藥學(xué)專業(yè)藥物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)的開展

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摘要:目的探討藥學(xué)專業(yè)藥物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)中如何正確、高效開展設(shè)計(jì)性試驗(yàn)。方法總結(jié)佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)院•醫(yī)藥工程學(xué)院相關(guān)教學(xué)模式、實(shí)施經(jīng)驗(yàn)及教學(xué)效果，提出改革建議。結(jié)果設(shè)計(jì)性試驗(yàn)的開展在藥物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)中取得顯著教學(xué)效果。結(jié)論在藥物化學(xué)試驗(yàn)中開展設(shè)計(jì)性教學(xué)，能培養(yǎng)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新性思維及靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，實(shí)施過程中需要教師和學(xué)生相互配合，學(xué)生是主體，教師起引導(dǎo)作用。未來需增加該教學(xué)方式的學(xué)時(shí)及繼續(xù)深化創(chuàng)新性內(nèi)容，以培養(yǎng)出更多的高水平應(yīng)用型藥學(xué)人才。

關(guān)鍵詞:藥物化學(xué);實(shí)踐教學(xué);設(shè)計(jì)性試驗(yàn);教學(xué)效果

1設(shè)計(jì)思路與方案

一般來說，藥物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)以驗(yàn)證性內(nèi)容為主，圍繞經(jīng)典藥物的經(jīng)典路線對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)操作技能訓(xùn)練，內(nèi)容包括蒸餾、回流、尾氣吸收、抽濾、pH調(diào)節(jié)、重結(jié)晶、薄層分析、柱層析、脫色、紅外光譜、紫外光譜、熔點(diǎn)測(cè)定等[1]。學(xué)生學(xué)習(xí)的目的是能對(duì)藥物化學(xué)試驗(yàn)有較深刻的認(rèn)識(shí)，并能掌握常規(guī)藥物化學(xué)試驗(yàn)所需技術(shù)。驗(yàn)證性實(shí)踐教學(xué)雖在培養(yǎng)學(xué)生試驗(yàn)技能方面有重要作用，但在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維方面卻有不足。故在藥物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中引入創(chuàng)新性訓(xùn)練非常必要，也越來越被重視[4－5]。基于學(xué)生的情況及實(shí)驗(yàn)室的條件，設(shè)計(jì)了《阿司匹林合成路線的設(shè)計(jì)、合成與表征》的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生每2人1組，分別完成以下項(xiàng)目:1)查閱一定量文獻(xiàn)后，與試驗(yàn)指導(dǎo)老師討論并確定本組的試驗(yàn)方案(所提方案需有創(chuàng)新點(diǎn)和特色);2)自行準(zhǔn)備試驗(yàn)所需儀器和試劑，獨(dú)立完成試驗(yàn)，指導(dǎo)老師對(duì)試驗(yàn)過程評(píng)分和適當(dāng)指導(dǎo);3)對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行鑒別，并進(jìn)行純度和熔點(diǎn)測(cè)定，以評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果;4)提交試驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。最后由指導(dǎo)老師綜合試驗(yàn)過程及試驗(yàn)報(bào)告，對(duì)每組學(xué)生進(jìn)行評(píng)分，并點(diǎn)評(píng)。試驗(yàn)共設(shè)10學(xué)時(shí)(占全部試驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)的26．32%)，其中2學(xué)時(shí)用于學(xué)生討論與確定試驗(yàn)方案，7學(xué)時(shí)用于開展試驗(yàn)，1學(xué)時(shí)用于點(diǎn)評(píng)。整體來說，課時(shí)的分配和安排較合理。且由于設(shè)計(jì)性試驗(yàn)環(huán)節(jié)的自由度大，學(xué)生們?cè)趨⑴c過程中非常積極。以上環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)合成路線的創(chuàng)新性思維與能力，應(yīng)用已有知識(shí)和技能獨(dú)立完成試驗(yàn)及應(yīng)對(duì)試驗(yàn)突發(fā)情況的能力，以及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理分析的能力。

2經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

整體來說，課時(shí)的分配和安排較合理，為了順利開展創(chuàng)新性試驗(yàn)環(huán)節(jié)，實(shí)施過程中需特別注意以下幾方面。第一，指導(dǎo)老師對(duì)試驗(yàn)方案要嚴(yán)格把關(guān)和充分指導(dǎo)。由于阿司匹林是一個(gè)經(jīng)典老藥，合成路線已非常成熟，相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道很多，故可能存在照搬文獻(xiàn)思路的現(xiàn)象。為了引導(dǎo)學(xué)生做出具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)方案，指導(dǎo)老師需與每組同學(xué)一一討論。如關(guān)于水楊酸和醋酸酐的反應(yīng)條件，文獻(xiàn)報(bào)道有水浴加熱、超聲輔助及微波反應(yīng)等手段[6－11]，一般鼓勵(lì)學(xué)生用后兩種試驗(yàn)手段。這樣既可讓學(xué)生主動(dòng)嘗試課堂外的新技術(shù)，也可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)藥物合成技術(shù)的興趣。又如反應(yīng)的催化劑。阿司匹林的合成一般是在酸性或堿性催化劑作用下進(jìn)行，在引導(dǎo)學(xué)生分析文獻(xiàn)中的催化劑原理和分類時(shí)，啟發(fā)他們聯(lián)想類似、可行的新型催化劑，并思考該催化劑是否具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)(如環(huán)境友好或價(jià)廉易得等)。與指導(dǎo)老師充分討論方案及細(xì)節(jié)后，學(xué)生們普遍對(duì)自己設(shè)計(jì)的方案有了深刻的認(rèn)識(shí)，這對(duì)于他們后面獨(dú)立完成試驗(yàn)及解決試驗(yàn)過程中遇到的問題都非常有幫助。第二，在試驗(yàn)過程中及時(shí)給予學(xué)生幫助，引導(dǎo)其解決遇到的問題。雖然試驗(yàn)方案在設(shè)計(jì)上已基本合理可行，但方案并未進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，學(xué)生們的動(dòng)手能力也參差不齊，試驗(yàn)過程中仍會(huì)碰到意想不到的情況。如曾有學(xué)生做超聲輔助反應(yīng)時(shí)按既定條件操作，結(jié)果反應(yīng)物沒有完全反應(yīng)完。指導(dǎo)老師發(fā)現(xiàn)后及時(shí)指出問題，并協(xié)助調(diào)整條件處理。另外，也曾有同學(xué)發(fā)現(xiàn)碘催化后用活性炭初次脫色時(shí)效果不好，經(jīng)討論，該同學(xué)提出增加脫色次數(shù)及溫度不能太高(避免阿司匹林水解)的方案。方案本身雖簡單，但為學(xué)生經(jīng)過獨(dú)立思考，且考慮到產(chǎn)物的不穩(wěn)定性后提出，其試驗(yàn)思維也得到了相應(yīng)鍛煉。在試驗(yàn)過程中，指導(dǎo)老師還需指出及幫助學(xué)生及時(shí)改正不規(guī)范的操作。第三，試驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，讓學(xué)生討論試驗(yàn)結(jié)果，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)自己方案的優(yōu)缺點(diǎn)。從以往的情況來看，絕大部分學(xué)生都能得到產(chǎn)物，但其質(zhì)量各不相同。有的產(chǎn)物晶形很好，純度也高，熔點(diǎn)范圍與文獻(xiàn)報(bào)道相吻合。也有的產(chǎn)物晶形不好，雜質(zhì)多，產(chǎn)率低。由于每個(gè)同學(xué)的合成路線和條件不盡相同，因此在點(diǎn)評(píng)和總結(jié)環(huán)節(jié)將各組的結(jié)果匯總，讓學(xué)生總結(jié)規(guī)律，并討論結(jié)果好與不好的原因。從而使學(xué)生對(duì)自己獨(dú)立設(shè)計(jì)和親手合成的試驗(yàn)理解更深刻，同時(shí)也鍛煉了他們分析問題及解決問題的能力。第四，在整個(gè)教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)。藥物化學(xué)試驗(yàn)中常用到劇毒、腐蝕性試劑，危害人體健康。在討論設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)提醒他們某些試劑的毒害性，嚴(yán)格監(jiān)督在試驗(yàn)過程中規(guī)范使用。

3教學(xué)效果

設(shè)計(jì)性試驗(yàn)環(huán)節(jié)自由度大，學(xué)生興趣高，參與積極，且均能在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，教學(xué)效果顯著，主要體現(xiàn)在以下幾方面。第一，學(xué)生在藥物化學(xué)方面的科研思維得到了鍛煉。通過查閱文獻(xiàn)、分析文獻(xiàn)、動(dòng)手合成驗(yàn)證和討論分析問題等環(huán)節(jié)，學(xué)生的分析問題、解決問題、溝通等能力均有較大提高。在查閱文獻(xiàn)過程中，學(xué)生進(jìn)一步熟悉了藥物化學(xué)的科研領(lǐng)域，對(duì)其日后的科研生涯有較大幫助，也有利于其確立畢業(yè)論文主題。第二，學(xué)生的藥物化學(xué)理論水平和試驗(yàn)技能得以提升，提高了對(duì)藥物化學(xué)試驗(yàn)的興趣。通過親手設(shè)計(jì)、獨(dú)立完成試驗(yàn)，大部分學(xué)生對(duì)藥物化學(xué)的基本理論有了更深刻的認(rèn)識(shí)，創(chuàng)新性思維及靈活應(yīng)用知識(shí)的能力得到了提升。討論在教學(xué)過程中起著非常重要的作用。從在設(shè)計(jì)方案時(shí)與指導(dǎo)老師交流，到試驗(yàn)過程中與同組同學(xué)交流，以及試驗(yàn)結(jié)束后全班同學(xué)大討論，學(xué)生表現(xiàn)非常積極，能及時(shí)提出疑惑，理論水平和試驗(yàn)技能在交流中得到鍛煉與提升。同時(shí)，在討論過程中，學(xué)生的自學(xué)能力也得到提升，對(duì)這門課的興趣也大大提高。第三，實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍得到鍛煉，教學(xué)能力得到提高。為了實(shí)現(xiàn)理想的教學(xué)目的，試驗(yàn)指導(dǎo)老師需要具備全面的專業(yè)知識(shí)及付出大量的精力，不僅要非常熟悉每組同學(xué)的路線，還要隨時(shí)解決學(xué)生試驗(yàn)過程中的問題。經(jīng)過指導(dǎo)學(xué)生的設(shè)計(jì)性試驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師的教學(xué)能力與應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力均得以提高，在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散性思維、發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新力方面也積累了經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)性教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師慢慢掌握了“學(xué)生為主，教師為輔”的工作方式，越來越受學(xué)生歡迎，也取得了良好的教學(xué)效果。

4小結(jié)

“粵港澳大灣區(qū)”的發(fā)展對(duì)人才的要求越來越高，如何培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型的高素質(zhì)藥學(xué)人才是教學(xué)過程中需要解決的重要問題。總之，在藥物化學(xué)試驗(yàn)中開展設(shè)計(jì)性教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維及靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，是培養(yǎng)符合社會(huì)需求人才的重要手段[12－14]。目前，設(shè)計(jì)性試驗(yàn)在創(chuàng)新性訓(xùn)練方面還有待加強(qiáng)。隨著我校藥學(xué)專業(yè)生源素質(zhì)的逐步提高，以及我校藥物化學(xué)師資隊(duì)伍的不斷壯大，計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容也逐漸走進(jìn)本科生的教學(xué)中。未來希望在設(shè)計(jì)性教學(xué)環(huán)節(jié)中增加學(xué)時(shí)，改良考核方式[1]，并引入計(jì)算機(jī)輔助手段，指導(dǎo)學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)與合成新型化合物，更好地培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和應(yīng)用知識(shí)的能力。

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作者：李艷萍 梁偉光 吳劍峰 王瑞彬 聶鑫 單位： 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)院 廣東順德工業(yè)設(shè)計(jì)研究院