杨惠
(湖南中医药高等专科学校,湖南 株洲 412012)
浅谈药学类高职高专院校波谱解析课程的教学思路
杨惠
(湖南中医药高等专科学校,湖南 株洲 412012)
针对药学类高职高专院校波谱解析课程教学现状,从教材、教学内容、教学方法、教学手段、实验教学以及考核方式等方面进行改革,总结出一套完整、系统的教学思路并进行实践,取得较好的教学效果。
药学类;高职高专院校;波谱解析;教学思路
波谱解析是药学、药物制剂、制药、化学、化工、环境、食品等专业的必修专业基础课之一,是一门研究四大光谱(紫外光谱、红外光谱、核磁共振和质谱)应用于有机化合物结构确定及有关知识的学科。对于高职高专生而言,学习波谱解析课程存在一定的困难,如果这些困难不能解决,会导致其学习兴趣下降,学习信心丧失,自然也就无法收到良好的学习效果。为此,笔者结合多年教学经验,反复思考、摸索、实践,整理出以下适合药学类高职高专院校波谱解析课程的教学思路。
根据专业性质及就业方向,我校药品质量检测技术及药学专业开设了波谱解析课程。目前适用于高职高专生的波谱解析教材较少,综合考虑后我们选用了由中国医药科技出版社出版、姚新生主编的《有机化合物波谱分析》作为课程教材。虽然是本科教材,但只要合理选取教学内容,适当降低授课难度,巧用教学方法和教学手段,同样也可用于高职高专层次的教学。考虑到高职高专生的培养模式以及他们的理解接受能力,对教材中一些比较深奥的或者非重点的知识点进行简化、弱化以及归纳等。此外,为了体现教学内容与时俱进的特点,可简单介绍一些新方法、新技术,如二维核磁共振谱、HPLC-MS联用技术、GC-MS联用技术等,让学生对学科前沿有所了解。
波谱解析课程的教学目的是使学生学会解析图谱,从图谱中推导出有机化合物的结构式或结构信息。要想掌握解析图谱的技巧,必须多做波谱习题,才能做到熟能生巧[1]。为了弥补教材没有配套习题集的缺陷,笔者编写了《有机化合物波谱分析习题集》,供学生平时练习使用。该习题集包括7种题型:名词解释、单选题、多选题、填空题、简答题、图谱解析题以及综合解析题。每种题型题量丰富,难度适中,紧扣教材,联系实际,适合高职高专学生的学习。
波谱解析课程内容抽象难以理解,数据较多,历来是教师难教、学生难学的一门课程。如何更好地调动学生的学习主动性和积极性,提高课堂教学质量,一直是我们探索的问题[2]。
2.1 改革教学方法
我们在坚持采用传统、经典的教学法(如讲授法、讨论法、练习法、演示法、启发法、指导法等)的同时,大胆改革教学方法,将枯燥抽象的书本知识转变成生动形象的内容,让学生产生学习本课程的兴趣。
2.1.1 PBL教学法 PBL教学理念认为问题是学习的起点,也是选择知识的依据,教学过程中应“先问题,后内容”。通过运用PBL教学法,学生学会如何获取知识,能够独立自主地学习,积极参与团体活动,从中学到分析和解决问题的方法[3]。我们发现,该教学法可弥补传统教学“教师唱独角戏”的缺陷,将课堂转变成“学生主体,教师主导”的教学模式。在教学时,教师扮演提问者、指导者、总结者的角色,并要控制好课堂节奏。给学生一定的时间,以小组讨论、查阅资料等手段分析、解决问题,最后口头报告分析结果。图谱解析的结果可能不止一个答案,只要是合理的均可以存在,教师要给予学生鼓励和表扬,从而增强其学习的信心。
2.1.2 真人模拟法 在波谱解析课堂上,除了采用分子模型等模拟抽象的知识外,也可通过教师和学生的合作进行教学。如以教师或学生为原子,两人之间拉着的手为化学键,模拟氢键效应;以躯干为氧原子,手掌为氢原子,手臂为化学键,模拟分子振动类型等。采用此法教学后,学生学习热情增强,学习兴趣浓厚,课堂气氛热烈,教学任务在轻松愉悦的环境下得以完成。可应用真人模拟法的知识点有:红外吸收光谱法中分子的振动类型,影响红外光谱吸收峰位的因素,核磁共振中影响氢谱化学位移的因素等。
2.1.3 形象比喻法 笔者在教学中摸索出形象比喻法并应用于教学实际,便于将抽象的知识转化为学生容易理解的知识。比如,将分子能级比喻成不同楼层的楼房,将能级跃迁比喻成爬楼梯;将磁性原子核的随机自旋运动比喻成体育课上自由活动的学生,将施加外加磁场后整齐有序的运动比喻成学生听到教师集合令后整齐划一的动作;将原子核能级跃迁的饱和与弛豫比喻为货柜,货柜满了就是“饱和”,把货物从货柜上搬下来腾出空间就是“弛豫”等。通过这种生活化的比喻,学生能很快理解相关知识,并自己动脑进行比喻转化。
2.2 丰富教学手段
随着时代的发展和科技的进步,课堂教学手段也变得丰富多样。以传统的“黑板+粉笔”的方式讲授波谱解析,学生学起来十分吃力。我们在日常教学活动中,以电子课件为主要手段,以教学视频和Flash动画等为辅助手段,取得了良好的教学效果。制作课件时考虑到课程性质。课件内容十分丰富,在制作精良、条理分明、逻辑性强的文字内容中穿插大量图谱、图片,使知识更加形象、系统。有些内容还以视频或Flash动画的形式教学,通过视频在课堂上演示实验仪器和方法,理论联系实践,使“实验室”走进课堂,将“仪器”搬上讲台,现场解剖仪器,将复杂的仪器简单化,动态显示微观原理,强化教学效果[4]。比如,在讲授紫外光谱时,播放紫外-可见分光光度计构造简介及使用、紫外-可见分光光度计比色皿的注意事项等视频;讲授红外光谱时,播放KBr压片法制备样品及红外光谱仪测定苯甲酸结构视频等;用Flash动画形式展示水和CO2的振动类型。
波谱解析课程涉及诸多仪器设备,实验环节不可缺少[5]。我们结合实际情况,开设了紫外吸收光谱法以及红外吸收光谱法实验,在实验中贯穿讲解理论知识,将抽象的理论转化为具体的问题帮助学生理解和消化课堂上所学的知识[6]。如紫外-可见分光光度计的操作,在得到化合物的紫外图谱后指导学生进行解析;再比如练习操作红外分光光度计时,安排学生采用KBr压片法制备固体样品,然后在教师的指导下使用软件控制操作流程,得到样品的红外图谱后再指导学生解谱。由于核磁共振和质谱暂时无法在学校开展实验教学,为了弥补这一缺失,笔者事先联系好有条件的药检所或药企,带领学生参观相关单位的核磁、质谱检测仪器,如有机会还可让部分学生进行操作。
考试是评价教学效果的重要手段,对整个教学活动具有强化、检测和反馈等功能,通过它可以了解学生是否真正掌握了本学科的内容和解决实际问题的能力[5]。我们改革了波谱解析课程的综合考核方式,考核由3部分组成:平时考核(25%),实验考核(15%),试卷考核(60%)。平时考核由学生平时出勤情况、课堂表现情况、课后作业情况构成,比例由以前的15%提高到了25%。实验考核由于实验条件的限制维持15%不变,而试卷考核由以前的70%减少到60%。通过这样的改革,可以让学生不再“唯试卷是从”,突出了平时考核的重要性,促使学生注重平时表现,如回答问题、课堂练习等。试卷考核也不再是单一的闭卷或开卷考试,而采用两者结合的方式。涉及到概念和原理的基础知识采用闭卷考核,而化合物的结构推测则采用开卷的方式。学生反映这样的考核方式让学习变得轻松,可以增强学习主动性和积极性,最后的综合成绩也能比较客观地反映他们的学习情况。
实践证明,采用以上教学思路进行波谱解析教学,对于增强学生的学习积极性,提高其化合物结构解析能力具有一定的成效。
[1]李亚明,张华,彭勤纪,等.《有机波谱分析》课程改革的探索与实践[J].化工高等教育,2001(1):64-65.
[2]郭丽冰,陶曙红.《波谱解析》课程教学改革及教学效果调查分析报告[J].广东药学院学报,2005,21(4):480-481.
[3]张晓梅,徐国财,陈超越.PBL教学法在有机波谱解析中应用探索[J].化工高等教育,2009(6):74-76,93.
[4]卫强,马凤余,张国升.《波谱解析》课程教学方法研究与实践[J].现代企业教育,2010(6):81-82.
[5]左华,袁吕江,张保顺.《波谱解析》教学新思路[J].中国西部科技,2009,8(2):71-72.
[6]汪洪武,韦寿莲,刘艳清,等.《波谱解析》教学方法改革初探[J].广州化工,2010,38(6):273-274.
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1671-1246(2014)07-0053-03