药学专业药物化学实践教学的开展

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摘要:目的探讨药学专业药物化学实践教学中如何正确、高效开展设计性试验。方法总结佛山科学技术学院口腔医学院•医药工程学院相关教学模式、实施经验及教学效果，提出改革建议。结果设计性试验的开展在药物化学实践教学中取得显著教学效果。结论在药物化学试验中开展设计性教学，能培养药学专业学生的创新性思维及灵活运用知识的能力，实施过程中需要教师和学生相互配合，学生是主体，教师起引导作用。未来需增加该教学方式的学时及继续深化创新性内容，以培养出更多的高水平应用型药学人才。

关键词:药物化学;实践教学;设计性试验;教学效果

1设计思路与方案

一般来说，药物化学实践教学以验证性内容为主，围绕经典药物的经典路线对学生进行基础操作技能训练，内容包括蒸馏、回流、尾气吸收、抽滤、pH调节、重结晶、薄层分析、柱层析、脱色、红外光谱、紫外光谱、熔点测定等[1]。学生学习的目的是能对药物化学试验有较深刻的认识，并能掌握常规药物化学试验所需技术。验证性实践教学虽在培养学生试验技能方面有重要作用，但在培养学生创新性思维方面却有不足。故在药物化学实践教学环节中引入创新性训练非常必要，也越来越被重视[4－5]。基于学生的情况及实验室的条件，设计了《阿司匹林合成路线的设计、合成与表征》的实践教学环节，学生每2人1组，分别完成以下项目:1)查阅一定量文献后，与试验指导老师讨论并确定本组的试验方案(所提方案需有创新点和特色);2)自行准备试验所需仪器和试剂，独立完成试验，指导老师对试验过程评分和适当指导;3)对所得产品进行鉴别，并进行纯度和熔点测定，以评价试验结果;4)提交试验报告，并对结果进行分析。最后由指导老师综合试验过程及试验报告，对每组学生进行评分，并点评。试验共设10学时(占全部试验学时数的26．32%)，其中2学时用于学生讨论与确定试验方案，7学时用于开展试验，1学时用于点评。整体来说，课时的分配和安排较合理。且由于设计性试验环节的自由度大，学生们在参与过程中非常积极。以上环节设计的主要目的是培养学生设计合成路线的创新性思维与能力，应用已有知识和技能独立完成试验及应对试验突发情况的能力，以及对试验结果进行合理分析的能力。

2经验总结

整体来说，课时的分配和安排较合理，为了顺利开展创新性试验环节，实施过程中需特别注意以下几方面。第一，指导老师对试验方案要严格把关和充分指导。由于阿司匹林是一个经典老药，合成路线已非常成熟，相关文献报道很多，故可能存在照搬文献思路的现象。为了引导学生做出具有创新性的设计方案，指导老师需与每组同学一一讨论。如关于水杨酸和醋酸酐的反应条件，文献报道有水浴加热、超声辅助及微波反应等手段[6－11]，一般鼓励学生用后两种试验手段。这样既可让学生主动尝试课堂外的新技术，也可培养学生对药物合成技术的兴趣。又如反应的催化剂。阿司匹林的合成一般是在酸性或碱性催化剂作用下进行，在引导学生分析文献中的催化剂原理和分类时，启发他们联想类似、可行的新型催化剂，并思考该催化剂是否具有独特的优势(如环境友好或价廉易得等)。与指导老师充分讨论方案及细节后，学生们普遍对自己设计的方案有了深刻的认识，这对于他们后面独立完成试验及解决试验过程中遇到的问题都非常有帮助。第二，在试验过程中及时给予学生帮助，引导其解决遇到的问题。虽然试验方案在设计上已基本合理可行，但方案并未进行预试验，学生们的动手能力也参差不齐，试验过程中仍会碰到意想不到的情况。如曾有学生做超声辅助反应时按既定条件操作，结果反应物没有完全反应完。指导老师发现后及时指出问题，并协助调整条件处理。另外，也曾有同学发现碘催化后用活性炭初次脱色时效果不好，经讨论，该同学提出增加脱色次数及温度不能太高(避免阿司匹林水解)的方案。方案本身虽简单，但为学生经过独立思考，且考虑到产物的不稳定性后提出，其试验思维也得到了相应锻炼。在试验过程中，指导老师还需指出及帮助学生及时改正不规范的操作。第三，试验结束后及时点评和总结，让学生讨论试验结果，通过对比发现自己方案的优缺点。从以往的情况来看，绝大部分学生都能得到产物，但其质量各不相同。有的产物晶形很好，纯度也高，熔点范围与文献报道相吻合。也有的产物晶形不好，杂质多，产率低。由于每个同学的合成路线和条件不尽相同，因此在点评和总结环节将各组的结果汇总，让学生总结规律，并讨论结果好与不好的原因。从而使学生对自己独立设计和亲手合成的试验理解更深刻，同时也锻炼了他们分析问题及解决问题的能力。第四，在整个教学过程中注重培养学生的安全意识。药物化学试验中常用到剧毒、腐蚀性试剂，危害人体健康。在讨论设计方案时应提醒他们某些试剂的毒害性，严格监督在试验过程中规范使用。

3教学效果

设计性试验环节自由度大，学生兴趣高，参与积极，且均能在预定时间内完成任务，教学效果显著，主要体现在以下几方面。第一，学生在药物化学方面的科研思维得到了锻炼。通过查阅文献、分析文献、动手合成验证和讨论分析问题等环节，学生的分析问题、解决问题、沟通等能力均有较大提高。在查阅文献过程中，学生进一步熟悉了药物化学的科研领域，对其日后的科研生涯有较大帮助，也有利于其确立毕业论文主题。第二，学生的药物化学理论水平和试验技能得以提升，提高了对药物化学试验的兴趣。通过亲手设计、独立完成试验，大部分学生对药物化学的基本理论有了更深刻的认识，创新性思维及灵活应用知识的能力得到了提升。讨论在教学过程中起着非常重要的作用。从在设计方案时与指导老师交流，到试验过程中与同组同学交流，以及试验结束后全班同学大讨论，学生表现非常积极，能及时提出疑惑，理论水平和试验技能在交流中得到锻炼与提升。同时，在讨论过程中，学生的自学能力也得到提升，对这门课的兴趣也大大提高。第三，实践教学师资队伍得到锻炼，教学能力得到提高。为了实现理想的教学目的，试验指导老师需要具备全面的专业知识及付出大量的精力，不仅要非常熟悉每组同学的路线，还要随时解决学生试验过程中的问题。经过指导学生的设计性试验环节，教师的教学能力与应对突发情况的能力均得以提高，在引导学生发散性思维、发挥学生创新力方面也积累了经验。在设计性教学环节中，教师慢慢掌握了“学生为主，教师为辅”的工作方式，越来越受学生欢迎，也取得了良好的教学效果。

4小结

“粤港澳大湾区”的发展对人才的要求越来越高，如何培养创新型、应用型的高素质药学人才是教学过程中需要解决的重要问题。总之，在药物化学试验中开展设计性教学能培养学生的创新性思维及灵活运用知识的能力，是培养符合社会需求人才的重要手段[12－14]。目前，设计性试验在创新性训练方面还有待加强。随着我校药学专业生源素质的逐步提高，以及我校药物化学师资队伍的不断壮大，计算机辅助药物设计的相关内容也逐渐走进本科生的教学中。未来希望在设计性教学环节中增加学时，改良考核方式[1]，并引入计算机辅助手段，指导学生尝试设计与合成新型化合物，更好地培养其创新能力和应用知识的能力。

参考文献:

[1]侯桂革，王春华，丛蔚，等．药物化学实验教学存在的问题与解决方案探索[J]．基础医学教育，2017，19(6):443－445．

[2]刘滔，董晓武，胡永洲．药学专业药物化学实践教学的改革探讨[J]．中国高等医学教育，2010(9):49－50．

[3]梁颖，霍强，吴成柱，等．药物化学教学与创新型人才培养的探讨[J]．基础医学教育，2015，17(12):1051－1053．

[4]尹红梅，李成容，汪宏，等．药学专业实践教学模式的改革与实践[J]．实验技术与管理，2014，31(5):183－186．

作者：李艳萍 梁伟光 吴剑峰 王瑞彬 聂鑫 单位： 佛山科学技术学院口腔医学院 广东顺德工业设计研究院