發(fā)布時間：2021-07-05所屬分類：醫(yī)學(xué)職稱論文瀏覽：1次
摘 要： [摘要]有機化學(xué)雖然是藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課，但具有非常重要的地位。有機化學(xué)與藥物化學(xué)天然藥物化學(xué)緊密聯(lián)系，有機化學(xué)的掌握程度直接影響這兩門專業(yè)課的學(xué)習(xí)。藥學(xué)專業(yè)有機化學(xué)教學(xué)中存在學(xué)生感覺到難學(xué)、枯燥等問題，教學(xué)效果達(dá)不到預(yù)期，與藥學(xué)專業(yè)課脫節(jié)。
[摘要]有機化學(xué)雖然是藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課，但具有非常重要的地位。有機化學(xué)與藥物化學(xué)天然藥物化學(xué)緊密聯(lián)系，有機化學(xué)的掌握程度直接影響這兩門專業(yè)課的學(xué)習(xí)。藥學(xué)專業(yè)有機化學(xué)教學(xué)中存在學(xué)生感覺到難學(xué)、枯燥等問題，教學(xué)效果達(dá)不到預(yù)期，與藥學(xué)專業(yè)課脫節(jié)。本文針對這些問題結(jié)合多年一線教學(xué)經(jīng)歷，從理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩個方面就教學(xué)思路、教學(xué)模式、專業(yè)學(xué)科特點等進(jìn)行探討，分享自己的一些教學(xué)理念和經(jīng)驗。
[關(guān)鍵詞]藥學(xué)專業(yè);有機化學(xué);理論教學(xué);實驗教學(xué);學(xué)科特點
有機化學(xué)對于本科藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說至關(guān)重要。藥物有效成分基本是有機化合物，學(xué)好有機化學(xué)基礎(chǔ)知識才能更好的認(rèn)識和研究藥物的物質(zhì)基礎(chǔ)。
理論方面，只有具備扎實的有機化學(xué)理論基礎(chǔ)并且能靈活應(yīng)用有機化學(xué)基本理論才能更好的學(xué)習(xí)藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)等相關(guān)專業(yè)課。在現(xiàn)實教學(xué)中學(xué)生常常感覺有機化學(xué)理論學(xué)習(xí)非常難，主要體現(xiàn)為有機化學(xué)知識點繁多復(fù)雜，一些理論太抽象不易理解，反應(yīng)機理復(fù)雜，反應(yīng)多，特殊性質(zhì)多。因此，學(xué)生對于有機化學(xué)的學(xué)習(xí)常常是吃不透，掌握不夠，一些重要結(jié)論不能通過理論進(jìn)行推導(dǎo)，多數(shù)知識只能硬生生的記住。這樣很難對有機化學(xué)知識進(jìn)行靈活應(yīng)用，對以后藥學(xué)專業(yè)課的學(xué)習(xí)也是不利的。再加之有機化學(xué)是基礎(chǔ)學(xué)科，課堂上學(xué)生覺得枯燥，難以提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
實驗方面，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)第一個問題是多數(shù)學(xué)生預(yù)習(xí)不充分，只是簡單的照搬實驗教材，以至于在實驗中照葫蘆畫瓢，遇到小問題不能自主思考解決。另外，實驗教材雖然是權(quán)威的，但隨著學(xué)科的發(fā)展一些實驗操作和工藝條件設(shè)備等已經(jīng)不能滿足當(dāng)前教學(xué)需求。傳統(tǒng)的單純教師講授實驗原理，示范操作，學(xué)生動手的簡單教學(xué)模式也滿足不了當(dāng)前教學(xué)需求了。因此，本文就以上主要問題結(jié)合實際教學(xué)經(jīng)驗和相關(guān)文獻(xiàn)報道，對本科藥學(xué)專業(yè)有機化學(xué)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行闡述探討并提出一些建議。
1有機化學(xué)理論教學(xué)方面
1.1教學(xué)思路
目前本科階段有機化學(xué)教材編排基本是以官能團為綱，以結(jié)構(gòu)和反應(yīng)為主線，按照烴類，鹵代烴，醇、酚、醚，醛、酮，羧酸和羧酸衍生物，有機含氮化合物等從化合物類型的簡單到復(fù)雜進(jìn)行編排的[1]。以具體官能團和具體化合物為載體進(jìn)行有機理論的教學(xué)，官能團和化合物類型由簡單到復(fù)雜，這樣編排對于初學(xué)有機化學(xué)的學(xué)生是有利的。每個章節(jié)框架比較固定的按照結(jié)構(gòu)、分類、命名、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生容易上手。
但有機化學(xué)的學(xué)科特點是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)推導(dǎo)反應(yīng)，不同的化合物可能具有相似的性質(zhì)，同一個反應(yīng)機理可以解釋不同的化學(xué)性質(zhì)，不同的反應(yīng)類型可能本質(zhì)上是相通的。如果單純以化合物官能團為主線進(jìn)行教和學(xué)，很難將不同的化合物具有的相似性質(zhì)統(tǒng)一起來。因此，在教學(xué)過程中建議梳理出更多的有助于學(xué)生掌握反應(yīng)規(guī)律的教學(xué)思路。
比如按照電子變化的思路對教學(xué)體系進(jìn)行串聯(lián)。從共價鍵斷裂來分，可以分為均裂和異裂。均裂對應(yīng)的是自由基型反應(yīng)，無論是自由基取代還是自由基加成都要經(jīng)過鏈的引發(fā)，鏈的轉(zhuǎn)移和鏈的終止三個步驟。異裂對應(yīng)的是離子型反應(yīng)，可以分為親電反應(yīng)和親核反應(yīng)，同時又包含加成反應(yīng)和取代反應(yīng)。對于親電反應(yīng)來說，無論是取代還是加成反應(yīng)，都是被進(jìn)攻的對象電子云密度越大越有利于反應(yīng)的發(fā)生;對于親核反應(yīng)來說則反之[2]。
不同的反應(yīng)類型所需要的條件不同，如自由基型反應(yīng)由于是發(fā)生均裂，所需能量較高，因此反應(yīng)條件通常為高溫或者光照。烯烴和炔烴的特征反應(yīng)親電加成反應(yīng)，芳香烴常常發(fā)生親電取代反應(yīng)，鹵代烴特征反應(yīng)是親核取代反應(yīng)，醛酮的特征反應(yīng)是親核加成反應(yīng)。對于離子型反應(yīng)則反應(yīng)條件為容易使親電試或者親核試劑發(fā)生極化電離出正負(fù)離子且使反應(yīng)過程中離子穩(wěn)定的條件更有利于反應(yīng)的發(fā)生。反應(yīng)機理和產(chǎn)物以及反應(yīng)速度往往可以用誘導(dǎo)效應(yīng)共軛效應(yīng)這樣的電子效應(yīng)解釋。
同類型反應(yīng)可以總結(jié)出某一個代表性的經(jīng)典反應(yīng)機理和規(guī)律的本質(zhì)，讓教和學(xué)事半功倍。如烯烴的化學(xué)性質(zhì)中親電加成反應(yīng)是其特征反應(yīng)，教學(xué)中可以鹵化氫與烯烴的加成為重點進(jìn)行反應(yīng)機理的講解。鹵化氫是不對稱試劑，在與烯烴的反應(yīng)中需要總結(jié)的規(guī)律有“馬氏規(guī)則”，不同鹵化氫的反應(yīng)活性，不同類型烯烴的反應(yīng)活性。馬氏規(guī)則的本質(zhì)是碳正離子的穩(wěn)定性，因此，在用馬氏規(guī)則的時候要抓住本質(zhì)而不能“囫圇吞棗”式的用馬氏規(guī)則。不同鹵化氫的反應(yīng)活性規(guī)律是：HI>HBr>HCl，其原因可以認(rèn)為越容易解離出H+的鹵化氫越容易與烯烴發(fā)生親電加成反應(yīng)，原因是反應(yīng)機理中第一步是帶正電荷的H+進(jìn)攻-C=C-而發(fā)生的反應(yīng)。而不同類型烯烴的反應(yīng)活性規(guī)律是R2C=CR2>R2C=CHR>R2C=CH2>RCH=CH2>CH2=CH2即雙鍵C接取代烷基越多反應(yīng)活性越好，原因可以從兩個方面進(jìn)行解釋，一方面雙鍵C是SP2雜化態(tài)，而接的烷基C是SP3雜化，SP2雜化的C電負(fù)性比SP3雜化的C高，因此烷基C表現(xiàn)出給電子作用，使得-C=C-的電子云密度增大，更有利于親電試劑的進(jìn)攻。另一方面，接取代烷基越多的烯烴，形成的碳正離子更穩(wěn)定。這些規(guī)律都可以從烯烴與鹵化氫反應(yīng)的機理上推出，學(xué)生只有自己將這些規(guī)律推導(dǎo)出來才能更好的理解，也能更好的靈活應(yīng)用。掌握了這個反應(yīng)也就基本掌握了烯烴與鹵素、H2O、H2SO4、醇、酚、羧酸的反應(yīng)。再如碳正離子的穩(wěn)定性規(guī)律：(CH3)3C+>(CH3)2C+H>CH3C+H2>C+H3可以用誘導(dǎo)效應(yīng)和超共軛效應(yīng)進(jìn)行解釋，超共軛效應(yīng)同樣可以解釋不同類型自由基的穩(wěn)定性[3]。
1.2教學(xué)模式
有機化學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科在教學(xué)中往往很難激發(fā)學(xué)生的興趣，加之理解困難和知識點繁多，容易引起學(xué)生厭學(xué)情緒。可采用混合教學(xué)模式讓教與學(xué)變得生動，比如筆者所在的有機化學(xué)教學(xué)團隊中采取微課，翻轉(zhuǎn)課堂，動畫視頻教學(xué)相結(jié)合的模式。如雜化軌道理論，電子效應(yīng)在烯烴中的應(yīng)用，電子效應(yīng)對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的解釋等知識點，采用PBL與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合以小專題的形式開展，提出問題并讓學(xué)生查文獻(xiàn)資料分組上臺講解討論。這樣可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主探索和解決問題的能力，同時也能加深學(xué)生對重點難點知識的理解。對于立體化學(xué)部分，可以采用微課的形式，制作或者收集一些動畫或者短視頻，以視頻的形式從不同角度呈現(xiàn)化合物的立體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的變化過程。同時組織有機化合物立體模型競賽，讓學(xué)生親手制作模型，更直觀的感受有機化合物的立體結(jié)構(gòu)[4]。
1.3有機化學(xué)與藥學(xué)相關(guān)學(xué)科的銜接
作為藥學(xué)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課有機化學(xué)是為后續(xù)學(xué)習(xí)藥物化學(xué)等專業(yè)課做鋪墊的。因此，有機化學(xué)中學(xué)習(xí)到的基本理論和有機物官能團的性質(zhì)要求在藥物化學(xué)和天然藥物化學(xué)中能靈活應(yīng)用。作為基礎(chǔ)學(xué)科，單純地講授有機化合物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和反應(yīng)及反應(yīng)機理，往往會讓學(xué)生感覺到枯燥，因此，在教學(xué)中正好結(jié)合藥學(xué)學(xué)生的特點在有機化學(xué)教學(xué)中穿插滲透藥學(xué)相關(guān)知識，結(jié)合一些具體藥物來學(xué)習(xí)化學(xué)性質(zhì)，同時滲透藥物的藥理作用。這樣不僅讓學(xué)生意識到學(xué)好有機化學(xué)的重要性，更使有機化學(xué)教學(xué)更生動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如在學(xué)習(xí)立體化學(xué)的時候，引入沙利度胺事件，讓學(xué)生意識到立體異構(gòu)在藥物中的重大影響，讓學(xué)生更重視基礎(chǔ)有機化學(xué)理論的學(xué)習(xí)。同時，應(yīng)該根據(jù)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的特點，更多的重視跟藥物密切相關(guān)的一些章節(jié)，比如羧酸衍生物，胺類，雜環(huán)化合物類等。還需要向?qū)W生說明某些內(nèi)容在有機化學(xué)和藥物化學(xué)不同學(xué)科中的表達(dá)和側(cè)重有區(qū)別，比如有機化學(xué)中酰鹵、酸酐的醇解和氨解，在藥物化學(xué)中通常稱作酰化反應(yīng)。另外，在有機化學(xué)中講授糖類、氨基酸、萜類、甾體和生物堿類的時候應(yīng)該提及天然藥物化學(xué)學(xué)科。因此，對于藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的有機化學(xué)教學(xué)應(yīng)該結(jié)合專業(yè)特點進(jìn)行教學(xué)，使有機化學(xué)更好的為藥學(xué)專業(yè)課服務(wù)同時也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)學(xué)科的興趣[5]。
2有機化學(xué)實驗教學(xué)探討
2.1實驗過程
實驗的預(yù)習(xí)是至關(guān)重要的一環(huán)，預(yù)習(xí)實驗不僅僅要求學(xué)生閱讀實驗教材還要查詢最新的文獻(xiàn)資料，不僅要弄清楚實驗原理和實驗操作，還要對實驗中可能出現(xiàn)的問題，實驗的結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。而在有機化學(xué)實驗教學(xué)中發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生預(yù)習(xí)不充分，只是簡單照抄實驗教材，在實驗中依葫蘆畫瓢，甚至對實驗步驟不熟悉，時常有操作失誤的情況，一旦遇到一些突發(fā)問題不能自主處理，預(yù)習(xí)報告也是寫得五花八門。實驗預(yù)習(xí)不充分難以達(dá)到很好的教學(xué)效果。筆者結(jié)合教學(xué)實際，對實驗方案設(shè)置問題和設(shè)置統(tǒng)一的預(yù)習(xí)報告項目格式，在項目中對關(guān)鍵詞設(shè)置空格讓學(xué)生填空，如此讓學(xué)生預(yù)習(xí)時候有更多的時間和精力去關(guān)注實驗內(nèi)容本身，而不是為了完成預(yù)習(xí)報告而花費大量時間在抄寫文字上。
實驗過程中要求學(xué)生嚴(yán)格記錄實驗操作和現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和習(xí)慣。實際實驗過程中時常會在實驗講義方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行方法或者工藝的調(diào)整，實驗記錄要求學(xué)生實事求是根據(jù)實際操作方法和實驗結(jié)果記錄好實驗原始實驗數(shù)據(jù)。特別是對于實驗中出現(xiàn)的非預(yù)期實驗現(xiàn)象和結(jié)果一定要記錄清楚，并在實驗后加以討論和分析原因[6]。
實驗報告，要求根據(jù)實際的實驗操作和實際現(xiàn)象結(jié)果事實求是進(jìn)行撰寫，并對實驗結(jié)果進(jìn)行討論分析，實驗報告要求附上預(yù)習(xí)報告和實驗原始數(shù)據(jù)。
2.2實驗?zāi)Ｊ降奶剿?/p>
同一個實驗讓不同組的學(xué)生改變實驗工藝條件，進(jìn)行對比實驗，讓學(xué)生意識到實驗條件是需要考察探究的，同時也避免了不同組的學(xué)生相互剽竊實驗操作和實驗數(shù)據(jù)。讓每個實驗組都是獨立的，實驗結(jié)果不一樣，實驗過程和可能的突發(fā)情況也不一樣。一些比較簡單的實驗在實驗室條件允許的情況下，可以讓學(xué)生自己設(shè)置實驗方案進(jìn)行實驗，培養(yǎng)學(xué)生主動思考利用所學(xué)理論知識解決實際問題的能力。
2.3開放性實驗設(shè)置方案探索
傳統(tǒng)的有機化學(xué)實驗都是學(xué)生按照實驗教材的方法步驟，按部就班的操作，很難培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識和實驗基礎(chǔ)進(jìn)行綜合實驗的能力。如果在最后一次實驗開設(shè)一次開放性探究實驗則能很好的彌補這個遺憾。開放性實驗可以選擇一個新的綜合性實驗也可以在原有實驗基礎(chǔ)上進(jìn)行深入，比如苯佐卡因的制備，學(xué)生已經(jīng)做了對氨基苯甲酸的制備，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步合成苯佐卡因，也可以查閱資料設(shè)計新的合成路線。還可以針對專業(yè)進(jìn)行跨學(xué)科綜合實驗設(shè)計，如阿司匹林的制備，學(xué)生合成出乙酰水楊酸粗品后，查閱資料進(jìn)一步進(jìn)行純化和純度的分析檢驗，制片，藥理實驗最終制備出阿司匹林藥片。這就要求學(xué)生大量查閱跨學(xué)科的文獻(xiàn)資料，設(shè)計實驗方案，方案的論證，可行性分析。可以讓學(xué)生提前了解整個制藥的過程，實現(xiàn)藥學(xué)大融合[7]。
2.4結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特點
藥學(xué)機化學(xué)實驗主要是為后續(xù)的專業(yè)課服務(wù)的，在藥物化學(xué)和天然藥物化學(xué)實驗課上經(jīng)常有學(xué)生最基礎(chǔ)的蒸餾裝置和回流裝置搭建都出錯，或者運用不熟練。歸根到底在于有機化學(xué)實驗課上練習(xí)太少，對于一些操作細(xì)節(jié)和注意事項掌握不夠。因此，在有機化學(xué)實驗課上應(yīng)當(dāng)注重對這些重要實驗裝置的教學(xué)練習(xí)，另外可以適當(dāng)加入薄層色譜法和柱色譜法以及一些重要提取分離裝置。讓學(xué)生熟練掌握和運用這些基本的實驗裝置，更多更好的掌握一些基本的實驗操作技能，為后續(xù)藥學(xué)專業(yè)實驗課的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。
2.5實驗評價系統(tǒng)的設(shè)置
實驗教學(xué)比理論教學(xué)過程更復(fù)雜，如果只是單純的評價學(xué)生的實驗報告進(jìn)行評分顯然不合理，在實驗教學(xué)中，應(yīng)該對實驗預(yù)習(xí)，實驗提問，實驗操作和實驗報告的撰寫三個部分單獨評價打分，期末還要組織實驗操作考試，最后進(jìn)行綜合的評價才能更真實的評價學(xué)生的實驗成績。
3總結(jié)
對于藥學(xué)專業(yè)有機化學(xué)教學(xué)，首先需要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以在教學(xué)中穿插藥物相關(guān)內(nèi)容，穿插一些相關(guān)的重大事件，讓課堂變得更生動;其次，對有機化學(xué)知識體系以不同的主線進(jìn)行梳理和總結(jié)，運用規(guī)律推導(dǎo)結(jié)論，讓學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)不會感到繁雜無規(guī)律可循;再次，要把握有機化學(xué)對于藥學(xué)專業(yè)的作用，作為藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課應(yīng)該是為藥學(xué)專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ);最后，有機化學(xué)教學(xué)應(yīng)該以學(xué)生為本，適合自己學(xué)生基礎(chǔ)的教學(xué)才是最好的教學(xué)。——論文作者：謝肖鋒
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