時間:2023-03-16 16:36:32
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目前國內并沒有專門藥物化學課程的雙語教材,很多學校采用國外原版教材進行授課。但藥物化學原版教材內容很多,語言難度大,鑒于本校學生英語水平較差,盲目效仿很難取得好的教學效果,反而會加劇學生對英語的懼怕心理。這就需要教師根據本校情況,自行編寫符合本專業的雙語教學教材。我院藥物化學的教學時數為72學時,如何在有限的時間內既要完成雙語講授,又要完成授課標準規定的教學內容是一個挑戰。
2藥物化學實施雙語教學實踐
2.1合理進行課程設置
藥物化學是一門課時較少的專業基礎課,如果將雙語教學貫穿整個藥物化學課程,很難完成教學任務。另外,面對高職院校學生薄弱的英文基礎也不太現實。為此,我們選擇部分章節進行雙語教學,如在鎮痛藥、鎮靜催眠藥、、抗寄生蟲病藥等章節實施,雙語教學內容的課時數約占整個理論課時的三分之一。
2.2加強師資建設
在雙語教學中,必須提升教師英語水平,尤其是口語水平。因此,可先讓英語較好的藥物化學老師負責雙語教學本分的內容,其他藥物化學教師要努力提高英語水平,通過自學和培訓等多種方法充實自己,學校應該采取有效的管理和激勵機制,使雙語教學持續深入地開展下去。
2.3提高學生興趣
課前:針對學生英語基礎較差的問題,課前把單詞發給學生,尤其是一些專業詞匯,鼓勵學生提前預習。課中:對于課本上的概念,采用中英文兩種語言反復強調,確保既不影響學生對專業知識的理解,又能提高學生的學習興趣。另外,盡量用英語書寫板書,針對課本上的問題用英語進行提問,鼓勵學生大膽嘗試用英語回答。課后:要求學生用英總結,開始時,可給同學準備時間,甚至可以事先打好草稿。待學生水平提高后,再逐步提高要求。考核:考試過程中,適量添加英文題目,提高學生對此門課程的興趣和對英語的重視程度。充分利用多媒體教學手段:教學中,采用多媒體教學輔助手段,在課件中使用一些具有特色的設計,使上課更加生動、有趣,強化教學效果。教學中,適當采用多媒體輔助手段,對教學內容盡可能地運用直觀形象的表格、圖像、動畫演示,把講授內容的中文注解在屏幕上清晰展示,并對相應的英文翻譯進行標注,進一步強化多媒體雙語教學效果。
2.4加強教材建設
基于以上兩方面的原因,考到技工院校的學生學習成績和各方面的素質和學習習慣總體都不如普通高中生。由于從小成績就不好,他們也就自然成了所在各班中的那一小部分后進生。不可否認,某些學校為抓升學率,只注重那些成績好的學生,而早把他們淡忘了。這部分學生在初中時,已經漸漸形成了在家沒有父母管、在校沒有老師抓學習的現象,自然而然成績是越來越差了。同時技工院校的學生學習方法也不太得當,他們喜歡死記硬背,尤其是習慣于在考前突擊死記硬背。大部分學生的基礎化學知識非常貧乏我們發現技工院校新生的化學知識普遍都非常貧乏。主要是因為這些學生以前的學習態度和學習習慣都不是很好,而化學知識。大多要花時間去理解去記憶,所以對化學知識的掌握,比起其他學科來往往少得可憐。就連苯環、羥基這些最基本的結構知識一個班級中往往都有很多學生回答不上來。
二、技工院校藥物化學教學如何采取因材施教的策略
1.針對學生性格特點,先育人再教書英國思想家歐文說過:“教育人就是要形成人的性格。學校不僅對學生傳授文化科學知識,進行政治思想教育,還促進學生性格的形成和發展”。由此可見,學校在人的性格形成中起著重要作用。教師的教育態度、師生關系和學生在集體中的地位等都將對學生的性格產生影響。學生在學校形成良好的品行,就能順利地走向社會。因此無論學校還是教師,育人的重擔都將超過授業解惑。既如此,我們承擔學生教育任務的廣大技工院校的老師就不能只教書、不育人,也要像班主任那樣,在學生的性格改造和習慣養成方面下一番工夫,多與學生談心,做他們的知心朋友,更好地幫助他們改造不良習性,養成良好習慣。這樣讓學生真心喜歡與老師交往、交流,從而慢慢喜歡上藥物化學這門學科。
2.教會學生正確的學習方法,讓他們不僅會學而且會巧學如構效關系是藥物化學學習的重點也是難點,教學中應用口訣教學法可以增加趣味性,方便學生記憶。同時通過口訣可以讓學生了解結構改造后的衍生物,拓寬學生知識面。學生在學習構效關系的時候經常會混淆,如果讓學生自己對照結構比較簡單的構效關系,把幾個知識點可以聯想烏龜的左手、右手和尾巴進行分類,可以增加學習興趣,消除藥化學習的恐懼心理。比如在學習嗎啡的構效關系時,筆者編了口訣:三位甲基變聯邦,鎮痛成癮均降低;六位乙酰海洛因,鎮痛增加變;七八還原六成酮,鎮痛成癮均增加;十七取代大改變,納洛酮是拮抗劑。在前期的教學中可以給學生編好口訣,后期的教學中引導學生自己編口訣。
3.培養興趣,開發教材,探索藥化教學新模式我校學生是初中起點的五年制學生,沒有經過高中階段的學習,對理論內容的理解能力比較弱。如果教師一味地講,忽視學生課堂上的反饋,會使學生陷入茫然狀態,打擊他們的學習興趣。長此以往又會使學生陷入學習藥物化學課程是為了應付藥物化學考試的被動學習中去。針對當前技校生普遍化學基礎知識差的現狀和藥物化學的學科教學特點,重點應從兩個方面改進技工院校藥化課的教學。(1)不斷提高化學知識較差的學生學習藥化的興趣。首先通過多與學生交流,讓學生從喜歡藥化老師到喜歡藥化學科,這是激發學生學習興趣的長效途徑。我們每位教師都應該特別重視,力爭做得更出色。其次可以通過圖片、資料、投影、電影等多媒體教具和教學手段,開展豐富多彩的課堂教學,將藥化課上得生動有趣。第三,不斷提高我們的教育水平和教學藝術,用風趣幽默而且動聽的語言去講解枯燥無味的藥化知識。第四,從以教師為主體、單向知識傳授的教學型教學,轉向以學生為主體、教師為主導的師生互動式研究型教學,培養學生的創造性思維。此外,藥物化學教學方法和手段的改革不僅是先進設備的使用、軟件程序的革新,更重要的是思想意識上的轉變。傳統的“滿堂灌”只會使學生疲于應付、死記硬背,無暇積極主動的思考,久而久之扼殺了他們的創造性思維。所以要樹立學生的創新意識,首先要給學生留下思考的余地,鼓勵學生的懷疑精神。愛因斯坦曾說過:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決一個問題也許只是一個數學或實驗上的技能而已,而提出問題和新的可能性,從新的角度分析舊的問題,需要創造性的想象力,而且標志著科學的新的進步”。教師的責任在于作為學習的推動者和導向者而不是知識的權威人士,去努力營造民主、平等和探討的學習氣氛。(2)結合本校實際情況和藥化教學側重點加快教材的開發。技工院校要結合學校的專業特點和人才培養方向重點,力爭盡快編寫出與專業和人才培養方向結合緊密的本校藥化課教材,進一步提高學生的學習興趣。技工院校藥化教材的編寫,不能比照普通高校的藥化教材對知識點面面俱到,而要結合技校學生的實際水平,適當降低難度和深度,在知識的趣味性上多下功夫,把藥化課的知識性和趣味性融為一體,編寫出一本教師容易教,學生喜歡學的好教材。
三、小結
藥物化學實驗網絡課程開發的關鍵首先要進行課程的教學設計,如果沒有正確的設計思想作,再好的技術也難以發揮其最佳效用。因此對藥物化學網絡課程的開發首先要進行課程的教學設計,包括教學內容分析、學生情況分析、學習目標的確立、教學策略的制定、確定教學方法、教學效果反饋六項進行有機整合,如下圖所示:
2藥物化學實驗網絡課程建設內容
藥物化學實驗網絡課程平臺是由如下幾部分組成:課程介紹、教學大綱、教學日歷、教師信息、教學材料(教案、講稿、實驗視頻、實驗教學的PPT)、答疑討論、課程問卷、課程作業組成。在藥物化學的實驗網絡平臺建設中推行課程介紹,使學生對本課程有了更為深入的了解和認識,為本課程的學習奠定基礎。同時在給平臺中推行電子教案、講稿、大綱、教學日歷、教學材料(教案、講稿、實驗視頻、實驗教學的PPT),提高授課時效。例如,使用計算機多媒體技術模擬實驗過程,把學生從形象思維引導到邏輯思維,使教學內容更為形象、生動,調動學生的學習興趣,提高教學效果和學生的學習效率。藥物化學實驗網絡課程不再是理論課教學的重復,而是知識的延伸、拓展和能力的訓練過程。師生可以通過網絡平臺存儲的教學資源,根據需要迅速、任意地選擇和調用圖文視頻資料獲取學習資源,便于學生根據教學要求進行自主學習,學生在有限的時間內任意反復接觸較多的實驗教學資料,提高學生的實踐能力。學生還可以根據網絡平臺的課程作業進行網上自測,鞏固所學知識,如有問題,學生可以在線提出問題,教師進行網上答疑討論。網上答疑討論,以教師與學生、學生與學生之間對藥物化學實驗學習的有關問題進行在線雙向討論。教師對學生提出的問題進行解答,便于學生和教師進行良好溝通,教師根據學生的普遍問題調整教學策略,學生的疑惑得以解答后促使學生能夠對藥物化學實驗更好的學習,起到教學相長的雙重效果。學生在線填寫課程問卷,課程問卷是對教學效果的反饋,教師根據教學效果的反饋意見,對學生情況和教學內容進行分析,提出整改措施,提高效果。
3結束語
我校化學實驗室平時設有廢酸缸、廢減缸,把實驗中的廢酸、廢堿都收集起來,既減少了對下水道的腐蝕,又能利用廢物。有的廢酸可用于第二課堂活動,差的也可用于洗地板、瓷廁等。廢堿可以放在揮發性酸的藥品柜里,用以消除酸氣,寒、暑假到來之際在藥品室里擺放幾盆廢堿液,就能大大消除酸性臭氣、溴氣。
高中化學演示實驗中氯化氫的噴泉和氨的噴泉,倘若接連在幾個班做演示實驗,本應需要帶上很多指示劑試液,每班1大燒杯待用,又重又難帶。但是如果懂得把這些試液用后回收作中和處理又可循環使用的話,那么,只需帶1份(1大燒杯)就足夠了。這樣,就能減輕負擔,提高工作效率,同時也能節約藥品。
高中分組實驗制取乙烯后留下的廢液因含有較濃的硫酸及部分乙醇,可收集起來作實驗室洗液之用,它可適當地代替對人體有害的鉻酸洗液使用,并已用于洗滌高錳酸鉀殘跡、舊石灰水瓶,浸除鐵銹污跡等功效也相當好,還可以稀釋后過濾適當地代替稀硫酸使用,如用于制氧氣等。在回收廢液的同時把碎瓷片也一起回收,經洗凈曬透或焙過之后又可再用。這樣,一方面變廢為寶,能充分發揮每種藥物的效用,又能防止這些廢酸廢渣對下水道的腐蝕與堵塞,避免對環境造成壞影響。相反,如果任由這些東西隨意排放,必定會造成嚴重的惡果。另一方面師生們都參與了這項回收利廢活動,使人們從中受到一次生動的教育。
把高中化學演示及兩次分組實驗所得的銀鏡試管收集起來,制取硝酸銀溶液,所得溶液足夠供鹵素分組實驗之用,僅此一項每年就能節約藥品費數百元。而更重要的是使人們從中都得到教育和學習。
分析上述實例可知,對實驗藥物的回收利用,其意義主要體現在教育、教學、環保和經濟這幾方面:
1.通過對實驗藥物的回收利用以及學生參與這項活動,?教育人們弘揚中華民族的優良傳統,保持和發揚艱苦奮斗的作風;培養人們崇高的責任感、良好的思想品德和奉公精神;啟發人們樹立利廢節能、物盡其用的觀念,自覺增強環保意識、保健意識。
2.有利于培養人們的科學態度。因為要把實驗藥物有效地回收利用,就需要人們正確地認識它,科學地對待它,從而教育人們做事要講究科學的態度和方法。
3.對實驗藥物的回收利用要經歷學習、運用和解決賣際問題的過程,這本身就是一種教與學的過程,而這種生動的教學,包括教師(榜樣)的示范作用,更能激發學生的學習興趣,對于培養分析問題和解決問題的能力、實驗動手能力具有重要的意義。
4.實驗“三廢”的排放有兩大危害,對公共設施(如下水道等)腐蝕,對環境造成一定的污染。所以,對實驗藥物的回收處理,除能開發其有用之處外,對環保也有積極的意義。
5.將實驗藥物回收利用,能提高藥物的使用次數,節約辦學經費。回收一種藥品雖然能節省的金額是微薄的,但初高中化學全套實驗都堅持這樣做,能節省的金額就能達到上千元,如果我們從長遠和宏觀上考慮,其金額之巨就足以成為一個天文數字。這是一項不容低估的業績!
對實驗藥物的回收利用,首先教師應堅持實行,只有這樣才能在教育學生時起言傳身教的作用。另外也應教育學生自覺地實行。例如在演示實驗中不忘在這方面留下示范,在分組實驗中有計劃地安排學生回收藥物。鼓勵學生利用廢物,處理廢物。教育學生不可因事小而不為,這樣做是一種精神文明的行為。持之以恒,必有成效。
下面以初高中化學分組實驗為例,談談本人對實驗藥物回收利用的做法和意見,僅供大家參考。
一、可回收直接再用的有:
1.初中《化學》(94年10月人教版本):E3食鹽(E代表書上學生實驗的編號,下同),E5鋅粒,E6石灰石,E75%氯化鈉溶液,E8鋅、鐵、銅,E9鐵釘。
2.高中《化學》(90年10月人教版本)第一冊:E3配制的稀鹽酸和氯化鈉溶液,E4、E6、E8反應過剩的金屬片,E5小蘇打受熱分解后留下的固體即碳酸鈉。
3.高中《化學》(90年10月人教版本)第二冊:E1反應過剩的鋁,E3制乙烯廢液,作洗液用,E4用過的乙醇,回收時倒人酒精燈作燃料用。
4.高中《化學》(91年10月人教版本)第三冊:E3反應過剩的鋅。
二、回收經處理再用的有:
1.初中《化學》(版本說明同上,下同):E4還原氧化銅所得銅粉,收集加熱氧化后可循環使用。E6制取二氧化碳后留下的廢液,經處理可作氯化鈣溶液用。E9鐵釘置換出銅后經洗凈表層上的銅粉可再用。
2.高中《化學》第一冊:E1和E2萃取碘后的煤油、四氯化碳經脫碘后可循環使用。
3.高中《化學》第二冊:E3制乙烯廢液稀釋、過濾后可作稀硫酸用,回收的碎瓷片經過處理可循環使用。E5回收銀鏡試管制取硝酸銀溶液。
4.高中《化學》第三冊:E5回收銀鏡試管制取硝酸銀溶液。
三、廢物利用的有:
物理化學是研究化學體系行為最一般規律的學科,在培養創新能力方面有其他課程無法替代的作用。由70多位專家參與撰寫的自然科學學科發展戰略調研報告《物理化學》卷中指出[1],實踐表明,凡是具有較好物理化學素養的大學本科畢業生,適應能力強,“后勁”足。由于有較好的理論基礎,他們容易觸類旁通、自學深造,能較快適應工作的變動,開辟新的研究陣地,從而有可能站在國際科技發展的前沿。隨著大學基礎課程的改革,藥學專業物理化學所安排的內容多,課時少,如何提高教學質量就成了很大的難題。筆者現介紹藥學專業物理化學教學的一些體會。
1理論聯系實際,激發學生的學習興趣
很多學生認為物理化學是非常難學的一門課程,都是抽象的、枯燥的理論,從而產生厭學心理。“興趣是最好的老師”,作為教師要從興趣入手,引導他們喜歡并且學好這門課程,教師應更多地介紹物理化學與藥學的聯系,激發學生學習的積極性。例如講授“相平衡”時,介紹超臨界二氧化碳提取藥物的知識,它是利用了物質在臨界點附近的奇異性,利用無毒、不殘留的二氧化碳代替水或有機溶劑作為萃取介質,將高壓下萃取的物質經降低壓力分離出來的一種把萃取與分離兩個過程合為一體的新型提取分離方法。對于那些熱不穩定或易被破壞活性成分的藥物,采用這種方法提取優于傳統的方法,然而這一高新技術是物理化學中臨界狀態、兩相平衡的知識。在介紹相圖時,結合藥劑型改良的知識。比如,難溶于水的藥物溶解后不易被吸收,藥效慢,如果與尿素或其它溶于水并且無毒的化合物共熔,用快速冷凍的方法制成低共熔混合物,則尿素在胃液中能很快溶解,剩下高度分散的藥物,從而利于吸收。例如,在講授“稀溶液依數性”內容時,可以列舉“北方冬天吃凍梨前,先將凍梨放入涼水中浸泡一段時間。發現凍梨表面結一層薄冰,而里邊卻解凍了。這是什么道理呢?”實際上,如果能清楚梨中的水不是純水,而是溶有糖和一些物質的溶液,利用稀溶液中凝固點降低的規律就很容易解釋這一問題了。在“膠體”這一章中,醫藥上用于胃腸造影的硫酸鋇合劑,其中就含有足夠量的一種高分子化合物——阿拉伯膠對硫酸鋇溶膠起保護作用,當患者服用后,硫酸鋇膠漿能均勻地粘附在胃腸道壁上形成薄膜,從而利于造影檢查。
把理論知識與實際聯系起來,讓學生感覺到物理化學知識跟我們的生活息息相關,不再是一門枯燥乏味的課程,而是讓學生感興趣的課程。
2有效地組織課堂教學
課堂教學要遵循教師為主導,學生為主體的原則。課堂上教師除了傳授知識之外,更重要的是培養學生的思維能力。因此,教師在組織教學活動時,要注意培養學生的創新精神。教師在授課的時候,應采用啟發式教學,不能只以老師為中心,平鋪直敘,照本宣科。多提出問題,讓學生進行思考,采取教師講授理論和學生參與討論有機結合起來,讓課堂變得生動活潑,教師和學生形成良好互動。這樣既能夠讓學生掌握了知識,又能培養學生的思維能力。
例如,講授到“熱力學第二定律”時,讓學生先發表自己對熱力學第二定律的兩種說法的理解,然后教師再做出總結和歸納。第二定律指出在自然界中任何的過程都不可能自動地復原,要使系統從終態回到初態必需借助外界的作用,由此可見,熱力學系統所進行的不可逆過程的初態和終態之間有著重大的差異,這種差異決定了過程的方向,人們就用狀態函數熵來描述這個差異。通過學生討論和教師總結,加深了學生對知識的理解,同時也為后面講的內容“熵增加原理”作鋪墊。
3合理運用各種教學手段
在物理化學傳授過程中,針對不同的教學內容應采用適當的教學手段。多媒體的應用使原本枯燥乏味的理論知識,通過具體、生動、形象、直觀的形式表現出來,調動了學生學習的積極性,為教師節省了大量板書繪圖的時間,加快了知識點的講授速度,課堂教學的信息量大大增強[2]。例如,物理化學課程有很多現象和性質,可通過直觀的圖片加以形象說明;對于需要大量圖形圖像信息展示的相圖部分,利用多媒體教學優勢更為突出。
在物理化學課程教學當中,有一些內容采用多媒體教學就不能顯示出優勢。比如,一些重要公式的推導和中間步驟及計算過程,適宜通過引導學生參與并以板書的形式講解,讓學生對公式的來龍去脈有必要的了解。這并不是說要求藥學專業的學生掌握公式的推導過程,而是讓他們加深印象,明白公式的應用條件和范圍,從而能更好地運用這些公式。因此,要挖掘多媒體教學和傳統教學的優勢,發揮各自的長處,提高授課水平。
4突出重點和突破難點
對于藥學專業的學生來說,在較少的課時內講解完物理化學這門課,學生很難理解全部內容。因而要做到有的放矢,吃透教材,分清主次,突出重點,突破難點,學生才能掌握好必修的內容,在有限的時間內學到相應的知識。比如“相平衡”中讓學生了解單組分和二組分體系的相圖和應用即可,而對于比較復雜的三組分體系的相圖可以不介紹。
例如,在等溫等壓條件下,我們用Gibbs自由能的改變量ΔG來判斷化學過程的方向和限度,但為什么可以用ΔG≤0來判斷等溫等壓下過程自發進行的方向和限度呢?學生不能理解,而物理化學正是解決這個所以然的。用ΔG≤-W′判別式指出某個過程是不可逆的,并不意味著此過程就必定是自發的。從兩方面分析用ΔG≤0能對等溫等壓下過程自發進行的方向和限度[3]。①W′≠0時,如果ΔG>0,由ΔG≤-W′,必然有W′<0,這說明環境對體系作了非體積功。所以,此不可逆過程是一個非自發過程。如果體系內發生自發過程,即體系對環境作非體積功,W′>0。由ΔG≤-W′,必然是ΔG<0。這就是說在等溫等壓并且作非體積功的情況下,體系發生自發過程,必然引起自由能的減少,一直到自由能最小時,ΔG=0,達到平衡狀態。②W′=0時,體系與環境之間不作非體積功,則ΔG≤-W′式變為ΔG≤0。這樣,ΔG>0的過程就不存在。體系若有自發過程發生,必定是不可逆的,即ΔG<0。這就是說在等溫等壓和不作非體積功的情況下,體系發生過程,必然引起自由能的減少,一直到自由能最小時,ΔG=0,達到平衡狀態。從以上兩方面來看,不管體系是否作體積功,在等溫等壓下,自發過程總是朝著自由能減少的方向進行,直到最小值時,ΔG=0,達到平衡狀態。因此,可以利用ΔG≤0來判斷等溫等壓下過程自發進行的方向和限度。通過詳細講解,讓學生能更好地理解難點。
5借助類比法講清物理化學規律
在物理化學教學中,往往要介紹一些較難理解的規律。人們接受新知識的能力,在很大程度上依賴已掌握的知識,教學中可借某些新舊知識間存在著形式上或性質上的類似,通過類比誘導,使學生建立新概念和認識規律,從而避免單純枯燥地解釋意義。
有些物理化學規律,初看并無類似之處,但只要認真思考,注意捕捉它們在形式上和物質上的相似之處仍然可以類比,達到深刻理解的目的。例如,溫度對化學反應速度的影響規律即阿累尼烏斯方程式lgK2K1=Ea2.303R(T2-T1T1T2)和溫度對化學平衡常數的影響規律lgK2K1=ΔHθ2.303R(T2-T1T1T2)也有形式上的類似。但二者的含義不同,前者當反應的活化能為已知時,則可以從T1溫度的速度常數K1計算在另一溫度T2的速度常數K2。后者是當等壓熱效應為已知時,則可從T1溫度的平衡常數K1計算該反應在另一溫度T2時的平衡常數K2。這樣用類比法講授物理化學規律,避免了學生容易出現的離開化學實質,把定律作為數學公式來記的弊病。
因此,在物理化學教學中,恰當運用類比,可以少費口舌,化抽象為具體,學生接受新知識的過程變得自然、親切,又覺得新鮮而不重復,學生獲得的知識確切、清晰,又印象深刻。需要注意的是,運用類比法講授新課時,應使學生明白“類”只是類似,“比”只是比較、推理,“類比”并不是“等于”。這是因為事物都各有自己的特殊內在本質和規律,類比只是認識事物本質和規律的一種思維方法。
6小結
以上是筆者對藥學專業物理化學課程教學方法的體會。通過問卷調查,讓學生從9個方面評價教師的教學效果,結果見表1。從表1可以知道每一項的滿意率都超過了70%,說明這樣的教學方法得到大部分同學的認可。物理化學這門課理論性強,抽象難懂,是最難學的基礎課程之一。另外,藥學專科生的基礎差,底子薄,因此學習這門課程就更困難。盡管教學方法得到大部分同學的認可,但是也存在很多不足之處,例如,有些知識點講得不夠具體,對于公式的應用,所舉例子太少。
表12005級藥學專業專科班40名學生對教師教學效果評價結果(略)
總之,我們要善于在物理化學課程教學實踐中不斷地總結經驗,提高教學質量。
【參考文獻】
[1]高盤良.物理化學類課程的作用與定位[J].中國大學教學,1999(6):24-25.
1SYBYL在藥物化學教學中的應用
1.1在立體結構教學中的應用
高職高專藥物化學教學過程中,藥物分子的結構式通常以二維形式呈現在書本上,而藥物實際上是三維的、有空間結構的,且大多數藥物的空間構對藥效起著重要作用。比如中樞鎮痛藥嗎啡的立體構象呈三維“T”型,雖然教材中給出了嗎啡的“T”字型立體構象圖,但大多數學生表示看不明白。又如青霉素的母核β-內酰胺環和五元的氫化噻唑環不共平面是導致青霉素不穩定的結構因素。何為不共平面?常規的語言描述和圖形展示都難以表達清楚,而SYBYL軟件能夠做到。通過SYBYL軟件的Sketch模塊構建藥物分子模型,保存為mol2文件;教學過程中,導入預先構建好的化合物mol2文件,SYBYL主界面上即可顯示藥物分子模型。可選擇比例模型、球棍模型、棍型或線型來呈現,點擊ContinuousRotation按鈕可呈現化合物連續旋轉動畫,也可用鼠標360°旋轉分子模型。通常界面中顯示的是單個化合物,當需要比較化合物間的結構差異時,也可以同時顯示多個化合物。圖1為嗎啡的球棍模型和比例模型,通過一目了然的立體結構模擬,學生可自己比較、分析和歸納嗎啡及其類似物的3個共同結構特征,明白此類藥物正是因為具有空間上的構象一致性,所以才具有相似的鎮痛作用。光學異構、幾何異構和構象也是學生比較難理解的幾個概念。如麻黃堿和氯霉素都有兩個手性碳、4個光學異構體,通過SYBYL的Edit-Chirality功能,可以設置化合物中手性原子的構型,R型和S型的結構差異便清晰可見。當講解以己烯雌酚和雷尼替丁為代表的具有幾何異構體的藥物時,運用SYBYL直觀展示順式體和反式體結構差異。構象是碳原子上的原子(基團)在空間呈現的立體形象,不同構象之間可以相互轉變。在各種構象形式中,勢能最低、最穩定的構象是優勢對象。采用Comptute-Minimize能量優化模塊可以看到化合物優化前后的變化,動態展示能力優化過程,幫助學生理解構型和構象的區別。
1.2在構效關系教學中的應用
對于一系列結構相似、作用于同一靶點的藥物,可以通過SYBYL的Application-AlignCompounds分子疊合模塊,把這些藥物疊合在一起,使學生找出它們的共同結構(基本結構)和可變化的取代基。圖2為喹諾酮類藥物疊合圖,學生通過觀察可以自己歸納這類藥物的必需結構和重要取代基,再經教師講解,喹諾酮類藥物的構效關系就變得容易理解了。巴比妥類、擬腎上腺素類藥物教學過程中亦可同理運用。
1.3在藥物分子與受體相互作用教學中的應用
藥物的作用靶點主要有受體、酶、離子通道和核酸。結構特異性藥物的活性主要取決于藥物分子與受體的匹配關系。如嗎啡作用于阿片受體,是阿片受體激動劑。哌替啶、芬太尼、美沙酮與嗎啡的結構相去甚遠,為何也具有與嗎啡類似的藥理作用?通過SYBYL的Application-DockingSuite分子對接模塊,可以把嗎啡、哌替啶、芬太尼和美沙酮“放進”阿片受體的活性位點中去(阿片受體的晶體結構可在蛋白質晶體結構資料數據中搜索并下載)。對接后可以簡單分析配體與受體間的相互作用力,如氫鍵、靜電作用和疏水作用等。通過SYBYL的MOLCAD模塊,呈現多彩畫面。圖3為嗎啡及其類似物與阿片μ受體的分子對接圖,正是這些藥物分子作用于同一受體,才有相似的藥理作用,藥物分子活性的大小與作用力的強弱直接相關。
1.4在新藥研究知識簡介教學中的應用
定量構效關系(Quantuativestructure-activityrelationships,QSAR)是教材中提及的一種先導化合物的優化方法,由于沒有實例,因此晦澀難懂。教學過程中,可利用SYBYL演示一類藥物的QSAR建模過程:選用一系列活性已知的化合物,以最簡單的比較分子力場分析(Comparativemolecularfieldanalysis,CoMFA)方法建模,對建模結果進行簡單解釋,讓學生了解QSAR研究是如何減少新藥研究盲目性的。SYBYL的應用可拓寬學生眼界,培養學生科研興趣。
2討論
藥物化學是藥學專業的一門專業基礎課,使用傳統教學方法學生普遍反映聽不懂、難記憶,教學節奏太快,印象不深刻。SYBYL軟件能夠形象地展示藥物空間結構,變抽象為具體,使學生更好地理解藥物結構,為學習后續內容打下基礎。SYBYL功能非常強大,教學時主要運用其基礎模塊。可以在多媒體教室的電腦上安裝SYBYL軟件,做一些簡單的現場演示;對于不方便安裝軟件的教室,可將截圖放入課件,或采用錄屏軟件制作成動畫進行展示。值得注意的是,高職高專層次教學應堅持“實踐為主,理論夠用”原則,以教材為基礎,避免借助SYBYL把理論知識講得太過深入,反而使學生難以接受[5]。隨著分子模擬技術的發展,越來越多的分子模擬軟件被開發出來,并在藥物設計領域廣泛使用,計算機輔助藥物設計已成為生物藥物的熱點研究領域。分子模擬軟件不僅可以在課堂上用于演示教學,還可以讓學生在實訓室實際操作,對于探索欲強的學生,亦可開展藥物設計和藥物定量構效關系等方面的研究性學習。
3結論
在高職高專藥物化學教學中,以現代多媒體技術為載體,通過引入計算機模擬軟件合理設計輔助藥物化學教學,將枯燥、抽象的藥物化學結構和化學知識變得直觀、簡單易懂,既能活躍課堂氣氛、拓寬學生視野,還能激發學生科研興趣。
作者:王琴 單位:雅安職業技術學院
參考文獻:
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[2]杜利月,李傳俊,郭留城.Flas在高職藥物化學課堂教學中的實踐[J].衛生職業教育,2014,32(16):32-33.
[3]武海,凡素華,張宏,等.模擬計算軟件在分析化學教學中的應用[J].化學教育,2014,35(10):48-50.
1.1定向控制原理的應用
1.1.1備學生:熟悉學生學習基礎和心理,通過引導教育,轉變學習觀念,激發學生學習的主體性,變被動接受知識為主動探索。通過調查,熟悉學生的基礎課程的掌握情況,并不斷灌輸案例教學理念,使學生意識到自身在案例教學中的主體地位和教學合作者的身份,能在案例教學中設身處地思考問題,并在案例分析過程中主動尋求交流,訓練學生分析和解決實際問題的能力。因此備學生是非常有必要的。
1.1.2教師角色轉換與雙師素質鍛煉:傳統的灌輸式教學中,教師充當著知識傳輸機的角色,而在案例教學中教師是案例策劃者、引導者和教育者的多種角色的融合。充分認識上述3種角色,才能保證案例教學有效開展。此外,職業教育中培養創新型高技能人才的專業課教師自身應該既是優秀教學工作者又是企業的技術標兵,或者教師直接就是行企業專家,才能在案例教學中游刃有余,營造更為濃郁的案例教學職場氛圍。
1.1.3教學大綱制定與教學內容調整:高職高專藥品類專業的培養目標是為我國廣大基層醫療單位培養藥品類專門人才,因此最終落實到藥物化學教學中的各種疾病的治療藥物應該以國家基本藥物為主,結合藥士/師、執業藥師職格考試的需要適當調整,實現課程教學與職業資格考試對接。藥物化學教學中,學生普遍反映各個藥物的知識點多,加上還沒有接觸藥品質量檢測、藥物制劑等課程,沒有辦法將“凌亂”知識點進行歸類整理,對該課存在抵觸情緒,教學效果差。在此筆者以為,可以將零散的知識點大致歸為4類:藥品質量檢測、藥物制劑、藥品貯存與保管和臨床合理用藥,并進行教材編寫,教學要求也變成了掌握藥物的這四類相關知識點,然后輔以藥品質量檢測、藥物制劑、藥品貯存與保管和臨床合理用藥的案例教學,讓學生能夠自發地將所學知識點應用到相關領域。從這個角度來說,案例在藥物化學課程中有有著很重要的作用,故應該在大綱中對學生在案例教學過程中的良好行為表現作為教學目標之一,應該能對上述四個領域的經典案例做出符合職業一般規律的、詳細的、經得起推敲的行為計劃和分析。真正為藥物制劑技術、藥品檢測技術、藥理等課程的學習奠定基礎。
1.1.4學習任務的案例呈現:案例是決定案例教學成敗的關鍵。圍繞教學大綱中所列的藥物進行案例的收集與選擇,才能使得所選案例具有系統性、針對性和實效性。筆者以為要從如下幾個方面做好案例的呈現工作:
①案例選題:對于高職學生來說所選案例應該主要集中在:藥品質量檢測、藥物制劑、藥品貯存與保管和臨床合理用藥。
②案例收集與編寫:依托校企合作的藥物化學教學團隊對案例進行收集與編寫,推出案例編寫獎勵辦法,合力開發案例教學資源庫,這樣才能保證案例的時效性和真實性。在編寫過程中,注意高職學生的能力水平,做好示范工作,引導性設置問題,弱化難度。保證案例的確實來源和質量,推進案例庫(書籍)建設。
③案例呈現形式:經典的案例經常是以文字、圖形的紙質版的形式呈現,但是富有時效性的案例往往還可以引入報道視頻、音頻等多媒體,隨著軟件技術的推廣,案例教學虛擬軟件的開發也成為了可能。
1.2操作控制原理的應用操作控制指動作形成過程中,教師、學生本人或其他學習者對動作的形成進行監督和調控。因此,案例教學的操作控制可以從以下幾個方面進行。
1.2.1學生預習案例的監督:高職學生的學習自覺性普遍薄弱,如果不建立預習監督機制,學生預習效果將不能保證,從而加大案例教學的開展難度,不利于取得良好教學效果。因此,成立案例討論小組是很有必要的,特別是大班課。教師布置案例分析任務給全班,自由組成小組(人數為4~5人,必要時由老師擔任其中一組組長進行示范),由組長組織任務分工,各個分任務由組長和教師協商,通過小組討論確定任務完成路線,定期組織談論確定任務完成情況,最終將各個分任務的完成情況匯總以書面的報告形式提交(必要時進行幻燈片制作),作為評分指標之一。
1.2.2案例討論過程的引導與監督:藥物化學的案例答案往往是多個方面的共同結果,但多個方面整合的原因具有唯一性。所以在案例教學過程中,教師要做好從化學結構出發的多個方面引導,讓化學結構(包括立體結構)決定理化性質和生物活性的觀念植根于學生的認知活動方式中,進而能夠熟練甚或創造性地應用于新的職場情景中。案例討論中,可以建立發言記錄與評分制度,鼓勵學生發言。此外,通過偶然控制,適時糾正一些錯誤的言行,保持良好的討論氛圍,培養學生的職業素養。
1.2.3案例教學的形式:案例教學可以是遵循傳統模式,將案例作為補充內容,供學生課外閱讀討論;也可以通過案例設置職場情景,在理論課基礎上組織班級大討論等。但對于大班來說,應注意案例討論后的反思。所以有時針對一些新近的熱點案例,建立班級網絡討論群,進行交流也是一個很好的形式。學生可以通過手機、電腦終端進行在線發言,各個發言的記錄可以隨時調看,給予大家充分的思考問題的時間,形式新穎,富有時效性,可能更有利于充分發揮案例教學的優點。當然也可以將一些案例分析習題集紙質化或網絡化,鞏固案例教學成果。
1.3結果控制原理的應用
結果控制即對學習者動作完成的最后結果進行評價,并對隨后的教學進行調整。教學手段和教學效果的好壞都需要經過學生的驗證,并不斷完善。學生以化學結構為基礎,將藥物化學知識自發應用于藥品質量檢測、藥物制劑、藥品貯存與保管和臨床合理用藥四個領域的認識活動方式的模型化是我們的教學目標,但認識活動方式的模型化是一個漸進并不斷完善的過程,因此需要建立動態的評價系統,對學生的學習狀況進行即時、中期、終期的評價,及時優化案例教學體系,提高教學效果。通過短信、課后集體對話、個別談話、案例討論后的組長評價等進行即時評價;通過問卷調查、閉卷考試(增加案例分析內容)等進行中期評價;通過用人單位評價(問卷調查、訪談等)進行終期評價。區別于以往以中期評價為主的評價方式,我們以用人單位滿意度作為最終評價目標,并且增加即時評價的環節,為及時調整案例教學方案提供依據,保證教學目標的實現。
2藥物化學教學體系改革
案例教學是在掌握藥物化學理論知識的基礎上開展的,是傳統教學方法的補充,并不能完全取代傳統教學方法。通過輔助案例教學體系的建立,系統引入豐富、有針對性、貼近時代和生活的藥物案例,作為一種聯系理論知識和實踐之間的橋梁,進而建立案例輔助教學體系是很有必要的。借鑒王華的“五位一體”課程教學體系,將《藥物化學》課程體系設置為:知識、亞實踐(案例教學體系)、實踐、綜合實訓、評價。在理論講解中,引入案例分析,相當于實踐預演,而在實踐過程中,引入案例相當于理論指導,起到很好的橋梁作用,一定程度上貫徹了“學中做,做中學”的教學理念。為保證案例教學的有效實施,需要將案例教學的多個環節進行規范化和制度化,如,學生摸底與交流制度化、校企合作案例教學制度化、案例編寫與案例質量評價規范化、案例收集獎勵機制制度化、案例教學形式規范化、教學效果評價與反饋機制制度化,等等,構成案例教學控制體系,并覆蓋到整個課程教學中。
3總結
表格2是我們教研室設計的學生課堂打分表,從中可以看出,我們為了規范實驗課堂,對學生進行了嚴格管理,從各方面對學生進行評價打分,對學生起到了很大的督促作用,使學生實驗學習積極性大大提高了。總表中可以看出:我們從實驗技能、學習態度、結果、衛生、實驗報告五個項目來嚴格管理課堂。在課堂上,學生每完成實驗的一部分,都可以獲得相應的操作技能分,根據學生在課前預習、提出問題、實驗科學嚴謹等方面的表現可以獲得相應的學習態度評分。實驗結果收率較高、純度較高的可以獲得實驗結果分。實驗完成后根據實驗儀器刷洗、擺放、試驗臺打掃等情況,對其進行衛生評分。最后實驗報告冊上交后,根據他們的實驗報告冊書寫是否完整、認真、正確進行評分。最終合計獲得本次實驗的綜合評分,并做為實驗考核成績的一部分。這個過程需要更多專業教師的認真觀察指導,對學生逐一觀察評分,增加了工作量卻也提高了學習的積極性,出課率以及學生動手能力都得到了顯著提高。
2實驗技能考核方法改革
改革之前,藥物化學實驗考核方法較簡單,僅從實驗報告冊的書寫情況對其進行評定打分,造成一部分學生懶惰,不出席實驗課或不進行實際操作,僅靠照抄其他學生的實驗報告冊蒙混過關,因此這種考核方法很難對學生的實驗情況進行公平、公正的評價。實驗考核改革后,我們從課堂表現情況、最后的實驗考試情況兩方面對學生進行綜合評價并打分,其中課堂表現包括操作技能、學習態度、結果、衛生、實驗報告等五項內容(如表2),實驗考試包括未知藥物的鑒定結果、課堂知識問答、衛生打掃三項內容(鑒定結果80分,知識問答10分,衛生10分)。實驗考核總成績中課堂表現占50%,最后一次實驗考試成績占50%。打分過程是教師對每個學生逐一進行打分,實驗操作是分組進行的,所以有些評分項目根據整組表現情況打分,其他的都是根據個人表現打分。對于一次實驗缺勤的同學,本次實驗成績為零。
3討論
1.1一般資料2012~2014年本院共選取了消化性潰瘍患者142例,男78例,女64例,患者年齡最小21歲,最大76歲。這些患者經診斷后,均確診為消化性潰瘍疾病,幽門螺桿菌實驗為陽性。所有患者隨機分為對照組和觀察組,各71例,兩組患者的一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。
1.2治療方法藥物生產廠家及國藥準字:奧美拉唑:常州四藥制藥有限公司生產;國藥準字H960911;規格:20mg/粒;單價:13.9元/20mg。枸櫞酸鉍鉀:山西省安特制藥有限公司生產;國藥準字H960511;規格:110mg/片;單價:0.9元/110mg。克拉霉素:安徽蚌埠第一制藥廠生產;國藥準字X19990345;規格:250mg/粒;單價:6.8元/250mg。呋喃唑酮:安徽蚌埠海洋制藥公司生產;國藥準字H980702;規格:100mg/片;單價:0.04元/100mg。雷貝拉唑:江蘇省豪森藥業公司生產;國藥準字H904107;規格:0.1mg/片;單價:6.8元/0.1mg。阿莫西林:香港奧美制藥公司生產;國藥準字H990208;規格:250mg/片;單價:0.62元/250mg。對照組:奧美拉唑20mg口服,1次/d;克拉霉素0.5g口服,2次/d;呋喃唑酮100mg口服,2次/d;枸櫞酸鉍鉀110mg口服,4次/d,7d為1個療程。觀察組:雷貝拉唑10mg口服,1次/d;克拉霉素0.5g口服,2次/d;阿莫西林1g口服,2次/d,7d為1個療程。兩組患者均跟蹤隨訪1個月,對其治療1個月的效果進行對比分析。
1.3評價指標檢測患者幽門螺桿菌清除情況的評價指標:臨床尿素酶和組織學檢測,均為陰性,表示清除率高。1.4統計學方法采用SPSS19.0統計軟件進行統計分析。計量資料用均數±標準差(x-±s)表示,采用t檢驗;計數資料用率(%)表示,采用χ2檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。
2結果
2.1臨床療效對比觀察組患者的幽門螺桿菌清除率是94.4%,對照組是95.8%,在幽門螺桿菌清除率上,兩組患者的差異無統計學意義(P>0.05)。
2.2不良反應情況對比觀察組的不良反應發生率是4.2%,對照組是2.8%,不良反應發生率兩組患者的差異無統計學意義(P>0.05)。
2.3藥物成本計算觀察組患者藥物成本為:(6.8+6.8×2×2+0.62×4×2)×7=272.72元。對照組患者藥物成本為:(13.9+0.9×4+6.8×2×2+0.04×2)×7=313.46元。
2.4治療成本效果比較觀察組的成本-效果比要比對照組低。
2.5兩組敏感度比較當呋喃唑酮的單價不變時,其他藥物降低10%,觀察組的成本-效果比仍然比對照組要低。
3討論
研究成本-效果的主要目的:對成本和治療效果的比值進行研究分析是希望能夠從兩者中間尋找到一個最佳點,讓成本和效果都得到顧及,為患者提供較高經濟性的治療效果。成本效果比是通過把藥物費用和治療效果進行聯系,雖然一些藥物的經濟價格比較高,可是因為其在治療的時候,效果優秀,可以考慮使用,因此,根據藥物治療效果以及經濟性來進行研究,需要對單位成本進行考慮,成本-效果比越低,表明其在臨床治療時的應用價值就越高。消化性潰瘍疾病臨床中比較多見,該疾病目前有相關研究統計顯示占據了消化道疾病的十分之一。臨床中治療消化性潰瘍疾病的方法比較多,都是以根除患者的幽門螺桿菌為主要途徑,在各種方法面前,醫生在進行藥物選擇的時候,應該要從藥物安全性、治療效果、患者的經濟承受力等多方面來考慮,尋找出最佳的治療方法,提供較高的經濟性價比治療,讓患者得到好的治療效果的同時,也不會有較大的經濟負擔,增加他們的心理壓力。此次研究中作者對治療消化性潰瘍幽門螺桿菌感染的兩種治療方法的性價比進行了比較,從藥物經濟學的角度來看,觀察組的成本-效果比要低一些,說明觀察組患者的用藥方式能夠獲得好的治療效果,同時經濟支出要低一些。作者還對敏感度進行了研究,當藥物價格有一定范圍內的降低時,觀察組的該比值仍然是比較低,說明,并不會給此次研究結果帶來影響。臨床用藥治療既要保證患者的治療效果,同時要符合節約治療成本的要求,這不僅是為患者著想,也是為醫療資源的合理調配考慮,減少不必要的開銷,讓患者得到較好的治療,同時不用支付較高的費用,體現治療的經濟性。