臨床藥學(xué)專業(yè)“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)研究

秦亞娟，黃長高，厲廷有

（南京醫(yī)科大學(xué)，江蘇南京 211166）

0 引言

有機(jī)化學(xué)是主要研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及反應(yīng)機(jī)理等問題的一門學(xué)科。它與人們的生活息息相關(guān)，例如中學(xué)化學(xué)就有如下題目：“蒸饅頭時，在發(fā)酵的面團(tuán)里加入一些純堿，其作用是什么？”答案是既除去面團(tuán)里發(fā)酵生成的酸，又通過中和反應(yīng)生成的CO2使饅頭蓬松而體積增大，生活的點點滴滴滲透著有機(jī)化學(xué)的知識。“有機(jī)化學(xué)”是臨床藥學(xué)專業(yè)的主干課程之一，同時也是醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課。它對于后續(xù)課程，例如“生物化學(xué)”“藥物化學(xué)”“臨床藥物化學(xué)”“天然藥物化學(xué)”“藥理學(xué)”“微生物學(xué)”等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)具有重要作用。

1 目前“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)面臨諸多問題

1.1 部分學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)興趣不高

自2003年起江蘇省實行“3+2”高考考核機(jī)制，對于江蘇考生來說，必考的3門科目是：語文、數(shù)學(xué)和英語，化學(xué)并不是必考科目，這就直接導(dǎo)致了大一新生化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，水平懸殊。未選考化學(xué)的大一學(xué)生普遍有以下4個特點：（1）思想壓力大；（2）知識接受速度慢；（3）理解程度低；（4）考試成績差，高分段學(xué)生人數(shù)偏少，平均分偏低［1］。深知自己化學(xué)功底差，擔(dān)心考試掛科對獎學(xué)金評定和畢業(yè)造成影響，對于“有機(jī)化學(xué)”課程普遍有畏懼心理。同時，由于高中基本沒有學(xué)習(xí)化學(xué)，知識結(jié)構(gòu)上存在盲區(qū)，在化學(xué)解題技能方面所接受的訓(xùn)練也不夠，未學(xué)會走，直接學(xué)習(xí)奔跑，學(xué)習(xí)過程中困難重重。例如“有機(jī)化學(xué)”第一章的內(nèi)容分子軌道理論是個難點，同時也是一個重點，在后續(xù)章節(jié)中都有滲透，但是化學(xué)功底薄弱的學(xué)生卻在此頻頻翻車，學(xué)的云里霧里。加之“有機(jī)化學(xué)”相對抽象，知識點繁多，而課時量少，多重打擊加重了學(xué)生的心理負(fù)擔(dān)，使得學(xué)習(xí)的興趣減弱。

1.2 教學(xué)模式和考試模式的主要不足

目前，“有機(jī)化學(xué)”普遍的教學(xué)方式是以授課為基礎(chǔ)，主要以老師講授，學(xué)生聽的方式，教學(xué)是以教師為中心，學(xué)生處于被動接受知識的地位。整個學(xué)期下來，老師講完，學(xué)生忘得也差不多了。考試模式的不足主要體現(xiàn)在以下幾點：（1）考試形式單一，多采用課程結(jié)束時一錘定音的期末閉卷考試制。一方面，學(xué)生的總評成績=期末考試80%+平時成績20%，如果是大于100名學(xué)生的大班教學(xué)，在課程內(nèi)容繁多，課時量有限的情況下，占20%的平時成績就如同虛設(shè)。另一方面“一考定成敗”容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)的目的是為了考試過關(guān)，上課不認(rèn)真聽講，考前臨陣磨槍，死記硬背，知識學(xué)的不扎實，基礎(chǔ)不牢，主要以短期記憶應(yīng)對考試，考完很快就忘記了。例如平常問問題的學(xué)生很少，每節(jié)課后，只有1～2個學(xué)生問問題，但是臨近期末考試，成群結(jié)隊的團(tuán)團(tuán)圍住任課教師問問題。又例如上學(xué)期醛和酮章節(jié)學(xué)習(xí)的羥醛縮合反應(yīng)，在下學(xué)期學(xué)習(xí)碳負(fù)離子的反應(yīng)章節(jié)中提到時，80%以上的學(xué)生不記得羥醛縮合反應(yīng)的機(jī)理，這就造成了知識點的脫節(jié)。（2）考試內(nèi)容偏窄，一次筆試難以按教學(xué)大綱的要求覆蓋課程的主要知識點，難以體現(xiàn)“有機(jī)化學(xué)”課程的特點。（3）命題缺乏科學(xué)性，“有機(jī)化學(xué)”課時量大，屬于基礎(chǔ)課，選修的學(xué)生人數(shù)多，命題時幾個專業(yè)用相同的試卷，不同專業(yè)成績參差不齊，命題時往往會降低考試標(biāo)準(zhǔn)，評分標(biāo)準(zhǔn)也不太合理。例如針對臨床藥學(xué)專業(yè)、藥學(xué)專業(yè)、臨床專業(yè)的“有機(jī)化學(xué)”試卷側(cè)重點應(yīng)有差異［2］。

1.3 承擔(dān)“有機(jī)化學(xué)”課程教學(xué)的主力青年教師壓力普遍偏大

目前，高校教師招聘主要是教學(xué)科研崗，承擔(dān)“有機(jī)化學(xué)”課程教學(xué)的主力是青年教師。青年教師群體普遍科研壓力較大，同時又面臨著組建家庭、生育子女等諸多事宜，使得教學(xué)上投入時間、精力有限。由于慕課、微課等需要花費大量時間和精力，教師往往會覺得心有余而力不足。

2 對策

為適應(yīng)現(xiàn)代藥學(xué)教育的發(fā)展，本文分析了現(xiàn)行“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)的不足，結(jié)合教改實踐，對臨床藥學(xué)專業(yè)“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)方法、考核模式等進(jìn)行了改革實踐，并對進(jìn)一步開展教學(xué)改革提出思考。

2.1 關(guān)心基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，因材施教

對臨床藥學(xué)專業(yè)未選考化學(xué)的新生，制定了一套行之有效的應(yīng)對策略：（1）邀請臨床藥學(xué)專家舉辦學(xué)習(xí)講座，講述“有機(jī)化學(xué)”在臨床藥學(xué)專業(yè)體系的必要性和重要性，以及“有機(jī)化學(xué)”課程的知識構(gòu)架和學(xué)習(xí)方法，一方面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情，另一方面教授學(xué)生學(xué)習(xí)方法，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。（2）開設(shè)藥物合成反應(yīng)選修課，使學(xué)生在學(xué)以致用中體會學(xué)習(xí)的樂趣，同時夯實基礎(chǔ)。（3）通過課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站、微信群等方式定期推送“有機(jī)化學(xué)”知識點的文章，查漏補(bǔ)缺。

2.2 改革考試方式

針對考核模式的不足，結(jié)合本校實際情況和其他兄弟院校的成功經(jīng)驗，進(jìn)行嘗試。教師實行統(tǒng)一備課，針對不同專業(yè)設(shè)置針對性教學(xué)考試大綱。增加平時測驗次數(shù)、增加期中考試，降低期末考試比重、加強(qiáng)實驗考察項目，實驗考試實行機(jī)考和實操兩項，一方面考察學(xué)生的實驗知識，另一方面考察學(xué)生實際操作能力，考試成績由原來的總評成績=80%期末成績+20%平時成績，改革為總評成績=50%期末成績+20%實驗成績+20%期中成績+10%平時成績，任課教師在開學(xué)第一次上課時向?qū)W生公布，使學(xué)生做到心中有數(shù)。

2.3 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，提高學(xué)生的參與度，緩解教師的壓力

構(gòu)建課程網(wǎng)站實行：（1）在線作業(yè)發(fā)布和提交，教師可以在課程網(wǎng)站上傳發(fā)布作業(yè)，老師可以隨時查看學(xué)生作業(yè)提交情況、提交時間、提交次數(shù)等信息。作業(yè)批改之后，再返還給學(xué)生，教師可以總結(jié)歸納學(xué)生的知識點學(xué)習(xí)程度，查漏補(bǔ)缺。（2）在線答疑論壇，學(xué)生進(jìn)入討論組后，發(fā)言提問，教師進(jìn)行答疑，同時學(xué)生之間可以互相答疑，增強(qiáng)師生的互動。例如，我們團(tuán)隊“有機(jī)化學(xué)”課程網(wǎng)站上答疑論壇的“有機(jī)人名反應(yīng)接力游戲”，題目要求是：跟同學(xué)們做一個小游戲，大家依次跟帖，列舉一個有機(jī)化學(xué)人名反應(yīng)，備注：所列舉的人名反應(yīng)必需是樓上沒有列出來的。當(dāng)天的論壇有133個人次的學(xué)生參與了此游戲的互動。例如，有學(xué)生回答了，“Beckman重排：酮與羥氨反應(yīng)生成酮肟，后者在PCl5或濃硫酸等酸性試劑作用下生成酰胺”，同時也畫了Backman重排的機(jī)理。參與互動的老師跟帖“加雞腿！”立即有學(xué)生跟帖Cope消除反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理。師生的互動，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，提高學(xué)生的參與度。（3）在線考試，例如實驗安全培訓(xùn)結(jié)束后，開展實驗安全知識考試，只有通過的學(xué)生才有進(jìn)入實驗室的資格，未通過的學(xué)生只有通過再次測評達(dá)到要求后才能取得資格。（4）在線自測題庫，老師在每個章節(jié)設(shè)定相應(yīng)的習(xí)題，安排學(xué)生在固定的時間內(nèi)自測，可以幫助學(xué)生及時鞏固知識點。構(gòu)建課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站，可以實現(xiàn)教師與學(xué)生的一對一學(xué)習(xí)。

2.4 針對臨床藥學(xué)專業(yè)的特點，以授課為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)、CBL、PBL綜合運用

以授課為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)、以案例為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（CBL）、以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（PBL）教學(xué)的引入，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，提高學(xué)生的參與度。例如，在手性化合物章節(jié)開展PBL教學(xué)，學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)該章節(jié)。在羧酸章節(jié)的案例教學(xué)：阿司匹林（Aspirin）是臨床上常用的藥物，應(yīng)用范圍極廣，包括治療感冒發(fā)熱、關(guān)節(jié)痛、風(fēng)濕病等，預(yù)防短暫腦缺血發(fā)作、心肌梗死、人工心臟瓣膜和靜脈瘺或其他手術(shù)后血栓的形成等。由于副作用小，適用范圍廣，阿司匹林被賦予了“神藥”稱號［3］，阿司匹林的結(jié)構(gòu)是乙酰水楊酸，給學(xué)生設(shè)置的問題是：（1）阿司匹林的合成路線有哪些？合成原理是什么？比較不同路線的優(yōu)缺點？比較不同酰化試劑的反應(yīng)難易程度？（2）如何鑒別反應(yīng)結(jié)束？反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要有哪些？如何提高阿司匹林的產(chǎn)率？（3）后處理：混合溶劑重結(jié)晶的原理是什么？重結(jié)晶過程中應(yīng)注意什么？（4）純度鑒定：阿司匹林純度如何檢測？水楊酸如何檢測？除熔點測定外，鑒定阿司匹林純度還有哪些可行的方法？

通過幾個問題使學(xué)生認(rèn)識藥物合成的流程，從前期合成路線調(diào)研，反應(yīng)監(jiān)測、后處理到純度分析有一個整體的學(xué)習(xí)。通過查閱文獻(xiàn)，學(xué)生們設(shè)計的路線主要有3種（見圖1），大部分學(xué)生都以水楊酸為起始物，選擇不同的酰化試劑合成阿司匹林。第一種路線產(chǎn)率較低，反應(yīng)溫度高，需要用到硫酸做催化劑，同時副產(chǎn)物較多。第二種路線反應(yīng)的產(chǎn)率較高，反應(yīng)溫度80～90℃，要求無水，也需要濃硫酸或者濃磷酸做催化劑，副產(chǎn)物較少，產(chǎn)物純度高。第三種路線產(chǎn)率較高，常溫反應(yīng)，對無水的要求比較高，無需催化劑，基本沒有副產(chǎn)物，產(chǎn)物純度高。通過比較3個反應(yīng)，可以讓學(xué)生深刻學(xué)習(xí)到酰化試劑的反應(yīng)難易程度為酰氯＞酸酐＞酸。同時給學(xué)生們講述酯化反應(yīng)在藥物合成中的重要性，在藥物合成中常利用酯化反應(yīng)將藥物轉(zhuǎn)變?yōu)榍八帲靡愿淖兯幬锏纳锢枚取⒎€(wěn)定性等。通過此類教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)“有機(jī)化學(xué)”的主動性和系統(tǒng)性。

圖1 阿司匹林的合成路線

2.5 發(fā)展教、學(xué)、研相深度融合的教學(xué)方式，分層次教學(xué)，互惠共贏

南京醫(yī)科大學(xué)實行了優(yōu)秀本科生科研導(dǎo)師制，成績優(yōu)異的學(xué)生選擇了藥物化學(xué)實驗室，接手課題，查閱文獻(xiàn)，選擇合成路線，同時老師給予建議和指導(dǎo)，把課本上理論知識應(yīng)用到實踐。例如本學(xué)期在本課題組實習(xí)的學(xué)生，做了很多芳香胺制備的反應(yīng)，各種方法的嘗試，對于氨的制備章節(jié)有了更深的認(rèn)識。不僅如此，學(xué)院每年都有省級、校級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃，學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生有機(jī)會從課堂走進(jìn)實驗室，從理論走進(jìn)實踐。發(fā)展教、學(xué)、研深度融合的教學(xué)方式對于學(xué)生和教師來說是互惠共贏的，不僅學(xué)生可以增加學(xué)習(xí)的興趣，深入學(xué)習(xí)課本理論知識，還可以實現(xiàn)師生產(chǎn)生共同的科研成果，成效顯著［4］。

在信息化迅速發(fā)展，現(xiàn)代教學(xué)改革不斷深入的背景下，雖然“有機(jī)化學(xué)”的教學(xué)遇到的問題諸多，但耐下心來，針對臨床藥學(xué)專業(yè)的特點，借助信息化的教學(xué)手段，必然取得立竿見影的效果，相信在不斷的實踐與改革過程中，“有機(jī)化學(xué)”的教學(xué)會取得師生都比較滿意的效果。