基于大学生创新实验的药物设计创新型人才培养模式探索

摘　要　药物设计创新型人才的培养是时展的需求，我们通过各种途径，在本科生中发现和培养具有药物设计能力的后备力量。其中大学生创新性实验是药物设计创新型人才培养的重要手段之一。本文以所指导的国家大学生创新实验为例，提炼出一点关于药物设计创新型人才培养的办法和体会，以期共同探索出一条创新型人才培养的科学道路。

关键词　大学生　创新实验　药物设计　创新型人才　培养模式

中图分类号：G640 文献标识码：A

培养学生的创新意识和创新能力，提高学生的综合素质是现代教育中不可或缺的重要组成部分，也是高等教育教学改革的发展趋势和必然要求。高校的创新型人才培养既是时代主题，也是永久课题。①为培养本科大学生的创新实践能力，我们在学生的本科学习阶段，通过讲座、授课、创新实验、毕业论文等途径，发现和培养具有药物设计能力的后备力量。具体方式为：以讲座、上课等形式培养学生对学科的认识，进而产生专业兴趣；②引导学生课余时间到实验室接受药物设计基本技能训练；③吸引学生参与到具体的创新实验项目中；对已参与创新实验的学生进行培养模式调研，以进一步优化培养模式。其中大学生创新性实验计划是“十一五”期间教育部为推动创新型人才培养工作而实施的一项重要改革举措，同时也是直接面向大学生立项的创新训练项目。下面是我们通过对国家大学生创新实验课题研究的指导，提炼出来的一点关于药物设计创新型人才培养的办法和体会。

1 大学生创新性实验计划项目的特点

1.1 学生为主，教师为辅

大学生创新性实验计划由学生作项目负责人，课题参加人也全部是学生，学生是创新实验的主体，从课题的申报、立项到实验安排、实施以及结题答辩等全部以学生为主。教师在整个过程中主要起到一个指导、辅助的作用。通过这种方式，可以大大提高学生自主学习的自觉性，促进创新思维能力的培养和锻炼。

在药物设计国家大学生创新项目的开展过程中，我们没有大包大揽。选题、论证、实验进度、实验范围的扩展、经费使用、结题报告，指导教师都参与其中，但指导教师的作用只限于提供关键环节的指导和学术难点的解答，更多的时候是我们一起进行讨论，至于最后的选择、最后的结论，皆由同学们来决定。这就大大提高了创新实验团队成员学习的主动性和效果。

1.2 强化创新精神的培养

大学生开展创新性研究，需要学生既要有扎实的基础知识和基本的实验技能，还要有积极的创新意识和独立的工作能力，这就要求学生要有一些科研素养。大学生创新性实验项目的实施，培养了学生的实验动手能力、分析问题和解决问题的能力，更重要的是培养了他们的创新思维能力。当他们在实验实施过程中遇到问题时，指导老师不直接告诉他们应如何解决那些问题，而是启发学生，引导学生找到破解的突破口，鼓励学生自己去寻找解决问题的方法。有的学生发现自己的结论和已发表的结论不相符时，就会不知如何处理，此时指导教师就告诉学生先冷静下来，仔细回想在整个实验过程中是否有处理不当之处，如能确定自己的操作没有问题，就可引导学生大胆创新、敢于质疑，对实验内容、实验方法和实验手段进行创新性思考，并找出合理的解释和解决问题的方法。

2 大学生创新性实验计划实施过程

下面以我们指导的一项于2010年10月获准立项的部级大学生创新实验项目为例，介绍整个项目的实施过程。该项目的研究内容要用到同源模建，分子对接，药效团模建，分子动力学模拟等一系列计算机辅助药物设计的核心方法。课题的参与者由4位本科三年级学生组成，他们具有较强的思考能力，扎实的理论知识，和较强的动手能力，对计算机辅助药物设计具有浓厚的兴趣。从4名学生中挑选出一名做负责人，负责整个项目的组织实施，该学生具有较扎实的专业知识和较强的组织沟通能力，能够保证创新实验的顺利进行。该项目历时一年半，即将于2012年5月结题。我们主要从以下三个环节加以实施：

2.1 实验前期准备

在老师启发式的指导下，要求学生掌握一些基本技能，因为这些技能的使用将贯穿实验的整个过程，比如Linux系统的基本操作；课题相关软件的使用方法；教会学生如何检索文献资料，尤其是如何检索外文资料。

2.2 完成创新实验

以学生为主体，在教师的指导和督查下，学生主动根据设计的实验方案进行实验。在实验过程中，要求学生规范操作，对全部实验数据和结果如实记录和分析，找到最佳参数条件。在实施创新实验的过程中鼓励学生提出质疑，及时发现在实验过程中出现的问题，并积极地想办法解决问题。

2.3 科研论文和结题报告的撰写

在大学生创新实验的指导过程中，我们意识到一个问题，是学生写作能力的欠缺，这看起来是个小问题，其实对于学生学术思维能力的培养至关重要。因此，我们要求学生对实验结果进行分析处理后，除了撰写完整的结题报告外，还要按照科研论文的格式将研究结果整理并撰写一篇科研论文。在撰写过程中我们再给予具体指导。这个过程不仅提高了本科生的写作能力，而且使他们对整个实验过程和结果有更深入透彻的理解和分析。这无疑有益于他们以后在研究生阶段或实际工作中的科研实践。

3 创新型人才培养的效果和经验

3.1 实验过程比实验结果更重要

大学生创新性实验的主要目的是为了培养学生的创新思维、创新意识和创新能力，因此学生对科学研究的兴趣培养和实验研究的过程非常重要。学生直接参与课题的申报、实施、项目中期检查和项目结题等全过程，从中培养学生学习的积极性和主动性，激发和挖掘学生的创新思维潜能，了解科研工作的基本思想和方法，在科研氛围中体验和感悟科学研究的精神。对于实验结果，不要苛求太多，要允许学生失败，结果固然重要，但是更重要的是实验过程以及通过实验学到知识。④在我们的国家大学生创新实验研究过程中，指导老师给予学生的是在实验方法上的具有指导性和启发性的建议，而不是直接将实验的具体步骤告诉学生，让学生严格按照给出的步骤进行实验。具体来说，比如构建药效团模型时，对生成的多个药效团模型进行验证，以确定最佳的药效团模型这一过程中，最佳药效团模型的验证有多种方法，指导老师介绍了各种方法的不同侧重点，让学生自己摸索，尝试这些不同的方法后，互相比较，对药效团模型的验证就会有更加深刻的理解和认识，很好地锻炼了学生自己寻找解决问题方法的能力。正如学生在工作总结中所写的那样：“在大创实验中，我收获的不仅仅是对实验内容、方法的了解和掌握以及所得到的实验结果，更重要的是实验研究过程中的相互合作、相互借鉴、相互讨论的方式和发现问题、分析问题、解决问题的方法，并且从中使自己的相关能力得以发现、培养和提高。”