关于将现代教育技术应用于计算机辅助药物设计

　　摘要：为培养学生的创新和实践能力，运用多媒体、分子模拟软件、录屏软件、DVD视频等现代技术手段对计算机辅助物设计课程的教学方法进行改革，并对教学效果展开问卷。调查结果显示，改革可使教学内容更加直观、形象，极大地激发了学生的兴趣，收到了良好的教学效果。

　　论文关键词：计算机辅助药物设计；现代教育技术；教学改革

　　计算机辅助药物设计(ComputerAidedDrugDesign，CADD)是药物化学学科的一个分支，该项技术的高速发展和广泛应用使其成为药学科研工作者必须掌握的技术之一。计算机辅助药物设计课程是药物化学的系列课程之一，其特点是专业性强，所涉及的内容、方法及应用软件更新很快；课程内容多涉及生物大分子和有机小分子的三维结构，如何将内容生动、形象地呈现给学生是教学过程中需要解决的问题。为充分调动学生主观能动性，提高学生兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力，笔者在CADD课程教学过程中引人多种现代教育技术和教学方法，不断推进CADD课程教学的革新。

　　本文主要对作者在计算机辅助药物设计课程教学中综合应用多媒体、分子模拟软件、录屏软件、DVD视频等现代教育技术的经验进行介绍，并对在CADD教学过程中推行改革的几点体会进行。

　　一、计算机辅助药物设计课程教学改革探索

　　1．多种现代化教育技术手段的应用
　　笔者所在的药学院自2001年在本科生及本硕连读长学制学生中开设CADD课程，其教学模式的发展如其他课程一样，经历了从传统到现代的过程。课程早期采用“粉笔加挂图”教学模式，以传统的黑板板书为主，复杂的内容用挂图表达。后来有了幻灯机，部分分子图形可以用幻灯机放映，使学生对分子图形有了相对形象的了解。到上世纪9O年代后期，随着计算机MicrosoftOfifcePowerPoint软件在教学过程中被普遍使用，CADD课程教学模式进入了计算机多媒体时代。授课时，教师可以方便地将课件内容显示在教室的大屏幕上予以讲解。其优势是一些分子图形的内容可以比较形象的表达，但缺点在于图片依然是“死”的形式，不能显示生物大分子和药物小分子相互作用的动态过程，不足以形象地体现出计算机辅助药物设计的特点。为了解决这个问题，并充分挖掘现代教育技术的潜能，笔者在CADD课程教学中对教学方法进行了改革。

　　现代教育技术除常用的计算机、多媒体和网络技术等，还包括摄像机、DVD／VCD机以及其他AV(音频和视频的总称)设备等。笔者在课堂教学过程中，不断摸索将现代教育技术恰到好处地应用于计算机辅助药物设计课程的方法，促使新技术的引入起到激发学生兴趣、提高教学效果的作用。笔者挖掘现代教育技术潜能具体的做法包括以下几个方面：

　　(1)应用PyMol软件图形化地表达分子动态过程　　PyMol是一个用于显示和分析分子三维结构的程序，由WarrenLyfordDeLano编写，并被DeLanoScientificLLC软件公司商业化。应用这个软件，可以向学生演示构建小分子的三维结构以及用球棍、飘带等多种方式显示分子三维结构的方法。另外PyMol还可以对蛋白质三维结构进行编辑和修改，研究蛋白质和小分子相互作用的过程，并以三维图形的形式显示分子相互作用的动态过程，使原本抽象的教学内容能够很直观地呈现在学生面前。笔者在课程的各个章节中均穿插使用Pymol软件对分子三维结构进行模拟，图像色彩鲜艳，结构形象生动。由于大部分学生是第一次接触分子模拟软件，对此种丰富生动的图形有很强的新奇感，激发了学生对课程的强大兴趣。因此Pymol软件的引入，在整个教学过程中起到了变化教学刺激、维持学生注意力的良好效果。

　　(2)充分利用网络资源　　在网络尚不发达的年代，CADD课程内容有一定的局限性——只能以介绍理论为主，相对抽象和枯燥，不利于培养学生的实践能力和解决问题的能力。随着网络技术飞速发展和网络资源的不断丰富，CADD课程的教学在时间和空间上都得到了很大的扩展。在课程的内容上，笔者给学生介绍大量与计算机辅助药物设计相关的网站资源，包括各种网页、数据库和计算模拟软件；让学生通过完成课后作业的形式利用这些资源，并自己不断扩充课堂知识，从而把课堂教学效果延续到学生今后的工作，使学生的学习能力和素质较之以前明显提高。后来的调查结果显示，学生对这部分的内容是非常感兴趣的。

　　(3)绘声绘影12．0软件的应用　　计算机辅助药物设计课是对药学专业本硕连读六年制学生开设的一门选修课，根据每届学生人数不同，选修人数多则上百，少则六、七十人。由于场地和教师人员的限制，不可能让每个学生都进人工作站进行实地操作。为了使学生对工作站的基本情况有所了解，笔者用摄像机录制了介绍本院工作站的视频文件，并用绘声绘影12．0软件加以编辑，配上片头和，自制成比较有趣的DVD视频教学片，在课上给学生播放。学生观看后，对工作站的方位和硬件一目了然。还有一些学生观看后，饶有兴趣地要求参加工作站的研究工作。