PBL联合案例教学法在天然药物化学课程教学改革的探索

王 金,张海红,张 季,王 树

(河北北方学院 药学院,河北 张家口 075000)

天然药物化学是一门应用现代科学理论和方法研究天然药物中活性物质的学科,其主要任务是通过教学使学生掌握天然活性成分的提取、分离、纯化、结构鉴定和结构修饰的理论及操作技能,为从事天然药物生产和研究工作奠定基础[1]。但由于天然药物化学内容繁杂,需要记忆的知识点较多,学生学习主动性和积极性不高。因此,将PBL联合案例教学法引入到天然药物化学教学改革中,取得了良好的教学效果。

一、天然药物化学课程教学改革的必要性

天然药物化学课程的传统教学方法通常是以教师为中心,采用“满堂灌”的方式将知识单向传输给学生,这种教学方式导致学生在课堂中缺乏思考的主动性和深度,教学过程缺乏分析问题和解决问题的中心环节,难以培养出良好的思维能力[2]。最终,多数学生对课程内容理解不够深刻,面对繁杂的知识点时束手无策,无法达到课程教学的目的。此外,多数学生不重视课前预习,对于较为复杂的知识点,仅凭教师课堂讲解不足以全部掌握,无法实现知识的内化。因此,有必要对传统的天然药物化学课程教学模式进行改革。

PBL是一种以问题为导向的教学方法,其核心思想是将问题作为教学基础,以学生为主体,教师通过提出问题引导学生进行讨论和思考,最终解决问题[3]。与传统教学中以教师授课为基础的“满堂灌”授课模式相比,PBL教学法能够激发学生学习的积极性,提升分析问题和解决问题的能力。此外,同学之间的讨论可有效锻炼学生的语言表达、团队协作以及创新思维能力,为今后更好地运用所学知识解决实际问题奠定基础[4,5]。案例教学法是通过引入相关性较强的案例,教师依据案例内容提出问题,引导学生运用理论知识解决实际问题的教学法。这种方式通过设定情景激发学生学习兴趣,让学生了解到所学知识可以解决哪些实际问题。同时,教师通过对案例的深入讲解,可拓展学生的学术视野、提升科研思维、增强爱国精神和提升学习动力[6]。为解决传统教学模式所存在的问题,将PBL与案例教学联合运用到天然药物化学课程教学改革中。

二、PBL联合案例教学改革具体实施方案

以天然药物化学课程“甾体及其苷类”为例,PBL联合案例教学的改革需要从案例选择、课前预习、课堂教学和课后巩固几方面入手。

(一)利用现实案例,提高学生学习兴趣

课前预习是学生在上课之前对教材内容进行初步了解的过程。对于结构复杂、数量众多且活性广泛的甾体化合物而言,课前预习尤为重要。通过阅读教材、查阅相关文献和参考资料,学生可以了解甾体化合物的基本结构和命名规则,同时发现研究中的重点和难点问题,这样学生就可以带着问题去听课,并将主要精力放在理解、思考和分析难点问题上。课前,教师巧妙地运用与现实生活紧密相连的案例,让学生对该章节内容有初步了解。例如,黄鸣龙是中国杰出的甾体药物研究专家,留学回国后成立甾体化学研究组,致力于将甾体化学的知识传授给年轻人[7]。他还与其他研究单位的技术人员,经过反复实验和不断改进,以当时最短的7步路线成功合成了可的松,并在第二年实现工业化生产,这一成就使中国跻身为具备甾体激素药物生产能力的少数国家之列。黄鸣龙治学严谨,主张基础研究联系实际应用,引领和发展了中国的甾体化学研究。他是新一代青年不断学习的榜样。这些案例的讲解增加了课堂的趣味性,同时在课堂教学中融入思政内容,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。

(二)依据PBL法,提出预习问题

教师根据案例层层深入,从案例本身和章节内容两方面提出问题。1.以案例本身为出发点,黄明龙数十年如一日,专心致志从事科学研究,为中国有机化学的发展、甾体药物的研究和科技人才的培养都做出了巨大贡献。通过对案例的学习讨论引出课程思政元素,学生可以学到黄明龙教授对于科学探索的热爱,把自己的理想与祖国的发展和民族的富强紧密连接在一起,并为此努力奋斗。这可以使学生获得思想上和精神上的引导与激励。2.章节内容方面,向学生提出以下问题:甾类化合物主要包括哪些?重点甾类化合物的结构特点以及理化性质有哪些?鉴别方法有哪些?为解答该部分问题,学生需要查阅资料进行自主学习。在小组讨论之后,可以深入预习本章节的重点内容,有效完成预习。这样,学生在课上能够将注意力更多地放在自己预习过程中不理解的地方,提高学习效率。此外,学生参与课上讨论的积极性也会提高,同时自主学习的能力也能够得到提升。这种课前预习的方法可以让学生提前熟悉课堂上所讲知识,培养学生查阅资料、独立解决问题和思考学习的能力。

(三)巧妙构思,构建高效课堂教学

课堂教学是教学环节至关重要的一环,应贯彻实施以学生为主体的教学理念,同时辅以教师对课程的引导和对重点知识的详细讲解,两者相互结合,取长补短,有助于学生对知识的理解和掌握,并培养逻辑思维能力和科学创新能力。在教学中,首先,学生以小组为单位依次进行汇报,其他学生可以根据讲述内容和汇报小组成员进行提问和讨论。这种互动式的教学方式可以激发学生的学习兴趣,提高表达能力和团队协作能力。其次,教师会对此部分的教学重点内容进行总结,如强心苷及甾体皂苷的理化性质和颜色反应等,理化性质决定了提取与分离手段,而颜色反应可用于鉴别,这些知识点的讲解可以帮助学生理解提取与分离手段的选择以及鉴别方法的应用。最后,教师带领学生解读案例并升华主题,以学科的内在逻辑为主线,梳理该章节知识框架并对重点难点知识进行系统讲解,针对学生讲解过程中存在的疑问,教师统一进行解答。这种课堂教学方式可以提升课堂氛围,使学生在自己讲解的过程中既加深了对讲述知识点的理解,也提升了语言表达能力[5]。

(四)课后练习,巩固基础知识

课程结束后,教师通过课后习题和思维导图等形式帮助学生对所学知识进行巩固。习题完成情况反映出学生对知识点的掌握程度,教师可从中及时发现学生容易混淆或易错的知识点,进而对教学过程加以改进。思维导图是一种有效的知识整理工具,可以把章节知识点串联起来,方便理解记忆,便于课后复习。以代表型药物强心苷为例,教师可以绘制结构与分类、理化性质和颜色反应以及提取与分离3方面的思维导图,并将各部分内容细分为若干个知识点,最终形成完整的思维导图。此外,教师可推荐一些近期发表在权威期刊的相关论文帮助学生延伸与拓展知识,以此开阔学生视野,培养学生科研探索的积极性。

三、PBL联合案例教学改革成效

PBL联合案例教学法在提高学生学习效果和培养综合素质方面取得了显著成效。观察教学过程中学生的表现并结合学生的反馈可以发现,学生对PBL联合案例教学法的认可程度较高,对教学方式的满意程度以及自己的上课状态均较为满意。PBL联合案例教学法是一种注重学生主体性和自主学习能力的教学方法。它强调激发学生的学习动力,鼓励学生在小组合作的氛围中进行交流和合作,从而培养学生的团队合作意识和沟通能力。同时,通过分析实践中遇到的真实案例,学生们能够将理论知识应用到实际情境中,提高解决问题的能力和创新思维的能力。这种教学方法有助于学生更好地理解和掌握知识,也为学生提供了一个实践探索的机会。此外,PBL联合案例教学法还对学生的考试成绩产生了积极影响。经过一段时间的实践,学生的考试成绩均有明显提升。这表明PBL联合案例教学法不仅提高了学生的学习兴趣和参与度,还有效地提高了学生的学习效果和综合素质。

综上所述,PBL联合案例教学法在教育改革中具有重要的价值和意义,可以提高教师的教学能力和专业水平,提升教学效果。而且能够激发学生的学习兴趣和潜能,培养学生的自主学习能力和团队协作能力,提高学生的综合素质和竞争力,为未来的职业发展打下坚实基础。