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早在两千多年前,我国伟大的教育家孔子就提出了因材施教的教学原则。随着我国教育的快速发展,高职教育在整个高等教育中的比重越来越大,如何在高职教育中进行因材施教,是高职教育要研究的重要课题。在药物化学的教学实践中,笔者针对高职学生和药物化学的特点实施因材施教,有效地提高了药物化学的教学质量。
因材施教,优化调整教学内容
药物化学是化学制药技术专业的核心学科,承担着承前启后的桥梁作用。药物化学以无机与分析化学、有机化学、生物化学、生理学、病理学等多学科作为基础,为药剂学、药物分析、药物合成工艺学等应用学科服务。
整合有机化学、药物化学及后续应用学科,突出药物化学的“桥梁”地位由于高职专业建设中加强实践教学环节的需要,药物化学由原来的64学时减少到51学时。鉴于药物化学的“桥梁”地位,我们将教学内容与有机化学以及后续的应用学科进行了整合。整合内容一是加强了有机化学中烯醇、酚、酯、酰胺、胺、杂环等类型化合物的结构和性质的教学,加深对水解、氧化、还原等有机反应的理解和应用能力的培养,为学习药物化学打好基础。二是结合高职的培养目标及学生的学习能力,对教材中与药物分析、药物合成、药剂学等内容交叉重叠的部分进行了优化调整。调整后的药物化学教学内容更加体现了药物化学的“桥梁”地位。
增加药学方面基础知识高职化学制药技术专业由于总的理论课学时有限,没有开设作为药物作用基础的生理学、病理学、生物化学、分子生物学等课程,增加了药物化学教学的难度。如何解决学生知识断层与课时少的矛盾呢?在以往的教学实践中,我们在绪论课之后,先不急于介绍各种药物,而是根据课程的实际需要,介绍神经系统、心血管系统、药物代谢、药效学、蛋白质、糖、脂类等相关的药学基础知识,为后续内容的学习扫清障碍。学时减少后,我们对药学基础知识不再专门拿出学时进行介绍,而是在具体介绍各章节时,对涉及的药学知识进行补充。即使课时减少,保证学生了解药学方面的基础知识仍是十分必要的。
遵循教学大纲要求,以市场为导向,做好教学定位高职教育在遵循教学大纲的前提下,教学内容上要以应用为目的,以“必需、够用”为度,为学生提供就业所需的知识和技能,适度体现先进性和前瞻性。我院药物化学课程设定了以下教学目标:了解新药开发的途径和方法,理解各类药物的作用机理,掌握典型药物的基本结构,通过对结构特点的剖析推理药物的理化性质,掌握典型药物的制备方法。在教学内容上根据高职学生的特点和毕业后的工作去向,做了相应的调整。选取在临床上使用频率较高的药品作为典型药物,重点讲授,以点带面,避免罗列介绍很多的同类药物。还适时增加了药品专利、新药注册等内容的教学。
因材施教,选择适宜的教法
教学方法的选择正确与否,直接影响着教学质量。学生是教学效果和教学质量的体现者。教师只有因材施教,选择适宜的教学方法,充分调动学生的积极性和主动性,使学生自觉地学习,虚心地接受教师的教导,教学才富有成效。随着教学改革的深入,许多新的教学方法也随之产生。在教学实践中,教师要根据教学目标、教学内容、学生实际情况、教学时间、教师自身素质等因素综合考虑,灵活地运用多种教学方法。
以不同标准对待不同层次的学生“因材施教”的一条原则就是从学生的实际出发组织教学,通过了解学生的特点,对不同学生提出不同要求,分类指导。药物化学是在第三学期开设的,上承有机化学,下启药物分析等多门应用学科,其重要性不言而喻。一般在第二学期结束时,就要了解学生的学习情况,以便备课。高职制药专业生源为单招生和统招生。总体看,单招生基础知识不扎实,学习自觉性较差,而实验动手能力比较强;统招生学习态度比较好,但动手能力、思维能力相对弱些。在有机化学学习中,两类学生出现了明显的两极分化现象。对不同层次的学生,我们采取了不同的态度及标准。鼓励基础好的学生成立药物化学兴趣小组,由教师根据课程进度给出一些课题,指导学生查阅资料,扩展知识面,形成专题报告;成立帮学小组,帮助督促基础较差的学生等等。鼓励基础差的学生树立信心,帮助他们补好有机化学基础知识,加强对他们的学法指导,课堂课后严加督促,在保证教学目标的前提下,尽量降低难度,使他们能掌握基本要点。这种教学方式有效地解决了好生“吃不饱”,差生“吃不了”的问题。总之,在教学过程中,教师要掌握各类学生的学习态度、学习基础,做到心中有数,以便在此基础上选择适宜的教学方法。
引入实例教学,提高学生分析问题和解决问题的能力高职学生学习积极性不高,上课注意力容易不集中,教师根据教学内容及教学对象的需要,引入实例教学,可以激发学生的学习兴趣,提高学生学习的主动性。学生在用所学理论破解案例的过程中,也提高了分析问题和解决问题的能力。在药物发展史上,往往新药出现的背后都有故事可以挖掘。例如:从古柯树中提取出局麻药可卡因,到普鲁卡因的合成;吗啡改造过程中得到的海洛因,从最初用于戒除吗啡成瘾,到成为毒品;从染料百浪多息,到磺胺类药物的合成;从最初的降压药,到新药伟哥的上市等等。在教学中,教师要注重应用药学家的发明事例、药物的改造过程等启发学生的观察、思考。实践证明,药物被发现事例的讲述,能深深地吸引学生,学生个个听得津津有味,兴趣盎然,极大地调动了他们的学习兴趣,使学生学习更加主动和自觉。在平时,教师要做个有心人,注意多积累报纸杂志、电影电视、网络上相关的一些案例,结合教学实际加以应用,拓宽学生的知识面。例如,讲授麻黄碱时,将报纸上的“男子无钱吸毒,刻苦钻研化学知识制造冰毒”事件讲给学生听,学生的兴致与注意力明显提高,掌握了麻黄碱的结构,也增加了对毒品危害的认识。后来,网上有新闻报道国家限制含麻黄碱的感冒药的销售,很多学生一下就联想到冰毒了,并且牢牢记住了麻黄碱有4个光学异构体。
运用多媒体手段辅助教学,提高教学效果教学计划中药物化学理论学时的缩减,加上药学基础知识的断层,使得课堂教学容量大大增加。应用多媒体技术,教师把课前准备好的材料直接展示在投影上,节约了板书的时间,在有限的学时内扩大了教学容量,提高了学生在单位时间内获得的信息量,保证了教学任务的顺利完成。还可以借助多媒体教学课件来突破教学中的重点和难点、展示图片资料、演示技能训练中的具体操作步骤。药物的化学结构是教学的难点,很多化学药物分子结构比较复杂,教师在画结构式时耗时较多,还不能很好地表示药物的立体结构和官能团的空间伸展方向,学生感觉抽象、枯燥、难懂。同样,仅靠板书也很难把药物与受体的结合方式讲清楚。使用化学软件Chemoffice画出典型药物的结构式并转换得到立体结构式,利用PowerPoint制作成幻灯片,不仅节约时间,还能立体地反映药物的结构,帮助学生抽象思维,使学生容易理解、记忆,有效地提高了教学质量。在教学中,可以穿插一些药物的图片,如变质的阿司匹林、VC等在课堂上展示,拍摄一些有明显现象的化学反应和药物的鉴别实验,做成课件,加深学生的印象。对药物结构中的酯键、酰胺的水解反应,可以利用Flash动画制作出反应历程,利用多媒体课件的感观及直接性的特点,帮助学生理解反应机理及水解的空间位阻效应。这些课件的应用很好地解决了教学的重点和难点,提高了学生学习的积极性和主动性,保证了教学质量。
因材施教,注重学习方法的指导
我国著名教育家叶圣陶提出“教是为了不教”。教学的根本任务是教会学生怎样学习。在高职药物化学教学中,教师要发挥主导作用,激发学生学习的积极性和主动性,引导学生主动去观察、思考、探索,通过他们自己的努力去获取知识,使他们学会知识、运用知识,最终懂得如何去学,达到“不教”的目的。
把握以结构为中心的学习方法在教学实践中,怎样去把握药物的化学结构,是学习中的一大难点。首先,教师要分析药物化学中用到比较多的有机化学知识,对这些知识点进行总结,帮助学生打好基础。这些知识点包括各种官能团的组成,烯、醇、酚、烯醇、酯、酰胺、胺、杂环等类型化合物的典型性质,水解、氧化、还原、硝化等有机反应,立体异构等。其次,在介绍药物时,把“以结构为主线”这个方法分解为具体的可操作的步骤,以利于学生掌握。例如,介绍普鲁卡因时,给出结构式后,第一步要求学生找出它的结构特点,即找出有哪些官能团。第二步要求学生想这些官能团的性质。绝大部分学生都能想到酯基水解,芳伯胺基易被氧化,还能发生重氮化-偶合反应,叔胺显生物碱样性质。第三步分组进行讨论,要求学生大胆推测普鲁卡因的酸碱性和稳定性,并派代表汇报讨论结果。再次,请学生阅读书本进行验证。教师总结学习步骤为:一找、二想、三猜、四验。经过几节课的训练,学生很快掌握了这种学习方法。在教学中,我们还指导学生联系药物化学所起的桥梁作用,用倒推的方法加强知识的应用能力。这样的例子很多,如苯巴比妥钠制成什么剂型比较合适?有报道称某公司员工怀疑是“瘦肉精”中毒,如何鉴别?假如你是药厂的技术人员,怎样可以增加苄青霉素的产量?这些问题都可以用倒推的方法最终从结构上找到原因。通过这种方法,调动了学生的学习积极性。
引导学生学会归纳总结、科学记忆学生对药物的名称、结构、理化性质等内容往往记不住,造成学习效率低下,这在很大程度上会挫伤学生的学习积极性。因此,在教学中要加强对学生记忆方法的指导,提高学生学习的效率。(1)药物名称及用途的记忆。书本上的药物名称是中文的通用名,大多是根据国际INN名翻译来的,一般有音译,如司可巴比妥(Secobarbital)、利多卡因(Lidocaine);意译如磺胺醋酰钠(Sulfacetamide)、对乙酰氨基酚(Paracetamol);音意结合如苯巴比妥(Phenobarbital)、氯苯那敏(Chlorphenamine)等方法。有个别药物从名称上能联想到用途,如扑热息痛、扑尔敏、制霉菌素、克霉唑、孕酮等。大部分药物从名称上看不出与用途的联系,但一些类别的药物有共同的词尾:如卡因-局麻药,洛芬-芳基丙酸类非甾体抗炎药,地平-钙拮抗剂,替丁-组胺H2受体拮抗剂,沙星-喹诺酮类抗菌药等等。(2)药物结构的记忆。寻找药名和结构间的关系能帮助记忆结构。极少数药物的名称就是化学名,如对乙酰氨基酚、硝酸甘油等;有些药物名称反映了部分的结构,如氯胺酮提示结构中有氯、氨基和酮羰基,甲氰咪胍提示结构中有甲基、氰基、咪唑和胍基,普萘洛尔提示结构中有萘。有些同类药物可以用通式表示,在记住通式的基础上,可以比较通式中的R基团来加以记忆,如巴比妥类、青霉素类、头孢菌素类、钙拮抗剂等。(3)药物性质的记忆。物理性质可以记规律和例外,一般药物为白色或类白色结晶或结晶性粉末;例外有硝酸甘油(淡黄色液体)、利福平(暗红色结晶性粉末)等。一般游离的有机药物(非盐类)在水中不溶、微溶或略溶,成盐后大多易溶于水,水溶液酸碱性根据“谁弱谁水解,谁强呈谁性”判断,只有极个别药物例外。如普鲁卡因是非盐类,水中不溶,在有机溶剂中可溶,盐酸普鲁卡因是盐类,易溶于水,水溶液呈酸性。化学性质可以从结构特点进行分析推理。
参考文献:
[1]宋新红.以分层教学为突破口推进高职教学改革[J].中国成人教育,2008,(5).
[2]陈福北.因材施教在高职《基础化学》教学中的应用[J].广西轻工业,2008,(3).
[3]武冬梅.化学教学中运用多媒体技术的几点体会[J].职业教育研究,2008,(4).
[4]金学平.高职类制药专业《药物化学》教学方法的探讨[J].亚太传统医药,2008,(8).
[5]郭群.课堂演示法在天然药物化学教学中的应用[J].职业教育研究,2006,(6).
作者简介:
桂玉梅(1973—),女,江苏连云港人,硕士,连云港职业技术学院讲师,研究方向为药物化学。
因材施教,优化调整教学内容
药物化学是化学制药技术专业的核心学科,承担着承前启后的桥梁作用。药物化学以无机与分析化学、有机化学、生物化学、生理学、病理学等多学科作为基础,为药剂学、药物分析、药物合成工艺学等应用学科服务。
整合有机化学、药物化学及后续应用学科,突出药物化学的“桥梁”地位由于高职专业建设中加强实践教学环节的需要,药物化学由原来的64学时减少到51学时。鉴于药物化学的“桥梁”地位,我们将教学内容与有机化学以及后续的应用学科进行了整合。整合内容一是加强了有机化学中烯醇、酚、酯、酰胺、胺、杂环等类型化合物的结构和性质的教学,加深对水解、氧化、还原等有机反应的理解和应用能力的培养,为学习药物化学打好基础。二是结合高职的培养目标及学生的学习能力,对教材中与药物分析、药物合成、药剂学等内容交叉重叠的部分进行了优化调整。调整后的药物化学教学内容更加体现了药物化学的“桥梁”地位。
增加药学方面基础知识高职化学制药技术专业由于总的理论课学时有限,没有开设作为药物作用基础的生理学、病理学、生物化学、分子生物学等课程,增加了药物化学教学的难度。如何解决学生知识断层与课时少的矛盾呢?在以往的教学实践中,我们在绪论课之后,先不急于介绍各种药物,而是根据课程的实际需要,介绍神经系统、心血管系统、药物代谢、药效学、蛋白质、糖、脂类等相关的药学基础知识,为后续内容的学习扫清障碍。学时减少后,我们对药学基础知识不再专门拿出学时进行介绍,而是在具体介绍各章节时,对涉及的药学知识进行补充。即使课时减少,保证学生了解药学方面的基础知识仍是十分必要的。
遵循教学大纲要求,以市场为导向,做好教学定位高职教育在遵循教学大纲的前提下,教学内容上要以应用为目的,以“必需、够用”为度,为学生提供就业所需的知识和技能,适度体现先进性和前瞻性。我院药物化学课程设定了以下教学目标:了解新药开发的途径和方法,理解各类药物的作用机理,掌握典型药物的基本结构,通过对结构特点的剖析推理药物的理化性质,掌握典型药物的制备方法。在教学内容上根据高职学生的特点和毕业后的工作去向,做了相应的调整。选取在临床上使用频率较高的药品作为典型药物,重点讲授,以点带面,避免罗列介绍很多的同类药物。还适时增加了药品专利、新药注册等内容的教学。
因材施教,选择适宜的教法
教学方法的选择正确与否,直接影响着教学质量。学生是教学效果和教学质量的体现者。教师只有因材施教,选择适宜的教学方法,充分调动学生的积极性和主动性,使学生自觉地学习,虚心地接受教师的教导,教学才富有成效。随着教学改革的深入,许多新的教学方法也随之产生。在教学实践中,教师要根据教学目标、教学内容、学生实际情况、教学时间、教师自身素质等因素综合考虑,灵活地运用多种教学方法。
以不同标准对待不同层次的学生“因材施教”的一条原则就是从学生的实际出发组织教学,通过了解学生的特点,对不同学生提出不同要求,分类指导。药物化学是在第三学期开设的,上承有机化学,下启药物分析等多门应用学科,其重要性不言而喻。一般在第二学期结束时,就要了解学生的学习情况,以便备课。高职制药专业生源为单招生和统招生。总体看,单招生基础知识不扎实,学习自觉性较差,而实验动手能力比较强;统招生学习态度比较好,但动手能力、思维能力相对弱些。在有机化学学习中,两类学生出现了明显的两极分化现象。对不同层次的学生,我们采取了不同的态度及标准。鼓励基础好的学生成立药物化学兴趣小组,由教师根据课程进度给出一些课题,指导学生查阅资料,扩展知识面,形成专题报告;成立帮学小组,帮助督促基础较差的学生等等。鼓励基础差的学生树立信心,帮助他们补好有机化学基础知识,加强对他们的学法指导,课堂课后严加督促,在保证教学目标的前提下,尽量降低难度,使他们能掌握基本要点。这种教学方式有效地解决了好生“吃不饱”,差生“吃不了”的问题。总之,在教学过程中,教师要掌握各类学生的学习态度、学习基础,做到心中有数,以便在此基础上选择适宜的教学方法。
引入实例教学,提高学生分析问题和解决问题的能力高职学生学习积极性不高,上课注意力容易不集中,教师根据教学内容及教学对象的需要,引入实例教学,可以激发学生的学习兴趣,提高学生学习的主动性。学生在用所学理论破解案例的过程中,也提高了分析问题和解决问题的能力。在药物发展史上,往往新药出现的背后都有故事可以挖掘。例如:从古柯树中提取出局麻药可卡因,到普鲁卡因的合成;吗啡改造过程中得到的海洛因,从最初用于戒除吗啡成瘾,到成为毒品;从染料百浪多息,到磺胺类药物的合成;从最初的降压药,到新药伟哥的上市等等。在教学中,教师要注重应用药学家的发明事例、药物的改造过程等启发学生的观察、思考。实践证明,药物被发现事例的讲述,能深深地吸引学生,学生个个听得津津有味,兴趣盎然,极大地调动了他们的学习兴趣,使学生学习更加主动和自觉。在平时,教师要做个有心人,注意多积累报纸杂志、电影电视、网络上相关的一些案例,结合教学实际加以应用,拓宽学生的知识面。例如,讲授麻黄碱时,将报纸上的“男子无钱吸毒,刻苦钻研化学知识制造冰毒”事件讲给学生听,学生的兴致与注意力明显提高,掌握了麻黄碱的结构,也增加了对毒品危害的认识。后来,网上有新闻报道国家限制含麻黄碱的感冒药的销售,很多学生一下就联想到冰毒了,并且牢牢记住了麻黄碱有4个光学异构体。
运用多媒体手段辅助教学,提高教学效果教学计划中药物化学理论学时的缩减,加上药学基础知识的断层,使得课堂教学容量大大增加。应用多媒体技术,教师把课前准备好的材料直接展示在投影上,节约了板书的时间,在有限的学时内扩大了教学容量,提高了学生在单位时间内获得的信息量,保证了教学任务的顺利完成。还可以借助多媒体教学课件来突破教学中的重点和难点、展示图片资料、演示技能训练中的具体操作步骤。药物的化学结构是教学的难点,很多化学药物分子结构比较复杂,教师在画结构式时耗时较多,还不能很好地表示药物的立体结构和官能团的空间伸展方向,学生感觉抽象、枯燥、难懂。同样,仅靠板书也很难把药物与受体的结合方式讲清楚。使用化学软件Chemoffice画出典型药物的结构式并转换得到立体结构式,利用PowerPoint制作成幻灯片,不仅节约时间,还能立体地反映药物的结构,帮助学生抽象思维,使学生容易理解、记忆,有效地提高了教学质量。在教学中,可以穿插一些药物的图片,如变质的阿司匹林、VC等在课堂上展示,拍摄一些有明显现象的化学反应和药物的鉴别实验,做成课件,加深学生的印象。对药物结构中的酯键、酰胺的水解反应,可以利用Flash动画制作出反应历程,利用多媒体课件的感观及直接性的特点,帮助学生理解反应机理及水解的空间位阻效应。这些课件的应用很好地解决了教学的重点和难点,提高了学生学习的积极性和主动性,保证了教学质量。
因材施教,注重学习方法的指导
我国著名教育家叶圣陶提出“教是为了不教”。教学的根本任务是教会学生怎样学习。在高职药物化学教学中,教师要发挥主导作用,激发学生学习的积极性和主动性,引导学生主动去观察、思考、探索,通过他们自己的努力去获取知识,使他们学会知识、运用知识,最终懂得如何去学,达到“不教”的目的。
把握以结构为中心的学习方法在教学实践中,怎样去把握药物的化学结构,是学习中的一大难点。首先,教师要分析药物化学中用到比较多的有机化学知识,对这些知识点进行总结,帮助学生打好基础。这些知识点包括各种官能团的组成,烯、醇、酚、烯醇、酯、酰胺、胺、杂环等类型化合物的典型性质,水解、氧化、还原、硝化等有机反应,立体异构等。其次,在介绍药物时,把“以结构为主线”这个方法分解为具体的可操作的步骤,以利于学生掌握。例如,介绍普鲁卡因时,给出结构式后,第一步要求学生找出它的结构特点,即找出有哪些官能团。第二步要求学生想这些官能团的性质。绝大部分学生都能想到酯基水解,芳伯胺基易被氧化,还能发生重氮化-偶合反应,叔胺显生物碱样性质。第三步分组进行讨论,要求学生大胆推测普鲁卡因的酸碱性和稳定性,并派代表汇报讨论结果。再次,请学生阅读书本进行验证。教师总结学习步骤为:一找、二想、三猜、四验。经过几节课的训练,学生很快掌握了这种学习方法。在教学中,我们还指导学生联系药物化学所起的桥梁作用,用倒推的方法加强知识的应用能力。这样的例子很多,如苯巴比妥钠制成什么剂型比较合适?有报道称某公司员工怀疑是“瘦肉精”中毒,如何鉴别?假如你是药厂的技术人员,怎样可以增加苄青霉素的产量?这些问题都可以用倒推的方法最终从结构上找到原因。通过这种方法,调动了学生的学习积极性。
引导学生学会归纳总结、科学记忆学生对药物的名称、结构、理化性质等内容往往记不住,造成学习效率低下,这在很大程度上会挫伤学生的学习积极性。因此,在教学中要加强对学生记忆方法的指导,提高学生学习的效率。(1)药物名称及用途的记忆。书本上的药物名称是中文的通用名,大多是根据国际INN名翻译来的,一般有音译,如司可巴比妥(Secobarbital)、利多卡因(Lidocaine);意译如磺胺醋酰钠(Sulfacetamide)、对乙酰氨基酚(Paracetamol);音意结合如苯巴比妥(Phenobarbital)、氯苯那敏(Chlorphenamine)等方法。有个别药物从名称上能联想到用途,如扑热息痛、扑尔敏、制霉菌素、克霉唑、孕酮等。大部分药物从名称上看不出与用途的联系,但一些类别的药物有共同的词尾:如卡因-局麻药,洛芬-芳基丙酸类非甾体抗炎药,地平-钙拮抗剂,替丁-组胺H2受体拮抗剂,沙星-喹诺酮类抗菌药等等。(2)药物结构的记忆。寻找药名和结构间的关系能帮助记忆结构。极少数药物的名称就是化学名,如对乙酰氨基酚、硝酸甘油等;有些药物名称反映了部分的结构,如氯胺酮提示结构中有氯、氨基和酮羰基,甲氰咪胍提示结构中有甲基、氰基、咪唑和胍基,普萘洛尔提示结构中有萘。有些同类药物可以用通式表示,在记住通式的基础上,可以比较通式中的R基团来加以记忆,如巴比妥类、青霉素类、头孢菌素类、钙拮抗剂等。(3)药物性质的记忆。物理性质可以记规律和例外,一般药物为白色或类白色结晶或结晶性粉末;例外有硝酸甘油(淡黄色液体)、利福平(暗红色结晶性粉末)等。一般游离的有机药物(非盐类)在水中不溶、微溶或略溶,成盐后大多易溶于水,水溶液酸碱性根据“谁弱谁水解,谁强呈谁性”判断,只有极个别药物例外。如普鲁卡因是非盐类,水中不溶,在有机溶剂中可溶,盐酸普鲁卡因是盐类,易溶于水,水溶液呈酸性。化学性质可以从结构特点进行分析推理。
参考文献:
[1]宋新红.以分层教学为突破口推进高职教学改革[J].中国成人教育,2008,(5).
[2]陈福北.因材施教在高职《基础化学》教学中的应用[J].广西轻工业,2008,(3).
[3]武冬梅.化学教学中运用多媒体技术的几点体会[J].职业教育研究,2008,(4).
[4]金学平.高职类制药专业《药物化学》教学方法的探讨[J].亚太传统医药,2008,(8).
[5]郭群.课堂演示法在天然药物化学教学中的应用[J].职业教育研究,2006,(6).
作者简介:
桂玉梅(1973—),女,江苏连云港人,硕士,连云港职业技术学院讲师,研究方向为药物化学。