实验课程设计

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实验课程设计范文第1篇

实践教学是加强学生专业知识教育，提高学生综合素质，培养学生实践能力和创新能力的重要环节。社会上需要理论和实践能力充分结合的综合型人才，所以我们应该把实验教学提升到实践科学的高度来认识、探索、研究和实施，研究实践方法，强化实践过程，提高学生综合分析问题和解决问题的能力。工艺实验就是这样一类专业实验，实验项目的提出结合科研方向，以工程训练的方式完成实验项目。这类实验不同于一般的测试实验，它需要多个工艺过程才能完成，包括方案的提出，方案的论证，各工艺过程的完成，性能的测试等，每一个过程都相当于一个单一的小实验，有目的、内容、原理、步骤等，所以多工艺实验项目既能锻炼学生的动手能力，又能锻炼学生的创新能力、科研思维、综合能力，不仅理论性很强，技术性和实践性更强。华中科技大学光学与电子信息学院电子科学与技术专业开设的《电子器件制备工艺》就是这样一门课程。

二、课程组织方式

工艺实验不同于一般的课堂实验，完成它需要较长时间，所以以课程设计方式组织实验，教学形式以学生自主进行特定项目为主，教师参与指导并审核：学生自主完成方案的提出和论证，完成论证报告，指导教师审核，在理论可行的情况下，按照预约时间进入实验室完成各工艺过程，最后测试器件或材料性能。学生可以自行决定实验时间，在给定的期限内完成全部实验工艺。在电子器件制备工艺课程设计中，我们提供了学生实践的时间和研究条件，学生自行设计方案，自行完成实验，充分发挥了学生的主观能动性和创造性，调动了学生的积极性，促进了学生的能力发展。

三、教学内容的设计

电子器件制备工艺课程内容，注重加强各不同研究方向之间的综合，满足学生宽口径训练的要求，不同的学生可以选择不同兴趣方向的题目类型来完成。选择了兴趣方向以后，就进入自行完成实验的阶段。整个课程的内容包括：资料的查询—方案的制定—方案的论证及审核—工艺过程—性能测试。

1.资料的查询及方案制定。

选题后，学生要查阅资料，理解题目，消化和整理资料，写出本实验项目的设计报告，并从理论上论证实验方案及结果。实验方案确定后，在进入实验操作之前，需要指导教师审核设计方案，以可行性和理论正确性为原则。这一步很重要，如果方案制定正确，整个项目就等于完成了一半，以后的实验过程就会很顺利，在工艺操作过程不出错的情况下，基本能得出好的结论。

2.工艺的进行。

在进入实际工艺操作之前，学生应该充分了解工艺的原理、意义和目的，并且要了解各工艺的注意事项，以免出现设备的损坏、实验的失败等现象。在各个实验工艺进行过程中，学生应该严格按照工艺要求进行，实验教师也会要求学生严肃对待，发现问题要及时讨论，并提出解决方案，力求使实验出色完成。经过整个工艺实验过程，学生对专业的兴趣提高了，获得新知识的能力提高了，创新能力和研究思维得到了很好锻炼，动手能力、操作技能、分析和解决问题的能力得到了很大的提高。

四、实验教材的制定

工艺实验课程的实验教材内容，主要从实验过程入手，讲解各工艺过程的目的和意义，以及该工艺所需设备的操作注意事项。尽量能详细地讲解实验过程中可能存在的问题以及解决方法。

五、工艺实验的组织实施

第一次接触多工艺实验项目的同学，一般要先参观实验室，然后进行实验预约（设备预约），做好准备后进入实验室（进行各工艺过程）。

1.参观实验室。

实践教学是动手能力的培养，多工艺实验也不例外，但它与传统的专业测试实验又不同，需要完成一系列的操作才能达到教学目的。所以实验前对即将要接触的各环节（如设备、流程、注意事项等）必须做到心中有数，提前熟悉实验室，对实验设备有感性认识，实验过程可能出现的一些问题应该在进入实验室之前就有心理准备，才能做到实验时有的放矢。参观实验室可以以小组或班级为单位进入实验室，实验教师针对具体事项进行讲解，解答学生心中的疑问。这个环节可以大大减少实验中破坏性事件（如损坏设备等）的发生概率。

2.实验预约。

实验预约是一个很重要的环节。工艺实验的预约不同于一般实验，主要是针对设备的预约。由于实验学生人数多，设备有限，在实验进行期间，所有设备全天开放，而进行实验的学生要分时分段进入实验室。为了更好地安排实验时间，我们设计了一个预约表格（表1），学生可以根据表格提示预约。

3.实验过程参与情况跟踪。

在工艺实验中，由于以团队形式进行，团队成员中就存在自觉与不自觉、主动与不主动的问题，我们采用了实验环节的登记制度，保证每个同学参与到每个环节，就保证了让每个参与的同学都了解各工艺过程的意义和作用，也为成绩的评定提供参考。表2是小组完成工艺实验流程登记表。上述措施既保证了每个同学各个工艺过程都要参加，同时对每个同学来说也保证了项目研究的完整性。

六、实验评价体系的制订

工艺实验是以小组为单位进行，为了激发同学们的积极性，我们制定了特定的成绩评价体系。传统的成绩评定体系，以教师作为评价主体，对实验结果的判断占据了主导地位，一般是根据实验团队的实验结果判断实验团队的总体成绩，而无法对实验团队中的每一位成员做出具体评价。对于工艺实验这一类型的项目来说，团队多、周期长、环节多、课外工作量大，传统的评价体系不能准确评价团队中的每一个体。由于缺乏其他的评价主体，团队中学生个人的实验情况未得到充分考察，教师无法公平、公正地衡量每位学生在实验团队中的贡献，打击了部分学生的实践积极性，严重影响课程效果。为了解决传统成绩评定的弊端，我们在成绩评定中增加了学生的自评和互评环节，让学生自我评价，内容包括实验态度、资料检索、创新性、团队合作情况等，并让学生对所在团队中的其他成员进行评价。自评互评综合形成每个学生的平时成绩；再结合实验结果的老师评定，形成学生的最终成绩。通过成绩评定方式的改变，大大增强了学生参与实验的主动性，有助于学生进一步融入实验，成为实验课程真正的主人，端正实验态度，避免“被动实验”的消极情绪。

七、结论

实验课程设计范文第2篇

关键词：微波器件；实验教学；课程设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）14-0242-02

前言：

现代社会，微波技术已经蔓延到我们生活的各个方面。一大批商业应用，包括蜂窝电话、无线局域数据网、车载毫米波防撞雷达、通信卫星、全球定位系统（GPS）、射频识别技术、超宽频带无线通信和雷达系统等均与微波技术的发展和研究密不可分。随着微波器件的飞速发展，无线通信频段逐渐提高，技术快速更新，可以预见，将来具有丰富实践经验的微波技术人才将越来越抢手。

国内外理工院校一般都开设有电磁场、微波技术、微波电路等专业课程，但是学生在学完课程后，往往学到和记忆的只是一堆公式，理解专业知识仍旧停留于抽象层面，不能较快将理论知识应用于实践，体现在具体工作中表现为专业思维不够、实践创新能力不足。比如在2011年全国大学生电子设计竞赛中，北京航空航天大学共31支队伍参赛有21队获奖，其中选择高频类题目共有6支参赛队，仅有1组获得北京市三等奖，在未获奖的10支队伍中占据高频类题目占据50%。另外根据微波专业的特点，从业者需要具备较强的数学和电磁基础，而且很多能力必须要在实践中体会、锻炼和提高。就业市场的要求反过来对教学中的实验实践环节提出了更高要求。

一、国内外现状

国内外诸多大学针对微波专业教学实验环节展开了研究。比如美国马萨诸塞大学、佐治亚理工学院等学校上世纪80年代末期就开展了教学改革，研究主要集中在：电磁和微波类课程设置、实验改革等方面[1-2]。国内北京航空航天大学、清华大学、浙江大学、北京理工大学、哈工大等知名高校近年也开展了一系列电磁场与微波教学及实验实践方面的改革，涉及到课程体系设计、实验手段改进、采用网络虚拟教学等[3-8]。北京航空航天大学的全绍辉副教授在微波专业核心课程“微波技术”教学中设计并构建了“微波学堂”网，将课程教学、实验实践环节通过网上交流互动的形式体现出来，大大提高了学生的学习兴趣和课程教学效果[3]。但是由于微波仪器价格昂贵，组建大规模多台套的微波实验装置，对于高校来说是不现实的，所以高校实验课程往往一般是采用软件仿真，或者是频段集中在低频，而且大多是针对无源电路，缺少微波有源电路的实验课程。本文作者长期担任微波电路、电子实验任课教师，承担多项微波测量系统研制任务，结合作者多年工程经验和教学经历，力争设计符合当今社会研究热点的微波电路实验课程。

二、设计原则

1.设置合理的实验内容，提高学生的学习兴趣和思维能力。微波器件课程涉及的经典器件理论知识都是上个世纪诞生的，几十年来基本没有大的改变，而且涉及到物理、材料、数学等领域，学习起来比较枯燥，容易丧失兴趣。在课程设计中应该有意识地引入一些背景知识的介绍，通过介绍社会热点问题可以提高学生的直观理解能力和学习兴趣，同时使教学内容与时俱进，有效地将微波技术的最新发展和成果介绍给学生，比如超材料、量子力学在微波器件制造领域的应用。进一步引导、激发学生对当前热门技术领域的相关系统组成的探究兴趣，比如无线传感网络、智能家居、室内定位、NFC等热门技术，引导学生自发地去探究各种专业技术的理论原理，配以综合性、系统化的多种类的实验、实训模块。使学生带着问题，更高效、主动地进行学习与实践。

2.采用灵活实验模式，培养学生创新能力。现在很多高校设置了开放实验室，目的就是充分利用实验资源，发挥实验室的潜力与效益。其开放包括时间开放和内容开放，实验课程内容包括必修内容和选修内容，学生可以根据实际情况自由选择时间和内容来完成实验课程。并且结合各级别的电子竞赛，实验室教师和学生都可以拟定题目，由实验室提供实验条件，由学生选择时间完成。这样做有利于分层次教学，培养出具有较强实验能力的尖子学生。总之，多模式、多内容和多目标的开放实验室，会彻底改变教学实验模式，使单一的“填鸭式”教学向分层次、多元化教学发展，达到素质教育培养目的。

3.更新完善实验手段，加强互动。微波实验不同于低频、高频实验，它使用的仪器造价是一般仪器的几十倍甚至上百倍，而且对实验环境要求也高于普通实验。因此，搭建大规模、多台套的微波实验环境，对于大多数高校来说难度较大，为了开展好微波实验的教学，必须走物理实验与虚拟实验相结合的新路子。传统的物理实验就是利用有限的实验经费购置一些必要的实验仪器和器件，学生在授课老师的带领下搭设实验装置并操作仪器来完成实验。基本上通过物理实验，学生可以直观了解微波测量的特点，从而掌握微波测量的原理和常用微波仪器的使用方法。图1就是我们设计的混频器实验示意图，通过实验学生可以掌握微波信号源和频谱仪的使用，了解混频器的工作原理和关键参数。

虚拟实验就是利用计算机多媒体技术和EDA技术模拟真实的实验环境，学生可以通过软件，在计算机上的虚拟实验装置中，选择不同的参数，来完成整个实验过程。虚拟实验优点在于形象生动地增强学生感性认识，而且可以多人同时进行，时间更加灵活，并且可以实现网络实验教学。但现有的实验软件成本也不便宜，而且功能过于复杂，不太适合教学。还需要专业人士投入更多精力开发研制出更加专业规范的实验教学多媒体软件。我校全绍辉老师组织学生开发了一套Smith圆图模拟软件[9]，通过这一软件能够帮助学生迅速地掌握圆图基本规律。学生开发此类软件的过程，也是对长线理论复习、整理、归纳的过程。

三、教学实践

在2014年秋季学期作者承担的本科课程《微波器件与电路》授课过程中，采用开放式实验教学，第一批实验题目提前给学生公布，涉及到常用的微波无源器件和有源器件：功分器、耦合器、混频器、VCO、放大器等等，由学生自由选择时间，提前和作者所在的微波实验室助教约定实验时间，由助教协助学生独立完成实验任务，并撰写实验报告。选取成绩良好的学生进行第二批实验，第二批实验涉及常用的微波电路，如图2，学生利用实验室提供的微波器件就搭建了一套简单的线性扫频测量雷达，可以实现测量运动速度、测量雷达目标隐身特性等功能。

一学期的教学实践表明这种实验教学模式效果良好，大大提高了学生的学习兴趣，锻炼了学生的动手能力，培养了学生的独立科研能力。

四、结论

本文在以往国内外微波专业实验课程教学改革的基础上，结合工程经验需求，设计了适合专业需求的微波器件与电路实验课程，可以满足培养微波电路和系统设计专业人才的需求，在以后的教学过程中，会进一步完善课程设置。

参考文献：

[1]Pozar D M，A modern course in microwave engineering，Education[J].IEEE Transactions on Education，1990，33（1）：129-134.

[2]Hertling DR，Feeney RK，RF and micriwave design courses at Georgia Tech[J].IEEE Transactions on Education，1989，32（4）：430-435.

[3]全绍辉.构建“微波技术”课网上教学和实验实践学堂[J].实验技术与管理，2012，29（12）：159-164.

[4]徐兴，俞龙，王卫星.微波技术课程实验建设探索[J].中国科教创新导刊，2010，（07）：167.

[5]凌丹，王蔷.电磁场与微波技术实验教学的改革[J].实验技术与管理，2010，27（9）：115-126.

[6]孔德昭，卞长弘.微波专业实验教学的新举措[J].实验技术与管理，2007，24（10）：131-133.

[7]谢泽明.网络教学在“微波技术与天线”课程的应用[J].电气电子教学学报，2008，30（3）：113-115.

实验课程设计范文第3篇

关键词：生物医学工程；课程设计；实验教学；教学平台

作者简介：方向林（1978-），男，安徽霍山人，广东医学院信息工程学院，讲师。（广东?东莞?523808）

基金项目：本文系广东医学院2009年度教育教学研究课题（项目编号：JY0925）的研究成果

中图分类号：G642.423?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）28-0114-01

广东医学院生物医学工程专业主要面向各级医院和各类医疗仪器公司培养临床工程方面的人才，在参加实际工作之前，需要掌握基本电子设备的使用、电子测量基本方法、简单电路故障的检查与排除以及计算机接口技术和软件技术等方面的基础知识，在平时的课程教学中也会有以上几方面实际动手能力的锻炼，但都是在若干课程的实验环节中进行的，如“模拟电路”、“数字电路”、“单片机原理与接口”、“数字信号处理”等，这些课程的实验大多属于传统教学，存在诸多不足。一是实验平台是现成的实验装置，学生只需按步骤动手接线，一旦离开了实验装置，学生几乎不知道如何去动手进行实验；二是实验大多是验证性实验，内容固定且单一；三是时间较短，每次实验一般只有2～3学时，只够完成基本实验内容，无法进行深层次的实验研究；四是前后两次实验间隔较长，有些仪器设备在前次实验中已经用过，但在下次实验中因为时间长又忘记了。从这些零碎的实验教学中，很难实现上述目标，因此需要进行一个综合性实验，尽量多地包括上述要求，生物医学工程“专业课程设计”课程就是为了此目标而设置的实践类课程。

一、问题的提出

“专业课程设计”主要以实验教学为主，而且是自主型实验教学，要求学生自行综合应用所学专业知识，设计并实现一个包括硬件电路和计算机软件在内的系统，实现生物医学信号的采集、放大、滤波、模数转换、传输以及计算机数字信号处理与网络传输等功能，还需要针对所设计的内容、过程和结果撰写报告，详细记录设计过程与结果分析。

“专业课程设计”课程实验所有环节要求学生在教师指导下自己动手进行实践，因此为了便于实验教学的顺利进行，进行了包括实验硬件仪器、软件环境、测试、资料以及考核等在内的整体教学平台的搭建。利用该实验平台，学生在熟悉流程和平台环境的前提下，可以非常方便地自行进行实验。

二、实验教学平台

1.实验仪器系统

在生物医学工程实验室里，该仪器系统配备有10套电子实验仪器，8套供学生使用，一套供测试使用，一套备用。仪器包括直流稳压电源、数字示波器、函数发生器、数字万用表、数字电容表等。直流稳压电源除了0～30V可调台式电源外，实验室还依据本设计情况，设计制作了便携式正负5V双电源，方便实验使用。另外还配有计算机20台，其中16台学生终端，2台测试终端，1台管理用机，1台服务器，全部连入网络。

进行实验时，每组使用的仪器包括4台计算机和2套实验仪器，数字示波器都已经和计算机连接，可以在计算机上直接采集示波器波形。具体的仪器使用方法和使用说明书在实验室内部网站上都有介绍，学生可以通过网络进行浏览。

2.实验软件系统

“专业课程设计”需要使用计算机进行原理性设计和模拟仿真，为此实验室学生终端计算机根据设计需要，配置了相应的专业软件系统，主要包括三个部分：模拟电路原理设计与仿真、单片机和接口电路设计与仿真、上位机程序设计与仿真。软件系统主要包括以下专业软件：Multisim 11、Protues7.5、Keil uVision3、Virtual Serial Port Driver 6.9、SComAssistant V2.2、Visual C# 2005等。具体软件的使用方法在实验室内部网站上都有介绍或教程下载，学生可以通过网络进行浏览。

学生终端计算机采用WinXP SP3系统，安装有上述专业软件，这些软件已经调整至最佳使用设置。为了加强计算机终端管理，每台计算机装有开机还原软件，不用担心学生操作不当引起系统崩溃，也不用担心病毒木马的侵害。终端机装有局域网文件传输软件飞鸽传书，可以在内部任何两台机器间互传文件，避免学生使用自带优盘，终端名根据网络IP地址进行编号，简单易记。

3.实验测试系统

学生在进行设计型实验时，需要自己选择使用芯片来搭建电路，由于大多数人都是首次接触实际电路的连接，因此在实际操作中经常出现违规操作，导致很多时候电路搭建出来后，电路功能不能实现，这时需要进行故障判断和解决，以便确定是何种原因引起的，因此在使用中经常需要进行芯片的测试以确保芯片功能完好。

基于上述原因，搭建了这样一个实验芯片测试系统，主要用于对实验所使用的各种常用芯片进行功能测试，快速检测其功能是否正常。该系统包括信号发生器、示波器、直流电源以及自行设计的测试电路板。针对模拟芯片和数字芯片，测试板分两块，其中模拟芯片测试板主要测试模拟运放芯片，利用电压跟随器输入输出之间的关系，输入端加上标准测试信号，用示波器观察输出端信号以确定结果。数字芯片测试板主要测试单片机、模数转换以及串行接口等芯片的功能，需要事先设计好固定的测试程序，利用程序执行加LED显示的结果来判定。

测试平台的出现，对于常用芯片的测试有很大的方便，在实际使用中节省了不少设计时间。

实验课程设计范文第4篇

（一）教材的内容特点

新教材上将本实验从验证性实验改为探究性实验，实验的目的是观察植物细胞吸水和失水现象，阐明其原理；尝试一般探究性的学习方法。更多地要求学生自主探究学习。

（二）教材的地位和作用

本实验属新课标人教版必修1第四章第一节的内容，是高中生物课程的第一个探究实验，也是新考纲中的一个重要考点。它在教材中具有承上启下的作用，既与第三章“细胞膜的结构功能”有一定的联系，同时又为学生理解物质跨膜运输的特点和后面两节的学习起到铺垫作用。

（三）教学目标

1.知识目标：观察植物细胞吸水和失水现象，阐明其原理。

2.能力目标：尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设。

3.情感目标：体验科学探究的一般过程，培养良好的探究性学习思维。

（四）教学重点、难点

1.教学重点：阐明植物细胞吸水和失水原理。

内容涉及原生质层、质壁分离、质壁分离复原等概念，涵盖了本章节的大部分知识点。理解其原理，就能掌握本节课的核心内容。

2.教学难点：尝试提出问题，作出假设，设计实验，验证假设。

由于知识结构以及思维方法的限制，学生对生活现象的观察、思考，以及进一步提出问题、作出假设、设计实验等方面会有一定的难度。

二、关于教法

（一）教学策略

针对学生现有的水平，在教学过程中以问题驱动式展开探究，通过有层次的问题，由浅到深一步步启发，从而激发学生的学习兴趣，诱导学生独立自主地进行探究。

（二）教学方法

1.探究教学法。提出问题作出假设引导学生探究推理设计实验进行验证归纳总结分析结果。

2.直观教学法。通过实验、多媒体辅助教学软件，化静为动，化抽象为具体，使学生更好地从感性认识上升为理性认识。

3.点评法和点拨法。目的在于强化学生主体活动，同时帮助学生建构正确的知识结构。同时，有利于学生掌握正确的探究方法。

三、教学过程

（一）提出问题，作出假设

晒蔫的萝卜放于清水中一段时间会变硬，“凉拌黄瓜”的盘子里会积水，对农作物施肥过多，会造成“烧苗”的现象。说明植物细胞也可以像动物细胞一样吸水和失水。那两者的原理是一样的吗？引导学生对比分析植物与动物细胞的结构，参照渗透作用的条件，可提出问题：“植物细胞的原生质层相当于一层半透膜吗？”假设答案是肯定的，怎样设计实验进行验证呢？

（二）设计方案

方案一：取紫色洋葱外表皮作材料，用0.25 g/mL的蔗糖溶液作试剂，进行实验。

方案二：取紫色洋葱内表皮作材料，用加入红墨水的0.2 g/mL的蔗糖溶液作试剂（红墨水和蔗糖溶液的比例是1∶3），进行实验。

（三）学生分组实验并记录实验结果

（四）分析结果，得出结论

方案二实验结果及结论：

1.滴加了加入红墨水的质量浓度为0.2 g/mL的蔗糖溶液后，无色的液泡体积呈不同程度的缩小，原生质层与细胞壁之间分开，并在其间充满红色溶液，即发生质壁分离且细胞壁具有全透性。

2.滴加清水后，无色的液泡体积逐渐膨大，原生质层与细胞壁之间的红色溶液逐渐消失，即发生质壁分离复原。

（五）表达交流

同时组织学生组间交流，体验实验成败，将探究的问题、过程、结果和结论与其他同学交流，通过讨论让学生进一步内化。培养学生的表达和交流能力。

四、教学评价与反思

实验课程设计范文第5篇

关键词中医药;药学;药物化学实验;教学改革

药物化学实验是药学本科专业教学计划中重要的专业实践必修课程之一，药物化学为西药药物研究发展来的学科，实验教学中需要综合利用经典药物设计、计算机辅助药物设计和化学合成技术等药学理论知识，开展化学药物的设计、合成，综合性、应用性较强。结合中医药院校教育特色，更好地将药物化学知识及技能运用到中医药研究中，从培养中医药人才出发进行实践教学改革与探索，而药物化学实验是培养学生创新意识和实践能力的重要综合环节［1］。当前，全国25所中医药院校都相继开设了药学本科专业，实验教学建设的好坏直接关系到药学专业学生能力的培养与学校科研水平的高低［2］。如何开展高质量、高水平的实践教学，使中医药院校药物化学实验课程尽快适应中医药院校教育改革和发展的需要，是药物化学实验教育面临的一个重要问题。根据中医药院校药物化学实验教学面临的改革问题，北京中医药大学药物化学课题组进行中医药院校药物化学实验教学改革的探索，中医药理论渗入，扩展药学专业学生科研思路，增进药学生专业实践能力和创新精神的培养;更为重要的是，通过将西药和中药在同一门实验教学中融合，使实验教学与理论教学相辅相成，可以使药学专业学生更加理性地认识到自身的特色和优势，增强中医药院校药学专业学生对自身专业的认同感，避免自身陷入中医院校药学专业学生“不中不西”的定位陷阱，真正实现“西学中用”，增进学生人格和心智的健全完善，进而加强学生学习能力、控制能力、承受能力、服务意识和敬业精神的培养，提高学生经济社会发展适应能力［3］。

1中医药院校药物化学实验教学现状分析

目前，中医药院校药物化学实验课程多采用西医院校或是综合性大学的经典药物合成实验案例，其专业培养及实验课程内容上缺少与中医药基本理论的融合，未能体现中医药教育培养的特色，在使学生掌握药物化学知识和运用药物化学知识进行中药研究的教学目标上出现断层，不利于体现现代中药研究的新进展。药物化学实验教学是培养学生创新能力的重要途径，实验教学与理论学习及科学研究在实践性方面具有一致性。现阶段，本校药物化学实验教学定位在通过培养学生创新精神和实践能力，进一步将药物化学知识及技能运用到中医药科学研究中。因此，结合当前高等教育改革发展趋势及本校教育教学改革的新要求，积极探索药学专业培养的新模式，以药物化学实验教程改革为切入点，选取经典药物化学实验，指导学生熟练掌握药物化学实验知识及技能。同时，在课程内容设置上，将中医药配伍理论和药物设计方法相结合，将经典化学药物的全合成、中药活性成分全合成和中药活性成分的结构修饰融于一课，兼具当代药物化学合成培养要求，又能够体现现代中医药特色。笔者论述具有中医药院校特色的药物化学实验课程内容设置及指导思路，旨在通过药学和中药学的相互融合，满足本校药学专业培养的新要求，探索出一条适合中医药院校药学专业培养的新思路，为其他院校药物化学实验教学提供借鉴。

2药物化学实验教学课程内容设置及教学阶段

2.1阶段一:经典化学药物的合成实验

通过经典化学药物的合成实验，巩固学生药物化学理论知识，锻炼药物合成基本技能，加深药学生对药物化学的理解。例如，缩合、还原、重氮化、偶合、成盐、重排等单元反应机理的认识，熟悉实验方案的设计与实验条件的选择，掌握药物合成的设计思路及制备过程。在教学前要求学生发掘相关化学分子研究的文献，提高学生自主学习知识的能力，同时要求学生结合文献，了解涉及的反应原料、反应方法、反应中间体及溶剂性质等，熟悉反应及分离、纯化原理，并运用结构表征手段将实验得到的产物与文献数据进行比对，将药物化学理论知识与实践技能相结合，提高学生随后进行中医药相关研究的专业素养，并为对此类领域具有兴趣及特长的学生提供学习机会，为其日后从事相关工作打下基础。目前，药物化学实验教材涉及多的案例有苯妥英钠(抗癫痫药)、巴柳氮钠(抗溃疡)、硝苯地平(降压药)、盐酸普鲁卡因()、贝诺酯(非甾体解热、镇痛、抗炎药)等化学药物的全合成;尤其是贝诺酯的合成(图1)不仅包括了酰氯结构的制备、分子缩合等常规单元反应，更体现了理论课程中所学的药物经典设计方法———拼合原理［4］。“拼合原理”主要指选取两种及两种以上生物活性化合物，利用化学合成技术将所选结构拼合在一个分子内，或选取药物的药效基团组合为新的分子，以达到联合二者药效，改善生物利用度、降低毒副作用、增强疗效，使拼合结构相互取长补短，从而获得更好的治疗效果。贝诺酯是阿司匹林与对乙酰氨基酚以酯键结合的中性化合物，在降低了阿司匹林和对乙酰氨基酚毒副作用的同时，疗效上得到了提高。因此，药物“拼合原理”与中医药通过“配伍法则”使单味中药经联用达到减毒、增效的临床用药思路具有内在的一致性。如何借鉴“拼合原理”和“配伍法则”开展中药创新药物研究，这是值得药物化学工作者引起注意的思路。基于此，笔者开展了阶段二和阶段三的教学实验设计。

2.2阶段二:中药小分子活性物质的全合成实验

中药疗效不但经受住了长期医疗实践的检验，其有效成分的理化性质、结构特征等也已被现代科学解析，并且许多中药活性成分的结构全合成亦是现代药物化学研究的热点。因此阶段二的实验教学内容主要通过中药小分子活性物质的全合成实验，使学生熟练掌握中药小分子相关知识。在中药创新药物的定义中，无论是有效部位新药，还是有效成分新药，最终落脚点都归结于中药的有效物质基础研究。但目前中药里发现的明星分子或活性成分一般含量较低，仅靠提取、分离不能解决其成药性问题，因此，中医药院校的药学生，需要掌握一些代表性中药里活性成分的全合成工作，例如川芎中川芎嗪的合成、秦皮中秦皮乙素的合成、蜂胶中咖啡酸苯乙酯的合成(图2)等。通过中药小分子活性成分的合成实训，不仅让学生回顾了中药学基本知识，锻炼了药物合成基本技能，更能够加深药学生对中药有效成分结构特征、构效关系，回答中药发挥疗效的物质基础是什么这一科学问题;具备开展中药有效成分分析及探索性研究的科研素养。青蒿素及其衍生物的发现正是在充分认识中药基础上，借助现代药学分离、合成技术，获得改变人类历史的重大发现，是我国现代药学发展的里程碑。中医药院校的药学生有必要、有责任掌握中药活性成分的设计、合成技能，为中药创新药物的发现打下基础。2.3阶段三:西药结构拼合原理与中药配伍法则结合的原创性实验通过西药结构拼合原理与中药配伍法则结合的原创性实验，培养学生将所学药物化学知识运用到中药新药科研研究中的思维及科研素养。前两个阶段更注重对学生药物化学理论知识及实验技能的培养，而本阶段注重培养的是学生将中医药理论思想与药物化学设计理论结合进行中药新药研发的思路培养。中医临床用药讲究配伍法则，按照君臣佐使的原则将单味中药有机组成一个整体，以期达到增效、减毒的目的。通过贝诺酯的设计、合成理念，使学生充分领悟化学药物结构拼合原理和中药配伍法则之间的内在联系，二者均是将不同的药物单元组成一个有机整体，发挥治疗疾病的最佳效应。因此，本节内容主要基于中药经典方药开展系列设计性实验。例如，基于蛇胆川贝散开展胆酸———浙贝乙素衍生物的合成［5］、基于丹参冰片药对开展丹参素———冰片酯的合成［6］、基于川芎丹参药对其中的活性成分开展川芎嗪———酚酸衍生物的合成［7］及其他中药复方中先导化合物的设计、合成、发现等过程［8］，力求药学专业学生能将传统中医配伍理念和现代药物化学拼合设计理论融会贯通。此外，利用“中医配伍法则”和“化药拼合原理”为指导，设计、合成、筛选得到的先导化合物，不仅成药性良好且具有一定靶向性，与21世纪精准医疗的理念不谋而合，能够获得国内和国际授权发明专利。据悉在这一思路指导下，北京中医药大学雷海民教授的“精准I类抗肿瘤药物”已成功完成市场转化，推进了我国自主知识产权的创新药物研发的进程，再次彰显了中医药源头创新的重要性。同时，这些案例能够激发药学生的学习热情，增强专业认同感并树立更高的职业发展目标。

3小结