淺談無機(jī)化學(xué)在藥學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

淺談無機(jī)化學(xué)在藥學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

無性系是藥學(xué)專業(yè)的第一門專業(yè)課程，其基礎(chǔ)課程和實(shí)踐技能在學(xué)生的后續(xù)課程學(xué)習(xí)中起著重要作用。學(xué)生對(duì)本專業(yè)為什么要學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)了解不夠,再加上內(nèi)容瑣碎、抽象、理論性強(qiáng),學(xué)生往往表現(xiàn)出對(duì)學(xué)習(xí)的興趣不大。興趣這一“隱性學(xué)力”,其強(qiáng)度與廣度影響著學(xué)習(xí)的潛力。在厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)下,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是提高無機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量成敗的關(guān)鍵。近年來,筆者做了一系列激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的探索和嘗試,增強(qiáng)了教學(xué)的生動(dòng)性和趣味性,使學(xué)生由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”,取得了良好的效果。一、內(nèi)容有趣。好竹連山竹香1.沉淀溶解平衡在教學(xué)中注重運(yùn)用無機(jī)化學(xué)知識(shí)解釋身邊的生活知識(shí)和生命現(xiàn)象。如學(xué)習(xí)了緩沖溶液的機(jī)理和作用后,給學(xué)生留下“正常人體血液的pH值為什么可以維持在7.35～7.45之間”,作為課后問題。當(dāng)給學(xué)生講述人體中有很多重要緩沖系統(tǒng)時(shí),學(xué)生興趣十足,對(duì)其抵御外來少量的酸堿而維持其pH值不變的功能印象深刻。在講到“沉淀溶解平衡”時(shí),引導(dǎo)學(xué)生思考:為什么適當(dāng)?shù)厥褂煤栏嗫梢越档妄x齒病?學(xué)生興趣盎然地了解牙齒及骨骼的主要化學(xué)成分,酸性物質(zhì)會(huì)使牙釉質(zhì)中的羥基磷灰石溶解,Ca10(OH)2(PO4)6(s)+8H+=10Ca2++6HPO42-+2H2O,而含氟牙膏中的氟磷灰石比羥基磷灰石穩(wěn)定,沉淀溶解轉(zhuǎn)移反應(yīng)(Ca10(OH)2(PO4)6(s)+2F-=Ca10F2(PO4)6+2OH-)的K值很大(為6.8×1023),但反應(yīng)的速率很慢,所以含氟牙膏能夠慢慢地將牙齒表面的釉質(zhì)羥基磷灰石轉(zhuǎn)化為氟磷灰石,達(dá)到防止齲齒的目的。身邊生活的例子最容易為學(xué)生所接受,學(xué)生有興趣地學(xué)以致用,用所學(xué)知識(shí)去解釋了很多原來只知其然而不知其所以然的問題,學(xué)習(xí)氛圍愈加濃厚。2.對(duì)配合物的應(yīng)用更加全面筆者在授課中加大無機(jī)化學(xué)在藥學(xué)應(yīng)用的內(nèi)容,使學(xué)生感受到無機(jī)化學(xué)對(duì)于專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性。如在介紹配合物時(shí),從第一個(gè)配合物普魯士藍(lán)的發(fā)現(xiàn)講起,以國內(nèi)第一例鉈中毒案為例,介紹鉈的毒性、中毒機(jī)理、中毒特征、特效解毒藥物普魯士藍(lán)解毒機(jī)理等知識(shí),使學(xué)生對(duì)配合物在藥學(xué)和臨床方面的應(yīng)用更加印象深刻。又如在講到氧族元素時(shí),將“硒”這種必需微量元素的生物學(xué)效應(yīng)補(bǔ)充進(jìn)教案,重點(diǎn)介紹硒的抗氧化性是通過生物體中兩個(gè)重要的含硒酶(谷胱甘肽過氧化物酶和磷脂氫過氧化物谷胱甘肽過氧化物酶)來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)前人類對(duì)硒的研究更加深入廣泛,而我國在硒與癌癥、心血管疾病和衰老的關(guān)系研究方面取得了令世界矚目的成就,我國醫(yī)學(xué)家最早應(yīng)用補(bǔ)硒來防治克山病、大骨節(jié)病,并獲得了微量元素研究中的最高榮譽(yù)獎(jiǎng)“施瓦茨”獎(jiǎng)。這些知識(shí)的講授,使化學(xué)知識(shí)與醫(yī)藥密切聯(lián)系起來,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的求知欲和興奮度。3.化學(xué)加堿的應(yīng)用“綠色環(huán)保”已成為當(dāng)今世界的熱詞之一,“綠色化學(xué)”、“綠色化工”躍然出現(xiàn)在各種報(bào)章雜志和廣告宣傳中。筆者在教學(xué)中及時(shí)引入綠色化學(xué)的概念,學(xué)生提高環(huán)保意識(shí)的同時(shí),大大增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)為避免傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑用量大、污染環(huán)境的缺點(diǎn),改革了無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),推廣微量-半微量實(shí)驗(yàn),將“化學(xué)反應(yīng)速率與活化能”等實(shí)驗(yàn)試劑量減少為原來的十分之一。增添“廢舊電池的綜合利用”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,激發(fā)了學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)搞環(huán)保的興趣,社會(huì)責(zé)任感也進(jìn)一步增強(qiáng)。4.課前課堂,討論藥物多晶型對(duì)高效藥學(xué)界的影響結(jié)合教研室在研的科研課題,將本學(xué)科前沿的知識(shí)滲透到教學(xué)當(dāng)中。原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一,學(xué)生普遍感到內(nèi)容抽象,枯燥乏味。在授課過程中筆者結(jié)合本院研制的一類新藥間尼索地平的多晶型研究,將藥物多晶型對(duì)藥效的影響這一當(dāng)前藥學(xué)界研究的熱點(diǎn)問題引入課堂,介紹不同晶型藥物的藥效、生物利用度和安全性的差異。學(xué)生認(rèn)識(shí)到掌握原子、分子結(jié)構(gòu)的基本知識(shí),對(duì)研究藥物多晶型和新藥生物活性的重要意義,其學(xué)習(xí)主動(dòng)性很自然地得到了增強(qiáng)。二、這種方法是有趣的。我不喜歡山，我也不喜歡平1.混合溶液ph值的變化導(dǎo)入新課是激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲的起始環(huán)節(jié)。筆者采取創(chuàng)設(shè)情境法,引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手,進(jìn)行從現(xiàn)象到本質(zhì)、從分析到歸納的觀察思考。如授課過程中,教師首先設(shè)問:在相同量的NaCl和HAc-NaAc混合溶液中分別加入少量相同量HCl溶液,溶液的pH值會(huì)降低相同的值嗎?學(xué)生中會(huì)呈現(xiàn)不同的答案。在公布答案之前,教師先做演示試驗(yàn)引出答案。取出兩支潔凈的試管分別裝入適量NaCl和HAc-NaAc混合溶液,測(cè)試各自pH值,然后分別加入2滴HCl后發(fā)現(xiàn)NaCl溶液的pH值由7下降到4,而HAc-NaAc混合溶液pH值由4.75下降到4.69;隨后在NaCl和HAc-NaAc混合溶液分別加入等量NaOH,同樣出現(xiàn)類似的現(xiàn)象。面對(duì)這樣的試驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生急切想知道緣由,這時(shí)教師再適時(shí)給出“緩沖溶液”的概念。創(chuàng)設(shè)情景法把學(xué)生引入了主動(dòng)探求新知識(shí)的意境中,讓他們開拓了思路,學(xué)會(huì)了探究,促進(jìn)了學(xué)生樂學(xué)、善學(xué)、巧學(xué)。2.巧設(shè)問,善于啟發(fā)學(xué)生筆者采用各種啟發(fā)式教學(xué)手段,使學(xué)生通過積極的思維、操作、演練,主動(dòng)地獲取知識(shí)和發(fā)展智能,其中設(shè)問激趣法最為立竿見影。例如,在講動(dòng)力學(xué)時(shí),教師引出問題“由熱力學(xué)判斷可以自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)實(shí)際上一定能發(fā)生嗎?”學(xué)生會(huì)很自然地回答:不能。繼續(xù)問:“為什么不能?”學(xué)生的思維開始活躍起來,聽課的積極性和求知欲望也被激發(fā)了起來。教師這時(shí)再把問題引到動(dòng)力學(xué)上來。教師在教學(xué)過程中巧妙設(shè)問激發(fā)和啟迪學(xué)生的思考,能夠創(chuàng)造出引人入勝的課堂氛圍,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。課前教師布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)提綱以及主要講授問題,希望學(xué)生帶著問題預(yù)習(xí)和查閱資料。課前安排出5-10分鐘進(jìn)行討論,檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況,遇到難點(diǎn)問題再留出3-5分鐘讓學(xué)生提問,鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑。3.發(fā)揮了新技術(shù)的重要作用,改進(jìn)了課堂教學(xué)的方式方法,改進(jìn)了課堂教學(xué)的內(nèi)容和形式加強(qiáng)多媒體教學(xué)的力度和強(qiáng)度,從2000年起教研室教師陸續(xù)接受現(xiàn)代化教育技術(shù)的培訓(xùn),制作了集文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、錄像于一體的教學(xué)課件,利用多彩多維的多媒體技術(shù)講解化學(xué)鍵等較為抽象的內(nèi)容,有效地化解了教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),加大了課堂信息量,增強(qiáng)了教學(xué)效率和效果。三、天機(jī)云錦是我切割的1.培育原子模型化學(xué)史不僅是一部科學(xué)發(fā)展演變的歷史,同時(shí)也是一部閃耀著無數(shù)化學(xué)家的智慧光彩和精妙方法的科學(xué)史。如筆者在講授原子結(jié)構(gòu)模型時(shí),講授了從湯姆遜的“面包式”原子模型→盧瑟福的“行星式”模型→玻爾的“舊量子化”原子模型→實(shí)物粒子的波粒二象性的過程,通過其發(fā)展演變的過程,讓學(xué)生體會(huì)出了科學(xué)發(fā)展就是“提出假設(shè)-建立模型-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的過程。通過對(duì)英國化學(xué)家雷利發(fā)現(xiàn)稀有氣體元素的案例講解,讓學(xué)生愈加深切地認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究中敏銳洞察、細(xì)致探究的重要性。如果當(dāng)初雷利沒有注意到從空氣中得到的氮與從化合物中得到的氮質(zhì)量相差0.0067克,而進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)了稀有氣體元素,那么稀有元素發(fā)現(xiàn)史序幕的拉開將錯(cuò)后很多年。2.引導(dǎo)學(xué)生自主探究所學(xué)的內(nèi)容“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”是建構(gòu)主義理論中的一種教學(xué)模式,是使學(xué)生從實(shí)際問題出發(fā),提出問題、分析問題、探究解決問題的方法。如在《茶葉中一些元素的分離和鑒定》中,首先布置預(yù)習(xí)問題,要求學(xué)生自己查找資料:茶葉中含量較多的無機(jī)元素有哪些?這些元素的生物學(xué)效應(yīng)有哪些?分離這些元素的化學(xué)依據(jù)是什么?這些元素的鑒定方法、其他元素對(duì)它的鑒定是否存在干擾及排除干擾的方法?這些任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主查閱資料和設(shè)計(jì)方案。上課時(shí)首先檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,采用啟發(fā)式教學(xué),組織學(xué)生討論在茶葉中如何用所學(xué)過的知識(shí)分離Ca、Fe、Mg、Al、Cu等元素,鼓勵(lì)學(xué)生各抒己見,對(duì)他們提出的方法進(jìn)行分析、討論,論證實(shí)施的可能性。設(shè)計(jì)性、綜合性給學(xué)生創(chuàng)造了一種寬松、和諧的實(shí)驗(yàn)氛圍,使學(xué)生真正置于學(xué)習(xí)的主體位置,參與意識(shí)強(qiáng),思維非?；钴S。當(dāng)他們按照自己設(shè)計(jì)的方案完成實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生不僅具有較強(qiáng)成就感,而且深切感到無機(jī)化學(xué)就在身邊,創(chuàng)新并非遙不可及。四、實(shí)驗(yàn)考核結(jié)果建立科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)體系,考核方法從對(duì)獲取知識(shí)量多少的評(píng)價(jià)向知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化,不僅將發(fā)言討論的積極程度計(jì)入平時(shí)成績(jī),而且完善了實(shí)驗(yàn)考核制度,實(shí)行以理論知識(shí)考核為主、實(shí)驗(yàn)技能考核為輔的考核體系。實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)由平時(shí)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)知識(shí)筆試以及實(shí)驗(yàn)技能的考核三部分組成(圖1)。設(shè)計(jì)選取考察基本操作的綜合性考核實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)學(xué)生系統(tǒng)分析問題、解決問題的邏輯思維能力與實(shí)踐能力。將學(xué)生分成若干小組,采取抽簽選題的形式,要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間里獨(dú)立完成,當(dāng)場(chǎng)交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,評(píng)分后計(jì)入總評(píng)成績(jī)。如[Cu(NH3)4]SO4配合物的制備,NaCl的精制,沉淀的生成和轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)小模塊。通過這些模塊考核,考察了學(xué)生無機(jī)化學(xué)如濃縮、結(jié)晶、抽濾、沉淀、離心、分離、洗滌沉淀、沉淀轉(zhuǎn)化等基本操作,實(shí)驗(yàn)的考核方式在學(xué)期開始前就向?qū)W生說明,所以學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中就非常注意實(shí)驗(yàn)的基本操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等,考核結(jié)果良好,絕大多數(shù)學(xué)生基本按照要求完成實(shí)驗(yàn),基本實(shí)驗(yàn)技能得到了充分鍛煉。在教學(xué)實(shí)踐中,筆者越來越深切地感受到80、90后的學(xué)生已不再是被動(dòng)接受知識(shí)的容器,他們更愿意在興趣的驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)探求、大膽質(zhì)疑、個(gè)性發(fā)展。通過幾年的嘗試,學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到無機(jī)化學(xué)對(duì)于藥學(xué)生的重要性,學(xué)習(xí)變得更加主動(dòng)認(rèn)真,整體學(xué)習(xí)成績(jī)也有