鐘 嫄,王煒祺
(江蘇衛生健康職業學院,江蘇 南京 211800)
隨著計算機網絡技術的不斷發展,現如今遠程學習已經非常普及。全國高校的許多課程在多個平臺建設了在線開放課程,開展了形式多樣的線上教學[1]。本教學團隊基于超星泛雅平臺上的自建課程,以知識模塊為單位,構建了服務于藥學專業的《有機化學》課程思政資源庫和豐富的教學資源,入選了超星“示范教學包”在全國推廣應用。本教學團隊進一步開展教學改革,從課程建設目標、價值塑造、教學設計等方面入手,建立和完善富含課程思政特色的藥學專業《有機化學》線上線下相結合的混合式教學模式。著力培養學生自主學習和探究性學習的能力,并著重考查學生對《有機化學》基礎知識、基本原理的掌握與應用程度。
本課程建設根據藥學專業特點,注重與后續藥學核心課程的聯系,為學生的專業發展鋪路搭橋,使學生充分認識到有機化學與藥學和人類健康的關系,正確理解物質環境與有機生命體的相互作用,增強專業認同感[2]。本課程以臨床經典化學藥物導入課程,布置任務,以知識模塊為單位,注重重難點的講解,突出案例引導的教學方式,錄制本課程教學視頻建立網絡共享課堂。同時結合藥學專業特色,建設網絡共享電子教案、教學課件,重點建設網絡自測題庫,并在自測體系中即時對答錯的問題提供解析思路和途徑,為提高學生自學效率提供多元化方式,從而有效促進學生的自學動力和提高其自學能力。
秉承“做人民健康守護者”的辦學理念,我校藥學院致力于培養藥學應用型人才,并始終把立德樹人放在第一位。在《有機化學》在線課程和教學中融入思政元素,進行貫穿于教學的整個過程的思政教學改革,一直是本教學團隊嘗試和努力的教學改革方向之一。教學團隊從推進習近平新時代中國特色社會主義思想進教材進課堂進頭腦、培育和踐行社會主義核心價值觀、加強中華優秀傳統文化教育、深化職業理想和職業道德教育這五個方面構建獨具特色的課程思政資源庫。
在明確本課程的建設目標,構建課程思政資源庫后,教學團隊著手升級自建的在線開放課程,完善《有機化學》線上線下相結合的混合式教學設計。按照“基礎理論教學要以應用為目的,以必需、夠用為度,以掌握概念、強化應用、培養技能為教學重點”的原則,抓住有機化學的重點、難點,建立“以培養高素質的藥學人才為目的,以學生為中心,以教師為主導,以問題為導向,以任務為支架,激發學生學習熱情的創新教育理念”。教學團隊從問題切入,在現實問題解析中加強思想引導,課程教學設計依據問題的深入程度分層,采取課前網絡布置任務、課中現場提問討論和深度剖析、課后拓展的方式進行,全程以問題作為線索統領框架,學生合作預測和探索答案,在教師的帶領下層層剝筍揭秘有機化學的知識與原理。
整個課程以知識模塊為單位,按照藥學專業崗位需求,涵蓋有機化學基本內容,結合后續《藥物分析》《藥物化學》等專業核心課程的需要,整合了十二大教學模塊,包括脂肪烴、芳香烴、鹵代烴、醇酚醚、醛酮醌、羧酸及其衍生物、立體化學、含氮有機化合物、雜環化合物和生物堿、糖類化合物、脂類、蛋白質和核酸。將十二個教學模塊的內容細化為多個教學任務,如同游戲闖關般完成課程的學習。
在夯實知識傳授和能力培養的基礎上,根據藥學專業有機化學課程的特點,教學團隊注重品格塑造、價值引領,以知識模塊為單位,深入發掘思政元素。包括介紹有機化學背后的名人故事,引入日常生活中的有機化學原理,結合我國自主研發的創新藥物等。例如:在氨基酸知識模塊,介紹我國著名有機化學家、教育家邢其毅領導團隊完成結晶牛胰島素的合成,這是人類第一個用人工合成方法得到的活性蛋白質,標志著中國科學家在蛋白質和多肽合成化學領域已經處于世界領先地位,他將自己的科研事業與祖國和人民的需要緊密聯系在了一起[3]。在學習專業化學知識的同時,引導學生課下繼續探索科學家們背后的感人故事和堅韌不拔的精神,激發學生的愛國熱情,提高學生的民族自豪感和自信心。
以“含氮有機化合物”中“胺”的教學任務為例,探索如何在純理論教學中完善融入藥學專業特色、富含思政元素的混合式教學設計。通過胺的學習,學生將掌握胺的定義、官能團、通式、性質。其中胺的化學性質是教學的重點,也是教學的難點。通過以臨床經典化學藥物普魯卡因和對乙酰氨基酚為例引入教學內容,將化學藥物融入有機化學的教學中,不僅可以使基礎課程的教學貼近實際生活,激發起學生的學習興趣,而且學生也能認識到學好有機化學對未來掌握藥學專業知識的重要性。圍繞教學環節、教學內容、藥物融入點、思政切入點四項,按照課前預習、課中實施、課后鞏固的流程進行教學設計,課程教學內容及方法如表1所示。

表1 “胺”的教學設計
“胺”是“含氮有機化合物”的第二節,在第一節學生已經掌握了含氮有機化合物的定義,以及硝基化合物的命名和重要性質。學生知道硝基苯可以還原為苯胺,在此基礎上教師在課前通過網絡教學平臺發布小組任務:現需將局麻藥普魯卡因(結構式如圖1所示)制備成注射劑用于肌肉注射,如何解決其水溶性差的問題,并將小組答案上傳[4]。給出學生提示:查找該藥物,確認其性質;自學超星泛雅平臺上課程上“胺”這一項目。
學生通常利用網絡搜索普魯卡因,會發現其結構中含有已知的苯胺結構,同時還能搜索到該藥物的性狀、性質、臨床作用等信息。在此基礎上,自學平臺上的微課胺的相關內容。胺的教學處于整個有機化學課程教學的較后位置,此時學生已經較好的掌握了有機化合物的命名規則,嘗試讓學生通過自學來掌握胺的分類與命名,并在課堂進行練習和鞏固,培養學生的學習的主動性,增強學生的自信心。
在課中,學生代表上臺展示本組所找的資料,通常學生通過網絡簡單搜索,能找到包括普魯卡因的百科知識、普魯卡因的藥品說明書、原料藥銷售網站上普魯卡因的產品介紹等等,教師總結學生所展示的資料,做出點評,指出在臨床上使用的是鹽酸普魯卡因,是普魯卡因的鹽酸鹽。接下來向學生提出問題:
1) 普魯卡因含有哪些的官能團?
2) 是哪個官能團與鹽酸發生了什么反應?
3) 普魯卡因上的芳伯氨基有哪些性質?
通過課堂互動討論達到以下教學目的:
1) 學生討論后得出結論,普魯卡因含有學過的酯鍵、苯環,以及課前預習到的的伯胺、叔胺。通過討論該問題,一是去鞏固前面章節的知識點,酯的相關知識,如酯的水解。二是學生能夠明確地辨別伯胺、仲胺、叔胺三者的區別和聯系,掌握胺類化合物的結構特征。
2) 引導學生鞏固胺的堿性和成鹽反應。詳細分析普魯卡因上兩個堿性官能團芳伯氨基和叔胺,總結胺的堿性強弱順序,強化學生易記憶混淆的知識點。普魯卡因上的叔胺與鹽酸發生成鹽反應,得到了其鹽酸鹽,與學生討論將普魯卡因制成鹽酸鹽的原因,引申出成鹽反應是一種常用的改善堿性藥物水溶性的方法。
3) 引導學生概括胺的性質,引出教學難點:芳伯氨基的性質。包括:具有還原性,易氧化變色,以及重氮化-偶合反應。
胺的性質中,與藥物性質密切相關的除了成鹽反應、胺的還原性,還有在藥物合成中常用的酰化、磺化反應,因此針對藥學專業學生重點對以上化學性質進行教學。其中,胺的氧化反應是影響藥物穩定性的重要原因之一,藥物變質會直接影響到藥物的療效,甚至危及生命。接下來教師繼續提出問題:
4) 鹽酸普魯卡因注射劑放置一段時間后顏色為何變為淡黃色?教師用這個問題引導學生思考普魯卡因顏色變化的原因,結合學生已掌握的有機化學知識,如酯的水解、苯甲酸的脫羧反應,講解普魯卡因放置過程中水解成對氨基苯甲酸和二乙氨基乙醇,其中對氨基苯甲酸進一步脫羧生成有毒的苯胺,苯胺在光線的影響下氧化生成有色物質(化學反應方程式式如圖2所示)。教師進一步引導學生思考如何減慢普魯卡因的變質,運用實例將前后的知識點結合起來,對前后知識點進行融會貫通。以普魯卡因的變質為例,讓學生初步了解到藥品儲存的嚴格要求,既是有機化學理論知識在現實中的運用實例,也能讓學生了解未來所從事的藥學相關工作的職業道德準則,強化了學生的社會責任與擔當,如鹽入水般實現立德樹人的育人目標。
在藥物合成中常常將?;胨幬锓肿樱糜谠黾铀幬锏闹苄?,改善藥物的吸收,降低藥物的毒性。于是教師提出拓展性問題:
毒性大而不能用于臨床的對氨基苯酚具有解熱鎮痛作用,以其為先導化合物發明了治療感冒的常用藥物對乙酰氨基酚,分析其結構改造時用到了什么化學反應?學生回顧課前自學的微課,分析出用到了胺的?;磻?,要求學生嘗試自己補充完整由對氨基苯酚合成出對乙酰氨基酚的化學反應方程式(如圖3所示),練習胺的?;磻?,鞏固所學。將有機化學知識應用到藥學專業實踐中,教師引導學生認識了藥物的優化過程和發現發展歷史,引用習近平總書記所說:“實踐沒有止境,理論創新也沒有止境。”在教學中不僅帶領學生了解了未來所從事的藥學學科的發展史,還潛移默化地融入了辯證唯物主義的世界觀和方法論,讓學生認識到只有通過不斷觀察、分析、研究、解決問題,才能推動科學技術理論和實踐的創新。
通過結合藥學相關工作實際,將傳統的以教師講授式為主的線下教學模式設計為能夠體現“專業+思政”特色的問題驅動式混合型教學模式,學生由被動接受轉變為主動思考,能夠將有機化學知識遷移到藥物的結構性質中[5]。教學模式的改變一方面激發學生的好奇心,提高學生學習興趣,培養學生獨立思考和團隊合作的能力,另一方將教學內容與思政元素巧妙結合,增強思政元素融入教學內容的深度,有助于學生樹立正確的世界觀和方法論,深化職業理想和職業道德。
課后學生一方面通過網絡自測題庫完成教師發布的作業,進一步鞏固所學的知識點,另一方面可以在討論區留言,由教師進行答疑解惑。教師通過平臺教師端跟蹤管理學生的學習,給予學生學習評價。根據學生在線學習時長、在線練習次數、在線模擬測試正確率、對在線學習內容的反饋等,了解學生對有機化學的學習興趣、態度,在學習過程中所做的努力,以及對知識的掌握程度,教師可以及時對教學進程和內容做出相應的調整。學生也通過平臺看到自己的學習評價,以及在整個班級的學習排名情況,從而激發出好勝心和學習熱情。
本教學團隊將有機化學與藥學交叉融合,精心設計課程思政教學內容,通過在線開放課程輔助教學,打造具有“專業+思政”特色的線上線下相結合的混合式教學模式,增強了教學活動的交互性,增加了學生的學習容量,促進同學之間相互良性競爭,激發學生學習的主動性,從而有效地提高藥學專業《有機化學》課程的教學質量與效果。