《藥物化學》設(shè)計性實驗的教學研究

李紅霞 劉瑞江 湯 建 于小鳳

江蘇大學藥學院，江蘇 鎮(zhèn)江212013

根據(jù)藥物化學課程的特點和存在的問題，從強化學生的基本操作和技能，重視基本能力的訓練，開設(shè)設(shè)計性多步藥物合成實驗——苯佐卡因的合成及表征，既激發(fā)學生的學習興趣又充分調(diào)動學生實驗的積極性和主動性，提高實驗教學質(zhì)量，加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

藥物化學；藥物合成；實驗教學改革

medicinal chemistry; drug synthesis; experimental educational reform

引言

藥物化學實驗是藥物化學教學的重要組成部分，也是藥學專業(yè)一門重要的專業(yè)實驗課，目的是通過實驗掌握典型藥物的合成及純化方法，加深對藥物化學基本理論和基本知識的理解，在提高學生實驗操作技能的同時培養(yǎng)學生在實際工作中獨立分析問題和解決問題的能力[1]。傳統(tǒng)的實驗教學是以驗證性實驗為主[2]，在教師和教材的精心指導安排下進行，實驗教學目的單一化，抑制了學生的思維能力和創(chuàng)新能力。近些年來，很多高校提出了加強實踐性教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)具有“創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)”精神人才的口號。本文針對我院藥學專業(yè)的特點，增開藥物化學設(shè)計性實驗-苯佐卡因的合成及表征。

1 教學內(nèi)容與教學目的

設(shè)計性實驗要求學生根據(jù)實驗?zāi)康?，在理解實驗原理的基礎(chǔ)上，靈活運用已有知識和技能，進行的創(chuàng)造性思維和實驗活動。學生通過查閱文獻、查閱教材等手段自主設(shè)計實驗方案，選擇實驗儀器，安排實驗步驟，進行數(shù)據(jù)處理以及分析實驗現(xiàn)象[3]。通常是結(jié)合平時在教學中通過演示實驗和分組實驗所掌握的實驗方法、實驗原理以及所熟悉的實驗儀器，設(shè)計出新的實驗和測量方法，觀察、分析實驗現(xiàn)象、處理實驗數(shù)據(jù)等。綜合考查學生實驗?zāi)芰?，分析、解決問題的能力，創(chuàng)新意識與實踐能力的舞臺。目的在于充分調(diào)動學生學習的積極性，從而達到培養(yǎng)學生查閱文獻、設(shè)計實驗的能力。

2 實施方案

2.1 實驗前準備

實驗開出的前兩周老師布置課前作業(yè)，提出實驗要求:(1)以對硝基苯甲酸為原料合成對胺基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)，要求學生通過查閱文獻，初步確定實驗方案及具體的實驗步驟，然后根據(jù)實驗內(nèi)容選擇合適的儀器和藥品；(2)實驗報告以小論文的形式上交實驗老師，小論文字數(shù)，書寫格式，書寫內(nèi)容，實驗展望等在實驗任務(wù)書中也有所要求。

學生通過資料的查閱，初步確定自己的實驗方案后將其上交教師批閱，教師歸納總結(jié)學生提出的幾種不同的實驗方案，提前發(fā)現(xiàn)實驗過程中有可能遇到的問題并加以解決，組織學生進行討論，最后確定一套切實可行的方案:酯化、還原得到苯佐卡因。學生根據(jù)文獻資料一起討論在實驗過程中可能會遇到的問題:(1)酯化試劑的選擇。(2)每一步產(chǎn)物的后處理問題，特別是重結(jié)晶溶劑的選擇。(3)薄層層析中展開劑及其配比的選擇等對實驗項目進一步優(yōu)化。

選題是整個實驗的關(guān)鍵，實驗項目要兼顧學生的知識量，綜合考慮學院實驗室條件和本科藥學專業(yè)學生實驗的特點，要簡便可行、覆蓋的知識面廣且不存在危險性。在實驗內(nèi)容上除了鞏固和驗證所學過的理論知識及基本操作外，還要在學習了藥物化學理論課及有關(guān)基礎(chǔ)理論課的基礎(chǔ)上加強學生在分析問題、解決問題的創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)。比如這次實驗包括酯化和還原兩個最基礎(chǔ)的化學反應(yīng)原理，這些原理在以前的實驗中都分別出現(xiàn)過，現(xiàn)在只是將其串聯(lián)在一起，成為一個連續(xù)性的實驗項目。

2.2 實驗階段

實驗操作具有代表性，既包含了前面的基礎(chǔ)操作(回流，蒸餾，液液萃取，減壓過濾，重結(jié)晶，活性炭脫色等)，又在原有的基礎(chǔ)上加強，增加一些必需的但以前單元操作中又沒訓練過的操作。比如:熔點測試，薄層層析，紅外光譜分析等，進一步豐富學生的知識，增強學生的各項能力。

部分學生實驗操作基本技能不扎實，表現(xiàn)在實驗過程中操作不夠規(guī)范，隨意性較大；學生對實驗理論和操作方法理解不深，實驗中表現(xiàn)出動手能力差、缺乏解決問題的能力。因此，對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象不主動去思考，以致遇到問題時就不知該如何處理，從而起不到實驗教學應(yīng)有的效果。所以在實驗過程中我們要求1組2名同學進行實驗，調(diào)動起學生學習的主動性、積極性，逐步提高學生的創(chuàng)新能力，同時對實驗及時進行總結(jié)、深化。

驗證性實驗教學中都是老師講解，學生被動應(yīng)付，習慣按照實驗指導書上的步驟邊看邊操作，不注重實驗過程，只注重最終結(jié)果。在設(shè)計性實驗中，學生必須自己安排好每一步實驗，這樣使學生做到心中有數(shù)，既充分調(diào)動學生實驗的積極性與主動性又通過大量資料的查詢豐富了學生的相關(guān)實驗知識，為學生以后的各項學習打下良好的基礎(chǔ)。

2.3 總結(jié)與討論

學生完成實驗后，整理好實驗數(shù)據(jù)以小論文的形式上交，小論文內(nèi)容必須包含:摘要、引言、材料與方法、結(jié)果與討論、總結(jié)與展望、參考文獻、致謝等。通過小論文的撰寫不僅提高了學生的綜合能力也為今后的畢業(yè)論文撰寫打下了良好的基礎(chǔ)。

學生在小論文的展望部分還提出了建設(shè)性的意見:（1）設(shè)計性實驗的開設(shè)在內(nèi)容上還有待增加新的、貼近科技前沿的內(nèi)容。(2)實驗的原料可以不指定，只指定產(chǎn)物名稱，這樣合成的路線就會更多，學生學到的知識也會更多，有利于拓寬學生的思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。(3) 在酯化反應(yīng)中用濃硫酸作催化劑是傳統(tǒng)的方法，一方面濃硫酸對環(huán)境影響比較大，也腐蝕設(shè)備，另一方面濃硫酸作催化劑產(chǎn)率不是很理想，可以探討像離子液體等這些無污染、催化劑效果好的物質(zhì)來作為催化劑等。這些建議將成為我們以后實驗教學改革的內(nèi)容之一。

3 實施效果

設(shè)計性實驗需要通過查閱現(xiàn)有材料，查閱文獻設(shè)計實驗方案，并且在教師的指導下獨立完成實驗。學生通過設(shè)計性實驗，鞏固了相關(guān)的理論知識，整個實驗過程也使得學生的自主學習知識、獲得知識的能力有所提高。在設(shè)計性實驗中一些先進儀器設(shè)備的應(yīng)用對于實驗教學效果的提高，得到了老師同學的一致認可。

設(shè)計性實驗對任課教師提出了更高的要求，實驗室人員與教師需要對可能出現(xiàn)的實驗狀況作出充分的準備，包括儀器、材料、實驗室安排等方面。尤其在對學生實驗進行設(shè)計的過程中，教師需要付出更多的辛勞，提前發(fā)現(xiàn)學生進行實驗設(shè)計過程中有可能遇到的問題并加以解決。真正做到心中有數(shù)才能對學生進行指導和教學。

4 結(jié)語

設(shè)計性實驗是教師給出實驗題目，提出實驗要求，學生通過查閱教材、查閱文獻等手段自主設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗。本學院通過近幾年的實驗教學改革，學生的動手能力、獨立思考能力都得到很大提高，充分調(diào)動了學生實驗的積極性，發(fā)揮了學生的主動性，提高了實驗教學的質(zhì)量，增強了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，取得了較好的效果，為培養(yǎng)新型人才奠定了良好的基礎(chǔ)。

[1]尤啟冬.藥物化學,第7版[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2011:1.

[2]王議憶,周展來,李衛(wèi)先.半開放式實驗教學對學生自學能力的培養(yǎng)[J].中醫(yī)藥導報，2008，14(5):132-133.

[3]康艷萍.開放式教學法在藥物化學教學中的應(yīng)用[J].時珍國醫(yī)國藥，2009，20(2):403.

Li Hongxia, Liu Ruijiang, Tang Jan, Yu Xiaofeng
School of Pharmacy, Jiangsu University, Zhenjiang,212013, Jiangsu, China

In order to meet the need of high- quality talents training, enhance the students determine the problem, analyze and solve problems, it is suggestive to set up many steps benzocaine drug synthesis experiments according to course characteristics and existing problems, strengthen the basic operations and skills of the students,emphasis on basic skills training. These comprehensive experiments will excite students’learning in terest and in prove their initiative.

G642.423

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.21.132

江蘇大學教學改革與研究項目（2011JGYB065）

李紅霞（1978-），女，講師，博士，主要從事藥物化學的教學和研究工作。