任务驱动教学法在《药物化学》实验课教学中的实践与思考*

白万富，郝海梅，赵冬冬，郑东华

(内蒙古科技大学包头医学院，内蒙古 包头 014040)

药物化学作为药学专业的一门重要课程，它的核心地位决定了它在药学学科中的特殊性。该课程是连接生命科学和化学的交叉学科。在药物研发、药物生产、药物使用、药品保管中，均会涉及非常多的药物化学知识。药物化学教学经验表明，因为涉及其他基础课程如有机化学、生物化学与分子生物学、药理学等课程的知识，所以，学生在学习中普遍反应学习难度较大。为了破解这一难题，我们在进行教学改革过程中，探索不同教学方式和方法。任务驱动法已经是一种比较成功的教学方法，相比传统教学方法，该方法不再是学生被动吸取知识营养，被动安排实验操作，机械式进行实验环节；而是主动查阅资料，探索目标任务完成的方法和步骤，达到主动学习和享受学习成就感乐趣的目的。我们综合任务驱动法在其他专业课程中的经验和优点[1-3]，将该方法在药物化学实验课中进行尝试，收到了良好的效果，得到了学生的认可，并总结了可取的经验和需要改进的不足之处，为后期将要进行的药物化学理论课的任务驱动教学法的探索提供借鉴。

1 任务驱动法的特点

任务驱动法与以往的传统教学法有很大不同，它强调学生的主动性和探索性，以任务为引导，变被动的模仿为积极主动的探索过程，根据自己已有知识并互相协作完成任务。所以，该方法的核心是任务，任务的种类根据角度的不同分为多种，教师和学生都以任务为主线，围绕任务去开展教学活动[1,2]任务驱动法中，教师的角色发生了变化。传统教学中，教师主要是在讲台上传授知识，往往是灌输的形式。而该方法中，教师在学习中是引导的作用，协助学生去完成每个任务，与学生共同探索讨论，共同学习。对于学生而言，任务驱动法更显示学生的主体地位，而不是之前被动的知识接收者，因此在学习过程中，更能激发学生的学习欲望，主动投入，对于提出的问题主动思考，寻找解决方法，在解决问题的过程中学习对应的定义、原理等[3]更重要的是，在此过程中需要进行协作，培养了学生的团队意识、合作意识。

2 任务驱动法在药物化学实验课的实施

药物化学的根本任务是研发新药，实现这一目标的过程中，合成药物或是中间体便是重要的一个环节，或是对已经有活性的先导物进行修饰和改造都是药物化学的重要使命，而对应到药物化学课程上，便是通过实验课程的设置对学生进行上述能力的培养。通常我们所编排的实验课内容多为验证性实验，也就是对已经很成熟的实验内容进行重复，而且这些实验往往是已知了实验结果，学生在进行这样的实验时，往往没有挑战，也不能很好地激发他们的主观能动性，所以实验过程按部就班，不能激发学生对实验课的热情和兴趣[4]，也不符合我们对学生创新能力的培养要求。

于是，我们引入了任务驱动法进行实验教学，该方法的实施方案是根据每个实验需要领会和掌握的实验原理有差异的设计所合成的药物。遵循的思路是：“疾病治疗需求—目标药物—药物结构解析—结构拆解—结构合成方法推导—修改—实施—评价总结”。我们在药学专业的两届本科学生课程中进行了探索和尝试，具体流程为概述如下：

2.1布置相关目标药物涉及的疾病和治疗现状 在开始任务下达之前，对学生进行分组，分为若干组，分组要根据实验难度分配人数。尽量保证组内学生都有任务执行。分组后布置任务，通过学校图书馆或是网络资源等方式，要求学生在实验课前对该药物的用途和能够治疗的疾病病种，涉及疾病的治疗药物还有哪些、目标药物用药特点等内容进行提前查找资料。了解背景知识，增强学生对学习内容实际意义的认识。例如目标药物为苯妥英钠，苯妥英钠是临床上使用的抗癫痫药物，它主要作为治疗癫痫大发作的药物，此外还可以治疗三叉神经痛和部分心律不齐。了解其他药物和本药物在使用特点上的区别。

2.2解析和拆解药物结构 苯妥英钠化学名为：5,5-二苯基乙内酰脲。根据苯妥英钠的结构，要求学生对结构进行分析，具体包含哪些官能团和特殊的成键。在苯妥英钠的结构中，有两个苯基连接在一个杂环的同一个碳原子上，环结构里又有一个羰基，环中还有一个碳原子上连接两个氮原子和一个氧原子，我们发现，正好是一个脲结构的变形。拆解了结构以后，要求学生对结构中的合成方法和连接反应进行推导。见图1。

2.3目标结构合成方法推导和校正 针对拆解的结构类型，结合已经学过的有机化学反应和合成方法，筛选需要的原料和具体的反应条件。组内成员积极合作，搜索已经学过的合成方法、需要的仪器和设备等实验条件。苯妥英钠结构中的两个苯环处于同一个碳原子上，如何把苯环反应到一个碳原子上是首要步骤,经过查阅资料发现，安息香是一个二苯乙醇酮的结构，只是苯环分别处于同一碳链的两个碳原子上，我们需要寻找一种方法让其发生重排，其中一个苯环转移到另一个碳原子上，因为环结构中有脲的结构，便可以直接把尿素作为反应原料使用。然后再进行缩合反应，便可以得到目标产物。这样推导之后，学生便可以变被动为主动去寻找反应所需要的一切原料、试剂、反应的具体温度和反应的设备等，并最终形成详细的实验方案，经过组内成员的互相监督、纠正和讨论，以目标为指挥棒的任务学习法基本完成。

2.4实施和评价 根据上一步的推导，学生列出所需物品，交由实验准备教师进修配合准备。然后根据实验具体方案进行实验操作，由于组间学生方案不同，所产生的实验现象和最终实验成果也会有差异，记录实验步骤的现象和结果。实验操作完毕，分析数据，最后全部进行讨论，对比目标产物的收率、成本(包括时间成本、原料成本)、操作难易程度以及对人体和环境的影响程度，最后对实验方案给出综合评价。同时，教研组的老师对学生的任务完成情况以及学习效果给出相应的点评和指导意见。

通过上述任务的过程和完成，学生不是单一的进行实验操作，而是真正的掌握了所学知识。

3 任务驱动法实施过程的启发

任务驱动法始终是以任务为驱动力的，在实施过程中，我们发现,最大的优点是学生可以激发主观能动性，集中精力去达成目标，可以使学生在学习过程中体验到挫折感和成就感。从知识的获取过程中得到隐形的认可[5,6]。其次，任务完成是按照小组的形式完成，学习中发挥协作精神，学生的思想可以互相碰撞，产生新的思想和观点、验证自己所提出的设想[7,8]。在任务完成的过程中通过互相监督、互相讨论不断推进任务的进程，更重要的是在此过程中培养了学生的团队合作精神。该法通过实验课的试验，取得了比较好的效果，学生多数比较认可。可以在药物化学理论课和其他药学课程中进行应用。

但是，在这个过程中，我们也发现了一些问题，首先，学生完成任务时需要投入大量时间查阅资料和搜集实验知识，有时会占用到学生课余时间，尤其是基础知识学习不够扎实的同学。其次，任务驱动教学法所设置的任务无法实时根据学生的知识水平进行调整，学生在完成任务过程中，速度和进度有差别。由于解决问题的过程中会出现不同的声音和观点，例如药物结构在进行拆分时的方式比较多，同一个结构有不同的合成方法等，由于课时所限，并不能完全进行验证或是进行全部推导。这就要求教师在此过程中不断了解各组的任务完成进度，给予关键步骤的指导或提示，从而保证教学进度。再次，在选取任务时，该方法可以增加目标药物的替换，需要综合考虑目标药物的实用性、结构合成的可操作性、结构复杂程度和学生知识水平的匹配性，在药物使用上，也可以安排学生进入附属医院的相关科室进行调研，从而增加理论与实践的结合。此外，学生需要的原料和仪器种类也不一致，实验教师的工作量增大很多。所以，今后在实施过程中，建议提前了解学生的基础知识水平，或是在每个任务下达之前进行重要知识的复习或是提示。对于不同需求的物品可以统筹准备，由实验教师负责准备转为由教师指导学生自己准备，并根据之前出现的问题和积累的经验进行有针对性的解决，提出预案，在评价任务驱动法的教学效果时，也应当建立和编制一套科学的方法，以便更好的做出判断[9，10]。

4 结语

任务驱动法作为一种新型教学方法，是符合新时代的知识学习的方式。教师和学生在其中均能获得各自的愉悦的学习体验。此过程，不仅能促使学生储备知识，更重要的是培养了学生的多种能力，如分析问题、解决问题和团队协作等能力。此外，学生的学习思维也由被动接受变为主动学习。养成了一种自觉学习和探索新知识的习惯。所以，在其他各门课程中均可尝试和完善任务驱动教学法。