任務(wù)驅(qū)動教學法在《藥物化學》實驗課教學中的實踐與思考*

白萬富，郝海梅，趙冬冬，鄭東華

(內(nèi)蒙古科技大學包頭醫(yī)學院，內(nèi)蒙古 包頭 014040)

藥物化學作為藥學專業(yè)的一門重要課程，它的核心地位決定了它在藥學學科中的特殊性。該課程是連接生命科學和化學的交叉學科。在藥物研發(fā)、藥物生產(chǎn)、藥物使用、藥品保管中，均會涉及非常多的藥物化學知識。藥物化學教學經(jīng)驗表明，因為涉及其他基礎(chǔ)課程如有機化學、生物化學與分子生物學、藥理學等課程的知識，所以，學生在學習中普遍反應(yīng)學習難度較大。為了破解這一難題，我們在進行教學改革過程中，探索不同教學方式和方法。任務(wù)驅(qū)動法已經(jīng)是一種比較成功的教學方法，相比傳統(tǒng)教學方法，該方法不再是學生被動吸取知識營養(yǎng)，被動安排實驗操作，機械式進行實驗環(huán)節(jié)；而是主動查閱資料，探索目標任務(wù)完成的方法和步驟，達到主動學習和享受學習成就感樂趣的目的。我們綜合任務(wù)驅(qū)動法在其他專業(yè)課程中的經(jīng)驗和優(yōu)點[1-3]，將該方法在藥物化學實驗課中進行嘗試，收到了良好的效果，得到了學生的認可，并總結(jié)了可取的經(jīng)驗和需要改進的不足之處，為后期將要進行的藥物化學理論課的任務(wù)驅(qū)動教學法的探索提供借鑒。

1 任務(wù)驅(qū)動法的特點

任務(wù)驅(qū)動法與以往的傳統(tǒng)教學法有很大不同，它強調(diào)學生的主動性和探索性，以任務(wù)為引導，變被動的模仿為積極主動的探索過程，根據(jù)自己已有知識并互相協(xié)作完成任務(wù)。所以，該方法的核心是任務(wù)，任務(wù)的種類根據(jù)角度的不同分為多種，教師和學生都以任務(wù)為主線，圍繞任務(wù)去開展教學活動[1,2]任務(wù)驅(qū)動法中，教師的角色發(fā)生了變化。傳統(tǒng)教學中，教師主要是在講臺上傳授知識，往往是灌輸?shù)男问?。而該方法中，教師在學習中是引導的作用，協(xié)助學生去完成每個任務(wù)，與學生共同探索討論，共同學習。對于學生而言，任務(wù)驅(qū)動法更顯示學生的主體地位，而不是之前被動的知識接收者，因此在學習過程中，更能激發(fā)學生的學習欲望，主動投入，對于提出的問題主動思考，尋找解決方法，在解決問題的過程中學習對應(yīng)的定義、原理等[3]更重要的是，在此過程中需要進行協(xié)作，培養(yǎng)了學生的團隊意識、合作意識。

2 任務(wù)驅(qū)動法在藥物化學實驗課的實施

藥物化學的根本任務(wù)是研發(fā)新藥，實現(xiàn)這一目標的過程中，合成藥物或是中間體便是重要的一個環(huán)節(jié)，或是對已經(jīng)有活性的先導物進行修飾和改造都是藥物化學的重要使命，而對應(yīng)到藥物化學課程上，便是通過實驗課程的設(shè)置對學生進行上述能力的培養(yǎng)。通常我們所編排的實驗課內(nèi)容多為驗證性實驗，也就是對已經(jīng)很成熟的實驗內(nèi)容進行重復，而且這些實驗往往是已知了實驗結(jié)果，學生在進行這樣的實驗時，往往沒有挑戰(zhàn)，也不能很好地激發(fā)他們的主觀能動性，所以實驗過程按部就班，不能激發(fā)學生對實驗課的熱情和興趣[4]，也不符合我們對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求。

于是，我們引入了任務(wù)驅(qū)動法進行實驗教學，該方法的實施方案是根據(jù)每個實驗需要領(lǐng)會和掌握的實驗原理有差異的設(shè)計所合成的藥物。遵循的思路是：“疾病治療需求—目標藥物—藥物結(jié)構(gòu)解析—結(jié)構(gòu)拆解—結(jié)構(gòu)合成方法推導—修改—實施—評價總結(jié)”。我們在藥學專業(yè)的兩屆本科學生課程中進行了探索和嘗試，具體流程為概述如下：

2.1布置相關(guān)目標藥物涉及的疾病和治療現(xiàn)狀 在開始任務(wù)下達之前，對學生進行分組，分為若干組，分組要根據(jù)實驗難度分配人數(shù)。盡量保證組內(nèi)學生都有任務(wù)執(zhí)行。分組后布置任務(wù)，通過學校圖書館或是網(wǎng)絡(luò)資源等方式，要求學生在實驗課前對該藥物的用途和能夠治療的疾病病種，涉及疾病的治療藥物還有哪些、目標藥物用藥特點等內(nèi)容進行提前查找資料。了解背景知識，增強學生對學習內(nèi)容實際意義的認識。例如目標藥物為苯妥英鈉，苯妥英鈉是臨床上使用的抗癲癇藥物，它主要作為治療癲癇大發(fā)作的藥物，此外還可以治療三叉神經(jīng)痛和部分心律不齊。了解其他藥物和本藥物在使用特點上的區(qū)別。

2.2解析和拆解藥物結(jié)構(gòu) 苯妥英鈉化學名為：5,5-二苯基乙內(nèi)酰脲。根據(jù)苯妥英鈉的結(jié)構(gòu)，要求學生對結(jié)構(gòu)進行分析，具體包含哪些官能團和特殊的成鍵。在苯妥英鈉的結(jié)構(gòu)中，有兩個苯基連接在一個雜環(huán)的同一個碳原子上，環(huán)結(jié)構(gòu)里又有一個羰基，環(huán)中還有一個碳原子上連接兩個氮原子和一個氧原子，我們發(fā)現(xiàn)，正好是一個脲結(jié)構(gòu)的變形。拆解了結(jié)構(gòu)以后，要求學生對結(jié)構(gòu)中的合成方法和連接反應(yīng)進行推導。見圖1。

2.3目標結(jié)構(gòu)合成方法推導和校正 針對拆解的結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合已經(jīng)學過的有機化學反應(yīng)和合成方法，篩選需要的原料和具體的反應(yīng)條件。組內(nèi)成員積極合作，搜索已經(jīng)學過的合成方法、需要的儀器和設(shè)備等實驗條件。苯妥英鈉結(jié)構(gòu)中的兩個苯環(huán)處于同一個碳原子上，如何把苯環(huán)反應(yīng)到一個碳原子上是首要步驟,經(jīng)過查閱資料發(fā)現(xiàn)，安息香是一個二苯乙醇酮的結(jié)構(gòu)，只是苯環(huán)分別處于同一碳鏈的兩個碳原子上，我們需要尋找一種方法讓其發(fā)生重排，其中一個苯環(huán)轉(zhuǎn)移到另一個碳原子上，因為環(huán)結(jié)構(gòu)中有脲的結(jié)構(gòu)，便可以直接把尿素作為反應(yīng)原料使用。然后再進行縮合反應(yīng)，便可以得到目標產(chǎn)物。這樣推導之后，學生便可以變被動為主動去尋找反應(yīng)所需要的一切原料、試劑、反應(yīng)的具體溫度和反應(yīng)的設(shè)備等，并最終形成詳細的實驗方案，經(jīng)過組內(nèi)成員的互相監(jiān)督、糾正和討論，以目標為指揮棒的任務(wù)學習法基本完成。

2.4實施和評價 根據(jù)上一步的推導，學生列出所需物品，交由實驗準備教師進修配合準備。然后根據(jù)實驗具體方案進行實驗操作，由于組間學生方案不同，所產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象和最終實驗成果也會有差異，記錄實驗步驟的現(xiàn)象和結(jié)果。實驗操作完畢，分析數(shù)據(jù)，最后全部進行討論，對比目標產(chǎn)物的收率、成本(包括時間成本、原料成本)、操作難易程度以及對人體和環(huán)境的影響程度，最后對實驗方案給出綜合評價。同時，教研組的老師對學生的任務(wù)完成情況以及學習效果給出相應(yīng)的點評和指導意見。

通過上述任務(wù)的過程和完成，學生不是單一的進行實驗操作，而是真正的掌握了所學知識。

3 任務(wù)驅(qū)動法實施過程的啟發(fā)

任務(wù)驅(qū)動法始終是以任務(wù)為驅(qū)動力的，在實施過程中，我們發(fā)現(xiàn),最大的優(yōu)點是學生可以激發(fā)主觀能動性，集中精力去達成目標，可以使學生在學習過程中體驗到挫折感和成就感。從知識的獲取過程中得到隱形的認可[5,6]。其次，任務(wù)完成是按照小組的形式完成，學習中發(fā)揮協(xié)作精神，學生的思想可以互相碰撞，產(chǎn)生新的思想和觀點、驗證自己所提出的設(shè)想[7,8]。在任務(wù)完成的過程中通過互相監(jiān)督、互相討論不斷推進任務(wù)的進程，更重要的是在此過程中培養(yǎng)了學生的團隊合作精神。該法通過實驗課的試驗，取得了比較好的效果，學生多數(shù)比較認可?？梢栽谒幬锘瘜W理論課和其他藥學課程中進行應(yīng)用。

但是，在這個過程中，我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題，首先，學生完成任務(wù)時需要投入大量時間查閱資料和搜集實驗知識，有時會占用到學生課余時間，尤其是基礎(chǔ)知識學習不夠扎實的同學。其次，任務(wù)驅(qū)動教學法所設(shè)置的任務(wù)無法實時根據(jù)學生的知識水平進行調(diào)整，學生在完成任務(wù)過程中，速度和進度有差別。由于解決問題的過程中會出現(xiàn)不同的聲音和觀點，例如藥物結(jié)構(gòu)在進行拆分時的方式比較多，同一個結(jié)構(gòu)有不同的合成方法等，由于課時所限，并不能完全進行驗證或是進行全部推導。這就要求教師在此過程中不斷了解各組的任務(wù)完成進度，給予關(guān)鍵步驟的指導或提示，從而保證教學進度。再次，在選取任務(wù)時，該方法可以增加目標藥物的替換，需要綜合考慮目標藥物的實用性、結(jié)構(gòu)合成的可操作性、結(jié)構(gòu)復雜程度和學生知識水平的匹配性，在藥物使用上，也可以安排學生進入附屬醫(yī)院的相關(guān)科室進行調(diào)研，從而增加理論與實踐的結(jié)合。此外，學生需要的原料和儀器種類也不一致，實驗教師的工作量增大很多。所以，今后在實施過程中，建議提前了解學生的基礎(chǔ)知識水平，或是在每個任務(wù)下達之前進行重要知識的復習或是提示。對于不同需求的物品可以統(tǒng)籌準備，由實驗教師負責準備轉(zhuǎn)為由教師指導學生自己準備，并根據(jù)之前出現(xiàn)的問題和積累的經(jīng)驗進行有針對性的解決，提出預案，在評價任務(wù)驅(qū)動法的教學效果時，也應(yīng)當建立和編制一套科學的方法，以便更好的做出判斷[9，10]。

4 結(jié)語

任務(wù)驅(qū)動法作為一種新型教學方法，是符合新時代的知識學習的方式。教師和學生在其中均能獲得各自的愉悅的學習體驗。此過程，不僅能促使學生儲備知識，更重要的是培養(yǎng)了學生的多種能力，如分析問題、解決問題和團隊協(xié)作等能力。此外，學生的學習思維也由被動接受變?yōu)橹鲃訉W習。養(yǎng)成了一種自覺學習和探索新知識的習慣。所以，在其他各門課程中均可嘗試和完善任務(wù)驅(qū)動教學法。