劉文虎,張 帆
(川北醫(yī)學院 藥學院,四川 南充 637100)
藥物化學(Medicinal Chemistry)是用于發(fā)現新藥,闡明藥物的化學性質,研究藥物分子與機體之間相互作用規(guī)律的一門多學科交叉綜合性學科。從學科性質看,藥物化學既涵蓋了化學學科的要素,涉及藥物的理化性質、穩(wěn)定性、合成、結構修飾及優(yōu)化,又覆蓋了生命科學(醫(yī)學、藥學及生物學)的內容,從分子水平揭示藥物的作用機理、藥物效應、體內代謝等過程。如何實現學科融合、知識滲透,提高教學質量、增強教學效果一直是藥物化學教學中面臨的難題。近年來,翻轉課堂教學、PBL、TBL、互聯網+多媒體模式及混合式教學方法在藥物化學教學中被逐漸使用,并取得了一定的效果[1-3],但也存在學生對重點知識理解不透,難點知識掌握片面性、零碎性等突出問題。因此,如何讓學生學好該門課程、系統全面地掌握教學內容,是《藥物化學》教學改革亟需研究的問題。
LBL 教學法是以教師為教學主體,以講授為主要教學形式,以課堂“灌輸式”為主的教學方法[4]。盡管LBL教學形式單一,對調動學生學習積極性及培養(yǎng)學生獨立思考方面存在缺陷,但目前仍是最重要的教學方法,且LBL教學法有利于發(fā)揮教師在教學中的主導地位,教師能夠準確、系統的對教學內容全面講解,并能夠顧及多數學生的接受能力,能將知識深入淺出、突出重點的傳授給學生。
精準教學(Precision Teaching)是美國學者Lindsley基于Skinne的行為主義學習理論而提出的,以流暢度(Fluency)作為評價學生學習效果指標,以現代信息技術作為支持,它不僅蘊含了學習的“精準度”與“效率”兩個指標,而且能夠從不同角度評價學生學習的“協調性”和“漸進性”[5-6]?!熬奔磸娬{“精化”“深邃”;“準”即“有的放矢”“準確有序”。精準教學的核心是強調教學的精益求精、精準生動,基本要素是根據課程標準、學科要求和實際情況,以遵循教學規(guī)律為尺度,以聚焦課堂教學為主線,以準確把握教學目標及內容為靈魂。通過細化教學流程,構建教學體系,追求教學質量,實現教學內容與形式、目標與結果的高度契合,以最大程度促進學生的全面協調發(fā)展[7-8]。
基于LBL的精準教學法既可以將教學評價、教學內容、教學對象、教學策略、教學總結融為一體,又可以實現全方位、全過程、全覆蓋的“三全”教學模式,不僅有助于彌補單純LBL教學在提高學生學習積極性和主動性方面不足的缺陷,而且有助于提高教學質量、改善教學效果,對提高課堂教學趣味性,促進學生學習積極性方面有重要作用。
本文根據藥物化學學科特點及性質,結合筆者多年的教學經驗,將傳統的LBL教學與精準教學有機融合,提出基于LBL的精準教學理念,從精準教學設計、精準教學內容、精準教學過程及精準教學評價四個方面對精準教學在藥物化學課程中的應用進行探索研究,以便為學生學習提供指導,為教師授課提供教學參考。
精準的教學設計是教師以現代教學理論為基礎,依據教學對象的特點及范圍,運用系統的現代教學理念與方法,分析教學中存在的問題和需要,確定教學目標,建立解決問題的步驟,合理組合和統籌安排教學要素,為優(yōu)化教學效果而實施的教學過程[9]。精準教學設計的過程實際上就是為教學活動制定藍圖的過程,通過精準教學設計,教師可以對教學活動的基本過程有個整體性的把握,可以根據教學情境的需要和教育對象的特點確定合理的教學目標。精準的教學設計既包括教學方法、教學策略,又包括有效的教學手段,創(chuàng)設良好的教學環(huán)境,實施可行的評價方案,從而保證教學活動的順利進行。通過精準教學設計,教師還可以有效地掌握學生學習的初始狀態(tài)和學習后的狀態(tài),從而及時調整教學策略和方法,為下一階段的教學實施奠定基礎。
精準的教學設計不僅是課堂教學成功的決定性因素,也是達成教學效果的重要保障。有了精準的教學目標和明確的教學方向,教師才能有的放矢開展教學活動,完成教學目標。在教學設計前需要精準地分析學生的學情和對知識的把控能力,再結合學生已有的知識體系和技能制定詳實的教學目標。以“腎上腺素受體激動藥物”為例,制定一個精準的教學設計,如圖1所示。
圖1 腎上腺素受體激動劑的精準教學設計
教學內容是課堂的主體,也是教學活動最重要的環(huán)節(jié)。以LBL教學為代表的傳統教學模式的主要缺陷是教學形式的單一性和教學元素的簡單化。而精準教學強調以現代技術手段為依托,將復雜的內容條理化、可視化,能夠建立從知識、技能、態(tài)度與價值觀為一體的學習體系[7]。同時,根據學生的學習特征配置適合其學習需要的教學內容,使學生能夠從教學活動中既可以精簡繁重的教學內容,又可以濃縮汲取重點知識。因此,將LBL教學與精準教學有機融合,不僅使LBL教學更具有靈魂,教學目標更具有導向性、調控性、激勵性和評價性,而且在一定程度上使學生對教學內容有更深入的理解,能夠最大限度地減少學習的隨意性、盲目性和模糊性。以“腎上腺素受體激動劑構效關系”為例,首先從藥物的基本結構入手,分析出此類藥物的基本結構為β-苯乙醇胺,然后將結構按照化學特征剖析,發(fā)現β-苯乙醇胺由芳環(huán)、中間碳鏈和氨基三部分組成。再將每一部分結構與生物功能結合起來,明確苯環(huán)是與β受體結合的核心部分,中間碳鏈決定了藥物與受體的結合方式,氨基部分是受體選擇性結合域。其次對化學結構進行剖析,分析每個取代基的結構特征與活性之間的關系,如將氨基末端N取代體積做相應變化,分析其對受體選擇性的影響;分析β位-OH對結構立體選擇性的影響;α位取代對外周/中樞選擇性的影響;β位絕對構型對活性的影響以及苯環(huán)X取代對活性及穩(wěn)定性的影響。上述精準分析使學生對藥物的構效關系從宏觀結構到微觀性質有了深入理解,不僅簡化了學習內容,而且通過圖解降低了學習難度,更容易讓學生攻克難點、掌握重點,在教學中達到事半功倍的效果(圖2)。
圖2 腎上腺素受體激動藥構效關系精準分析
再比如,在吩噻嗪類藥物構效關系中,最經典的是Gordon提出的“三點適應學說”。依據該學說對藥物的結構做如下精準分析:首先對吩噻嗪類藥物與受體的相互作用模式進行剖析,根據結構特征將藥物結構分為A、B、C三個區(qū);再根據每個區(qū)的性質及特征進行細化分析,其中B區(qū)立體專屬性最高,C區(qū)次之,A區(qū)立體專屬性最低,且吩噻嗪環(huán)是與受體結合的關鍵部位,吩噻嗪環(huán)沿N-S軸折疊,兩個平坦的苯環(huán)幾乎相互垂直。根據這些特征繪制“三點適應”學說示意圖(圖3),然后通過X-射線衍射分析氯丙嗪與多巴胺的優(yōu)勢構象,明確氯丙嗪的優(yōu)勢構象為側鏈傾斜于含有氯取代的苯環(huán)方向,這種構象可與多巴胺的構象高度重疊,從藥物-受體結合模式說明了優(yōu)勢構象中側鏈傾斜于含氯原子的苯環(huán)是藥物抗精神病的重要結構特征。在上述教學內容中,教師可通過結構可視化與藥物-受體模型相結合的形式,對吩噻嗪類藥物的構效關系進行深度分析,并通過圖解、視頻和三維動畫效果,應用現代信息技術使得整個教學既具有多元化、又具有趣味性,充分調動學生學習的興趣和熱情,從而更好地把控教學的難點和重點,實現了教學過程的“精準”和“有序”。
精準的教學過程是實現教學目標、完成教學計劃的載體。精準的教學過程需要從教學“設計”或“目標”為主線轉換為以教學“完成”或“實現”為主線,應將完成教學任務、實現教學目標作為教學核心,將提高教學質量、增強教學效果作為教學根本。精準教學過程實施需要不斷的探索和超越,緊扣教學目標,通過設計恰當的情景教學,使教學形式更具趣味性,教學內容更具邏輯性,教學過程更具科學性。
教師通過靈活多樣的教學技術,打造多元情景教學環(huán)境,有計劃、有目的地引入或創(chuàng)設具有濃厚情感色彩、以形象為主體的情景教學,既能夠引發(fā)學生學習的熱情與興趣,又能夠增強學習效果,促進學生更好地理解內容,使學生在輕松愉悅的環(huán)境中獲得知識。以鎮(zhèn)痛藥物為例,教師在教學過程中可設計如下情景教學,通過形象模擬和多元視角使學生對鎮(zhèn)痛藥物從藥物類型、作用機制及其治療效果等方面有了感性和理性認識。這樣的情景教學不僅豐富了教學內容,增加了教學趣味性,也充分調動了學生學習的積極性和熱情,有助于轉變學習態(tài)度,增強教學效果(圖4)。
圖3 吩噻嗪類藥物構效關系精準分析
圖4 鎮(zhèn)痛藥物的情景教學過程
課堂教學是精準教學的主體活動,而新的教育技術、教學手段、教學設計、教學創(chuàng)意及教學理念是完成精準教學過程的重要手段。如教學中引入科學、合理的教學思維導圖,不僅能為課堂增添幾分亮色,而且有助于促進教學效果。這種以思維可視化教學為主要表現形式的教學過程,既能夠直觀展示思維過程,又有助于引領學生形成有效的學習策略。融入教學思維導圖不僅能全方位地調動大腦思維,而且能夠立體式呈現知識全貌,可謂“見樹又見林”。通過繪制教學思維導圖可以將知識點有條理地歸納總結,將知識內容串聯起來,形成知識框架,對拓展學生知識體系、鞏固學習內容、提高學習效率有重要作用。
在LBL教學模式下,教師對學生的評價方式僅以單純且模糊的經驗性判斷進行評價,其評價形式主要根據學生的學習成績或學習等級。精準的教學評價是依據教學目標對教學過程及教學效果進行價值判斷,并為教學決策服務的教學行為,也是對教學活動做出評價的教學依據,以及研究教師教情和學生學情的價值過程。在精準教學評價系統中,既要強調知識的滲透、技能的提升和智能的拓展等認知屬性,又要評價學生的學習態(tài)度、學習效果、可接受能力、個性發(fā)展及全局效應等情感屬性,其評價內容包括教學手段、教學環(huán)境、教學情景、教學效果及教學設計等內容,不僅要求做到精準促評,而且要注重量化評價與質性評價的有機融合?;贚BL的精準教學評價不僅對教師教學效果、學生成績進行評價,更注重對教師課堂教學策略、教學設計及教學引導的系統性評價。在此基礎上,建立課堂教學評價體系,充分發(fā)揮評價的導向作用,以更大力度促進教師及時轉變教育方式,更好發(fā)揮教師的教育創(chuàng)新意識。
將傳統LBL的教學與精準教學有機融合引入藥物化學教學,既可以有效提高專業(yè)課程的教學質量,還可以有效避免單純LBL教學帶來的弊端。未來精準教學還應朝著智慧化方向不斷發(fā)展,以形成“精準教”“精準學”和“精準評”的全方位體系,不僅要加強對學生專業(yè)知識的精準干預,而且需要提升精準的評價體系,最終實現對學生全方位的精準培養(yǎng)。