馬東升
(黑龍江大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150081)
近年來,隨著藥物品種的迅猛增長,《中華人民共和國藥典》中分析方法的不斷更新和改進,新的、性能更為先進的、原理更為科學(xué)的譜學(xué)分析儀器不斷問世,不斷給該課程的教學(xué)提出更高更新的要求。
為了適應(yīng)新形勢,筆者在院系各級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和支持下,在有關(guān)專家的指導(dǎo)下,十余年來,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)體系等方面做了一些探索和嘗試,取得了較好的教學(xué)效果,也積累了一些經(jīng)驗,現(xiàn)介紹如下。
該課程內(nèi)容繁雜、知識點多、數(shù)據(jù)量大,死記硬背不僅非常困難,還將極大地影響學(xué)生對相關(guān)知識的理解和掌握。筆者通常從各章節(jié)、各部分知識內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系入手,找出規(guī)律,使學(xué)生加深理解、便于記憶。
比如,光線的波長和能量之間的關(guān)系與分子中某種能量相對應(yīng),不同波長的電磁波能量分別對應(yīng)著分子中的價電子躍遷、分子振動、磁性核能量躍遷的能量,抓住這一點,就明確了紫外光譜、紅外光譜和核磁共振產(chǎn)生的基礎(chǔ)。這就使學(xué)生輕而易舉地掌握了這些知識。
又如,以電子效應(yīng)對分子中鍵的強度的影響、對電子云密度的影響來解釋紅外光譜中吸收波數(shù)的變化、紫外光譜中吸收波長的變化和核磁共振中化學(xué)位移的變化,不僅能使學(xué)生比較容易理解和掌握一些影響因素,還能對一些分子結(jié)構(gòu)變化所帶來的圖譜變化進行判斷和分析。
抽象的課程知識如果僅僅停留在純粹的理論講解層面,極易讓學(xué)生對所學(xué)課程感到枯燥乏味進而迷茫。為解決這個問題,在教學(xué)過程中,筆者注意適當(dāng)引入一些產(chǎn)品實例進行分析,比如對青霉素、維生素等常見藥物的定性定量分析,對食品中蛋白質(zhì)和防腐劑苯甲酸鈉的分析等。在具體分析步驟的講解過程中,讓學(xué)生認(rèn)識到,對一個作為混合物的產(chǎn)品進行分析,在分析步驟和方法上具有一定的復(fù)雜性。比如青霉素結(jié)構(gòu)中存在著不同的酰胺基、羧基、雜環(huán)等官能團,在定性定量分析中,要注意它們之間活性的差異和相互影響。對于苯甲酸鈉的分析,雖然其分子結(jié)構(gòu)簡單,但要充分考慮到在分析食品中的防腐劑時,首先要分離食品中的脂肪、蛋白質(zhì)、酸性水溶物等,所以在分析前要經(jīng)過在不同pH值條件下的萃取等純化過程。
近年來,隨著廣大教師科研實力的不斷增強和科研成果的不斷出現(xiàn),筆者在教學(xué)中引入了教師科研工作中的一些實例,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如某新藥物中間體的合成,筆者首先把擬使用的合成路線展示給學(xué)生,讓他們運用已經(jīng)掌握的知識,根據(jù)原料與產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上的差異,推導(dǎo)它們在化學(xué)性質(zhì)和各種譜圖上的區(qū)別,進而設(shè)計出分析和檢測方法。由于學(xué)生對教師的科研工作十分感興趣,因此學(xué)習(xí)積極性和主動性增強,并且在解決問題的過程中,一方面使學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固了已有的理論知識,另一方面讓他們體會到很多東西并不是高不可攀的,從而大大增強了他們學(xué)習(xí)的自信心。同時,還對此過程中出現(xiàn)的一些特殊問題進行了進一步的探討和研究,從而拓寬了學(xué)生的知識面,增強了他們分析問題和解決問題的能力。
鄧小平于1988年9月5日會見捷克斯洛伐克總統(tǒng)胡薩克時指出:“馬克思說過,科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力,事實證明這話講得很對。依我看,科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。”任何科學(xué)知識,只有與生產(chǎn)實際相結(jié)合,才能更好地發(fā)揮其社會作用。在教學(xué)過程中,筆者注重引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心時事,通過電視、報紙和網(wǎng)絡(luò)等媒體,關(guān)注和專業(yè)有關(guān)的新聞事件,以增強學(xué)生的使命感和專業(yè)敏感度。
2008年,轟動全國的三聚氰胺事件一出現(xiàn),筆者就及時結(jié)合課程內(nèi)容,在講解有機氮含量的測定方法之一——凱氏定氮原理的基礎(chǔ)上,講解蛋白質(zhì)系數(shù)和蛋白質(zhì)含量的測定方法等內(nèi)容,說明為什么可以用氮的含量推導(dǎo)出蛋白質(zhì)的含量以及不同產(chǎn)品蛋白質(zhì)系數(shù)的差異,讓學(xué)生明白當(dāng)事人為什么要在牛奶中添加三聚氰胺、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測方法的不完善之處在哪里、歷史上為了增加牛奶中氮的含量曾經(jīng)使用過的手段及其特點和怎樣改進檢測方法以準(zhǔn)確地檢測出奶中蛋白質(zhì)的含量而不受其他含氮物質(zhì)的干擾等。
事實證明,這樣結(jié)合熱點事件的教學(xué),使學(xué)生學(xué)以致用,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)習(xí)積極性,也懂得了自己所學(xué)專業(yè)的社會使命,從而收到了很好的教學(xué)效果。
為讓學(xué)生更好地掌握和理解所學(xué)知識,在院系各級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,我們在該課程的實驗教學(xué)中,充分利用學(xué)院現(xiàn)有的現(xiàn)代化儀器設(shè)備,讓學(xué)生親自使用紫外分光光度計、紅外光譜儀、氣相色譜儀、高效液相色譜儀等高精儀器設(shè)備,對指定樣品進行分析。如使用紫外光譜儀測定維生素A的含量;用氣相色譜儀測定酊劑中乙醇的含量;用紅外光譜儀對異煙肼進行定性分析等。學(xué)生在實驗中了解了儀器的結(jié)構(gòu)和原理,掌握了各種儀器的使用方法,了解了分析實驗中實驗條件和儀器條件的選擇和設(shè)置,充分體會了實驗環(huán)境條件對實驗結(jié)果的影響,并能夠經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)的處理得出正確的實驗結(jié)果,在此基礎(chǔ)上給出合理的結(jié)論。
由于我們?yōu)閺V大學(xué)生提供了一個良好的、現(xiàn)代化的教學(xué)環(huán)境,加強了學(xué)生的科研能力,為學(xué)生畢業(yè)求職以及繼續(xù)學(xué)習(xí)深造提供了理論和技能支持。
該課程中需講授大量的方程式、結(jié)構(gòu)式和譜圖,用多媒體教學(xué),能收到事半功倍的效果。在歷年的教學(xué)中,筆者不斷收集和整理了大量譜圖和實例,通過幻燈片演示,力爭讓學(xué)生多看圖、多做題、多分析,在反復(fù)多次的看圖、做題、分析中加深對所學(xué)理論知識的理解和記憶,效果很好。
該課程的學(xué)習(xí)是在分析化學(xué)、儀器分析等課程的基礎(chǔ)上進行的,有一些基礎(chǔ)性知識與以前所學(xué)課程內(nèi)容相關(guān)。筆者在教學(xué)中經(jīng)常采用提問式、復(fù)習(xí)式、討論式及互動式等多種啟發(fā)式教學(xué)方法,實現(xiàn)新舊內(nèi)容的自然過渡,促進學(xué)生回憶、思考,學(xué)生思維活躍,課堂氣氛熱烈。
考試是教學(xué)的一個重要組成部分,不僅是檢測和評價環(huán)節(jié),也是學(xué)生學(xué)習(xí)的方向標(biāo)。在試卷設(shè)計上,筆者遵循考題內(nèi)容與實際科研工作過程相一致的理念,比如試卷中的“推斷化合物結(jié)構(gòu)”題型,除傳統(tǒng)的由給出的譜圖或譜學(xué)數(shù)據(jù)推斷化合物結(jié)構(gòu)的模式之外,增加了給出反應(yīng)方程式,讓學(xué)生去設(shè)計分析方案,允許有多種答案。
筆者近幾年開始在考試內(nèi)容中增加論述題,例如給出一個寬泛的題目,讓學(xué)生充分展示自己已有知識的深度和廣度、思維的靈活性、知識的綜合運用能力。與此同時,筆者自己也在一些頗有特色的學(xué)生答案中受到了啟發(fā),教學(xué)相長,對今后的教學(xué)起到了一定的促進作用。
這樣的考試方式,開拓了學(xué)生的解題思路,鍛煉了學(xué)生分析問題和解決問題的能力,與我國現(xiàn)代的辦學(xué)宗旨和培養(yǎng)目標(biāo)相符合。
隨著我國教育體制改革的不斷深入和經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各高等院校、科研院所及企事業(yè)單位的儀器設(shè)備不斷更新,特別是制藥行業(yè)的迅猛發(fā)展、藥物等產(chǎn)品品種的不斷增加,社會對產(chǎn)品分析及鑒定等相關(guān)人才的需求量必將越來越大。所以,我們要不斷在波譜分析課程教學(xué)中開展研究性教學(xué)的探索,跟隨科學(xué)發(fā)展動態(tài),適時改革知識體系,注重現(xiàn)代信息技術(shù)的運用,突出能力考核,注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和社會適應(yīng)能力的培養(yǎng),為學(xué)生畢業(yè)求職以及繼續(xù)學(xué)習(xí)深造打下良好的基礎(chǔ)。