李亮榮,曾永清,梁念洋,黃玉林,劉建華,章志紅
(1.南昌大學 撫州醫學院,江西 撫州 344000;2.臨川旅游商貿學校,江西 撫州 344000; 3.南昌大學 公共衛生學院,江西 南昌 330031)
有機化學作為藥學專業的基礎實踐探究類課程,涵蓋的知識面廣,可培養學生對科學理論的學習能力和對實驗探究的創新實踐能力,提升學生綜合運用觀察、分析和解決問題的能力水平[1]。但有機化學體系結構嚴謹且復雜,知識點的綜合分析理解以及應用難度較高,教師與學生之間形成良性交流的課堂互動過程難以順利進行,使得學生對有機化學課程的學習興趣相對不足,課堂體驗顯得枯燥乏味。為解決以上問題,我們嘗試使用小組合作學習模式,發揮學生在探究學習及課堂活動方面的主動性,在此研究基礎上,將教學內容與生活中的實際現象相結合進行探究,提升學生的綜合分析能力,培養更符合時代發展需要的人才。
教師通過設計生活化情景,吸引學生的注意力,再通過將學生的興趣從生活中的表象引導至有機化學反應原理之中,讓學生在學習過程中體會有機化學與生活之間的緊密聯系,提高學生的學習興趣和積極性;學生也可以通過聯系實際來記憶不同的知識,擺脫死記硬背的困境,更輕松地掌握相關知識。但學生不僅要系統地學好專業課,還應該學會如何能做一名合格的醫務者、科研者,所以廣大專業課教師還應該轉變思想觀念,認識到專業課堂本身除了用于傳授學生相關專業領域的知識外,還要發揮思政教育的功能[2],在課堂上通過將真實案例與學生專業教育、德育教育相聯系,促使思政教育內容自然滲透到基礎課程教學中,讓學生在獲得專業知識的同時潛移默化地接受思政教育,引導學生樹立正確的三觀,提高藥學專業人才培養的高度。基于以上,本文以美拉德反應,醇類、酯類和酚類,以及有機酸的講解為例,進行教學設計,相關內容如表1。

表1 教學案例
有機化學在日常生活中有著巨大的作用,在生活的每一個領域幾乎都能看到有機化學的身影。從有機高分子材料、藥物、食品到日化用品,有機化合物都占有非常重要的地位。在傳統課堂上,學生在學習有機化學知識時興趣較低,教師通過將生活中實際現象穿插在課程中,將知識具象化,在滿足學生好奇心的同時提高學生對理論知識的興趣。
在理論課程教學的開始,教師設計生活化的教學情景,先展示出一些生活中常見的、有趣的現象并提出相關問題,激發學生的學習興趣并引發學生的思考。例如,在介紹美拉德反應時,教師以生活中食物的烹飪為引:人們在烹飪紅燒肉的過程中常常會加入白糖和料酒,這樣得到的紅燒肉色香味俱全;在油炸或烘焙時,有些食物的表面會生成褐色的物質,使得食物香氣撲鼻、色澤誘人。產生這些效果的原因是什么?在介紹有機酸類時,以常見防腐劑為引,在各種各樣的食品中,防腐劑是至關重要的,它可以有效地延長食品的保質期,那常見的防腐劑主要成分是什么?發揮保鮮功能的原理是什么?是否會對人體產生危害?在介紹醇類、酯類和酚類化合物時,以消毒劑和花露水為引,2020年伊始,新冠疫情席卷全球,病毒為適應大環境不斷發生變異,奧密克戎變異毒株在中國的傳播使得大眾措手不及,公共場所、家庭和學校等更需每日進行嚴格消毒,那消毒劑有哪些呢?需要注意什么?花露水可以驅蚊止癢且具有芳香氣味,產生這些功效的化學物質有哪些,這些化學物質具有怎樣的化學性質?使用花露水時需要注意什么?
在實際生活中,很多事物都可以通過有機化學知識分析其本質。在學校課堂上對理論知識的學習不僅是為了提升知識水平、打牢基礎,更為重要的是讓學生能夠將知識應用于實踐之中。從學生在實踐中產生疑惑,到老師解釋其中蘊含的有機化學知識,最后再到引導學生獨立熟練地運用各種有機化學知識去解釋身邊的各種現象,循序漸進,讓學生不僅能夠知其然,更要能知其所以然。
在課堂上,教師基于課程開始前設計的相關生活化教學情景,介紹其中所涉及的有機化學知識點,加深學生對知識的理解。例如:紅燒肉的色香是在烹飪過程中,鍋內食材中的氨基酸與糖在加熱時發生了美拉德反應,生成褐色大分子物質,該物質對食品的顏色、香味及營養都會產生影響;油炸和烘焙后食物表面的褐色物質也同樣是發生美拉德反應后產生的。在生活中,人們最常見的食品防腐劑主要成分為山梨酸鉀,屬于山梨酸的鉀鹽,易溶于水,在空氣中暴露時有不穩定性,氧化后易著色,具有吸濕性。在食品中加入山梨酸及其鉀鹽,能夠控制脫氫酶活力,阻止脂肪的酸氧化和脫氫,有效抑制食品中細菌微生物繁殖,且山梨酸為酸性防腐劑,能夠被人體代謝系統所吸收再分解,生成二氧化碳與水后被排出體外,因此對人體安全無害[3],可以實現高效且安全的防腐保鮮。消毒劑類型繁多,按其成分可分為含氯消毒劑、醇類消毒劑、酚類消毒劑等,對地面一般使用的是含氯消毒劑,如84消毒液,對皮膚消毒則一般使用75%的乙醇。需要注意的是,84消毒液與乙醇合用會降低消毒效率,甚至產生有毒的氯氣,所以要規范使用消毒劑。花露水中主要含有蒸餾水、乙醇、驅蚊酯和精油類物質,精油類使得花露水具備芳香,乙醇、驅蚊酯等物質具備一定的止癢與驅蚊的功能,但乙醇為易燃物質,不宜在明火旁噴灑使用。另外,若將花露水噴灑在開放性的傷口上,在酒精刺激傷口的同時驅蚊酯等微毒物質還會直接作用在傷口上,加重皮膚損傷,因此花露水也不宜噴灑于開放性傷口;而對花露水成分產生皮膚過敏的人則不宜使用花露水,可以用肥皂蘸水在紅腫處涂抹或是用鹽水涂抹或沖泡腫癢處等方法進行止癢[4]。
藥學工作是充滿著人道價值的生命科學創新實踐,其研究成果將直接關系到人類的生命健康。在教學實踐當中,教師要抓住課堂主渠道,既要努力提高學生的學習興趣,讓學生更好地掌握相關專業知識,更要將思政教育與教學內容緊密結合,在潛移默化中提升學生的思想高度,培養具有良好職業操守的國家醫務工作者。
在課堂上,教師在講解生活現象的原理時,可以根據有機化學的學科特色,融入適當深度的思政內容。例如,美拉德反應不僅應用于食品工業,在生物醫藥中也占據有重要地位。基于美拉德反應的蛋白質-多糖復合物作為一種具有廣泛應用前景的載體,有望改善親脂性保健食品和其它生物活性成分的生物利用度,廣泛用于生產食品和醫藥用途的多功能產品,但其當前在生物醫藥相關的基礎研究開發或工程應用還較少,也是今后深入研發方向之一[5]。教師通過拓展今后的發展方向,幫助學生充分了解自己的專業,提高學生應用學科知識為醫學服務的意識,積極承擔社會責任。提到防腐劑,人們往往會認為有害,其實在安全劑量下,防腐劑并不會對人體產生影響。和其他食品添加劑一樣,防腐劑的安全性都會經過科學檢驗,進行風險評估并且通過后才會獲得批準并要求按規范使用。但近年來食品安全事件頻頻曝光,一些黑心商家為謀取利益,使用非法食品添加物,而人們對食品添加劑還缺乏了解,故而在認識上產生誤區[6]。在教學中要讓學生清楚防腐劑等化學制品在生活中應用的原理,對食品添加劑樹立科學的觀念,并鼓勵學生積極宣傳科學知識和法律知識,營造良好的社會氛圍。消毒劑在疫情防控中必不可少,中藥在疫情防控中也發揮了不可低估的作用,臨床上總結的清肺排毒湯[7],可以有效抑制病情的惡化,讓世界看到了中醫文化的力量,醫務工作者在疫情防控中更是投身一線、始終把國家利益放在首位。教師通過結合疫情防控中的事例,增強學生的愛國情懷以及對中華文化的自豪感,鼓勵學生成為一名德才兼備的醫務工作者,為祖國的醫療事業貢獻自己的力量。除花露水外,人們常用的還有驅蚊貼和驅蚊手環等,教師在講解此知識點后引導學生聯想并解釋生活中類似的現象,舉一反三,要求學生思考這些具有相似功能的化學用品背后的原理,分析其化學成分并做出安全評估以及提出使用的注意事項等。此外,對于開發新產品有濃厚興趣的學生,可以組建成隊,在老師的指導下,通過自主查找資料和數據采集分析,設計出更高效、更安全可靠的新型驅蚊產品,通過創新實踐培養具有扎實的理論基礎和綜合實踐能力、具有科學精神和科技創新發展意識的應用型人才,順應時代的發展需求。
學生以小組式合作探究學習,在課前將課堂知識點結合生活中的化學現象進行討論并挖掘其中蘊含的思政元素,在課堂上老師展示出一些生活中常見的、有趣的現象并提出相關問題后,讓各小組結合自己準備的內容進行上臺講解,并進行競爭,最后由教師進行總結并詳細講解相應內容以及拓展。通過引起學生的關注,到學生對日常生活中的應用原理的理解,再到學生獨立運用相關化學知識解釋生活中其他常見現象的原理,以此培養學生合作學習的能力和自主思考問題的能力,同時為學生學習效率的提高提供動力。另外小組合作學習讓學生主導課堂,可以充分調動學生聽課的主觀積極性,使學生更有參與感;讓學生學會分工協作,積極承擔自己的責任,有利于培養具有綜合能力的藥學人才。
我們將2020級藥學本科學生隨機均勻地分為對照組與實驗組兩個小組,對照組采用傳統教學方式,實驗組采用興趣教學方式,兩組在教學時間、內容(內容在有機化學課本中隨機挑選)等相同的條件下同時進行。實驗組的教學將有機化學與日常生活密切結合,讓學生在生活中自主尋找相關現象并思考其背后的科學原理,以此起到督促學生預習的目的;在課堂上先由學生初步解釋生活現象中的謎題,活躍課堂氛圍;最后由老師進行詳細講解并補充拓展,結合案例向學生展示有機化學的應用,深度挖掘其中所蘊含的思政元素,引導學生樹立正確的三觀,使學生能在合理范圍內大膽使用有機化學,既有約束又有自由。最后,我們以調查問卷的形式搜集學生關于學習有機化學的興趣程度和思政考評方面的相關信息,以及統計兩組學生的有機化學期末成績,最終通過數據分析顯示實驗組學生的思想維度高于對照組;對照組學生對有機化學的學習很感興趣的占34.29%,實驗組學生對有機化學的學習很感興趣的占62.86%,比對照組學生對有機化學的興趣程度高出許多;在成績方面,對照組80分以上的同學占45.71%,實驗組80分以上的同學占65.71%,同樣也是實驗組的學生更加優秀。
結果顯示,新的教學方式能夠提高藥學人才培養質量。由此可見,借用生活中常見的現象向學生輸送有機化學知識,可以讓課堂上的氣氛得到良好的調動,知識點也能更高效地進入到學生的大腦當中;同樣的,在生活中學生善于觀察,將有機化學融入日常生活,在課外也能時刻學習、消化有機化學知識,有利于實現全方位全過程的興趣教學,培養學生的發散思維,讓學生的學習效率得到提升。
但是,有很多有機化學知識點不是簡單地利用生活現象就能夠完整地解釋并讓學生完全理解的,有機化學不僅是涉及的范圍廣,還具有十足的深度,很多知識點在生活中可能并不常見。例如,在學習有機立體化學時,我們知道立體異構體是構造相同,但原子在空間中的取向不同。類似這些有機化學微觀層面中的知識,需要學生有足夠的想象力,學生雖然有足夠的興趣,但并不能彌補想象力和領悟能力上的不足,這仍是有機化學教學中需要解決的一個問題。