藥物化學實驗教學改革思考

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藥物化學實驗教學改革思考

摘要:為滿足新世紀我國制藥行業的人才需求,培養大量新藥研發人才成為了各藥學相關院校的迫切任務。藥物化學課程實踐性強,實驗課能夠幫助學生理解理論并能夠培養學生多方面的素質,因此有必要改良實驗課的教學方法。在分析現有教學方法優缺點的基礎上,從改革實驗課課程設計,改良教學手段和考核方法三方面,闡述了提升教學效果,培養綜合型藥學人才的方法,為培養創新型和應用型藥學人才奠定了良好的基礎。

關鍵詞:藥物化學;實驗教學;教學改革

1將部分實驗內容改為開放性實驗

如苯佐卡因的合成實驗中最后一步涉及到硝基的還原,而硝基還原的途徑是很多的。學生在有機化學課上已經學習過了硝基還原的方法,之前的實驗課程中已經掌握了基本的操作方法和實驗流程,這時開展開放性實驗能夠使學生將所學知識融會貫通并靈活應用,提高學生分析問題的能力,并使學生具備初步的科研能力。具體方案如下:首先在課前一周通過網絡向學生布置任務:查閱文獻,尋找實驗最后一步還原硝基的所有途徑,并思考以下問題:每個途徑所用試劑儀器是否可得,成本如何?反應條件是什么?所用試劑毒性大嗎,揮發性強嗎?反應是否會影響原料分子上的其他基團?在課上,請同學回答上述問題,每組分析一個途徑,之后加以講評。比如:催化氫化還原反應條件溫和,所需試劑便宜易得,對原料分子上其他集團沒有影響,但是需要用到氫氣瓶或者氫氣發生器,有一定危險性,所以本次實驗不予采用。逐個分析可能的途徑后,選出兩種可行的方案:課本上采用的鐵酸還原,以及硼氫化鈉還原。將全班學生分為兩部分,一半的組采用鐵酸還原法,另一半采用硼氫化鈉還原。實驗過程中,提醒學生規范操作,及時記錄實驗現象和數據。實驗結束后,統計各組收率數據并要求學生在實驗報告中分析:哪組的收率明顯偏離平均值,原因是什么?兩種方法哪種的收率相對較高?哪種操作簡便?哪種方法更好?上述過程能夠加深學生對理論知識和實驗原理的理解和掌握,培養學生獨立思考的精神和表達能力,有助于學生形成嚴謹的科研作風和初步的科研能力。

2強化學生主體地位,提高學生主觀能動性

為了提高學生對藥物化學實驗課的興趣,提高學生的主觀能動性和參與度,我們希望在課堂上不是再由教師單向灌輸知識,而是讓學生成為課堂的主體。以苯佐卡因的合成實驗為例,首先,在課前通過微信群和公眾號的方式,向學生提前布置實驗內容,給出三條常用合成路線,要求學生查閱文獻,了解各個路線的反應條件,所需試劑,并比較三種路線的優劣。在課上,進行集體討論,引導學生獨立思考,選出最合適的反應路線。通過多媒體視頻播放的方式,向學生介紹其它路線中用到的氫化催化反應,氫氣和鈀碳催化劑的使用注意事項,拓寬學生的知識面,并引導學生根據現有實驗條件和安全性來選擇合適的路線。教師在討論過程中應注意激發學生的積極性和創造性,使學生主動的投入到實驗過程中。實驗過程中,教師應督促每個實驗小組分工合作,使學生共同協作,合力解決實驗中遇到的難題,培養學生的團隊精神。實驗結束后,對實驗結果進行匯總和分析,同時與學生課前的問題進行印證。其次,對學有余力的同學,鼓勵他們參與本學院藥物化學方向的創新創業訓練計劃項目,即由相關教師指導學生利用業余時間進行藥物化學相關課題的研究。通過相關活動,既可以接受教師專業的指導,學習到前沿的科研思路,有能培養良好的實驗操作習慣,增強動手能力。最后,要加強與學生的溝通,通過課后交流,郵件,微信等方式,了解學生的思想動態,興趣愛好,以及對課上內容的掌握程度,對課程的期望等,鼓勵學生對教學提出建議。教師根據學生的建議調整教學思路,增強學生的參與感,提升學生的主觀能動性,真正實現課程以學生為主體的目標。

3改良考核方法,引導學生提升自身綜合素質

目前的藥物化學實驗課考核包括實驗結果,實驗報告部分,并不能全面地反映學生的綜合能力和學習效果。為了引導學生多思考,多動手,藥物化學實驗考核應該改為包括課前預習,平時操作,實驗報告,以及安全教育綜述和反應設計報告組成。其中,課前預習是實驗課的重要部分,要求學生回顧本次實驗設計的理論知識,查閱網絡了解實驗所用藥品的理化性質和注意事項,對實驗流程有整體印象;平時操作部分是考察學生對操作細節的把握,比如抽濾時濾紙是否完全貼住布氏漏斗,搭反應裝置的順序和手法等,注重這方面的考察有助于培養學生保持耐心,注意細節的品質,對他們今后的科研工作很有好處;實驗報告側重討論部分的考察,引導學生多分析實驗現象并從實驗結果中找出自己的問題,勤于思考;安全教育是實驗課的重中之重,每屆學生的第一次藥物化學實驗課的內容都是實驗是安全教育,要求學生課后寫一個短篇的綜述,有助于學生加深印象;學期末,在學生完成所有課程后,分派給每個學生一步合成反應,要求學生聯系之前學過的理論知識,查閱相關資料,找到多條路徑并分別分析其優缺點,從中選出最合適的一條并闡述大概的操作流程和注意事項,通過這個過程,能夠充分地鍛煉學生分析問題,解決問題的能力。因此,我們擬將實驗課考核分為五個部分,其中課前預習20%,實驗報告30%,平時操作10%,安全教育綜述10%,反應設計報告30%。通過考核方式的改變,希望能規范實驗過程,提高學生的綜合素質。隨著我國人口老齡化問題的日漸加重,人民群眾對健康生活的要求越來越高,這就對我國的醫藥產業提出了更高的要求[7-9]。培養基本理論扎實,具備實踐能力和創新能力的藥學專業人才是越來越急迫的任務。藥物化學是藥學領域的核心學科之一,而實驗課是藥物化學課程的重要組成部分,我們根據自己的教學經驗,對藥物化學實驗的教學方法提出了上述建議,希望能推動藥物化學實驗教學的發展,為祖國培養更多的優秀藥學人才。

參考文獻

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作者:付迎波 單位:東北大學生命科學與健康學院

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