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一、引言
药物化学是是运用现代科学理论和技术方法,研究药物的发现、发展、合成、化学性质,并在分子水平上研究药物与生物体相互作用的一门学科,在整个药学教育体系中具有重要作用和地位[1] 。根据专业课程体系设计,课程教学目标,力求从学院实际教育理念和现有教学条件,研究实际有效的教学内容,对具有大学学历的生物制药技能型人才,做到对技能的掌握不仅要知其然而且要知其所以然,此外要能够写出常用重点药物的结构式、根据结构式推断出具有的理化性质、重点药物的合成方法,并且能够融会药学四大专业课程的学习。但是我们面对的教学对象是不断更新的,旧的教学方法和手段已经跟不上学生年代变化的脚步,笔者根据多年教学的实践经验,从教学对象特点、多种教学方法的使用、考核模式的改变等方面进行探索,收到较好的教学效果。
二、教学对象的特点研究
80后学生走出校门走上社会,90后学生正成为高等院校的主体成员,其突出特点就是绝大多数为独生子女,从小就独自享受全家人的宠爱,养成了以自我为中心,个性独立自主的性格。且随着网络社会的发展,学生获取知识的方法呈现多样化、快速化、立体化等特点。如果在教学实践中引导方法恰当,会使学生养成良好的学习习惯。
三、课程有效内容研究
药物化学主要研究药物的发现与发展,进而研究药物的结构式、构效关系,提出结构式改造的可行性部位,研发新的药物,而如何设计和合成新药是其主要研究内容。药物化学是建立在化学学科和生物学科的基础上,与化学、医学、生物学、信息学等众多相关学科相互交叉渗透,具有很强的理论性和实践性的学科[2]。由于药物化学涉及的知识面广、内容多、更新快,所介绍的又大多是结构复杂的有机药物,很多同类药物的结构差异较小,记忆枯燥。容易形成学习的惰性,缺乏对新知识的探索热情。
四、多种教学方法的灵活运用
因教学对象的特点,教学手段也需要调整,除了传统的课堂讲授法之外,添加问题式教学、案例式教学、设立课后兴趣小组等,让学生充分参与到课堂教学中,充分调动学生的学习积极性,变被动式接受为主动性出击,学生之间会相互探讨,课间课后也会与老师有相应的交流,会收到较好的教学效果。
4.1、问题式教学
一般来说第一堂课尤为重要,引入生活中和本课程有较大联系的实际问题,比如:镇痛药物吗啡的使用,解热镇痛药物扑热息痛的合理应用,为什么药店需要专门设置处方药柜台,为什么牛奶不能和磺胺嘧啶一起服用等例子开篇,对学生起到一个较好的引导问题式教学,学生自然就能够联想到自己身边的一些问题,继而可以提出问题,从而主动参与课堂学习。也可以在某一章节设计让学生自己提出问题,对于能够提出问题的学生应该给予一定的鼓励和肯定。不论问题的深浅,对于活跃整个课堂气氛将起到重要的作用。
4.2、案例式教学
在本课程的整个教学过程中,案例式教学应该是可以大量应用的,比如:1、抗疟疾药物青蒿素的从提取分离到结构鉴定,甚至到效果更好的蒿甲醚的半合成,能够说明民族工业对中药开发利用的重大突破;2、经典案例:抗微生物药物青霉素的发现,它源于一次偶然的机会,从而改变了人类对抗病原微生物的用药历史,随后在使用过程中,发现天然青霉素抗菌谱较窄,如是通过药理活性、构效关系的研究,进一步明晰结构式改造部位,得出更多广谱的青霉素类药物,这个案例也说明了药物化学在整个药物发展过程中是起到重要作用。3、伪麻黄碱与麻黄碱的使用,结合现实生活的例子,使学生很快能理解拟肾上腺素药物的结构特点、理化性质、药理活性的理论知识以及加深对立体异构体之间的活性差异的理解。4、普鲁卡因的结构讲解,从结构式出发推断所具有的理化性质,从理化性质中引出用做该药物的鉴定方法,进一步得出该药物含量测定方法的基本原理。研究结构式中不稳定部位,从而可以讨论那一些部位可以用作结构式的改造,丁卡因、普鲁卡因青霉素等药物的出现就是源于对普鲁卡因结构式的改造,构效关系的阐述将更加明确。
4.3、讨论式教学
讨论学习可以促进教学目标的形成,在解热镇痛药物的学习过程中可以设计讨论式环节,教师写几组结构式,学生分组讨论,最后评估总结,学生对解热镇痛药物产生药理活性的作用机制,以及为什么不能长时间使用等问题会有较深的理解。进一步可以促进常用复方感冒药物的理解,进一步加深对复方感冒制剂的各种药物的药理作用的掌握,如:复方氨酚脘胺。
4.4、设立兴趣小组
对于部分有学习剩余时间的学生,成立兴趣小组,开放实验室,鼓励学生自己动手查阅相关资料,自己动手设计实验思路,实验室提供场所与器材,10级学生设计了部分药物的合成实验,虽然结果并不是非常理想,但是提高了学习的积极性和主动性。
五、改变考核模式
因教学对象的特点,且在教学实践中使用了多种教学手段,为了防止学生单纯为考试而死记硬背的模式,也为了检验各种教学方法是否真正发挥了作用,就必须改变对学生的综合评价体系,增加平时参与活动中的表现分数比重,尤其注重在问题式教学环节、兴趣小组的开放性试验情况、参与讨论式教学情况等进行具体量化,结合期末考试成绩,综合在平时教学活动中的参与度、能力等进行评价,从考评结果中反应出学生的综合实力。
参考文献:
[1]尤启东.药物化学[M].2版.北京.化学工业出版社.2008,10
[2]郑虎.药物化学[M].6版.人民卫生出版社.2007,8
【关键词】药物化学授课技巧学习能力
【中图分类号】G421 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)3-0144-02
药物化学作为高职高专药学专业的一门专业基础课,主要是在无机化学、有机化学和药理学等课程学习后才开设。学生普遍在学习的过程中感到枯燥和困难,如何提高学生学习的自觉性自信心,笔者就几年教学经验做如下总结。
一、帮助学生建立学习框架
(一)学会看目录
"授人以鱼,不如授人以渔。"在第一节课就告知学生熟悉所用教材的出版社编者和章节划分,前者与学习深浅有关,而后者决定教学进度。目录可以清楚地帮助学生建立一个学习的总框架,并且在以后药物的类别划分上目录也说明了最基础的药物定性。
(二)重视基础章节和概念的讲解
将涉及基础或抽象概念的章节提到前两到三周进行讲解,宁愿先慢后快也不要一带而过,基础概念中包含逻辑关系,比如药物化学的概念主要说明学习的内容:而构效关系则表明事物之间的内在联系。(结构和药理活性)在以后的具体药物学习中再不断强化,一定要让学生明确药物化学的核心概念主要有几点。
(三)明确学习的逻辑
要求学生主要按照三个板块对药物化学进行学习:第一,看目录确定药物对应章节,掌握第一类别和第二类别及药理活性。第二,重点药物动手写结构,增加感性认识。第三,根据结构逐步学会分析药物的理化性质。前面三点理清楚就能在后面的构效关系和制备方法中找到逻辑。如磺胺类药物之所以能抑菌是因为结构和PABA结构相似,所以使二氢叶酸还原酶识别错误产生竞争性结合。
二、优化授课结构
(一)不面面俱到
药物化学的学习内容主要包括药物名称、结构、理化性质、药理活性、构效关系、制备方法。而针对高职院校学生,我主张掌握名称、结构、理化性质(储藏条件和使用剂型)、药理作用。熟悉构效关系原理但不要求背诵,了解制备方法但不扩张。因为高职学生就业范围主要是药厂生产线和药店等实用性单位,所以对实用性基础知识要求达到记忆水平,能说出抽象概念的原理,如什么是构效关系。
(二)加大课堂练习互动
在授课前10-15分钟要求学生默写重点药物化学结构所属类别,在正课讲解完毕后留5-10分钟进行当堂练习,每章课后练习要求学生独立完成并进行讲解,这样有利于强化学生的学习主动性。09和10级学生期末成绩的分析结果表明,课后练习监督、完成反复练习可以提高16.3%的及格率。
关键词:药学专业;药物化学;实践教学
1药物化学实验教学内容的改革
据现阶段的教育改革理念,为了更好的培养学生在医学方面的分析能力,同时掌握药物组合最基本的技能与方法,药物化学实验的教学要通过系统的实验教学对学生们进行训练来实现这一目的。所以,对药物方面传统的化学试验内容进行了一系列的改革,与此同时,还建立了以设计性试验为主的教学试验新模式,并结合验证性实验为辅的教学新模式。在课堂教学中,老师对学生们传授知识时,要以先易后难和循序渐进的方法进行教学,除此之外,还要从那种验证性质的试验着手,使学生灵活的掌握更多基础的操作技术能力,同时在掌握技能的基础上,再增加一些比较高度性质的设计实验,将实验逐步深入,从而最终实现药学方面的教学实验目标——以学生为主体。设计方面的试验极其广泛,其不但坚持每年更新一部分实验内容,而且还融入了目前药物研究成果及教师的研究科目,这样一来使其更加具有综合与前沿性,其对药物化学研究有很大的帮助,还可以不断的运用并充实到试验教学的过程中,从而更好的保持药物试验在内容方面不断的进步与创新。依据每个试验环节,可以有效的模仿出科学研究的整个过程,并有效的培养学生运用相关药物知识与化学理念的能力,从而提高学生的创新意识与独立工作的能力。
2药物化学实验在教学方面的有效措施
在我国传统的教学实践过程中,改革是学生在试验指导师的引导下进行有步骤的操作试验,这就需要教师详细的将具体操作过程与试验原理介绍给学生。这种教学方式属于填鸭式的,对学生们的学习主动性和积极性培养有很大的限制,其在培养学生探索与创新方面基本上没有什么帮助。现阶段实验教学中新型的教学对老师有更高的要求,同时还要对不同种类的试验进行分别讲解与指导。特别是在基础性的试验阶段中,老师的任务主要是把学生领进实验的“大门”,而后,实验的基本理念和每个主要环节注意的问题都需要学生们自己去发现,通过实验过程中的讨论以及相互的指导学习,课后的学生总结之后,老师再对学生的学习成果进行点评。对于学生们所得到的成果与教学目标一致的,老师应该给予适当的精神的表扬,物质上的奖励,而对于没有达到教学目标的内容,老师可以给予稍微的暗示,进而得到教学目标。用这种教学方式,不但能有效的培养学生在分析处理问题方面的能力,还可以引导他们的积极性。
与此同时,也加强了老师对学生们实验教学的个性化指导。在设计性实验时,教学方法一定要以学生为学习的主体,对实验的内容和方法以及时间都要实行弹性制。这就需要老师提供一些基本的实验材料,并对实验的要求一一提出。学生们就可以从文献资料中,对实验的要求进行查阅,并自行设计实验方法,自己安排实验进度和时间。 实验过程中,可以通过讨论的方法进行交流,最终取得完善的试验结果。学生在进行药物试验的过程之中,还需要教师耐心的对他们进行指导,同时检查其试验结果。以上所介绍在新型教学方面的措施,把实验教学和科学研究联系到一起,而且还是有效的把研究与教学连接起来,从而最终实现药学方面的人才目标——高层次与创新型的模式。
作者所在学校在开设药物化学实验的同时,也开设了药物分析实验。在药化实验内容的安排上,有意识地增加一些实验内容,使其与药物分析实验系统结合,从而使学生在药化实验课上能不断回顾和巩固药物分析课的知识,相互之间融会贯通[2]。如,在合成阿司匹林时,判断终点可用薄层色谱来进行,既能让学生掌握这种终点判断方法,又能利用薄层板的直观性,让学生掌握产品中存在的主要杂质,还可用薄层色谱让学生对阿司匹林重结晶前、后的产品进行比较,观察主要杂质的变化。同时,在药物分析实验中开设有阿司匹林的杂质检查实验,将药化实验中合成的阿司匹林用于药分实验,测定其所含主要杂质水杨酸的含量是否符合质量标准要求,既使学生更了解药物中除杂的重要性,更加引起学生的学习兴趣,又避免了浪费。
2与环保教育紧密结合
化学污染物对环境,人类健康,社会发展的危害越来越受关注,人们的环保意识普遍增强[5-6]。
2.1实验绿色化
作者在安排药化实验内容时,选择了一些采用绿色原料、绿色的化学反应及绿色试剂参与的实验[7]。如,制备苯妥英钠时,第一步反应为合成安息香,其经典方法是用氰化钠作催化剂,进行安息香缩合。但氰化钠和反应过程中可能会产生的氰化氢为剧毒,故对合成方法做了改进,用盐酸硫胺作催化剂进行安息香辅酶合成,从而避免了氰化物的使用和产生,同时反应条件温和、产率高。对一些可能产生H2S、Cl2等有毒气体的实验,用适当的气体吸收装置进行吸收,避免对身体和环境的危害。
2.2实验微型化
采用微型化实验,用尽可能少的试剂就可达到实验的目的,却更加安全、方便,同时减少环境污染[8]。虽因经费所限未实施该措施,但作者在设计实验时已尽量减少了试剂用量,经过试验,效果良好。
2.3实验创新性
目前我国的药物研究从仿制为主进入仿创并举的时代,因此,在本科实验中增加一些设计性实验,可让学生更加了解我国的药物研究方式,同时培养他们的创新能力和创新思维。由于时间和课时限制,在药化实验课中未安排设计性实验,但作者所在院系专门开设了综合与设计实验,让学生自己查阅文献,利用实验室条件设计合理可行的实验步骤,老师认可后,进行实验。通过这样的方式,让学生在文献查阅、拓宽思路、设计路线等方面都有很大提高,为以后的工作和科学研究打下良好基础。
3应用多媒体教学
多媒体教学应用普遍,在实验教学中也得到广泛应用。通过其形象、直观、生动的表现,可使学生更加深入地理解和认识实验内容,掌握实验过程。同时,节约大量的板书和演示时间,使学生有更多的时间进行实验,教师有更多时间和精力去指导实验。
4药化实验考核方式的完善
药物化学实验属于必修课,应该进行严格的考核,同时要公开、公平、公正。作者按照平时成绩占70%,考核成绩占30%的比例来进行考核,进行综合之后作为最终的实验成绩。在平时成绩中,每个实验分项记分,各项成绩之和为一个实验的成绩,实验结束取所有实验成绩的平均值作为平时成绩。平时成绩考核包括出勤、预习实验报告、实验过程、卫生、实验报告等五个方面。重点在实验过程,涵盖了仪器的安装、药品的配制与取用,仪器的使用、操作、破损情况,是否遵守纪律等内容。在实验报告中要求学生写明药品的规格及实际用量,实验的具体操作步骤,观察并分析实验现象,对实验结果进行分析,对操作失误进行总结,分析实验成败原因。如前所述,为使学生养成良好的实验卫生习惯,单独把卫生情况列出,作为考核的一个方面进行督促。在进行考核时,用一个典型实验作为考核实验。做该实验时,学生单人操作,根据实验教材及自己之前做实验的经验单独进行,教师不讲解,对学生实验过程进行认真检查,只在有可能出现安全等较大问题时进行提示。学生实验过程中各种不正确的操作细节都会记入考核成绩。
5结语
摘要:基于互动教学和药物化学教学的特点和要求,本文对互动教学网络的设计组建、互动式网络教学模式建立以及教学效果评估进行了初步探索。本文认为药物化学互动式网络教学是一条能够培养学生自主获取知识能力和提高教学质量的可行且有效的路径。
关键词:药物化学;互动教学;网络环境;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)13-0101-02
药物化学是连接化学与生命科学的桥梁,是药学领域的先头课程,在整个药学教育体系中具有十分重要的作用和地位[1]。随着科学技术的快速发展,药物化学的内容更新速度非常快,且在药物化学教学中,学生们普遍反映这门课程的内容复杂、知识量大、抽象枯燥、难理解、难记忆。如何将抽象的、深奥的理论知识传授给学生一直是从事药物化学教学工作者不断探索的问题。现代教学理论认为,“交流”与“互动”是教学过程表现的基本形式。教学互动是增强课堂教学感染力、亲和力和吸引力的最主要途径,是提高学生综合素质的主要手段[2]。目前已有一些教学互动软件系统能够较好地发挥互动教学作用,且随着教育信息化水平的不断提高,基于网络媒体的教育也已在国内很多大学推广应用。但现今的网络教育多数还停留在仅以网络为载体的阶段,绝大部分教师仅仅将网络平台作为教学演示工具,以此来代替传统的黑板+粉笔,整个教学过程仍由教师主宰,学生学习的积极性、主动性和参与性并没有充分发挥出来,网络平台缺少教学、师生的互动,导致网络教育作用有限[3]。
基于以上分析,本校药物化学课程组旨在从网络互动教学和药物化学教学的特点和要求出发,立足于适应现代信息教育和互动式网络教学的需要,组建内容丰富、类型多样、动态的药物化学网络教学平台,并利用组建的网络教学平台探索有效的药物化学课程的教学模式,以提高该课程的教学水平,培养出符合社会需要的综合性药学人才。
一、药物化学网络教学资源库资源的收集、整理
药物化学网络教学数据库是网络教学的基础,是课程建设中的重中之重。本校药物化学课程组本着以教师为主体、师生共建、为学生服务的原则,收集包括电子书、教案、课件、习题与试题、典型药物合成案例、前沿专题与热点问题以及相关的知名学者介绍、国内外药物研究的现状等相关文字、图像、声音、动画、视频等几乎所有形式的药物化学教学资料,同时将收集的资源分类整合成包括教学视频、电子教案、教学素材、教辅资料等课程资源库、作业库、试题库、问题库、拓展知识库、用户数据库等网络资源库。
二、药物化学网络教学平台的功能设计与实现探索
网络教学平台是互动式网络教学最重要的支撑环境,其设计理念和功能质量都会直接影响网络教学的质量。
1.对于药物化学网络教学平台的功能设计,本校药物化学课题组主要设置了三个部分,包括教学功能区、教学管理区和资源库系统。其中教学功能区包括课程教学系统、作业与测评系统、协助与交流系统。在教学功能区,学生借助平台可进行以下活动:(1)可以自主学习本平台的教材,多媒体课件,练习习题并适时得到客观性题目的答案反馈,主观性题目也可以参照有关答案。(2)学生完成的主观性练习题也可以通过QQ发给任课教师批改,如果有问题还可通过电子邮件、QQ和微信与教师进行沟通。(3)学生通过查阅相关网站的超链接,及时了解前沿进展,同时也可以阅读相关期刊论文和会议论文,扩大受教育者的知识面。教师在教学功能区主要是对自己的课程进行管理,在教学管理区主要负责学生的测验、作业以及登陆情况,同时管理全班的BBS,引导学生网上讨论,同时帮助老师了解学生课程学习情况。构建的药物化学网络互动教学平台如下页图1所示。
2.关于药物化学网络教学平台的功能实现,课程组主要探索采用用户界面设计、用户数据管理以及多种功能模块来实现药物化学网络教学平台的功能。这个网络教学平台对用户分为四个类别:学生、任课教师、课程负责人及管理员。他们有不同的权限,本校学生输入学号申请用户名和密码,从而获得进入本平台的权限。任课教师的权限在于管理、监控本班学生并做好记录,同时在自己的权限范围内对自己的网络课程随时进行修改或增减相关内容。课程负责人的权限对学生和教师的教学情况进行管理,如审核教案和课件,建立班级,对本课程乃至这个网络教学平台的整体性进行评估等。管理员则负责系统的管理和维护,保证教学的正常进行。
三、基于药物化学网络教学平台支持的有效教学模式探索
药物化学教学过程中各类药物的结构和作用机制都是药物化学课程中的难点。课题组成员充分利用组建的药物化学网络教学平台,使用多媒体技术将药物的结构和作用机制等一些抽象内容“简单化”、“形象化”,通过视频、音频、动画和图像等手段,形成视觉、听觉刺激,激发形象思维,调动学生的学习兴趣,改善形象思维能力的训练环境。但是多媒体教学在一定程度上忽视了师生交流,不能了解课堂的教学效果。因此,本课程组探索了基于药物化学网络教学平台支持的多媒体教学与互动教学模式相结合的药物化学教学模式。
四、基于药物化学网络教学平台的新型教学模式的教学效果评估探索
根据评估的不同侧重点、时间、目的和理论动机,本校药物化学课程组将评估分为两大类:终结性评价和形成性评价。终结性评价一般是在教学活动完成后,测量学生的成绩,对学生的学习成果做出结论和判断。形成性评价是对学生的学习过程进行评价,旨在确认学生的潜力,改进和发展学生的学习。形成性评价不单纯从评价者的需要出发,而更注重从被评价者的需要出发,重视学习的过程,重视学生在学习中的体验,强调人与人之间的相互作用,强调评价中多种因素的交互作用,重视师生交流[4]。正是基于上述理论,本校课程组主要采用形成性评价和定期终结性评价两种模式来评价构建的药物化学网络教学平台的教学效果。
1.组建的药物化学网络教学平台是动态的,课程组会定期不断完善它,因此对本平台的运行实际效果主要探索采用形成性评估的模式。形成性评估包括学生记录、教师观察记录、学习效果评价三部分,其中学生记录主要进行学习过程、信息反馈和作品演示的评估;教师观察记录主要进行课堂观察、师生面谈、作业提交等的评估;学习效果评价包括学生自评、学生他评、问卷调查、教师评估等环节。
2.定期终结性评价。每一个学年的药物化学教学活动完成后,课程组通过学生期末考试成绩、学生集中网上反馈评价等方式对基于药物化学网络平台的新型教学模式的教学效果进行定期终结性评估。
通过本校课程组成员探索实践,实践结果表明,我校近三年的毕业生对药物化学的兴趣越来越浓,每年报考药物化学方向的研究生呈上升的趋势,学生成绩也大有改善,故我们认为基于网络教学平台支持的药物化学互动教学是一条能够培养学生自主获取知识能力和提高药物化学教学水平,从而完成特定的教学目标的可行且有效的路径。互动式网络教学由于受限于网络环境,实际互动教学过程中会出现一些技术性问题,如文件储存、音视频流处理和教学互动的并发等情况,还需进一步完善。
参考文献:
[1]孙晶波.姜爽.崔龙.PBL与传统教学相结合的教学模式在药物化学教学中的应用[J].求医问药,2013,11(7):342-343.
[2]廖曰文,魏彩霞.基于作I的教学互动探索与实践[J].思想理论教育导刊,2012,(12):65-68.
[3]杨李,,唐久来.儿科互动式网络教学模式建立实践[J].中国高等医学教育,2016,(3):31-32.
[4]赫亮,于跃,许春玲.国内外利用网络平台进行互动教学的相关研究和实践进展[J].电子政务,2014,(3):29-37.