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医学院校有机化学课程教学改革与探索

2016-03-15曹守莹白长存陶兆林薛洪宝

湖北理工学院学报 2016年4期
关键词:药学有机实验

曹守莹,白长存,陶兆林,薛洪宝

(蚌埠医学院,安徽 蚌埠 233030)



医学院校有机化学课程教学改革与探索

曹守莹,白长存,陶兆林,薛洪宝

(蚌埠医学院,安徽 蚌埠 233030)

为提高医学院校学生对有机化学课程的学习兴趣,同时为学生学习后续专业课打下良好的基础,对有机化学的传统教学内容、教学方法、评价体系等方面进行了综合而全面的改革,通过教学改革和探索,学生的学习积极性愈发高涨,学生综合素质明显提高,取得了良好的教学效果。

有机化学;教学改革;教学内容;教学方法

有机化学作为医学课程体系的一门基础性课程,它是医学院校医学、药学、制药工程等专业的重要基础课。学生通过学习这门课程,能够系统掌握有机化学的基础知识、基本原理以及基本实验操作,从而为以后学习药物化学、药物合成反应、生物化学等课程打下坚实的基础[1-2]。于此同时,普及有机化学知识也有助于提高学生在日常生活中发现问题、分析问题和解决问题的能力,比如如何减少食品中的防腐剂和色素,能否找到替代品;能否研发出一种催化剂将汽车尾气转化为无污染的气体等问题都涉及到有机化学学科知识。通过列举与日常生活紧密相关的有机化学化合物,让学生知道普通人也应该掌握一些有机化合物知识。但是近年来由于医学院校某些专业学制的变短,总体课时数的限制,加之有机化学知识点多、系统性强、理论抽象,有机反应机理复杂,教师往往不能深入展开讲解,学生普遍感觉有机理论课晦涩难懂,有机实验课亦不能有效展开,实验操作技能薄弱。因此急需改革医学院校有机化学的教学模式、内容及方法,使学生不仅掌握理论知识,同时也具备扎实的实验技能,以适应整个社会对高等医药人才的需求[3]。

1 精选教材,改革教学内容,提高教学质量

1.1根据专业特点,选择合适的教材

教材的内容是教师教学和学生学习的主要依据。有机化学教材种类众多,但适合于药学、制药工程或医学专业的有机化学教材并不多,因此选择或补充编写与专业对应的有机化学教材非常必要。教材内容应通过医学或药学的培养目标、专业特色、课程体系安排、教学进度等多个因素综合考虑并选择。我校临床等医学专业有机化学的本科教材选用卫生部“十二五”规划教材(第8版),由陆阳、刘俊义主编的供基础、临床、预防、口腔等医学类专业使用的《有机化学》,该教材突出有机化学的基础知识,弱化有机化学机理及合成部分,比较适合医学等专业对有机化学基础性的要求。药学与制药工程专业则选用“十二五”规划教材(第7版),由陆涛主编的供药学类专业使用的《有机化学》,有机化学是药学类专业的专业基础课,因此难度大于医学专业使用的教材,且重点稍偏向性质及合成,与专业要求相符。

1.2改革教学内容,激发学生学习兴趣

在教学内容上应根据实际教学需要,侧重选择与医学、制药、药学等相关的内容同时,处理好“教学内容的系统一致性和重点知识的突出”、“理论知识及实际应用”之间的逻辑辩证关系,确保有机化学学科体系完整协调。在讲授药学、制药专业的有机化学时增加了与专业结合紧密的有机化学典型实例。如第5章立体化学基础中会讲到药物的药效与立体化学的关系。很多药物是手性分子,这些手性分子两种镜像之间的差别关系到药效及用药人的安全,如治疗幼儿发烧常用的美林,主要成分就是布洛芬(对-异丁基-2-苯丙酸),布洛芬的S-异构体有抗炎和解热镇痛的功效, 而R-构型的布洛芬则无活性。美国在20世纪60年代出生了大量的海豚儿,原因是母亲怀孕早期为了缓解孕吐服用了药物反应停(现已被禁用),反应停的主要成分是沙利度胺,其S-异构体对胎儿有致畸作用,而R-异构体即使大剂量使用也不会引起致畸作用。通过增加与专业相关的实例加深学生对知识的理解,提高了学生学习的兴趣和积极性。另外,选择性地删除一些跟上述专业联系不紧密以及与其他学科重复讲授的内容,如医学类专业在生物化学课上重点讲解的氨基酸、糖类等章节简略讲解,以节省有限的课时数,侧重讲解与专业相关的内容。

在实际教学中追踪学生感兴趣的学科研究动态,与对应的理论章节相结合,在教授有机含氮化合物这一章节时举例讲解一些含氮化合物在体内的重要作用。如多巴胺是大脑分泌的一种负责神经传导的胺类化合物,它对人的情绪和行为有重大影响,如悲伤、兴奋、难过、开心等感觉与其密切相关,爱情的产生其实就是相关的人、美好的事物促使大脑分泌出大量多巴胺的结果。瑞典科学家Arvid Carlsson 获得诺贝尔医学奖,因其确定了多巴胺为大脑的神经递质。科学家根据他的研究发现帕金森综合症及精神分裂症是由于病人的脑部缺乏多巴胺,并据此研发出治疗这类疾病的有效药物。在讲到立体化学这一章节时将手性药物的结构和生物活性以及不对称合成联系起来讲解;糖、氨基酸等章节中穿插讲解糖类、氨基酸和蛋白质、脂类等生理功能等内容。

2 灵活运用多种教学方法,提高教学质量

有机化学课程教学中需采用各种教学方法,使每一章都充分体现出有机特有的“结构决定性质,性质反映结构”的规律,因此在每章开始讲授时可以采用启发式教学法,让学生根据此类有机物的结构分析一下可能有什么样的化学性质、能够发生哪类反应。同时不断地采用各种方式和手段对教学方法进行改进,使学生在上课过程中始终感到新鲜而有趣。在讲述基本概念和基本原理时,除了采用启发式教学,也灵活运用其他教学方法如讨论法、类比法、归纳法、逻辑推理法等,并通过教学模型、投影仪、PPT、录影视频等教学仪器媒体的使用,力求使整个教学过程生动活泼。

在讲解第10章羧酸和取代羧酸时可以采用启发式及讨论式教学方法。首先让学生指出羧酸和取代羧酸的官能团是什么?有什么样的特点?然后让学生分析从官能团上推出羧酸可能具有什么样的性质。学生会说羧酸的官能团是羧基,特点是羧基由羰基和羟基组合而成的。进一步提出问题:羰基是醛、酮的官能团,羟基是醇、酚的官能团,那么羧酸是否兼具醛酮和醇的性质?羧酸的性质与醛酮和醇不一样的地方如何从结构上来解释?如此一步步或提问或设问、反问和启发引导学生踊跃发言、主动思考并讨论,从而活跃了课堂氛围,提高教学效果。在讲解有机化合物种类繁多、数量巨大的原因时采用归纳法。首先要让学生明白构成有机化合物的主体元素是碳,碳原子以共价键方式与其他原子(如H、O、N、S等)成键,碳原子成键的方式决定了很多有机化合物普遍存在同分异构现象,而同分异构现象导致的众多同分异构体正是有机化合物种类多、数量大的原因[4]。

近10年随着多媒体技术的飞速发展,在教学领域使用多媒体辅助教学已成为教学新常态。多媒体教学能够将文字、动画、图形、声音、图像等有机结合在一起,在教学过程中很多抽象的理论知识、复杂的化学结构如环烷烃、单糖、核酸的构象和空间结构等通过三维动画模拟、视频图像放映等手段都可以生动地加以展示,使学生通过各种感官刺激获得了丰富的信息,充分调动了学生学习的兴趣和积极性。另外,在教学过程中采用小组讨论的形式,将教师与学生的角色进行转换,或以举行知识竞赛的方式进行教学。每学期举办2次知识竞赛,将学生分成几个小组,教师选择竞赛主题(包括基本知识及应用),各个小组学生相互进行交叉询问和回答,同时邀请其他教师和一些学生当裁判,这种方式在实际教学应用中获得了非常好的教学效果。

3 注重实验教学,培养学生综合能力及素养

有机化学实验环节是有机化学课程体系中的重要组成部分,虽然医学院校的有机化学实验总体学时数不多,但通过有机化学实验环节可以培养学生进行科学思考、细心观察、主动探究问题的素养和能力,训练学生的实验操作技能,学生的实际动手能力也能够得到有效提高,因此该环节成为培养学生综合能力及素养的重要途径。

有机实验中基础实验应着重基本操作、基本技能的训练与培养,既要强化锻炼学生的动手能力,又为后续课程的实验打下基础,如熔沸点的测定、萃取、水蒸气蒸馏、柱色谱分离荧光黄和亚甲蓝、天然产物的提取分离及鉴定、有机化合物性质实验等。综合实验应侧重与医学、制药及药学关系结合密切的实验,突出学生的主动性与独立性,强调化学与医学、药学的交叉融合,并适当凸显综合实验的综合性和探索性。如药学专业的有机实验中开设了与药学、药物合成相关的实验:阿司匹林的制备、2-硝基雷锁酚的合成、从茶叶中提取咖啡因等实验。另外,在实验仪器开放条件下,尽量开设或尽可能演示实验,让学生对有机实验的先进实验技术、操作方法有更全面地了解[5]。

为有效提高有机化学的总体教学效果,培养学生综合能力及素养,在有机化学实验教学方面还应做到以下几个方面:①有机实验内容应根据不同的专业略有不同,从而突出专业特点,选择合理对应的实验方案。②必须强调实验课的课前预习,预习实验原理,明确实验目的,在实验中应用和实践有机化学理论知识;预习实验步骤,明确实验中的注意事项,科学合理、认真细致地做实验。③实验教师在实验课中应认真讲授实验原理并提前告知学生实验注意事项,观察每个学生的实验操作是否标准和规范,发现问题应及时纠正。④仔细检查学生的实验报告,要求学生记录真实数据,不得随意涂抹和更改。⑤学生的实验现象及实验结果可以跟标准不一致,但要督促学生思考并解释为什么会有这样的实验现象。 ⑥记录的实验结果和数据应真实反映学生实验的实际情况,不能随意编造实验结果。⑦引导学生对实验现象、实验结果进行合理的分析和讨论,提高学生分析、解决问题的能力。

此外,还应鼓励学生在课余时间多参与科研课题,开拓学生的科研视野,进一步提高学生的实验水平。

4 改革考试方式,完善课程评价体系

考核是教学过程的重要环节, 是检验教学效果的必要手段。有机化学是一门具有很强规律性、灵活性、广泛性以及迅速发展的系统学科。新理论不断丰富,新技术、新产品层出不穷,学科间相互渗透和发展,因此教学内容及教学效果的考核标准也需要不断更新。科学合理的考核也有助于引导学生主动积极的学习,同时引导学生提高自身综合素质和创新能力。单纯依靠考试衡量教学效果已经有些不合时宜,传统的考试只关注基本知识点掌握与否,使得学生为应付考试花大量时间死记硬背基本理论和知识,并不能反映学生的真实学术水平和能力。而有些学生为通过考试,采用多种方式进行应付,单纯的闭卷考试不仅无法反映学生的实际课业水平,同时在一定程度上还降低了学生的学习积极性和热情,不利于学生主动性、创新性等素质的培养和发展。因此,应该对考核标准及考试内容加以变更,采用多种方式对学生课业水平进行评价,而不是单纯考查对知识点的记忆,重视过程考核,突出现场考核,以期有利于学生主动性、创新性等素质的培养。

目前我校有机化学考核评价体系分为3个部分:课堂表现(小组讨论、学期论文等)、闭卷考试和有机实验考核,分别占总成绩的20%,60%和20%。其中课堂表现以小组讨论、学期论文等形式进行评价,对于这些开放性问题一般跟专业研究进展有关,学生可以通过各种途径查阅资料解决。该部分评价重点考察学生分析问题、解决问题的能力,而不是单纯对知识点的掌握。有机化学实验考核是提高有机化学教学质量的重要环节,基础实验着重考核学生的基本操作和基本技能,综合性实验考察学生自行设计实验、操作和创新的能力,独立分析和解决问题的能力。有机实验成绩包括实验报告(40%)、实验操作(50%)、有机实验理论(10%),实验考核重点突出其实践性、操作性和灵活性等特点。整个有机化学考核评价体系严格而客观,公正且全面,使学生学习的积极性和主动性得以充分调动[6-7]。

5 结论

笔者经过数年来的反复摸索和实践,结合专业特点,突出专业特色,对有机化学的传统教学内容、教学方法、评价体系等方面进行了综合而全面的改革,同时紧跟最新科研前沿,更新教学内容,灵活运用多种教学方法,使教学质量有了明显的提高。但仍然存在许多问题等待我们继续探索,因此相关教师需要在新的形式、新的教学环境中不断改革教育理念和方法,才能适应整个社会对高等医药人才的需求。

[1]陶兆林,司友林,曹守莹,等.全面提升医学有机化学教学效果的实践与研究[J].基础医学教育,2014,16(9):704-707.

[2]刘春叶,苗延青,尤静.浅谈医学有机化学教育的几点体会[J].西北医学教育,2011,19(3):569-571.

[3]秦志强.改革医用有机化学教学培养临床专业“拓展型”人才的实践[J].长治学院学报,2014,31(5):92-94.

[4]包河彬,晏华,向雪梅,等.有机化学课程教学的几点思考[J].化学教育,2014,35(6):21-23.

[5]曹守莹,白长存,陶兆林.医学院有机化学实验教学中对学生科研思维的培养[J].包头医学院学报,2015,31(8):122-123.

[6]袁国军,邵阳,宣芳.非化学专业有机化学教学的实践与体会[J].江苏第二师范学院学报,2015,31(12):16-17.

[7]扈晓佳,孟凌华,林琦,等.医学院校有机化学教学的几点体会[J].基础医学教育,2012,14(11):819-821.

(责任编辑高嵩)

Teaching Reform and Exploration on Organic Chemistry in Medical Colleges

Cao Shouying,Bai Changcun,Tao Zhaolin,Xue Hongbao

(Bengbu Medical College,Bengbu Anhui 233030)

To improve the medical students' learning interests in organic chemistry and lay a good foundation for them to learn the follow-up courses,a comprehensive reform has been done on organic chemistry including on the traditional teaching contents,teaching methods,the evaluation system and so on.Through the teaching reform and exploration of organic chemistry,students' learning initiative and comprehensive qualities have been improved significantly and better teaching effect has been achieved.

organic chemistry;teaching reform;teaching content;teaching methods

2016-06-21

安徽省高等教育振兴计划重大教学改革研究项目(项目编号:2015zdjy101);安徽省高等学校省级质量工程项目(项目编号:2014jyxm211);蚌埠医学院教学研究项目(项目编号: jyxm1506)。

曹守莹,助教,硕士。

10.3969/j.issn.2095-4565.2016.04.016

G642.0

A

2095-4565(2016)04-0067-04

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