药物化学实验视频辅助教学探讨

摘要为了提高药物化学实验的教学质量和激发学生的学习兴趣，构建药物化学实验视频辅助教学体系，对教学效果进行评价。结果表明在教学中采用药物化学实验视频辅助教学明显提高教学质量，活跃学生的能动性思维，进一步减少安全隐患。

关键词药物化学实验;实验视频;构建;评价

药物化学既是高校药学专业的一门重要专业课，也是其他药学专业课的基础。例如，天然药物化学、药物分析和药物制剂等专业课的学习都要建立在药物化学理论知识之上，没有药物化学知识，学生很难透彻理解这些专业课的理论知识，也就无法掌握药学专业知识。由此可见，药物化学起到承上启下的重要作用，架起基础化学和药学以及各个药学专业课的桥梁［1-2］。药物化学是一门实践性很强的学科，通过药物化学实验，学生能更好地理解相关的理论知识，更好地将理论知识和实践结合起来，使知识结构更加紧密牢固［2］。此外，优秀的实验教学还能激发学生的学习兴趣、提高解决问题的能力、拓展学生的能动思维。但是传统的教学方法比较陈旧，学生被动地边看实验教材边做实验，束缚了学生的兴趣和思维。因此，在高校教育改革中实验教学的改革尤其迫切，以适应培训创新型人才的需求。目前，国内的实验教学也涌现了一些新的教学方法，这些教学改革在一定程度上提升了学生的学习兴趣［3-8］。药学院高度重视药物化学实验教学，不断优化教学实验内容和方法，结合现代技术的发展，不仅对传统的实验教学方法进行改革［9］，还在国内率先构建药物化学实验视频辅助教学体系，从预习的教学辅助开始到课堂的教学方式都进行了教学创新。希望通过这一系列的教学改革，帮助学生学会学习，激发学生的好奇心，培养学生的兴趣爱好，营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境，为社会培养热爱药学的创新型、实用型、复合型的人才。

1视频辅助教学构建的必要性

实验教学不同于理论教学，技能性和经验性非常强。传统的实验教学模式，例如预习实验教材、实验讲解和简单的操作演示，学生难以领悟一些比较复杂的装置搭建和操作步骤，从而减弱了学生的学习热情，导致大部分学生在实验中只是机械、紧张地照葫芦画瓢地做完实验，缺少在实验过程中的思考和观察，甚至有部分学生做完实验后还一知半解，只关心计算产品的收率，根本没有达到实验教学效果。相比其他药学专业实验课，药物化学实验有三个特点:实验教学时间长，危险性高，现象复杂。由于一般一次实验内容的教学需要6～9小时，一旦误操作就会严重影响实验进度。而且在化学反应中常常用到危险性较大的试剂，这些危险性试剂使用不当或误操作，容易伤害自己甚至是周围的同学，因此需要学生进行充分的课前预习。在传统的实验教学中，通过采取提交预习实验报告和对关键知识点随机提问的方式要求学生预习实验内容。在多年的教学过程中，笔者发现存在部分学生抄写预习报告、临时抱佛脚、边看边做实验的普遍现象，导致实验的失败率较高，实验时间延长，减弱学生的学习兴趣，同时也存在误操作等安全隐患。因此，为了促进学生更好地预习实验内容，在实验前就对实验有整体的了解，提高实验成功率，消除人为的安全隐患，激发学生的学习兴趣，活跃学生的能动性思维，有必要构建药物化学实验视频教学体系，更好地辅助实验教学。

2视频辅助教学体系构建

在构建药物化学实验视频体系前，学院已经有制作近二十台大型贵重仪器使用视频的经验，在一定程度上了解实验教学视频的要点。为了促进学生主动观看视频，获得满意的实验预习效果，笔者对药物化学实验教学视频的影片长度、画面、特写、配音、字幕等方面提出一定的要求。每个实验视频时间要尽量简短，尽量控制在15分钟内。当今学生的学习任务繁重，接受的信息量较大也较多，注意力很容易受到干扰，如果单个实验视频时间过长，很容易使学生失去耐心和吸引力，可能导致学生跳跃性地观看，难以达到预期效果。根据我们的调查，一般学生对操作视频接受的理想时间是10分钟内，15分钟后有约30%学生产生急躁情绪。所以需要对视频素材进行再加工，将6～9个小时的实验内容在10～15分钟内演示出来，因此要做大量的剪辑，剪辑画面要衔接得紧凑和流畅。每个实验视频要清晰明了，重要步骤和易错步骤要重点标注和讲解。视频的画面要清晰呈现出操作的细节，而且镜头不能出现不必要的晃动，画面的模糊和晃动容易令学生产生疲劳和厌倦。对于复杂现象、容易发生误操作的环节、产品或中间产物的外观等需要注意处，最好有特写画面。因为特写画面能加深学生的印象，在进行实验时有利于观察比较，引起思考和讨论。视频需要配音讲解和字幕。配音要悦耳、字正腔圆，简明扼要，语速要适当，字幕要清晰，再配合清楚的画面，才能使学生轻松、主动地观看视频。

3视频辅助教学体系构建的组成

为了达到较好的辅助教学效果，视频体系的构建包括以下四个方面。3.1安全知识演示安全是实验教学开展的前提条件，人、机、物、法、环是安全管理的五个要素，而人的要素居于五个要素之首。实验操作人员是学生，对实验的安全意识较弱，所以在进入实验室前一定要接受相关的实验安全知识培训，学会如何保护自己免受伤害和遇到突发事件时如何处理，并且在实验室中出现的事故多数是由于操作人员没有做好安全防护措施而导致的。在安全知识视频中，笔者以真人演示和动画结合的方式制作，包括以下几个方面:个人防护装置的穿戴、实验安全要素、紧急安全事故的处理、安全装置的使用。3.2实验内容操作演示实验操作演示是实验视频辅助教学体系的重点，每个实验内容由合成反应原理的讲解、反应装置的搭建、操作演示三个方面组成。操作演示为主要部分，要清晰演示出试剂的加入方式、化学反应条件、化学反应现象、化学反应终止、产物纯化过程、产物分析和鉴定。根据课程的内容安排，制作了阿司匹林的合成、磺胺醋酰钠的合成、苯妥英钠的合成、苯乐来的合成、葡萄糖酸锌的合成等五个实验内容。3.3仪器使用演示实验中除了要使用玻璃器皿和常用实验用具，还需要用到仪器进行化学反应和质量分析。学生熟练使用仪器不但能顺利、快速地进行实验，而且能减少故障的发生率从而延长仪器的使用寿命，此外还能进一步提高实验室安全。笔者制作了药物化学实验中使用到的相关仪器，包括天平、恒温磁力搅拌器、真空泵、旋转蒸发仪、熔点仪等。每台仪器演示的内容包括仪器的工作原理、构造、使用方法、注意事项等四个方面的讲解和演示。3.4实验授课讲解授课教师对实验原理、实验要点、注意事项、容易出错的关键点进行讲解，并引导学生独立思考和注意观察。

4教学效果的评价

视频体系构建完成后，在学院内试行2年，从教师和学生两个角度对该体系辅助的教学效果进行评价。首先是教师的评价。教师从学生的预习质量、课堂的秩序、台面的整洁、操作能力、分析问题能力、实验教学时间、产品收率、实验报告质量等方面进行评价。与传统教学相比，学生预习明显充分，这点可在关键知识点的提问回答上和分析问题时表现出来。课堂秩序明显提高，大部分学生能有条不紊地在各自位置上操作，没有出现往年学生频繁走动求助和喧哗情况。实验台面也较为整洁，很少出现由于不清楚使用哪种器皿而乱堆乱放的情况。并且，学生操作能力明显提高，这点可在学生互相配合默契程度上看出，学生是两人一组实验，由于实验前观看了视频，操作熟悉程度增加，两人配合也就相应提高了。由于操作流畅，缩短实验教学时间，较往年约减少了1～2小时，较少出现学生盯着实验教材研究半天的情况。产品收率普遍提高10%～20%。大部分学生实验报告上的现象描述也较为充分，对问题的讨论也很到位，这可能是由于操作熟悉程度增加而释放出充足的时间进行观察和思考的结果。其次是学生的评价。在学期末以问卷的形式评价视频的辅助效果，学生从实验熟悉程度、误操作发生情况、操作的理解、视频的辅助学习情况等方面进行评价。笔者根据学生填写的问卷得知，学生都在实验前看过视频，并对视频给予充分的肯定。普遍认为视频直观、简明、直接帮助预习和理解，尤其是在没接触过的操作步骤和仪器使用方面。操作视频帮助规范正确的实验操作，特别纠正了以往不正确的操作。例如，在葡萄糖酸锌的合成实验中，学生在观看视频后直观地记住阴、阳离子的装柱和搭建，没有出现反搭建的情况。通过课前观看视频，在实验过程中已得知某些预期现象，能快速判断实验过程有无出错。视频能帮助学生顺利、流畅地完成实验，其中视频中的重要步骤的讲解和演示避免误操作。令人意想不到的是，学生交回的调查表中还提到在实验后再看一次视频能更好地总结讨论，这是笔者构建视频时所没有想到的，但是，视频确实能帮助学生更好地记忆或回忆实验环节。而且，视频能帮助他们理解抽象的文字说明，从而顺利地进行实验，还能有助于提高实验的安全性，减少人为的安全隐患。实验结束后，部分学生表现出对药物化学实验的兴趣，希望教师能制作出更多的最新技术的实验操作视频，增加相应的实验内容。另外，仪器的使用视频对学生的帮助也非常大。使用前观看视频的学生，往往能掌握仪器的工作原理，对仪器的构造也了然于胸，基本没有误操作的情况发生，设置方法参数时能得心应手，提高仪器的使用速率。例如，在使用熔点仪测定产物的熔点时，往年都有学生记录设置起始温度为110℃，结束温度140℃，升温速率为10℃时，测定产物熔程为111℃～121℃。有了仪器使用视频后，在课堂教学提问的抽查中发现学生都知道设置的起始温度要低于产物至少10℃以上，结束温度要高于熔程终点温度10℃以上，并且在学生的实验记录上也没发现有此类错误发生。

5结语

经过两年实验教学的实践，表明药物化学实验视频体系在辅助教学方面效果显著，明显提高教学质量，学生理解程度增加，激发学生对药学的学习兴趣，活跃了学生的能动性思维，减少安全隐患，使学生在安全，宽松、自由的环境下进行实验。笔者希望该法得到推广，在各个专业课中制作出更多的实验教学视频，让学生的操作更为规范。

作者：陈宝 黄世亮 谭嘉恒 刘丹 单位：中山大学药学院