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药学本科“有机化合物波谱解析”辅助教学材料的构建与实施

2018-03-04冯娴婧邱莉谢集照罗艳

新校园·上旬刊 2018年12期

冯娴婧 邱莉 谢集照 罗艳

摘 要:“有机化合物波谱解析”是药学本科及相关专业的一门必修课,是国内外大多数药学院的研究生录取考试中一门重要的基础课程。对于药学及相关专业来说,“有机化合物波谱解析”是一门比较难于掌握但又非常重要的专业课程。通过编写与本科教学内容水平相匹配的《有机化合物波譜解析习题集》、构建教学视频库等辅助教学材料,可以切实有效地改善教学效果。

关键词:波谱解析;辅助教学材料;药学本科

一、药学本科“有机化合物波谱解析”教学的现状与问题

“有机化合物波谱解析”是药学本科及相关专业的一门必修课,也是国内外大多数药学院的研究生录取考试中一门重要的基础课程。教学内容为有机化合物结构鉴定的常用方法技术,主要知识涵盖紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、质谱的基本理论与综合分析方法等几大方面,通过学习使学生掌握分析有机化合物波谱数据的能力。波谱解析是一门工具性很强的学科,不仅对药物结构分析和鉴定起着重要的作用,同时也是药物化学、药物分析、药物代谢动力学、天然药物化学等学科的必不可少的分析手段,因此对药学及相关专业的学生来说,具备基本的波谱解析能力十分重要。

然而,波谱解析课程涉及知识面广,众多知识点抽象艰涩,学生理解起来较为困难,知识消化需要一个相对长的过程,因此学生普遍学习热情不高,部分化学基础不好的学生,容易产生畏难情绪,学习效果不甚理想。在具体授课过程中,波谱解析教学学时较少,目前大多数国内本科院校的学时分配在36~42学时,在有限的教学时间内,如何将本课程的知识更好地传授给学生,给教师提出了不小的挑战。首先,对于涉及一些抽象概念的知识点,单纯依靠语言的解说或简单的多媒体教学手段难以表述清楚。而且,想掌握基本的解谱能力,必须通过一定的解谱练习才能获得,然而在提倡“把时间还给学生”的本科教育大环境下,这部分内容只能让学生在课后自主进行,而如何才能有效地进行是一个值得关注的问题。此外,波谱解析课程的另外一个特点是内容繁杂,紧跟相关技术的发展潮流,与教师的科研实践结合较为紧密,对于授课教师的教学能力及知识更新有较高的要求,一些年轻教师在教学过程中也倍感吃力。因此,如何帮助教师上好这门课,帮助学生更积极主动、更有效率地学习这门课,是我们需要探索和思考的问题。

二、构建辅助教学材料

为了更好地帮助学生理解抽象的基础理论与操作过程、提高解谱知识与技巧,我们进行了一系列构建辅助教学材料的工作,以期得到良好的教学效果。主要分为两方面工作。

1. 编写《有机化合物波谱解析习题集》

练习解谱对本课程来说是重要的一个环节,许多知识需要在解谱过程中学习、理解,需要在一定经验积累的基础上才能获得相应的能力。在之前的教学过程中,我们曾经沿袭传统做法,向学生推荐过一些习题集和一些优秀的英文教学资源网站,但效果并不理想。一方面,已出版的波谱解析的习题集十分有限,且受众人群不明确,大部分更适合研究生、科研人员等较高层次人员。学生做习题后反映难度太大,且与课堂内容有一定距离。网络上也有一些零散的习题资源,但需要花费精力去甄别,而学生自己不具备这种能力。至于免费的优秀英文教学资源,由于语言障碍令绝大部分学生感到难上加难。为了解决这个难题,我们编写了针对本校药学专业的《有机化合物波谱解析习题集》,希望能让学生更有效地进行解谱练习。在编写的过程中,积累了以下几点经验。

(1)习题难度要与教学难度匹配,充分考虑学生的基础、接受能力等因素,太浅达不到预期效果、太深容易增加学生困扰导致厌学情绪。

(2)习题编排应注意难度由浅入深的顺序,比如核磁共振氢谱的习题,先排简单的,然后逐渐增加各项难度,最后才是综合难度较高的题目。简单的题目可以让学生较易上手,一方面让学生能领悟解谱的模式与内在逻辑,另一方面可以提高兴趣与自信心。

(3)波谱解析是一门内容繁复的学科,但是由于课时相当紧张,授课只能重点讲解一些基础、核心的知识,涉及的官能团也是最常见的几大类。本科波谱解析的教学目的是给学生一把钥匙,掌握最基本的解谱能力即可,在将来进一步深造的过程中,如果需要某方面的知识,可以用这把钥匙打开通往高阶知识的大门。编写习题时,内容切忌贪大求全,要贴合课堂内容,抓住有机化合物中最常见的几大类典型官能团编写即可。

2. 构建视频资料库

由于波谱解析课程中有不少抽象的知识点,针对这个问题,我们搜集了一些视频或动画资料,将抽象的知识具象化、形象化,帮助学生更好地理解。由于实验设施、实验场地、课时等众多因素限制,一些样品准备、仪器操作环节学生无法亲自实践,然而这又属于应该了解的内容。观看教学示范视频是一个比较好的解决方法。在仪器不充足、无法实现小组教学的情况下,教学示范视频比现场观摩看得更清楚,还可以重复播放学习。

三、实施

习题集与视频资料主要在学生的学习QQ群内发布,供学生下载自主学习。与此同时,我们通过随堂测试、课堂抽查学生讲解部分题目等手段来督促学生学习,了解学生的学习情况,并且以此作为过程性评价的一部分。

四、效果

通过在两届药学及相关专业实施习题集与视频资料库的措施,我们对效果进行了三方面的评价:(1)学生考试成绩。考试不及格率显著降低,较前三年平均不及格率降低了8%~10%,考试平均成绩也较前三年平均值升高5~8分。(2)通过学生座谈会、个别访谈等形式,收集学生反馈意见,学生均反馈对学习有帮助。(3)本课程的授课教师反馈,教学工作较实施前容易开展,对教学经验有限的青年教师帮助尤其大,总体评价良好。

五、结语与展望

波谱解析是一门工具性很强的学科,不仅对药物结构分析和鉴定起着重要的作用,同时也是药物化学、药物分析、药物代谢动力学、天然药物化学等学科必不可少的分析手段,因此对药学及相关专业的学生来说,具备基本的波谱解析能力十分重要。

习题集与教学视频等教学辅助材料的实施取得了较为理想的效果,可以帮助学生更好地掌握课程内容,提高解谱能力,也可以给予青年教师更多的教学素材。下一步工作一方面继续完善和优化辅助教材的内容,提高质量;另一方面可以考虑以更多的途径和方式加以实施,比如建立微信公众号、优化个体化学习体验等。

(通信作者:邱 莉)

参考文献:

[1]吴立军.有机化合物波谱解析[M].北京:中国医药科技出版社,2000.

[2]孔令义.波谱解析[M].北京:人民卫生出版社,2016.

[3]周辉,邓萍.Gaussian软件在有机化合物波谱解析教学中的应用(Ⅰ)——邻二甲苯红外光谱教学实例[J].化学教育,2015(8).

[4]高昊,张晓琦,江仁望,等.核磁共振实验模拟软件NMR-Sim在“有机化合物波谱解析”课程教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2011(26).

[5]谢彩侠,崔永霞,胡亚楠.有机化合物波谱解析教学模式的改革与探讨[J].中国医药导报,2009(22).

基金项目:广西医科大学教育教学改革2015年重点资助项目“药学本科《有机化合物波谱解析》辅助教学材料的构建”(项目编号:2015XJGZ04)。

作者简介:邱莉(1973— ),女,博士,教授,研究方向:中药化学成分与药效物质基础。