中藥專業(yè)無機化學(xué)教學(xué)改革初探

趙小軍

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，廣東 廣州 510405）

無機化學(xué)是中醫(yī)藥類院校中藥專業(yè)大一學(xué)生的重要基礎(chǔ)課程。我校中藥學(xué)院的化學(xué)教師，一直在努力探索無機化學(xué)的教學(xué)改革之路。如何高效地學(xué)習(xí)無機化學(xué)，從而為后續(xù)幾大基礎(chǔ)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)；如何更好地將無機化學(xué)和中藥學(xué)緊密結(jié)合，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣等。要達到這些目標(biāo)，就需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，革新陳舊的教學(xué)方法和內(nèi)容。

對中藥專業(yè)的學(xué)生而言，無機化學(xué)的學(xué)習(xí)存在如下問題和難點：①對該課程不重視，認(rèn)為與所學(xué)專業(yè)關(guān)系不大，學(xué)習(xí)態(tài)度不積極。②有些理論比較抽象，如分子軌道理論，晶體場理論等，對這些知識的理解比較困難。③公式多且公式使用的限制條件要求嚴(yán)，在公式的推導(dǎo)過程中，往往分不清哪些可以采用近似，哪些不能采用近似。④元素性質(zhì)多樣化，不愿去總結(jié)和記憶。尤其對于目前的中醫(yī)藥類院校，它的教學(xué)計劃與綜合性大學(xué)的化學(xué)專業(yè)相比[1]，很多內(nèi)容進行了壓縮。目前，我校中藥專業(yè)的無機化學(xué)課為72 學(xué)時。除去實驗課外，理論課部分只有40 課時左右。為此如何結(jié)合中藥專業(yè)對我校無機化學(xué)的教學(xué)進行改革提出了一些淺見。

一、合理選擇教學(xué)內(nèi)容 科學(xué)取舍

從中醫(yī)藥專業(yè)的角度出發(fā)，我們采用了由中國中醫(yī)藥出版社出版鐵步榮、楊懷霞主編的《無機化學(xué)》教材。該教材內(nèi)容無論在系統(tǒng)性、先進性上，與中藥知識聯(lián)系更緊密。由于課時有限，如何科學(xué)地取舍教學(xué)內(nèi)容，既要突出重點，又要保持各知識點的連貫性，為此我們進行了深入地探討[2]。無機化學(xué)中的基礎(chǔ)知識如弱電解質(zhì)的電離平衡，難溶電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡，氧化還原反應(yīng)等對學(xué)生今后從事藥學(xué)研究非常重要，必須重點講授。而分子結(jié)構(gòu)中的雜化軌道理論，在今后學(xué)習(xí)有機化學(xué)課程中非常有幫助，亦可以作為結(jié)構(gòu)理論學(xué)習(xí)的重點。考慮到學(xué)生掌握知識的程度以及知識點的側(cè)重不同，有些內(nèi)容可以少講或者不講。如分子軌道理論內(nèi)容抽象，連貫性不強，具體內(nèi)容不講，但可以與雜化軌道理論相結(jié)合簡單比較它們的優(yōu)缺點，從而使學(xué)生體會到分子運動的復(fù)雜性，沒有一種結(jié)構(gòu)理論可以包羅萬象來解釋分子運動的各種實驗現(xiàn)象。某些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生知識程度有限，可以暫時允許“知其然而不知其所以然”。如化學(xué)平衡是后續(xù)課程物理化學(xué)中化學(xué)熱力學(xué)學(xué)習(xí)的重點，由于缺乏化學(xué)勢的相關(guān)知識，學(xué)生解釋不了為什么標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)。但考慮到無機化學(xué)的四大平衡需要用到標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)進行相關(guān)計算，只能要求學(xué)生背下來。因此要給學(xué)生解釋清楚本課程這部分知識重在應(yīng)用，而不是推導(dǎo)。

二、結(jié)合唯物辯證法 拓寬教學(xué)思路

如果只是把陳舊的教學(xué)內(nèi)容放到PPT 上，教師“照本宣科”，必然會導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)效率，因此要拓寬教學(xué)思路，跨學(xué)科結(jié)合來進行教學(xué)。結(jié)合辯證唯物法來學(xué)習(xí)無機化學(xué)就是一個很好的思路[3]。在學(xué)習(xí)元素周期表時，以門捷列夫為例，門捷列夫以驚人的洞察力將當(dāng)時已知的60 多種元素的主要性質(zhì)和原子量，進行反復(fù)排列和比較，才最后發(fā)現(xiàn)了元素周期律，并依此制定了元素周期表。后人又根據(jù)他的元素周期表去有計劃、有目的地尋找新的化學(xué)元素。從而人們對元素的認(rèn)識跨過漫長的探索歷程，終于進入了自由王國。門捷列夫的元素周期律揭露了自然界物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，反映了物資世界的統(tǒng)一性和規(guī)律性，是唯物辯證法從量變到質(zhì)變的一個有力例證。在課堂上，鼓勵學(xué)生向門捷列夫?qū)W習(xí)，在科學(xué)研究中，善于從事物的表象去努力尋找其本質(zhì)原因和變化規(guī)律。又比如無機化學(xué)中的很多概念都是成對出現(xiàn)，相輔相成的。如酸和堿、低滲和高滲、正極和負(fù)極、氧化和還原、溶解和沉淀等等，在辯證法中體現(xiàn)出對立統(tǒng)一的觀點。結(jié)合辯證法來學(xué)習(xí)能更好的幫助學(xué)生對這些概念的記憶和理解。在學(xué)習(xí)汞類礦物藥中，以As2O3（俗稱砒霜）為例，As2O3 在玻璃、搪瓷、顏料工業(yè)和制備藥物中有著廣泛的用途。其用量的不同所起的作用截然不同。人們通常把砒霜看作急性毒藥，人體致死量：0.1 ～0.2g。在20 世紀(jì)八十年代末，我國學(xué)者開始用微量As2O3 制備的砷注射劑治療白血病，卓有成效，令世界矚目。這個例子從辯證法的角度說明了一切事物均具有正反兩面性，并能有對立而轉(zhuǎn)化。老子的《道德經(jīng)》有云“正復(fù)為奇，善復(fù)為妖”，人們常說的“水能載舟，亦能覆舟”都說明了此中道理。

三、結(jié)合專業(yè)特點 進行多媒體教學(xué)

學(xué)生學(xué)習(xí)無機化學(xué)課程缺乏興趣，除了該課程理論性強，需要記憶的東西多外，一個主要的原因在于找不到與所學(xué)專業(yè)的契合點。因此在講授相關(guān)理論時，多舉一些與中醫(yī)藥專業(yè)有關(guān)的實例。利用啟發(fā)式教學(xué)，使學(xué)生能積極主動地參與到教學(xué)中來。在多媒體教學(xué)中除了常用的PPT 外，可以借助其他的一些多媒體技術(shù)，這樣既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以加深他們對所學(xué)知識的感官體會[4]。例如，在學(xué)習(xí)稀溶液的依數(shù)性時，設(shè)置問題“醫(yī)療實踐中，溶液的等滲、低滲或高滲是以什么為標(biāo)準(zhǔn)的？臨床上如果為病人輸入非等滲溶液有什么后果？”。為了說明人體細(xì)胞膜所具有的奧妙半透膜功能，在課堂上，以動畫的形式向?qū)W生展示：若將紅血球放進純水，會看到水穿過細(xì)胞壁而使細(xì)胞腫脹，直至破裂；若將細(xì)胞放進濃糖水溶液時，水就反向運動，細(xì)胞漸漸萎縮的過程。在講到緩沖溶液的知識時，列舉“人體的血液是緩沖溶液嗎？”“其pH 值恒定在什么范圍？”“如低于或高于此范圍會由什么現(xiàn)象發(fā)生？”。課堂上可以播放一些有關(guān)人體酸中毒或堿中毒臨床表現(xiàn)的小視頻，使學(xué)生不僅認(rèn)識到緩沖溶液的重要性，而且對于合理選擇緩沖溶液的有效緩沖范圍有了更深的體會。這樣，在學(xué)習(xí)緩沖溶液的相關(guān)計算和配制時，達到了事半功倍的效果。又如講到堿土金屬在醫(yī)藥上的應(yīng)用，以“鋇餐”為例，硫酸鋇又名重晶石，它是唯一無毒的鋇鹽，有強烈的吸收X 射線的能力。在教學(xué)中，可以展示一些X 光片來說明鋇餐的作用原理。實踐表明，在無機化學(xué)教學(xué)過程中，多動腦筋，創(chuàng)造條件，適時引進一些與醫(yī)藥學(xué)專業(yè)有關(guān)的生活實例，能大大地加深學(xué)生對所學(xué)知識的體會，使他們感到學(xué)有所用，學(xué)以致用。

四、重視實驗培養(yǎng)動手能力

加強學(xué)生的實驗技能訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新精神的關(guān)鍵。化學(xué)從本質(zhì)上是一門實驗科學(xué)。無機化學(xué)實驗課作為中藥專業(yè)大一學(xué)生學(xué)習(xí)的第一門基礎(chǔ)專業(yè)實驗課尤為重要。據(jù)調(diào)查，有些學(xué)生在中學(xué)階段缺乏系統(tǒng)的化學(xué)實驗訓(xùn)練，動手能力很差，一些基本的儀器使用如臺秤、酒精燈加熱都不熟練。無機化學(xué)實驗可以說起到了承上啟下的作用。既訓(xùn)練了基本操作，也為后續(xù)幾大化學(xué)實驗課程打下了好的基礎(chǔ)。要培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，比如有些學(xué)生在實驗課中吃零食、看小說、用手機等，這是絕對不允許的，可以建立必要的考核制度，將學(xué)生的實驗態(tài)度和實驗成績掛鉤。要強調(diào)實驗前預(yù)習(xí)的重要性。比如在元素的性質(zhì)實驗中，涉及到的化學(xué)反應(yīng)比較多且有一定難度，考慮到理論課和實驗課的不同步，鼓勵學(xué)生在預(yù)習(xí)中盡量先寫出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式，然后與實驗現(xiàn)象相比較，從而做到有的放矢。在實驗內(nèi)容的取舍上，結(jié)合中藥專業(yè)特點安排一些綜合性實驗。通常中藥所含的化學(xué)成份十分復(fù)雜，既含有多種有效成份，又有無效成份，也包含有毒成份。提取其有效成分并進一步加以分離、純化，得到有效單體是中藥研究領(lǐng)域中的一項重要內(nèi)容。為了使學(xué)生掌握一些簡單的分離提純技術(shù)，我們安排了《藥用氯化鈉的制備》實驗。藥用氯化鈉最廣泛的一個用途是配制生理鹽水，而生理鹽水必須配制成等滲溶液，這樣，實驗的內(nèi)容和理論課中滲透壓的知識相結(jié)合，極大地激發(fā)了學(xué)生的實驗興趣。該實驗中用到了溶解、沉淀、常壓過濾、減壓過濾、蒸發(fā)濃縮等基本的分離方法。對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力很有幫助。為突出學(xué)生的能力培養(yǎng)，除了開設(shè)基本的無機化學(xué)實驗外，可以嘗試開設(shè)一些設(shè)計性實驗，以開闊學(xué)生的思路。例如，摩爾鹽比較穩(wěn)定，在空氣中不易被氧化，定量分析中常用來配制亞鐵離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液。我們將《硫酸亞鐵銨的制備》改為設(shè)計性實驗。要求學(xué)生自己動手，查詢資料，提出實驗方案。教師只是對方案中出現(xiàn)的問題作一些啟發(fā)性提示。如“實驗設(shè)計時，鐵和硫酸哪一種應(yīng)過量？”“如果硫酸過量，會得到什么結(jié)果？”。學(xué)生根據(jù)實驗方案，選擇儀器、藥品認(rèn)真實驗，教師從旁觀察并給予適當(dāng)指導(dǎo)。實驗結(jié)束后，及時組織學(xué)生進行討論，分析制備過程中影響摩爾鹽產(chǎn)率和純度的可能因素，以及如何做進一步的改善。設(shè)計性實驗開發(fā)了學(xué)生的潛能，大大提高了學(xué)生的動手能力、創(chuàng)造能力。今后在如何開展設(shè)計性實驗教學(xué)方面益多做一些嘗試。

作為中藥專業(yè)大一的學(xué)生，往往對本專業(yè)的學(xué)習(xí)有著膚淺的認(rèn)識，以為只要辨辨草藥，背背方歌就行了。古老的中醫(yī)藥學(xué)作為中華文化的瑰寶，我們不僅要大力傳承，也要和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，不斷使之發(fā)揚光大。無機化學(xué)作為大學(xué)階段第一門重要的基礎(chǔ)化學(xué)課程，教學(xué)中如何革新陳舊的教學(xué)模式，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如何與中藥專業(yè)知識密切結(jié)合，如何為后續(xù)的幾大化學(xué)課程打下好的基礎(chǔ)。筆者在此拋磚引玉，僅供參考。教學(xué)的內(nèi)容不在多而在精。通過無機化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生不僅能夠掌握較好的理論基礎(chǔ)，而且有著較強的實驗動手能力[5]。只有在教學(xué)中推陳出新，與時俱進，才能在新時代中為國家培育出更多的優(yōu)秀人才。