朱志博 (南方医科大学药学院微生物与生化系, 广州 510515)
有机化学是一门实践性和应用性很强的学科,是医学学科中非常重要的基础理论课程。有机化合物种类繁多,有机化学反应千变万化并对化合物的结构、特别是空间立体结构的依赖性很强,有机化合物空间结构直接决定了化学反应的活性及方向[1]。在有机化学教学中要重点阐述结构与性能的关系,这恰恰是部分医学生难于理解和接受的部分。我校每年临床医学、输血、生物信息、生物制药、药学、中西医结合临床、影像学、护理、预防医学、预防食品、预防检验、临床检验等医学专业招生的本科生人数近两千人。专业班级多,学生人数多,化学基础知识参差不齐,部分学生高中选择的是文科,对化学有畏惧心理。实验和理论学时都比较少,实验24学时,理论48学时,在有限的时间内将全部有机化学知识传输给学生是一件相当难的事情。传统的有机化学教学,以知识体系为纲领,内容包括有机物的命名、结构、性质、反应机理及有机波谱分析,在讲授时上偏理论化,教学过程较单一,医学生在认知过程中感到难于理解。如何充分高效地利用现有课时和条件,有效地培养医学生基本化学思维方法和掌握基本化学知识,从而提高学生运用化学知识的能力是摆在每一位化学老师面前的难题。
有机化学是高等医学院校重要的专业基础课,我校一般将有机化学课程安排在大学一年级第二学期开设。学生有明显的特点,一年级的学生,学习热情高,往往具有中学时的学习劲头,习惯于多做题,多做笔记,大量的时间花费在做练习题上。特别是部分学生在高中阶段没有系统地学习有机化学,连命名也不懂的学生都存在。对大学繁多的有机化合物感到很大压力。对有机化学的基本理论、反应机理、分子结构复杂感到迷茫和头痛,其化学基础参差不齐。还有部分学生觉得有机化学是专业基础课,对其重视不够,认为自己不学好有机化学也没关系,不影响自己将来做一名好医生。因此,老师在上第一课时就要讲清楚二个问题,第一,为什么学有机化学?第二,如何学好医学有机化学?使学生认识医学有机化学在医学中的重要地位,较好地掌握医学有机化学基础知识,为后续的课程打好基础,必须提高医学有机化学教学质量。首先是要提要高学生对化学的认识,激发学生对医学有机化学的兴趣。要讲清楚学习有机化学不是使大家能直接运用到行医中,但有机化学跟药学联系紧密,医生行医离不开药物,众多的药物结构和名称与有机化学紧密相关。另外一点是学习的过程提高的是学习能力,而不是记住多少书本知识。没有学习的能力,做医生也做不好。同时要介绍有机化学学习的主线;先集中讲授有机化学的相关基本知识,再按照官能团分类,讨论各类有机化合物的基本内容,然后介绍天然有机化合物,以结构为中心,以反应为重点,讨论有机化合物的结构、性质、反应、规律与应用[2]。
传统的有机化学主要讲授有机物的命名,结构,性质,反应机理及有机波谱分析。在医学有机化学课程教学过程中,教师可以重点讲授物质的结构、命名、性质等基本理论,弱化化学反应机理的解释,同时更要注重联系有关医学药学的实际知识。这样既能使学生掌握基本的知识面,提高学生的学习兴趣,又能使学生时时刻刻意识到有机化学与自身专业息息相关。在教学过程中,应特别注重讲解物质结构、性质与医学药学的联系。
教师可以在重点难点知识讲授中引入故事激发学生的学习兴趣。如讲解手性分子的来源和生物作用时介绍[3]。20世纪60年代出现的沙立度胺(Thalidomide)事件,沙立度胺具有镇静催眠作用,还可显著缓解妊娠妇女的呕吐反应,沙利度胺分子结构中含有一个手性中心,从而形成两种光学异构体,其中构型R-(+)-的结构有中枢镇静作用,另一种构型S-(-)-的对映体则有强烈的致畸性,无数妇女服用了消旋药物,减轻了妊娠反应,但随后全球有近万例畸形胎儿出生,沙立度胺事件成为药学史上的沉痛教训。通过事例教学能迅速提高学生的学习兴趣。
在讲到硫醇的时候,可以讲授重金属的中毒原理。重金属是指相对原子质量大于65的金属,所以从元素周期表上来看铜以后的金属都是属于重金属。重金属能够使蛋白质的结构发生不可逆的改变,蛋白质的结构改变功能就会丧失,体内的酶就不能够催化化学反应,细胞膜表面的载体就不能运入营养物质、排出代谢废物,肌球蛋白和肌动蛋白就无法完成肌肉收缩等。然后深入到蛋白的中毒原理和解毒原理[4]。最后提到工业的发展,部分土壤中重金属超标,教育学生树立环保意识。
有机化学中描述的内容相当多,教师在教学中如果平铺直叙,面面俱到,学生就会感到枯燥乏味,容易走神睡觉,达不到好的教学效果。教师需要对教材进行深加工处理,根据教学目的对教材内容进行统筹安排,对语言进行加工处理,用通俗易懂的语言讲解深奥的知识点,能最大限度地激发学生的热情和兴趣。电子效应中的诱导效应、共轭效应、超共轭效应等经典理论,在有机化学中应用很广,贯穿于有机化学的始终,利用电子效应可以分析有机化合物的结构,推断有机化合物的性质,判断有机化学反应的产物;对有机化合物反应速度、反应选择性、反应机理等都有着显著影响[5]。在解释有机化学中不对称试剂与不对称烯烃进行加成反应时的加成规律,即著名的“马氏规则”。“马氏规则”的核心是异性相吸。在亲电加成中,一般根据“马氏规则”是“氢多碳原子上(亲)上加氢(亲)”,简称为“氢上加氢”,然后从电荷的分布在讲解原因。这样能使呆板的课堂气氛活跃起来。
在讲到糖类章节的时候,我们可以先介绍糖的分类和基本结构[6]。然后讲到临床上糖尿病的相关知识。正常人尿糖甚少,一般方法测不出来,所以正常人尿糖应该阴性,或者说尿中应该没有糖。在正常人,只有当血糖超过160-180 mg/dl时,糖才能较多地从尿中排出,形成尿糖。尿糖检测,常用的方法有以下两种。①斑(Benedict)氏尿糖定性检查法,用滴管吸取蓝色斑氏药液2.5 ml,放置于玻璃试管内,在置于酒精灯上煮沸,若不变色(表示本底无糖或其他还原物质);再用另一滴管吸取病人尿标志,向试管内加入4滴,轻摇混合后继续在火焰上直接煮沸2分钟,随煮随摇动试管,防止外溅。煮完冷却后观察试管内液体的颜色。②尿糖试纸。先将尿糖试纸放入盛有小便的容器内。即刻取出,稍待片刻。在30秒以内与试纸包上的不同尿糖尝试比色,以确定尿糖的含量。讲完再转入糖类物质的化学性质,大家就能够产生很浓的兴趣。
提高医学有机化学教学质量和效果任重而道远,笔者认为,时刻让医学生认识到看似不重要的有机化学其实是能学以致用的,才能最大限度调动学生的学习积极性,提升教学效果。
[1] 姜欣欣.关于高职教师提高有机化学教学质量的探索[J].化学工程与装备,2010,9:236 -237.
[2] 张丽丽,尚鹏鹏,高吉刚,等.提高农科有机化学教学质量的探索[J].广东化工,2011,38(222):211 -215.
[3] 魏传晚,王晓娟,邓健,等.提高医学有机化学教学质量的几点思考[J].化工时刊,2012,26(1):66 -67.
[4] 刘艳山,洪霞,曾志杰,等.有机化学实验教学中本科生科研素养培养探讨[J].基础医学教育,2013,15(2):175 -178.
[5] 周晓媛,肖细梅,刘志国.提高有机化学教学质量的探索与实践[J].广东化工,2011,38(222):166 -168.
[6] 杨广花,蔡志强,陈洁,等.依托优势学科建设提高有机化学实验教学效果的改革探索[J].广东化工,2011,38(222):179.