視頻輔助教學(xué)在藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
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[摘要]在藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，引進(jìn)教學(xué)視頻以提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)踐證實(shí)，該視頻輔助教學(xué)模式能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，積極性；提高學(xué)生實(shí)踐操作能力，在視頻輔助教學(xué)實(shí)施后，學(xué)生反饋良好。視頻輔助教學(xué)模式提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、增強(qiáng)老師教學(xué)信心，促進(jìn)教學(xué)過程中的互動(dòng)。
[關(guān)鍵詞]視頻輔助；教學(xué)改革；藥物化學(xué)
藥物化學(xué)是發(fā)現(xiàn)與發(fā)明新藥、合成化學(xué)藥物、闡明藥物化學(xué)性質(zhì)、研究藥物分子與機(jī)體細(xì)胞(生物大分子)之間相互關(guān)系的綜合性學(xué)科，是藥學(xué)領(lǐng)域的帶頭學(xué)科[1]。藥物化學(xué)是一門交叉性學(xué)科，涉及有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)、藥理學(xué)、毒理學(xué)、藥物代謝、計(jì)算機(jī)科學(xué)等一系列學(xué)科，它在新藥創(chuàng)制的過程中扮演著至關(guān)重要的角色，它也是國(guó)家執(zhí)業(yè)藥師西藥藥師資格考試的主要科目之一[2]，在整個(gè)藥學(xué)專業(yè)課程中具有重要的地位。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)是藥學(xué)專業(yè)教育教學(xué)改革的一項(xiàng)重要任務(wù)[3]，作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，藥物化學(xué)是藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的必修課，藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是藥學(xué)專業(yè)學(xué)生掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)技巧，理解藥學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)理論的一門重要課程。通過藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生深刻理解藥物化學(xué)的基本理論，掌握基本知識(shí)，把握新藥設(shè)計(jì)及合成的基論、方法，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題和獨(dú)立實(shí)施實(shí)驗(yàn)的能力。這不僅要求學(xué)生要能夠熟練掌握藥物合成步驟中涉及的基本理論，了解實(shí)驗(yàn)過程中所用到化合物的性質(zhì)，更需要學(xué)生具備很強(qiáng)的操作能力，通過查閱資料，設(shè)計(jì)反應(yīng)路線來合成目標(biāo)產(chǎn)物，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。
1傳統(tǒng)藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特點(diǎn)
(1)目前，藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在許多教學(xué)誤區(qū)，在教學(xué)中過度強(qiáng)調(diào)有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)和操作、弱化了藥學(xué)專業(yè)的實(shí)踐技能訓(xùn)練(如質(zhì)量分析、查詢藥典、GMP等)，往往使學(xué)生錯(cuò)誤的認(rèn)為，藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是有機(jī)化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)[4]，而藥物化學(xué)是一門交叉性很強(qiáng)的學(xué)科，這就造成與其他學(xué)科的斷節(jié)。(2)傳統(tǒng)藥物化學(xué)教學(xué)模式是“滿堂灌、填鴨式”，以教師在實(shí)驗(yàn)課上講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)步驟和相關(guān)注意事項(xiàng)，然后由學(xué)生自己完成實(shí)驗(yàn)，由老師進(jìn)行指導(dǎo)和評(píng)價(jià)[5]。但是，藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，涉及面廣，老師實(shí)際講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容枯燥，時(shí)間長(zhǎng)，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高，部分學(xué)生化學(xué)，藥學(xué)理論基礎(chǔ)薄弱，對(duì)老師所授的知識(shí)點(diǎn)理解困難，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不明白，短時(shí)間內(nèi)無法很好理解，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳。(3)藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生進(jìn)行充分的課前預(yù)習(xí)，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)過程中，往往需要用到很多易燃易爆有毒危險(xiǎn)品，如果學(xué)生使用不當(dāng)就容易傷害到自己甚至是周邊同學(xué)。在以往的教學(xué)中，往往是通過提交預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)提問的方式來要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，但是實(shí)際中，部分同學(xué)存在抄襲預(yù)習(xí)報(bào)告，臨時(shí)抱佛腳等不良現(xiàn)象，導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)的失敗，同時(shí)也存在很大的安全隱患[6]。為了更好銜接實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的主動(dòng)性，提高實(shí)驗(yàn)操作的效率，最大程度地激發(fā)學(xué)生對(duì)藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，同時(shí)也考慮到學(xué)生熱衷視頻多媒體的習(xí)慣，從本院系的特點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索，引入視頻輔助教學(xué)手段，通過正確的藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的拍攝和相關(guān)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的視頻動(dòng)畫制作，引導(dǎo)學(xué)生正確、高效得開展實(shí)驗(yàn)。
2視頻輔助藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)
教學(xué)視頻材料具有生動(dòng)形象，簡(jiǎn)單方便，能夠重復(fù)使用等特點(diǎn)。使用視頻材料進(jìn)行輔助教學(xué)，一方面可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)藥物化學(xué)基本理論的認(rèn)識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)理論的重點(diǎn)，另一方面能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作步驟的理解，使得學(xué)生更容易熟悉實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境以及步驟，從而減少實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤操作，提高實(shí)驗(yàn)效率，降低實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)。
2.1有利于學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，反復(fù)觀看學(xué)習(xí)
相比于實(shí)驗(yàn)教材的刻板，視頻資料可視化和生動(dòng)化的特點(diǎn)，能很好吸引學(xué)生的注意力，視頻中對(duì)易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行特寫，使學(xué)生在提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)加深記憶。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生能夠反復(fù)觀看視頻，對(duì)比自己在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)的問題，加以糾正，及時(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)。在下一個(gè)實(shí)驗(yàn)開展前，學(xué)生能夠提前觀看上一次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，與下一次實(shí)驗(yàn)融洽銜接起來。
2.2填補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式的空白
教學(xué)視頻便于傳輸、下載，能在多種移動(dòng)終端設(shè)備上播放，可使學(xué)生充分利用碎片化的空閑時(shí)間，隨時(shí)隨地根據(jù)自身認(rèn)知能力調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度，也方便教師的利用。學(xué)生可在不同地域、不同終端上同時(shí)瀏覽，拓寬了學(xué)習(xí)空間，提高了學(xué)習(xí)效率，這是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所不能達(dá)到的[7]。
2.3有利于實(shí)現(xiàn)資源共享
教學(xué)視頻可以傳送至學(xué)院公共平臺(tái)，全校師生能夠隨時(shí)隨地通過校園網(wǎng)登陸學(xué)院網(wǎng)站進(jìn)行觀看。高校之間通過教學(xué)交流和改進(jìn)能達(dá)到共贏，為提升藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)平臺(tái)。
3視頻輔助藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的應(yīng)用及結(jié)果
3.1視頻輔助教學(xué)的制備
筆者所在的藥物化學(xué)教研室根據(jù)藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，拍攝相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的視頻。其中包括烷胺基甲酸芳酯的2種酯合成方法，乙酰膽堿酯酶抑制活性測(cè)試，構(gòu)效關(guān)系分析方法，紅外分光光度計(jì)操作，MestReNova、Origin軟件操作，每個(gè)視頻時(shí)間控制在10~15min左右。使用高清攝像頭拍攝，保證畫面清晰度、流暢度，背景整潔，對(duì)視頻畫面不會(huì)造成干擾。拍攝完畢后，用軟件進(jìn)行視頻編輯，采取“裁剪”、“刪除”、“拼接”等處理原始視頻，插入教學(xué)演示幻燈片增加過渡效果，使播放時(shí)視頻不會(huì)出現(xiàn)閃爍、黑屏等現(xiàn)象。由教研室老師給視頻配音，做到聲音清楚，無背景噪音，講解條理清晰，層次分明，循序漸進(jìn)，最后添加文字，經(jīng)教師試用審核后，通過軟件生成MP4格式的視頻文件。
3.2教學(xué)案例
以烷胺基甲酸芳酯的合成、乙酰膽堿酯酶抑制活性測(cè)試及構(gòu)效關(guān)系分析為例。該實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生學(xué)習(xí)兩種不同的酯化反應(yīng)方法，掌握硅膠柱層析分離純化技術(shù)，了解乙酰膽堿酯酶活性篩選技術(shù)的原理和方法，了解常用構(gòu)效關(guān)系分析的手段和原理。該實(shí)驗(yàn)錄制4個(gè)教學(xué)視頻，分段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)開展前，根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，提前2天將即將開展實(shí)驗(yàn)的教學(xué)視頻下放至學(xué)生郵箱，讓學(xué)生自行下載并觀看視頻內(nèi)容，要求學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)了解實(shí)驗(yàn)原理，查找化合物如異氰乙酸、甲酰氯、三乙胺等的理化性質(zhì)，試劑的配制(飽和食鹽水、4M鹽酸)，儀器的正確使用(抽濾裝置、旋蒸蒸發(fā)儀等)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)裝置的搭置，認(rèn)真記錄預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課上播放一次視頻，任課教師簡(jiǎn)要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，解答學(xué)生在預(yù)習(xí)視頻中遇到的困惑，之后由學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。待學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，教師會(huì)制定相關(guān)的習(xí)題，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間到指定系統(tǒng)線上作答。
3.3教學(xué)效果
從受試組學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，明顯優(yōu)于對(duì)照組。對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過程描述條理清晰，反應(yīng)機(jī)理理解深透，實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近真實(shí)值，在結(jié)果分析、注意事項(xiàng)中描述明顯多于受試組。隨后隨機(jī)對(duì)受試學(xué)生進(jìn)行關(guān)于實(shí)驗(yàn)短視頻輔助教學(xué)的問卷調(diào)查顯示，超過95%學(xué)生對(duì)這種教學(xué)模式持贊同的意見，認(rèn)為該種教學(xué)模式能提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，能深刻地掌握實(shí)驗(yàn)技巧，加深對(duì)藥物化學(xué)的認(rèn)識(shí)，有必要大力推廣視頻教學(xué)模式，應(yīng)用到其他學(xué)科中，讓更多的學(xué)生受益。
4總結(jié)
和傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，視頻輔助教學(xué)模式具備直觀生動(dòng)、靈活性高、信息量大、互動(dòng)性好等特點(diǎn)。結(jié)合視頻輔助的《藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)應(yīng)用實(shí)例表明，視頻輔助教學(xué)手段給藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了積極的推動(dòng)作用和正面效果。在視頻輔助教學(xué)手段的協(xié)助下，學(xué)生的學(xué)習(xí)自主能動(dòng)性提高了，對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理論知識(shí)有了更深入的了解，對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作過程更加熟練，這極大地激發(fā)了學(xué)生對(duì)藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱情。視頻輔助教學(xué)的引入，使得藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到了滿意的效果。
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作者：曾優(yōu)美 黃世亮 譚嘉恒 徐月紅 畢惠嫦 單位：中山大學(xué)