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藥學(xué)專業(yè)藥物合成系列課程理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

2016-05-14 05:33:41侯桂革王春華孫居鋒侯云馬麗英
教育教學(xué)論壇 2016年45期
關(guān)鍵詞:藥物化學(xué)有機(jī)化學(xué)

侯桂革 王春華 孫居鋒 侯云 馬麗英

摘要:有機(jī)化學(xué)、藥物合成反應(yīng)、藥物化學(xué),屬于藥物合成系列課程,是本校藥學(xué)化學(xué)課程一體化教學(xué)模式下的三門精品課程,也是本學(xué)院的教學(xué)觀摩課。本校藥學(xué)院這三門課程教學(xué)秩序規(guī)范,但依舊存在諸多問題。當(dāng)前,藥物合成系列課程需要從教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、評價(jià)體系上入手,探索理論與實(shí)踐教學(xué)新模式,促進(jìn)理論實(shí)驗(yàn)教學(xué)一體化,提高教學(xué)質(zhì)量,為培養(yǎng)“應(yīng)用型”藥學(xué)專業(yè)人才提供幫助。

關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué);藥物合成反應(yīng);藥物化學(xué);藥學(xué)化學(xué)課程一體化

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)45-0073-03

“課程一體化”(Curriculum Integrated),也稱為“課程整合”,最初是在基礎(chǔ)教育中針對分科課程提出來的[1]。課程整合是一種多學(xué)科課程組織模式,它強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性、統(tǒng)一性和內(nèi)在聯(lián)系。有機(jī)化學(xué)、藥物合成反應(yīng)、藥物化學(xué),屬于藥物合成系列課程,是本校藥學(xué)專業(yè)的三門理論和實(shí)踐相結(jié)合的必修課,涵蓋了常用藥物及藥物中間體的結(jié)構(gòu)、合成、物理化學(xué)性質(zhì)和構(gòu)效關(guān)系,是理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。這三門課程的理論和實(shí)驗(yàn)是藥學(xué)化學(xué)課程一體化教學(xué)模式下的系列精品課程,它們的課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程教學(xué)方法以及課程評價(jià)相對獨(dú)立,但又相互銜接,由易到難,循序漸進(jìn),它們之間的順利過渡和升華給任教老師很大的挑戰(zhàn),因此,探索和優(yōu)化藥物合成系列課程理論與實(shí)踐教學(xué)新模式是藥學(xué)化學(xué)課程一體化教學(xué)模式下的重要任務(wù),也直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量的提高和學(xué)?!皯?yīng)用型”藥學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)。

一、藥物合成系列課程一體化教學(xué)現(xiàn)狀

上世紀(jì)中期,西方高校就發(fā)現(xiàn)了教學(xué)資源需要整合的問題,正如美國卡內(nèi)基教學(xué)促進(jìn)基金會主席博耶指出:“知識被分割得支離破碎,系科的劃分過于狹窄,是大學(xué)課程的主要弊端”[2],并且展開了一系列的整合教學(xué)資源,實(shí)施一體化教學(xué)的有效方案。對于藥學(xué)相關(guān)課程,一體化改革相對較晚。如2009年,芬蘭Helsinki大學(xué)藥學(xué)院整合藥學(xué)相關(guān)的培養(yǎng)目標(biāo)、課程、教學(xué)大綱和教學(xué)方法,以及實(shí)習(xí)基地等,將教師、工作人員、學(xué)生聯(lián)合起來,實(shí)施全方位一體化教學(xué),整體服務(wù)于培養(yǎng)目標(biāo),取得良好的整合效果[3]。長期以來,我國高校也開展了一系列一體化教學(xué)改革,如南京大學(xué)將無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)兩門課程整合成《大學(xué)化學(xué)》;華東師范大學(xué)將無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和高分子化學(xué)整合成《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)》。目前,我國藥學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課銜接過渡及一體化的改革方案才剛剛開始[4-6]。

藥學(xué)專業(yè)是學(xué)校的重點(diǎn)專業(yè),專業(yè)設(shè)置和培養(yǎng)方案都經(jīng)過專家的多次論證,其中有機(jī)化學(xué)、藥物合成反應(yīng)、藥物化學(xué)循序漸進(jìn)。一年級下學(xué)期開設(shè)有機(jī)化學(xué)課程,主要引到學(xué)生對有機(jī)化合物的認(rèn)識與有機(jī)反應(yīng)的初步了解,并通過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生最基本的實(shí)驗(yàn)操作和有機(jī)合成過程[7]。藥物合成反應(yīng)理論和實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在完成化學(xué)基礎(chǔ)課基礎(chǔ)上,綜合掌握藥物合成反應(yīng)的反應(yīng)類型、反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)實(shí)例,并能綜合運(yùn)用化學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)理論和基本技能設(shè)計(jì)藥物中間體的合成路線和實(shí)驗(yàn)方法,目的是進(jìn)一步鞏固理論知識、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作、初步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)驗(yàn)中問題的能力[8],本課程開設(shè)在二年級上學(xué)期。前兩者的進(jìn)一步應(yīng)用是藥物化學(xué),這是有機(jī)化學(xué)和藥物合成反應(yīng)的升華課程,是藥學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)藥學(xué)知識的必修課,只有掌握了藥物的結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)、合成、構(gòu)效關(guān)系,才能進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)藥學(xué)其他相關(guān)課程[9,10]。

二、藥物合成系列課程存在的問題

有機(jī)化學(xué)、藥物合成反應(yīng)、藥物化學(xué)是藥學(xué)專業(yè)的主干學(xué)科,內(nèi)容從有機(jī)化合物的命名、結(jié)構(gòu)、基本化學(xué)反應(yīng),過渡到化學(xué)反應(yīng)類型、機(jī)理,再過渡到常用藥物及藥物中間體的物理化學(xué)性質(zhì)和構(gòu)效關(guān)系。各課程依序開課,基本反映了各學(xué)科形成的順序和從經(jīng)驗(yàn)到理論的發(fā)展過程,但隨著科技的迅猛發(fā)展,新知識和教學(xué)內(nèi)容不斷增加和更新,原有的分支學(xué)科之間的界限漸趨模糊,且隨著教學(xué)學(xué)時(shí)的日趨緊張,特別是實(shí)踐教學(xué)局限性較大,原來的教學(xué)模式已明顯不適應(yīng)素質(zhì)教育的要求??傮w來看,該系列課程存在以下問題:

1.課程內(nèi)部理論性較強(qiáng),且枯燥乏味。藥物合成系列課程理論性較強(qiáng)、信息量較大且枯燥乏味。特別是有機(jī)反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理,類型較多且難度較大。教師“唱獨(dú)角戲”的傳統(tǒng)教學(xué)模式顯示出較多的教學(xué)問題,即使教師花費(fèi)再多的時(shí)間講授有機(jī)反應(yīng)類型、反應(yīng)原理和區(qū)別,學(xué)生反映依舊茫然,普遍覺得晦澀難懂,影響學(xué)習(xí)興趣。針對這些問題,有的學(xué)校進(jìn)行了各種形式的教學(xué)改革,如基于典型藥物為專題的討論型教學(xué)模式[11]、多媒體輔助的綜合型教學(xué)模式[12]、基于學(xué)生反應(yīng)機(jī)理思維的理論型教學(xué)模式[13]、多媒體輔助的實(shí)驗(yàn)型教學(xué)模式[14]等。本校藥物合成系列課程采取的是多媒體輔助的理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的綜合性教學(xué)模式,但依舊存在相應(yīng)的問題。

2.理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)差較大,脫節(jié)較嚴(yán)重。本校藥物合成系列課程理論和實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行,但是理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間不吻合。如藥物合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn),開學(xué)第二周就開展綜合性實(shí)驗(yàn)(抗癲癇藥物苯妥英鈉的合成),實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí),每次3學(xué)時(shí),總共4周。第一步,以苯甲醛為原料,經(jīng)安息香縮合反應(yīng),得到二苯乙醇酮;第二步,經(jīng)硝酸氧化生成二苯乙二酮;第三步,在堿性醇液中與脲縮合、重排得到苯妥英,第四步,氫氧化鈉重結(jié)晶得到苯妥英鈉。實(shí)驗(yàn)安排能有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,但是實(shí)驗(yàn)需要以苯妥英鈉的物理化學(xué)性質(zhì)和構(gòu)效關(guān)系為鋪墊,而此部分在下一學(xué)期的藥物化學(xué)課程中的才能涉及。另外,實(shí)驗(yàn)路線設(shè)計(jì)中安息香縮合反應(yīng)、氧化反應(yīng)、重排反應(yīng),這幾步關(guān)鍵的有機(jī)化學(xué)原理均在實(shí)驗(yàn)完成后的理論教學(xué)中才能學(xué)到,理論和實(shí)驗(yàn)脫節(jié),嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)進(jìn)程。

3.課程內(nèi)容繁多而學(xué)時(shí)偏少。本校藥物合成系列課程采用人民衛(wèi)生出版社或化學(xué)工業(yè)出版社教材,實(shí)驗(yàn)教學(xué)選用王春華主編的適合醫(yī)學(xué)院校特色的《藥學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)I、II》。教材內(nèi)容多,學(xué)時(shí)少,教師在授課過程中無法針對重要的化學(xué)原理進(jìn)行深入分析,部分教師授課只講結(jié)論,不講過程,教學(xué)內(nèi)容無法加深拓展,學(xué)生只能囫圇吞棗,死記硬背,不但增加了學(xué)生后期學(xué)習(xí)的困難,而且使得學(xué)生缺乏必要的創(chuàng)新能力和發(fā)展?jié)摿Α?shí)驗(yàn)教學(xué)涉及藥物合成中的大量實(shí)驗(yàn)操作,如常用玻璃儀器的使用、常壓蒸餾、減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、回流、過濾、抽濾、重結(jié)晶、干燥、尾氣吸收、pH值調(diào)節(jié)等基本操作,同時(shí)還需要學(xué)會很多常用儀器的使用,如集熱式測力攪拌器、電熱套、水泵、油泵、熔點(diǎn)測定儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較多,然而學(xué)時(shí)較少,學(xué)生只能在較短的時(shí)間內(nèi)學(xué)會基本的實(shí)驗(yàn)操作,有的甚至很難熟練掌握,嚴(yán)重影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

4.課程之間重復(fù)頗多,且銜接不夠。有機(jī)化學(xué)、藥物合成反應(yīng)、藥物化學(xué),各自為政,均強(qiáng)調(diào)自身的完整性、綜合性,勢必導(dǎo)致部分教學(xué)內(nèi)容的重疊。特別是有機(jī)化學(xué)和藥物合成反應(yīng)重復(fù)的知識較多,使得學(xué)生無法將各課程的核心知識點(diǎn)串聯(lián)起來,導(dǎo)致學(xué)生缺乏對專業(yè)知識與技能的整體認(rèn)識,綜合運(yùn)用知識的能力較差。在總學(xué)時(shí)一定的情況下,這些課程內(nèi)容的重復(fù)講授,勢必造成各門課程的有效學(xué)時(shí)減少,教學(xué)效率下降,教學(xué)資源浪費(fèi)。另外,各課程間銜接不夠,課程間隔的時(shí)間較長,特別是經(jīng)過寒暑假之后,很多基本的知識已經(jīng)遺忘,當(dāng)用到的時(shí)候,需要重新溫習(xí)前面的內(nèi)容,導(dǎo)致教學(xué)計(jì)劃的混亂和有效學(xué)時(shí)的減少。

三、藥物合成系列課程理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

1.建立連續(xù)授課的教學(xué)團(tuán)隊(duì),探索符合新時(shí)代大學(xué)生的新型教學(xué)模式。打破傳統(tǒng)的教研室模式,由相同的授課教師連續(xù)承擔(dān)系列課程理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué),并組建藥物合成系列課程群管理小組,小組由組長和各授課教師組成,對教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師的引進(jìn)、培養(yǎng)、調(diào)配等方面進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和管理。盡量保證讓每個(gè)教師實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)—藥物合成反應(yīng)—藥物化學(xué)連續(xù)授課,做到“藥物性質(zhì)與合成原理—條件控制與分離提純—構(gòu)效關(guān)系與臨床應(yīng)用”的一體化教學(xué)流程,這樣更有利于不同年級間課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的總體把握與有序過渡。采用傳、幫、帶等方式幫助青年教師提高自身教學(xué)技能,掌握一體化教學(xué)的方法、要求和步驟,進(jìn)行共同備課、說課、共同制定教學(xué)方案。發(fā)揮青年教師的發(fā)散性思維模式,每年舉辦青年教師技能比賽,互相學(xué)習(xí)新的授課模式和新的教學(xué)技能,將枯燥乏味的有機(jī)合成原理形象化、生動(dòng)化,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,探索符合新時(shí)代大學(xué)生的新型教學(xué)模式。

2.整合課程內(nèi)容和教學(xué)資源,構(gòu)建課程基本流程。根據(jù)課程目標(biāo),對藥物合成系列課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合,注重有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用的連貫性和系統(tǒng)性,體現(xiàn)藥學(xué)專業(yè)特色、追蹤藥學(xué)科技前沿、強(qiáng)化學(xué)生綜合能力培養(yǎng),壓縮重復(fù)性內(nèi)容,節(jié)約教學(xué)資源,建立新的藥物合成課程體系,以促進(jìn)各課程之間的有效銜接。按照“藥物性質(zhì)與合成原理—條件控制與分離提純—構(gòu)效關(guān)系與臨床應(yīng)用”的基本流程而構(gòu)建以能力培養(yǎng)為核心的課程體系。整合后的課程體系以有機(jī)化學(xué)為理論主線,以藥物結(jié)構(gòu)為先導(dǎo),闡明有機(jī)化合物和臨床藥物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備、修飾、分離提純、構(gòu)-效關(guān)系與臨床應(yīng)用。內(nèi)容選擇上,根據(jù)系列課程的總體教學(xué)任務(wù)和單一課程的教學(xué)任務(wù),將有機(jī)化學(xué)與藥物合成反應(yīng)中的有機(jī)反應(yīng)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合,減少重復(fù)性內(nèi)容;有機(jī)化學(xué)與藥物合成反應(yīng)、藥物合成反應(yīng)與藥物化學(xué)做好銜接過渡。

3.多媒體課件、視頻和板書結(jié)合,使理論、實(shí)驗(yàn)教學(xué)多姿多彩。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,多媒體課件可以節(jié)約時(shí)間,擴(kuò)大教學(xué)容量,但也失去了傳統(tǒng)教學(xué)下教師與學(xué)生思維同步的優(yōu)點(diǎn),特別是對于有機(jī)化學(xué)和藥物合成反應(yīng)這種化學(xué)結(jié)構(gòu)式較多的課程,板書化學(xué)結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)機(jī)理,能夠引導(dǎo)學(xué)生與老師思維同步,增加了學(xué)生與教師的交流機(jī)會,提高了教師教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。同時(shí),多媒體課件又可以形象化、立體化、模擬化的展示復(fù)雜的有機(jī)化合物結(jié)構(gòu),節(jié)約板書時(shí)間。如果能用視頻或3D動(dòng)畫展示某些有機(jī)化合物的立體構(gòu)型、反應(yīng)機(jī)理,使抽象難懂的反應(yīng)變得形象而清楚易懂,不僅可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而且也有助于對藥物合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)理論知識的理解和記憶。實(shí)驗(yàn)教學(xué)依舊如此,多媒體技術(shù)可以展示實(shí)驗(yàn)裝置的安裝過程、藥物合成反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、原料及藥品的形態(tài)等,并且實(shí)驗(yàn)之余,還可以展示一些化工和制藥企業(yè)的生產(chǎn)過程,引導(dǎo)學(xué)生從理論走向?qū)嵺`。本校藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)多媒體設(shè)備還比較缺乏,特別是藥物合成系列課程的實(shí)驗(yàn)室依舊沒有多媒體設(shè)備。希望學(xué)校及相關(guān)部門能夠加大投入力度,完善教學(xué)資源,以滿足藥物合成系列課程基本的教學(xué)工作。

4.理論實(shí)驗(yàn)教學(xué)一體化,相互促進(jìn)。理論實(shí)驗(yàn)一體化教學(xué)模式實(shí)質(zhì)上是“教、學(xué)、做”一體化,即在理論教學(xué)中穿插實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)用理論知識。做到以實(shí)驗(yàn)來輔助理論知識的學(xué)習(xí)和理解,通過理論知識的學(xué)習(xí)反過來指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作,達(dá)到“1+1>2”的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需根據(jù)課時(shí)安排和理論教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,避免理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫節(jié)的問題,保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容節(jié)點(diǎn)與理論教學(xué)內(nèi)容節(jié)點(diǎn)吻合,提高理論與實(shí)踐教學(xué)的互相促進(jìn)。以培養(yǎng)“應(yīng)用型”專業(yè)人才為宗旨,整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,以“需用為準(zhǔn)、夠用為度”的原則精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,盡力減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),由淺入深、由單一到綜合、逐級增加實(shí)驗(yàn)難度和復(fù)雜性,使學(xué)生能夠在掌握基本操作和基本知識的基礎(chǔ)上,逐漸提高動(dòng)手能力和自主設(shè)計(jì)能力,有計(jì)劃、有步驟的幫助學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

5.完善一體化評價(jià)體系,發(fā)揮評價(jià)的導(dǎo)向作用。積極探索形成性評價(jià)與終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的評價(jià)方式[15],充分發(fā)揮評價(jià)的導(dǎo)向作用,以引導(dǎo)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,促進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。形成性評價(jià)側(cè)重于學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價(jià),終結(jié)性評價(jià)則側(cè)重于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價(jià)。形成性評價(jià)分為教師評價(jià)、學(xué)生自我評價(jià)和學(xué)生相互評價(jià)等,終結(jié)性評價(jià)理論筆試為主,兩者互相補(bǔ)充、相輔相成。

總之,藥學(xué)化學(xué)課程一體化教學(xué)模式的建立旨在對化學(xué)、藥學(xué)專業(yè)課程統(tǒng)籌安排,注重全面系統(tǒng)地使各學(xué)科理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源得以共享,避免重復(fù)教育,減少浪費(fèi)。有機(jī)化學(xué)、藥物合成反應(yīng)、藥物化學(xué)是藥物合成系列課程,是本校藥學(xué)化學(xué)課程一體化教學(xué)模式下的精品課程,相對獨(dú)立,但又相互銜接,由易到難,循序漸進(jìn)。目前教學(xué)秩序規(guī)范,但依舊存在較多問題。當(dāng)前,藥物合成系列課程需要從教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源上入手,建立一體化評價(jià)體系,促進(jìn)理論實(shí)驗(yàn)教學(xué)一體化,為藥學(xué)化學(xué)相關(guān)課程的優(yōu)化整合提供理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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