姚金忠

(嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江 嘉興 314001)

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教學(xué)園地

藥物合成反應(yīng)課程教學(xué)改革與實(shí)踐*

姚金忠

(嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江 嘉興 314001)

藥物合成反應(yīng)是制藥工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，為后續(xù)專業(yè)課程提供必要基礎(chǔ)。通過目前我校該課程的教學(xué)現(xiàn)狀和問題，結(jié)合地方特點(diǎn)，從多年的教學(xué)實(shí)際出發(fā)，探討制藥工程專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)的方法，從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)校企聯(lián)動(dòng)以及考核體系等多個(gè)方面進(jìn)行了改革與實(shí)踐，取得了良好的效果。為相關(guān)地方院校該課程的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)提供借鑒與參考。

藥物合成反應(yīng)；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐

《藥物合成反應(yīng)》以有機(jī)化學(xué)作為基礎(chǔ)，進(jìn)一步深入研究藥物及其中間體制備中重要的有機(jī)合成反應(yīng)和合成設(shè)計(jì)原理。它以藥物分子式作為研究對(duì)象，在藥物分子骨架構(gòu)建與各基團(tuán)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上，以合成路線的整體設(shè)計(jì)原理、方法等為起點(diǎn)，探討反應(yīng)條件、反應(yīng)機(jī)理、影響因素以及應(yīng)用特點(diǎn)[1]。作為一所應(yīng)用型地方院校，如何讓學(xué)生學(xué)好知識(shí)，用好知識(shí)，是首先要解決的問題。因此，需要結(jié)合課程本身的特點(diǎn)，讓學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維能力?，F(xiàn)結(jié)合自己的工作體會(huì)對(duì)《藥物合成反應(yīng)》課程教學(xué)研究和實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)。以期為相關(guān)地方院校該課程的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)提供借鑒與參考。

1 課程的教學(xué)現(xiàn)狀和問題

作為制藥工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，《藥物合成反應(yīng)》一直被學(xué)生反映學(xué)習(xí)起來很困難，這主要是由于以下幾個(gè)原因造成的：

(1)內(nèi)容多而且雜。該課程目前參考教材為聞韌主編的《藥物合成反應(yīng)》，教材共分八章，內(nèi)容包括鹵化、烴化、?；?、縮合、重排、氧化、還原等常見的重要單元反應(yīng)和藥物合成設(shè)計(jì)原理[2]。這些知識(shí)和《有機(jī)化學(xué)》很多都是相通的，但是要更加深入并且更加偏向于應(yīng)用。對(duì)于地方院校，特別是偏工科的專業(yè)來說，學(xué)生學(xué)習(xí)《有機(jī)化學(xué)》的時(shí)候很多的知識(shí)點(diǎn)都是淺嘗輒止，基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，所以要在有限的時(shí)間內(nèi)將《藥物合成反應(yīng)》這門課學(xué)好，對(duì)學(xué)生是很大的挑戰(zhàn)；(2)知識(shí)點(diǎn)抽象，學(xué)生理解困難。本課程內(nèi)容比較復(fù)雜，各類型的反應(yīng)(特別是各種人名反應(yīng))極易混淆，內(nèi)容相對(duì)抽象、枯燥、乏味。比如重排反應(yīng)這章，比較重要的重排反應(yīng)就有Pinacol重排、Favorskii重排、Beckmann重排、Hofmann重排和Claisen重排，這些重排都各有其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。(3)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容沒有新意。作為和藥物合成反應(yīng)配套的實(shí)驗(yàn)課程，藥物合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)有些和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的類似，學(xué)生覺得是在重復(fù)做以前的實(shí)驗(yàn)，沒有興趣。

2 課程教學(xué)改革與實(shí)踐

針對(duì)本專業(yè)藥物合成反應(yīng)課程教學(xué)的現(xiàn)狀以及問題，我們?cè)诮虒W(xué)活動(dòng)中采取了一些改革措施并進(jìn)行實(shí)踐。

2.1 完善理論教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力

理論教學(xué)是一切教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)。藥物合成反應(yīng)是我校制藥工程專業(yè)的基礎(chǔ)課。因此，需要對(duì)理論教學(xué)的方式進(jìn)行變革。首先，要對(duì)教學(xué)內(nèi)容有一定取舍?；A(chǔ)有機(jī)化學(xué)已經(jīng)講述過的內(nèi)容，可以進(jìn)行簡單的復(fù)習(xí)，重點(diǎn)講授難點(diǎn)，比如反應(yīng)機(jī)理及其應(yīng)用在實(shí)際藥物合成中應(yīng)用，加深學(xué)生對(duì)該反應(yīng)的理解。其次，采用多媒體教學(xué)和板書相結(jié)合的方法。教學(xué)相關(guān)的圖片等可以在短時(shí)間內(nèi)傳遞大量信息，能直觀形象地將化合物結(jié)構(gòu)展示出來，還可以把化學(xué)鍵的變化用不同的顏色或特殊標(biāo)記標(biāo)示，方便記憶[3]。再次，在教學(xué)中采用問題式教學(xué)方法，多引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生，讓學(xué)生自己上臺(tái)講解，增加互動(dòng)，提高學(xué)習(xí)效率。

另外，結(jié)合最新的社會(huì)熱點(diǎn)來講解，加深學(xué)生印象。2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了我國科學(xué)家屠呦呦，這是我國在自然科學(xué)領(lǐng)域第一次獲得諾貝爾獎(jiǎng)。青蒿素的發(fā)現(xiàn)、提純以及合成均與制藥工程專業(yè)息息相關(guān)，通過青蒿素結(jié)構(gòu)中特殊的過氧橋鍵可以引出過氧化物，以及自由基反應(yīng)的機(jī)理[4]。

2.2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上盡量減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的數(shù)目，多開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐證明，學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的興趣普遍較高。例如，可以進(jìn)行一些簡單的藥物的多步合成——苯佐卡因(對(duì)氨基苯甲酸乙酯)可以通過甲苯的氧化、酯化以及還原三步合成，分別對(duì)應(yīng)理論課中的氧化反應(yīng)、烴化反應(yīng)和還原反應(yīng)，通過反應(yīng)條件的設(shè)計(jì)以及優(yōu)化來進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過自己合成的產(chǎn)物來制備藥物，即提高其學(xué)習(xí)興趣，又使其對(duì)各種反應(yīng)類型有直觀認(rèn)識(shí)[5]。

實(shí)驗(yàn)完成后，我們還可根據(jù)學(xué)生的興趣和愛好，鼓勵(lì)有能力有興趣的學(xué)生部分地參與到實(shí)驗(yàn)室的科研工作中來?，F(xiàn)在很多學(xué)校都有本科生科研技能學(xué)生計(jì)劃(SRTP，Student Research Training Program)，讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。通過發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，獨(dú)立完成課題，讓學(xué)生探索新的知識(shí)領(lǐng)域，從而體驗(yàn)到研究性學(xué)習(xí)的樂趣。

2.3 查閱最新文獻(xiàn)，跟上時(shí)代前沿

現(xiàn)在科學(xué)的發(fā)展非常迅猛，每年都有幾十萬種新的化合物產(chǎn)生，新的藥物也不斷涌現(xiàn)，這就需要教師對(duì)最新的有機(jī)和制藥方面的大量文獻(xiàn)加以概括、提煉和演繹。設(shè)想主講教師若僅僅停留在照本宣科，用幾十年前的的知識(shí)去解決當(dāng)今的問題，學(xué)生不可能有興趣。學(xué)科前沿知識(shí)的加入既可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又為后續(xù)課程如藥物分析、藥物化學(xué)等打下良好基礎(chǔ)[5]。

例如，2015年吉利德的抗丙肝明星藥物哈維尼(Harvoni)橫空出世，上市第一年銷售額高達(dá)110億美元，它幾乎是完美的顛覆性抗丙肝療法，甚至有人樂觀地估計(jì)數(shù)年后丙肝會(huì)從地球上消失。通過介紹這些最新藥物的結(jié)構(gòu)以及合成方法，可以讓學(xué)生更加直觀地了解藥物合成反應(yīng)的過程以及作用。

2.4 校區(qū)聯(lián)動(dòng)，拓寬知識(shí)面

制藥工程專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，為了讓學(xué)生對(duì)藥物合成反應(yīng)有更加深入、直觀的了解，在教學(xué)之余可以與制藥企業(yè)合作[6]。浙江省制藥企業(yè)有很多，因此我校在校企結(jié)合方面有先天的優(yōu)勢。我們與浙江宏冠生物醫(yī)藥、嘉興博美生物醫(yī)藥等當(dāng)?shù)貎?yōu)秀制藥企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)建立聯(lián)系，聘請(qǐng)有豐富生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)研發(fā)人員給學(xué)生講課，有計(jì)劃、有組織地開展第二課堂，開展生產(chǎn)實(shí)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生熟悉藥物合成反應(yīng)在制藥領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。

2.5 改變考核方式，進(jìn)行多樣化的考核

現(xiàn)在高校的課程考核以期末考試為主，學(xué)生一般習(xí)慣于在考試前一周突擊復(fù)習(xí)，通過強(qiáng)記教材和試題來達(dá)到提高分?jǐn)?shù)的目的，很多的學(xué)生養(yǎng)成了只要及格就可以的思想。因此，需要改變考核方式，進(jìn)行多樣化的考核，以期調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)的積極性，在平時(shí)就掌握知識(shí)要點(diǎn)。首先，要將平時(shí)成績(占比30%)進(jìn)行量化，分成考勤、作業(yè)、討論以及提問四個(gè)部分。提問并不局限于一章、一節(jié)的內(nèi)容，而是注重整個(gè)知識(shí)的銜接，讓學(xué)生能夠融會(huì)貫通。例如，苯巴比妥的合成中1,3-二羰基化合物的合成涉及到縮合反應(yīng)，該化合物中間碳原子上氫容易在堿作用下與鹵代烷反應(yīng)，進(jìn)一步得到產(chǎn)物，也涉及到前面學(xué)到的烴化反應(yīng)。學(xué)生講課占比20%，老師選擇一些常見藥物，讓學(xué)生分成幾個(gè)小組，每個(gè)小組選擇一個(gè)藥物查閱文獻(xiàn)，制作多媒體課件并進(jìn)行講解，限時(shí)十分鐘，包括藥物的背景，可能的合成方法，并對(duì)各種合成方法的優(yōu)劣進(jìn)行比較。期末考試占比50%，采取閉卷考試的形式考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況。

3 討 論

對(duì)理論課和實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容調(diào)整，需要結(jié)合本校的培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱。作為任課教師，既要把握藥物合成反應(yīng)發(fā)展的趨勢，又要提高授課方式的趣味性和靈活性。藥物合成反應(yīng)中各種重要反應(yīng)，要對(duì)機(jī)理進(jìn)行板書，并結(jié)合具體應(yīng)用的例子解釋，也可以讓學(xué)生走上講臺(tái)自己進(jìn)行推導(dǎo)，讓學(xué)生有更加深刻的認(rèn)識(shí)。通過企業(yè)研發(fā)人員的講解，讓學(xué)生有更加直觀地認(rèn)識(shí)。另外，讓學(xué)生自己講多媒體課件，可以讓他們自己查閱文獻(xiàn)，并結(jié)合課本中的知識(shí)自己分析總結(jié)。當(dāng)然，期末考試也是必不可少的環(huán)節(jié)，可以給學(xué)生額外的壓力，讓他們重視基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

4 結(jié) 語

實(shí)踐證明，對(duì)藥物合成反應(yīng)課程的理論和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革，通過優(yōu)化理論教學(xué)，增加前沿知識(shí)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。社會(huì)在不斷發(fā)展，企業(yè)對(duì)人才的需求也在一直變化，作為教師，從多種角度進(jìn)行教改以適應(yīng)社會(huì)是義不容辭的責(zé)任與義務(wù)。

[1] 李敬芬.《藥物合成反應(yīng)》課程教學(xué)內(nèi)容的改革討論與探討[J].湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2011(3):29-31.

[2] 王美怡.民族院?！端幬锖铣煞磻?yīng)》教學(xué)方法探討[J].廣州化工,2013,41(17):219-221.

[3] 孫俊梅.多媒體技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與探討[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào):教育科學(xué)版,2008,22(3):91-92.

[4] 趙鵬.中藥制藥專業(yè)《藥物合成反應(yīng)》教學(xué)方法探討[J].寧夏師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué),2008,29(3):99-100.

[5] 李元祥,劉益林,林紅衛(wèi).地方高校制藥工程專業(yè)《藥物合成反應(yīng)》教學(xué)改革與探索[J].懷化學(xué)院學(xué)報(bào),2015,34(5):83-86.

[6] 劉海彬,潘寧寧.《藥物合成反應(yīng)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐.遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào),2016,18(1):68-70.

Teaching Reform and Practice of Drug Synthetic Reactions Course Teaching*

YAO Jin-zhong

(College of biological, Chemical Sciences and Engineering, Jiaxing University, Zhejiang Jiaxing 314001, China)

The drug synthetic reactions course is an important basic curriculum for students of pharmaceutical engineering specialty, which is severed as necessary foundation for later learning of professional courses. Theory teaching, experiment teaching, school-enterprise collaboration and evaluation system were studied to cultivate students’ innovation ability based on the current situation and problem in the teaching process and local characteristics. The purpose was to provide experience for drug synthetic reactions course of other local universities.

drug synthetic reactions; teaching reform; teaching practice

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21602080)。

姚金忠(1984-)，男，博士，講師，主要從事制藥工程專業(yè)教學(xué)與科研工作。

G642

B

1001-9677(2016)023-0141-02