侯夢雨,馮琦琦,吳東旭,王耀楠,康貴峰,趙明

首都醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院 (北京 100069)

波譜解析課是高?；瘜W(xué)、藥學(xué)、中藥學(xué)、制藥工程等專業(yè)的重要課程,是學(xué)生從事本專業(yè)科研、生產(chǎn)工作必備的重要專業(yè)技術(shù)知識(shí)[1],該課程以有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)及物理化學(xué)等理論課程為基礎(chǔ)，是一門融合了多學(xué)科及知識(shí)點(diǎn)的綜合課程。

波譜解析課的內(nèi)容包括紫外吸收光譜(UV)、紅外吸收光譜(IR)、核磁共振氫譜(1HNMR)、核磁共振碳譜(13CNMR)及質(zhì)譜(MS)原理及應(yīng)用，經(jīng)典的波譜解析課以講述理論為主，實(shí)踐操作為輔，注重培養(yǎng)學(xué)生的圖譜解析能力，使其能夠正確鑒定未知化合物的結(jié)構(gòu)信息。

80年代以來，波譜學(xué)技術(shù)發(fā)展飛速，隨著現(xiàn)代藥學(xué)和化工技術(shù)的同步快速發(fā)展，未知化合物的波譜學(xué)鑒定成了藥學(xué)、化學(xué)及生物學(xué)工作者必須掌握的能力之一，但波譜解析課的課程內(nèi)容繁雜，理論知識(shí)較為抽象，難以理解，知識(shí)點(diǎn)分散并且各個(gè)知識(shí)點(diǎn)間聯(lián)系不大[2]，同時(shí)課程內(nèi)容與實(shí)踐結(jié)合緊密，這就使教學(xué)難度大幅提升，學(xué)生的學(xué)習(xí)也較其他課程壓力更大。本院根據(jù)波譜解析課的特點(diǎn)創(chuàng)新波譜解析課理論知識(shí)的講授模式，重新規(guī)劃了波譜解析實(shí)驗(yàn)課的課程內(nèi)容，并且改良了波譜解析課的考核方式，以達(dá)到學(xué)生學(xué)習(xí)更輕松，掌握知識(shí)更牢固，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更豐富的目的。

1 結(jié)合藥物實(shí)例的波譜解析理論課

縱觀整個(gè)藥學(xué)教育專業(yè)課程，波譜解析課具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，與實(shí)際生產(chǎn)緊密相關(guān)，是藥學(xué)專業(yè)課程中非常重要的專業(yè)課程。波譜解析課的課程設(shè)計(jì)到考核安排，都值得深入研究和加以創(chuàng)新。

國內(nèi)外其他高校在波譜解析課上做出的改革，其重點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)：①引入多媒體輔助教學(xué)，利用計(jì)算機(jī)或舉辦網(wǎng)絡(luò)課堂，并應(yīng)用例如Chem office等化學(xué)繪圖軟件[3]；②密切關(guān)注行業(yè)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，將最新的技術(shù)概念引入課堂教學(xué)[4]；③激發(fā)學(xué)生積極性，充分利用小組活動(dòng)，課堂討論等形式調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)[3][5]；④考核內(nèi)容精簡化及成績評(píng)估內(nèi)容多樣化；⑤注重實(shí)踐，提高學(xué)生動(dòng)手能力。結(jié)合本院波譜解析課教學(xué)模式來看，其改革不僅涵蓋了上述幾個(gè)重點(diǎn)，同時(shí)還做出了更加詳細(xì)且能夠真正順利執(zhí)行并能取得實(shí)際效果的優(yōu)化。其特點(diǎn)體現(xiàn)在注重實(shí)際操作驗(yàn)證書本理論知識(shí)的波譜解析理論課，同步進(jìn)行由學(xué)生親手操作大型儀器測定化合物譜圖的波譜解析實(shí)驗(yàn)課。

學(xué)院彭師奇教授與趙明教授編寫的《藥物的波譜解析》一書，2014年更新最新教學(xué)內(nèi)容后由高等教育出版社出版，作為教學(xué)輔助教材。該書第一版于1998年發(fā)行，至今已有20個(gè)春秋，一直作為學(xué)生教材使用，該書充分提供了可供學(xué)生鉆研理論的生動(dòng)實(shí)例[6]。在本院自己編撰的教科書中，大量臨床上實(shí)際使用的藥物譜圖被引入實(shí)例教學(xué)，而大部分藥物的譜圖都是由本院教師、學(xué)生親自操作相關(guān)儀器所獲得的實(shí)際圖譜，真實(shí)可靠且具有可重復(fù)性，學(xué)生在理論課上不僅能學(xué)到耳熟能詳?shù)乃幬镒V圖特征，還能在課下使用學(xué)院儀器重復(fù)操作驗(yàn)證理論課上的內(nèi)容，鞏固知識(shí)點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

在課堂上，學(xué)生在學(xué)習(xí)解譜規(guī)則和解譜技能時(shí)，授課教師在講到每一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)時(shí)，都會(huì)展示數(shù)個(gè)未知化合物的標(biāo)準(zhǔn)譜圖，并讓學(xué)生現(xiàn)場進(jìn)行解析后將結(jié)構(gòu)繪制在黑板上，這種隨機(jī)提問的形式能夠督促學(xué)生集中注意力，也能提升學(xué)生對(duì)某個(gè)特定知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用能力，是一種較為方便，收效較好的師生互動(dòng)模式。整堂課中出現(xiàn)提問的次數(shù)較多，學(xué)生的注意力自然可以集中到課程內(nèi)容上，并且一直動(dòng)腦思考，避免機(jī)械性的死記硬背。

筆者查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，大部分高校在進(jìn)行對(duì)學(xué)生譜圖解析能力的訓(xùn)練時(shí)多采用標(biāo)準(zhǔn)譜圖集或網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中提供的圖譜，波譜解析課的四個(gè)重點(diǎn)部分，學(xué)生在整個(gè)過程很少親自準(zhǔn)備待測化合物樣品并進(jìn)行大型儀器操作，這主要是因?yàn)楝F(xiàn)代化大型儀器價(jià)格昂貴且維護(hù)成本高，不少學(xué)校因?yàn)椴荒芘鋫湎冗M(jìn)的硬件設(shè)施而放棄讓學(xué)生親手操作測定譜圖的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。這種教學(xué)限制了學(xué)生進(jìn)一步掌握實(shí)踐技能，本院在首都醫(yī)科大學(xué)及學(xué)院各平臺(tái)的支持下，購置了四大光譜所需的全部先進(jìn)儀器，完美解決了學(xué)生理論與實(shí)踐難結(jié)合的重點(diǎn)問題，也為教研組實(shí)驗(yàn)課教學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 注重實(shí)踐操作的波譜解析實(shí)驗(yàn)課

有學(xué)者提出，波譜解析課知識(shí)點(diǎn)繁多且理論知識(shí)抽象，知識(shí)點(diǎn)之間關(guān)聯(lián)性不大且較難理解，針對(duì)波譜課的這種特征，教師可以增加實(shí)際操作課時(shí)的比重，讓學(xué)生自己測定未知化合物，加深學(xué)習(xí)印象。[7]這一理念也與本院的波譜解析課的主要授課方式相一致，本院波譜課分為理論-實(shí)踐兩大板塊，教師在教授理論課的時(shí)候同步進(jìn)行對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課，每周理論課-實(shí)驗(yàn)課交替進(jìn)行。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)完核磁共振光譜的章節(jié)后立即上實(shí)驗(yàn)課，而實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容即是利用核磁共振波譜儀器測定未知化合物的結(jié)構(gòu)。全班學(xué)生被分為4組，分別進(jìn)行核磁、紅外、紫外及質(zhì)譜的測定，每個(gè)學(xué)生需在課堂上測定某一特定的未知化合物的相關(guān)譜圖并解析，這樣就能在學(xué)習(xí)儀器操作的過程中加深理論學(xué)習(xí)的內(nèi)容，這不僅落實(shí)了儀器分析與波譜知識(shí)的聯(lián)動(dòng)，還考驗(yàn)了學(xué)生解析譜圖的能力，這種將實(shí)踐操作與理論學(xué)習(xí)完美結(jié)合的教學(xué)模式，做到了“即學(xué)即用”加深學(xué)生對(duì)理論的理解。

本院在波譜解析實(shí)驗(yàn)課上具體采用如下教學(xué)模式。首先，授課教師在每節(jié)課伊始半小時(shí)內(nèi)簡要講述本節(jié)實(shí)驗(yàn)課涉及的理論知識(shí)，以核磁共振氫譜的授課過程為例，任課教師先簡述核磁共振氫譜的原理，概括烴類、芳香化合物以及雜環(huán)化合物等不同類別化合物的氫譜出峰特點(diǎn)，描述特征基團(tuán)的特征峰化學(xué)位移和裂分情況。此過程采取教師提問-學(xué)生回答的互動(dòng)模式對(duì)理論課的知識(shí)進(jìn)行整體性復(fù)習(xí)，學(xué)生在教師提問的過程中回憶理論課重要知識(shí)點(diǎn)，鞏固譜圖解析方面的要點(diǎn)內(nèi)容。

其次，理論知識(shí)復(fù)習(xí)完后，授課教師會(huì)講述本節(jié)課使用的大型儀器的工作原理和操作方法，對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)且詳細(xì)地講解，儀器的工作原理可結(jié)合學(xué)生之前學(xué)習(xí)的儀器分析課的內(nèi)容，讓學(xué)生能夠回憶起儀器分析的理論知識(shí)，達(dá)到課程聯(lián)動(dòng)的效果。儀器操作部分由教師完整地給學(xué)生演示一遍，要求學(xué)生仔細(xì)記錄每個(gè)操作按鈕和操作軟件的具體使用方法，強(qiáng)調(diào)實(shí)際操作的重要性。

理論知識(shí)和儀器操作講述完畢后，任課教師采用抽簽的方式讓學(xué)生從 7- 10個(gè)化合物中抽取一個(gè)作為本堂實(shí)驗(yàn)課當(dāng)堂需要解析的未知化合物。學(xué)生配置未知化合物的測定液或?qū)⒒衔锶芙庥陔噭┲校约荷蠙C(jī)操作，教師僅在關(guān)鍵步驟上做出指導(dǎo)，其余操作全部由學(xué)生根據(jù)課上記錄的操作流程進(jìn)行。測定結(jié)束后，學(xué)生再將實(shí)際測定的圖譜打印出來進(jìn)行解析，最后總結(jié)自己的操作和解譜過程中遇到的問題，與教師進(jìn)行交流反饋。每節(jié)課每個(gè)小組會(huì)被分配到一個(gè)綜合圖譜測定的化合物，學(xué)生每節(jié)課固定測定該化合物的一個(gè)譜圖，在實(shí)驗(yàn)課全部完結(jié)后得到該化合物的全套圖譜，小組成員通過協(xié)作解出該化合物的結(jié)構(gòu)并歸屬氫譜、碳譜、質(zhì)譜、紅外及紫外特征峰，在最后一節(jié)匯報(bào)課上以小組匯報(bào)演講的形式展示成果，借助多媒體進(jìn)行演講。

本院采取將重點(diǎn)放在學(xué)生儀器操作上的實(shí)驗(yàn)課模式，目的在于使學(xué)生在任何場合下都能獨(dú)立完成化合物的譜圖測定，能夠獨(dú)立熟練地使用儀器，并具備獨(dú)立解譜的能力。與此同時(shí)，小組協(xié)作的形式調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，也鍛煉了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。這一安排也大大提升了大型儀器的使用率，專業(yè)先進(jìn)的測定儀器不再是科研專用，而是被切實(shí)地融入了本科生及研究生的教學(xué)中，為培養(yǎng)具有扎實(shí)操作能力的藥學(xué)人才助力。

3 側(cè)重學(xué)習(xí)過程的考評(píng)模式

波譜課涉及的知識(shí)面較為廣闊，整門課程不僅在理論知識(shí)的學(xué)習(xí)上有一定難度，其與儀器操作緊密結(jié)合的特點(diǎn)也使得這門課實(shí)驗(yàn)操作部分的比重較大，這也就給課程考核設(shè)計(jì)帶來挑戰(zhàn)，如何安排考試內(nèi)容，如何設(shè)定每項(xiàng)考核內(nèi)容的成績占比，對(duì)于藥學(xué)教師來說都是需要仔細(xì)研究的內(nèi)容。

國內(nèi)各大院校的教師能夠達(dá)到共識(shí)的是，波譜解析課程期末考試一張?jiān)嚲砗茈y對(duì)學(xué)生波譜知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力進(jìn)行評(píng)價(jià)[8-11]。除此之外，筆者查詢了國際醫(yī)學(xué)院校的考評(píng)模式后得知，美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)(UNMC)在每門課程的學(xué)習(xí)過程中設(shè)置有各種考核，包括隨堂測驗(yàn)、臨時(shí)性測驗(yàn)、論文寫作等，而且每門課還有2～6次正式考試，每一階段的教學(xué)完成后會(huì)進(jìn)行測試。這些考核都與課程的最終成績有關(guān)，小組討論形式的教學(xué)活動(dòng)也在總成績評(píng)價(jià)中占有一定比例[12]。

本院藥物的波譜解析為四年制藥學(xué)專業(yè)及五年制臨床藥學(xué)專業(yè)的專業(yè)課，共54學(xué)時(shí)，課程總成績的考評(píng)內(nèi)容包括四次四大光譜各章節(jié)階段性測驗(yàn)(每次占總成績的10%，四次小測共占40%)，以及最后的期末考試(占比60%)。與多年前的波譜解析課對(duì)比來看，改革后的課程學(xué)時(shí)由72學(xué)時(shí)縮短至54學(xué)時(shí)，減輕了學(xué)生的課堂壓力，考核制度也從僅有一次的期末考試(占比100%)優(yōu)化到提升平時(shí)測驗(yàn)的成績占比，弱化了期末考試的成績占比，減輕了學(xué)生的復(fù)習(xí)壓力，同時(shí)也在教學(xué)過程中同步測定學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

而波譜解析實(shí)驗(yàn)課則為必選的選修課，共54學(xué)時(shí)，較改革前的實(shí)驗(yàn)課擴(kuò)大了其學(xué)時(shí)數(shù)，其中部分學(xué)時(shí)用于進(jìn)行理論課各章節(jié)的階段性小測驗(yàn)。學(xué)院將小測驗(yàn)安排在實(shí)驗(yàn)課中是考慮不占用學(xué)生理論課學(xué)時(shí)。部分高校占用學(xué)生課堂時(shí)間以及課余時(shí)間進(jìn)行小測，本院則盡力不在課下測驗(yàn)或擠占理論課學(xué)時(shí)，擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)。在對(duì)應(yīng)章節(jié)的理論課和實(shí)驗(yàn)操作都完成后進(jìn)行章節(jié)考試，不僅能及時(shí)鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，教師還能在測試后立刻講解試卷，及時(shí)分析、答疑，做到不把問題留到課后。實(shí)驗(yàn)課的成績占比為：出勤(10%)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(相對(duì)應(yīng)每一章節(jié)每次10%，共占40%)、實(shí)驗(yàn)操作(30%)以及綜合譜圖解析匯報(bào)(20%)，類別盡量細(xì)化，注重考查學(xué)生綜合素質(zhì)。

本院在每章專題后加入在實(shí)驗(yàn)課中的隨堂測驗(yàn)，考試的難度不大，側(cè)重于基本理論知識(shí)和概念的考核，輔以比較簡單，知識(shí)點(diǎn)比較基礎(chǔ)的單譜解析問答題，這樣學(xué)生在章節(jié)性考試時(shí)的復(fù)習(xí)壓力不會(huì)過大，也能對(duì)章節(jié)重點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的復(fù)習(xí)。章節(jié)性考試減少了期末考試的占比，這樣的方式可將考核學(xué)生的重點(diǎn)放在學(xué)習(xí)這門課程的整個(gè)過程中，而不是最終的期末測驗(yàn)，重點(diǎn)突出學(xué)生在學(xué)習(xí)各個(gè)章節(jié)的階段中的效果，以每個(gè)章節(jié)的理論知識(shí)和相關(guān)儀器操作、譜圖解析這三個(gè)方面作為學(xué)生成績的來源。

4 小結(jié)

藥學(xué)發(fā)展的根本在于從事藥學(xué)事業(yè)“人才”的質(zhì)量，本院藥物波譜解析教學(xué)，在理論課授課過程中結(jié)合臨床使用的藥物實(shí)際譜圖進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講解，實(shí)驗(yàn)課也著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作，并且將各個(gè)課程和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，以培養(yǎng)理論、實(shí)踐雙覆蓋的全面型藥學(xué)人才。