程,但是科学研究应是严谨的,例如化合物的化学结构必须通过光谱数据推测证明是否正确。所以加强这方面的训练对学生从事科学研究工作十分必要。另外,这项能力的培养,我院也紧密与实践相结合,只有多训练、多实践,才能不断地提高解谱和鉴定化合物的能力。为了提高这门课程的实用性,我院还在课堂上开展教学改革,提倡创新性教学在研究生课堂教学模式中的应用[17],为学生创造练习解谱的机会,并在期末考试中,要求研究生自己上讲台举例解析化合物的化学结构,教授根据解析结果和研究生掌握这门课程的程度,以及研究生的现场表现给出成绩。这种培养及考试模式,激发了学生学习波谱解析的积极性,改革了枯燥的教学方法,使学生的波谱解析能力大大地提高,受到导师的好评。
2.5 论文写作能力的培养
科技论文写作是培养研究生能力很重要的一部分[18]。论文写作能力决定研究生能否快速准确地将成果表达出来、发表出去,因为一个好的实验结果,必须以论文的形式发表之后,才能被社会认可,所以论文的质量是实验成果评价的重要依据。加强学生科技论文的撰写能力的培养,是关系到科研成果水平的大事,所以必须重视。药物化学专业的研究生一入学就由教授、博士生导师为学生讲述药学科技论文写作等内容,并且与文献检索能力的培养同时进行,使学生科技论文写作能力提高很快,对毕业论文的撰写、科研项目的申报、结题总结、论文写作与发表都起到很好的作用。
2.6 计算机使用能力的培养
研究生在大学时代已学过“大学计算机基础”等相关课程。但是药学研究中还涉及许多计算机应用方面的知识是在大学计算机基础知识中没有涉及到的内容,所以必须在实践中逐步掌握,例如,化学结构式及多媒体课件的制作等。我院也是在学生一入学,有高年级讲师进行培训,要求学生一周之后要熟练掌握这些技能。
3 创新思维的培养
基本功的训练完全是为学生创新能力和研究型人才的培养打下坚实的基础,只有基本功过硬的学生,才能尽早的出创新性研究成果,同时也为研究生培养奠定了坚实的基础。我院还经常利用聘请国外专家学者来院讲学之际,尽量安排外国专家学者和药学专业研究生座谈,使学生直接与国外著名专家学者对话,及时了解国际药学学科发展的新动向,尽快与国际接轨,开拓学生的知识视野,丰富学生的专业知识,对培养创新型研究型人才非常有益。
经过几年的实践,我院的培养模式受到了用人单位的好评,也收到了较好效果,研究生反馈意见也好。总之,推进教学改革、创建有利于研究生素质教育和创新能力培养的教学模式,具有非常重要的意义。由于我院成立时间不长,还有许多工作要做,今后将积极进取,与时俱进,为培养药物化学专业高素质人才而努力奋斗。
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原创试题:药物Q可抑制HE细胞增殖,但因有较大毒副作用而使其应用受到限制。为确定另一种能抑制细胞增殖的新药Tet的抑制效果,研究者提出了以下实验思路。
(1)分组。
甲组:培养液+HE细胞+生理盐水
乙组:培养液+HE细胞+ X
丙组:培养液+HE细胞+适宜浓度Tet试剂
每组设置若干个重复样品。
(2)每组样品放置在Y环境中,恒温培养一段时间。
(3)测定每组样品OD值(反应活细胞数量),并统计分析。
(要求与说明:答题时用Q、Tet、OD表示相关名词,不考虑加入药物后的体积变化等误差)
请分析回答:
(1)实验中选择的HE细胞应具 能力。
(2)实验思路中使用的X试剂和Y仪器分别是 、 。
(3)预测实验结果及结论: 。
一、 基于试题素材的分析
1.素材来源
试题背景材料出自《中华实验外科杂志》“粉防己碱对皮肤瘢痕组织细胞增殖和凋亡的影响”。[1]
2.素材选择原因及策略
首先,符合试题命制的真实性原则。试题以科学研究的现实问题为载体,避免学习内容机械化和抽象化,有利于公平、客观地考查学生的知识水平,能有效提高试题的信度、效度和区分度。同时,也体现了生物学知识与技术、社会的联系,渗透STS教育理念。
其次,符合试题命制的新颖性原则。试题情境新颖,紧扣学科前沿,特别是试题中运用的阳性对照这一重要且新颖的思维方法,这有利于培养学生的知识迁移能力和分析、解决实际问题能力,侧重能力考查。
再次,符合生物学新课程倡导的探究性原则。实验是考查学生探究能力的最好平台,是培养学生创新能力的良好途径。结合该试题可以使学生体验科学研究的一般过程,强化科学探究的意识,促进学生学习方式的转变。
二、基于学生答题反馈的分析
(1)分裂或增殖(此处部分学生回答“分化”,主要原因是分裂和分化的概念辨析错误)。
(2)适宜浓度的药物Q(此处部分学生回答“不添加试剂”,主要原因是不清楚药物Q在实验中起阳性对照作用)、CO2培养箱(此处主要有两种错误回答,第一种是回答“恒温培养箱或光照培养箱”,主要原因是混淆植物组织培养和动物细胞培养的差异;第二种是回答卡氏瓶,主要原因是不熟悉动物细胞培养的基本过程,不能灵活应用所学生物学知识)。
(3)由于该实验为探究性实验,所以结果有三种可能性:①若三组OD值,甲>丙>乙,则药物Tet有抑制作用,但抑制效果不如药物Q;②若三组OD值,甲>丙=乙,则药物Tet和药物Q的抑制效果相似;③若三组OD值,甲>乙>丙,则药物Tet抑制效果优于药物Q(此处主要有两种错误回答,第一种是只考虑了其中一种结果,主要原因是将本试题理解成验证性实验,未考虑到实验结果具不确定性。第二种错误回答是同时考虑了药物Tet有无毒副作用和有无抑制效果或抑制效果强弱两个角度,所以出现了6种甚至9种可能结果,主要原因是审题不清,其实题目中已明确该实验目的只是确定能抑制细胞增殖的新药Tet的抑制效果强弱,而无需考虑该药物的毒副作用)。
三、基于试题设计的分析及策略
首先,利用科研论文为试题命制的素材需规避复杂的实验原理和步骤。科研论文是科研成果的体现,而科学研究是一项原理复杂、技术含量高、周期长的工作。本试题素材论文的研究目的是,探讨粉防己碱(Tet)对皮肤创面愈合瘢痕组织细胞增殖周期和凋亡相关基因bcl-2 表达的影响,研究步骤包括建立动物模型及分组、染色观察细胞增殖、检测细胞周期和凋亡蛋白表达率等。背景材料和复杂的实验方法并不是我们的测量目标,对此相关内容在命制试题时应采取规避处理。同时,减少被试者对背景材料的熟知程度,也有利于减少系统误差。[2]但命题者在对材料处理过程中,始终要确保试题科学性,科学性是创新试题的首要标准,否则创意再好的错误命题都是失败的。
其次,试题的语言表述应简洁规范,不存在无效信息。命制原创试题的一个重要策略是试题信息简约化,要有利于被试者进行趋同思维而不产生歧义。这样,一方面可以减少试题阅读量,另一方面使被试者获得清晰的解决问题的信息,才能突显能力考查。[2]为此笔者在命制该试题时,参考了2011年浙江省理科综合高考实验与探究试题的文字表述,但从被试者答题反馈中可以看到,本试题在表述上仍存在不足之处,试题中“有较大毒副作用而使其应用受到限制”就属于无效信息,在一定程度上干扰了被试者的思维方向,这种无效信息可以删除。
再次,在问题设计上应体现知识和能力并举的指导思想。试题考查了实验材料性质、对照方法、动物细胞培养方法和实验结果预测等四个方面。其中实验材料性质和对照组的设计主要考查被试者获取和分析试题信息的能力;动物细胞培养需CO2培养箱考查了被试者利用教材知识解决实际问题的能力;实验结果预测考查了被试者的发散思维和创新能力。在考查学生所学生物学知识的基础上,也侧重对被试者的能力考查。
此外,试题问题设计还应体现层次梯度,遵循从易到难原则,贴近被试者的思维习惯,有利于保证试题的信度和效度。
科研论文极大地丰富了试题命制的素材来源,但创作一道好题,还需命题者具有较强的专业知识和命制技巧,以及对教材的深刻理解和对学生思维习惯的准确把握。科研论文为创作实验与探究纸笔测试题提供了广泛资源和全新视角,以此为素材的命题思路值得继续研究与探索。
药理学方面主要包括:热板法评价目标化合物的镇痛作用;扭体法评价目标化合物的镇痛作用;足肿胀法评价目标化合物的抗炎作用;利用SPSS统计学软件进行T检验和方差分析;实验动物的标记和随机分组。药物分析方面主要包括:目标药物的一般杂质检查;目标药物的特殊杂质检查;方法学考察的一般步骤;紫外可见分光光度法测定目标化合物的含量;高效液相法测定目标化合物的含量;滴定分析法测定目标化合物的含量;以上实验内容涵盖了药物的合成、药效评价、成型工艺的研究及质量标准的制定等几个项目,涵盖了药物发现过程中许多重要环节,从实验教学的反馈可以看出上述知识点学生均得到了较好的训练。
开放式设计性实验教学的效果
实验教学中心对“药学开放式设计性综合实验”教学效果进行了调查,87.6%的学生对这种教学方式表示很满意。学生认为,通过做综合实验,巩固了课堂上学到的知识,实际操作能力更强了,且用了许多新技术、新方法,实验内容与科研实践紧密结合,综合实验内容丰富,涉及的专业知识是在思考和实践中掌握的,教学效果集中体现在以下三个方面:1.增强了学生的动手能力传统的验证型实验中实验员将课上所需的试剂配制完毕后,学生才开始动手做实验,对于实验试剂配制的方法学生了解甚少。“药学开放式设计性综合实验”中实验员仅负责提供相应的药品,试剂配制的工作让学生自己完成,这样既减轻了实验准备老师的负担,又锻炼了学生的动手能力。2.增强了学生的科学研究能力在综合实验教学过程中发现,学生在撰写开题报告、结课论文时会遇到相当大的困难,在选题思路、实验操作、论文撰写的语句、论文的结构和论文撰写的格式等方面都需要非常多的指导。值得庆幸的是,这些困难都发生在大学学习的阶段,没有发生在学生进入工作岗位以后,所以教师和学生均认为该工作的实施对学生科学研究能力的培养有十分有意义。3.调动了学生对实验的热情传统的验证型实验中,学生只能通过已经在教科书上写明的实验原理和刻板的实验步骤进行实验,不可避免地导致学生对实验教学产生一些反感,并且,长期进行验证型实验操作会在某种程度上禁锢学生的科研思维。“药学开放式设计性综合实验”中所有的实验原理和实验步骤都是学生通过教科书的翻阅、网络资源的查找得出的,学生也非常想知道自己的实验设计是不是可以达到预期的效果,从源头上调动了学生的积极性,学生做实验的热情自然与传统实验相比高出许多。