药学专业有机化学课程教学研究

药学专业有机化学课程教学研究

[摘要]有机化学作为药学类专业重要的基础必修课程,广泛渗透于药学各专业课程中,对药学后续专业的学习具有重要的支撑作用,是药学知识体系构建的基石。本文从药学专业的专业特点以及有机化学的课程特点出发,结合笔者近年来有机化学的教学实践,对教学中存在的难点挑战进行总结,并对思路、方法和教学内容进行改革探讨,以提高教学质量,从而更好地达到专业人才培养的目标。

[关键词]药学专业;有机化学;教学改革

1前言

在报告中指出“深化教育改革,全面推进素质教育”的要求和任务,并提出提高本科教育质量,实现“强国梦”号召,表明大学教育的改革创新是一项需要不断努力推进的事业。即社会对药学类人才的要求是多维度的,不仅要有扎实的专业技能,而且还有较强的创新能力和应用能力等。药学领域与有机化学关系密切,如:药物合成与新药研发、中药成分分离与鉴定、体内药物代谢研究等都离不开有机化学的基本理论和实验操作。因此,有机化学是药学专业重要的基础必修课程,对药物化学、生物化学、天然药物化学等后续课程的学习具有重要的支撑作用,决定了药学专业学生知识体系构建的完善程度。有机化学课程的教学改革既关系到药学专业学生培养效果,又会通过教学内容和方法的整合,对学生系统的专业学习产生深刻影响[1-2]。

2课程现状与问题

传统有机化学课程的课堂授课模式是老师讲,学生听,课后学生被动完成老师布置的练习任务即可。很多药学专业学生片面的认为有机化学并非药学专业课,所以重视程度也不够,导致大部分学生出现课前不预习,课上不主动思考,课后不复习巩固,学习被动懒散的情况。加之有机化学课程具有知识点多、物质种类多、物质之间转化多、不易理解的反应机理多、抽象的理论多等特点,因此学习难度较大。日积月累就造成了机械接受知识、运用能力差、学习效率低下等问题出现,很难全面系统的掌握有机化学知识。同时,在教学过程中,教师也经常面临教学内容多而学时少的问题,为完成教学任务而忽视了有机化学中知识点之间的联系,使学生容易孤立地学习各个知识点,没有有效的串联,造成学习效率低、知识点记不住等问题。有机化学课程系统性强,前后内容逻辑联系紧密。若学生基础薄弱,越学习越吃力,易导致学生信心不足,产生畏学心理。因此,结合实际教学情况,对教学思路、教学方法进行一系列的改革和探索,对有效提高有机化学教学质量和学生学习效果具有重要意义。

3教学改革基本思路

3.1激发学习兴趣

“兴趣是最好的老师”,所以培养学生学习有机化学的兴趣是开展有机化学教学的首要任务。在教学中发现,药学专业学生要么对学习有机化学缺乏兴趣,要么不知道为什么学习有机化学。如果能让学生认识到有机化学与药学之间的联系或者与明确有机化学与其将从事的专业的密切关系,学生的学习兴趣自然会产生。第一节的绪论课就显得尤为重要[3],教师应有目地选择与生活息息相关的事例,不仅可以激发学生学习有机化学的兴趣,还可以在轻松的学习氛围中让学生体会学习有机化学的重要意义。例如:为什么眼睛可以看见漂亮发的风景?是因为眼睛中视紫红质(Rhodopsin)转化为变视紫红质(Metarhodopsin),将光转化为神经刺激而给人类带来光明;为什么饿了吃饭以后就有力气了?为什么虾、蟹等加热后壳会由青并红?原来是这些动物壳内的帖类物质受热后结构的改变导致吸光波长的改变。这些例子简单易懂,贴近生活,又潜移默化地使学生抓住学习有机化学的乐趣所在。也可以把一些有机化学研究前沿内容或新闻热点融入到相关章节教学中[4],这样既可以提高学生的学习兴趣,又丰富了教学内容增强了教学效果[5]。例如:在讲授对映异构体的内容时,可通过介绍2001年诺贝尔化学奖授予“手性合成”这一前沿课题,阐述手性化学在药物研发与临床应用中的重要性来进行导课,也可列举上世纪60年代初欧洲“反应停”事件,通过讲述手性药物的不当使用所带来巨大临床灾难的案例,一方面拓展了学生的知识面,另一方面也可引起学生认识到这部分内容学习的重要意义。学生只有对学习内容感兴趣,才能激发其学习欲望,参与到课堂教学中,在轻松的课堂教学气氛中提高学习效果和教学质量。

3.2优化教学内容

有机化学对于药学专业是一门专业基础课程,所以在制定教学大纲时课程定位不能偏移。教学内容的选择应尽量与药学专业课程紧密结合[6],建立微观抽象的有机分子与宏观实际药物及药物发展之间的联系,增加课程教学的趣味性和实用性,达到为深入学习专业课打好基础的目的。有机化学教材一般都包含烃、醇、酚、醚、醛酮、羧酸及其衍生物等烃及其含氧衍生物,胺类、杂环化合物、生物碱等含氮化合物,糖类、氨基酸及蛋白质、脂类、萜类化合物等生命有机化合物的命名、结构特点和性质以及简单的有机合成方法等内容。例如在实际教学中,我们将烃及含氧衍生物的命名统一整合到一讲来讲解,这样既提高授课效率,又有利于学生对命名规则的学习、归纳、总结和应用。有机合成方法对于有机化合物的性质、反应和理论要求较高,对于大一学生而言难度较大,同时与后续专业课学习联系不是很紧密,因此,我们不作为教学内容,仅供有兴趣的同学自学。对于烷烃、烯烃、醇、酚等高中已经涉及的知识点,重新设定学习目标,在教学过程中根据学生掌握的程度进行讲解,将教学重心放在诸如电子效应、马氏规则、扎依采夫规则等全新且难易理解的内容上。而对于与药物化学、天然药物化学等专业课程密切联系的醛酮、羧酸及其衍生物、胺类、杂环化合物、生物碱等章节,我们会作为重点教学内容,细致讲解、反复练习与应用,为专业课的学习奠定扎实基础。糖类、氨基酸和蛋白质、脂类、萜类化合物等内容也是后续生物化学、生理学等课程的基础内容,也同样作为重点安排教学。如此设计,将进一步凸显有机化学基础课程的功能,教学效果显著提高。笔者跟踪调查本校药学院2017级和2018级6个班近300名学生,有机化学学习扎实、成绩优异的同学,在完成后续药物化学、天然药物化学、生物化学、药物分析等专业课的学习时,学习过程轻松、学习效率高、成绩名列前茅。

3.3优化教学方法和手段,提高学习积极性

现在的大学生平时学习积极性普遍不高,课前不预习,课后不复习已成为常态,这样易造成知识点积压、学习越来越吃力的现象,更有甚者,产生厌学情绪而“放纵式”学习,这种现象值得一线教师注意和思考。改变传统的单一的授课方法和手段势在必行,教师需结合多种教学方法,以启发式、案例式教学法为主[7],结合翻转教学法[8]、小组合作学习[9]等其他多样化教学方法,激发学生学习的兴趣,有效提高教学质量。我们将学生分成几个学习小组,采用“翻转课堂”教学形式,布置团体预习作业,增加学生团队协作精神,增强小组成员要学习,不能拖后腿的意识,提高学习积极性。教师在课上可采用提问的方式,启发学生思维,让学生参与到教学中来。如在讲醇的氧化反应时,可以“查酒驾”为背景,通过其中的反应现象启发学生得出相关化学原理,从而总结出乙醇具有还原性。教师也可根据教学内容适当添加案例,加深有机化学与药学的联系,活跃课堂气氛,有效调动学生的课堂积极性。比如在讲授胺类化合物相关内容时,可以介绍多巴胺和肾上腺素等胺类物质的结构、生物活性和用途。还可以向学生介绍维生素D,经启发提问,总结维生素D的食物来源以及缺乏维生素D的危害,之后引出甾醇相关内容。当今社会处于信息化时代,教学也应善于利用计算机技术,优化教学手段,采用多种不同教学方式授课。除了传统的PPT外,还可在教学中引入视频与动画,用于辅助讲授抽象的、难理解的有机反应机理和反应过程。学生可提前通过观看教学录像预习实验操作和实验原理,提高实验课程的教学效率。笔者在有机化学教学中,要求学生学习使用Chemdraw等专业化学测绘软件,通过这一手段很好的将书本上平面的分子结构三维立体化,非常有利于学生对对映异构、构象异构等有机立体化学内容的理解,弥补空间想象能力的不足。通过参与Chemdraw软件的学习和使用,学生均表示极大调动了他们对有机化学的学习兴趣。

3.4强化实验教学的重要性

有机化学是一门理论与实践联系密切的学科,通过实验教学可以培养学生观察和动手能力,还可通过实验现象直观地加深对化合物性质等理论知识的理解和记忆[10]。但是传统的实验教学模式以教师讲为主、学生被动听,缺乏主动思考、照本宣科、照单抓药的现象普遍存在,大大降低了实验课程的设置意义。针对这种情况,对现有实验课程进行改革:一是增加实验内容与药学的联系,如开设青蒿素的提取系列实验,与理论课程萜类化合物的教学相互呼应,理论联系实际激发学生的学习兴趣;二是增设设计性实验,结合小组教学,要求学生自主设计实验方案,激发学习主动性,培养学生自主学习,解决问题的能力;三是将成熟的科研平台与实验教学相结合,如将NMR、HPLC、GC等技术应用于化合物分离与结构鉴定中,在为学生提供前沿技术的同时,也拓宽了学生的学习视野和思路。通过这些改革措施,不但可以有效地提高学生的动手能力,还可以激发学生学习有机化学的兴趣,同时也对有机化学理论课程的学习有很好的促进作用,增强教学效果。

3.5加强思政教育,提高药学人才素质

有机化学在给医药领域带来巨大发展的同时,网络中传播的苏丹红、三聚氰胺毒奶粉、假酒假药事假给这门学科带来一系列负面影响。受其影响,药学专业的学生对这门课程带有偏见,认为有机化学伤身害人,哪里还有学习的热情?大学又是学生“三观”形成的关键时期,如何使学生明白学科的辩证关系,纠正学科偏见,给学生传递正能量的思政教育就显得尤为重要。有机化学课程中具有丰富的思政教育题材,为学生在学习有机化学的同时进行思政学习提供了必要条件。如:(1)学生在学习萜类化合物时,引入青蒿素的发现历程,介绍诺贝尔奖获得者屠呦呦在青蒿素发展为“抗疟神药”中巨大贡献,培养学生的爱国主义精神和民族自豪感。(2)学生在学习有机含氮化合物中胺类和亚硝胺化合物,了解海洛因(二乙酰吗啡)和冰毒(甲基苯丙胺)的结构和其对中枢神经系统具有极强的毒性和成瘾性,告诫学生的危害,宣传“珍爱生命,拒绝”,以及复旦大学投毒案等反面事例,使学生建立正确的人生观和价值观。(3)通过让学生了解手性药物中应用史上的灾难—“反应停”,从而激发学生在学习和工作中要树立严谨的科学态度和良好的职业操守。教师只有做到将思政教育融入有机化学教学的各个环节之中,做到专业知识吸收和价值引领相相结合,在提升教师教书育人的能力同时,更好地培养学生科研精神、创新能力、道德修养和职业操守等综合素质的提升,为学生毕业后从事医药工作或进一步深造奠定良好的基础。

4结束语

随着社会和科技的发展,大学教育和人才培养模式也应与时俱进,进行教学改革探索,有利于优化教学系统。对于药学专业至关重要的基础课程有机化学而言,通过优化教学内容、改进教学方法和考核模式、加强实验教学以及思政教育的渗透,在提高教学效果的同时,更重要的是增强了学生学习主动性和自信心,提高了学生解决实际问题的能力,增加了学生在社会就业中的竞争性。今后也会继续根据学生的反馈,进一步优化、完善教学内容和教学方法。

参考文献

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[4]郑永珠.高职高专院校药学专业有机化学教学改革的思考[J].化章,2012(31):191.

[5]高金玲,毕红梅,张金艳,等.浅谈药学专业有机化学教学的改革和实践[J].黑龙江农业科学,2013(3):141.

[6]张雷,曾丽媛,李川江.关于药学专业有机化学教学的几点思考[J].医药化工,2018,44(3):168.

[7]薛莹雪,隋春红,崔桂花,等.药学专业有机化学教学改革初步探索[J].中国教育技术装备,2016(20):110.

[8]黄明正,吴琴,张振,等.翻转课堂教学法在《有机化学》教学中应用探究[J].广州化工,2015,43(17):218.

[9]睢超霞,徐娜.小组合作学习在药学专业有机化学教学中的应用[J].卫生职业教育,2018,36(24):101.

[10]谭晓红,董晓华,杨辉,等.药学专业有机化学实验教学的实践与思考[J].2017,33(2):54.

作者:孙忠文 谢惠定 白庆 柳波 陈丽君 单位:昆明医科大学药学院暨云南省天然药物药理重点实验室医药化学系