《藥物化學》設計性實驗的教學研究

《藥物化學》設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 鎮江212013

根據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，開設設計性多步藥物合成實驗——苯佐卡因的合成及表征，既激發學生的學習興趣又充分調動學生實驗的積極性和主動性，提高實驗教學質量，加強學生創新能力的培養。

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，也是藥學專業一門重要的專業實驗課，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新能力。近些年來，很多高校提出了加強實踐性教學環節，培養具有“創新、創造、創業”精神人才的口號。本文針對我院藥學專業的特點，增開藥物化學設計性實驗-苯佐卡因的合成及表征。

1 教學內容與教學目的

設計性實驗要求學生根據實驗目的，在理解實驗原理的基礎上，靈活運用已有知識和技能，進行的創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計實驗方案，選擇實驗儀器，安排實驗步驟，進行數據處理以及分析實驗現象[3]。通常是結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，設計出新的實驗和測量方法，觀察、分析實驗現象、處理實驗數據等。綜合考查學生實驗能力，分析、解決問題的能力，創新意識與實踐能力的舞臺。目的在于充分調動學生學習的積極性，從而達到培養學生查閱文獻、設計實驗的能力。

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，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，然后根據實驗內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，書寫格式，書寫內容，實驗展望等在實驗任務書中也有所要求。

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，教師歸納總結學生提出的幾種不同的實驗方案，提前發現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)每一步產物的后處理問題，特別是重結晶溶劑的選擇。(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化。

選題是整個實驗的關鍵，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基礎理論課的基礎上加強學生在分析問題、解決問題的創新能力方面的培養。比如這次實驗包括酯化和還原兩個最基礎的化學反應原理，這些原理在以前的實驗中都分別出現過，現在只是將其串聯在一起，成為一個連續性的實驗項目。

2.2 實驗階段

實驗操作具有代表性，既包含了前面的基礎操作(回流，蒸餾，液液萃取，減壓過濾，重結晶，活性炭脫色等)，又在原有的基礎上加強，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，表現在實驗過程中操作不夠規范，隨意性較大；學生對實驗理論和操作方法理解不深，實驗中表現出動手能力差、缺乏解決問題的能力。因此，對實驗中出現的現象不主動去思考，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，調動起學生學習的主動性、積極性，逐步提高學生的創新能力，同時對實驗及時進行總結、深化。

驗證性實驗教學中都是老師講解，學生被動應付，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，只注重最終結果。在設計性實驗中，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，既充分調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實驗知識，為學生以后的各項學習打下良好的基礎。

2.3 總結與討論

學生完成實驗后，整理好實驗數據以小論文的形式上交，小論文內容必須包含:摘要、引言、材料與方法、結果與討論、總結與展望、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論文撰寫打下了良好的基礎。

學生在小論文的展望部分還提出了建設性的意見:（1）設計性實驗的開設在內容上還有待增加新的、貼近科技前沿的內容。(2)實驗的原料可以不指定，只指定產物名稱，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，培養學生的創新能力。(3) 在酯化反應中用濃硫酸作催化劑是傳統的方法，一方面濃硫酸對環境影響比較大，也腐蝕設備，另一方面濃硫酸作催化劑產率不是很理想，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容之一。

3 實施效果

設計性實驗需要通過查閱現有材料，查閱文獻設計實驗方案，并且在教師的指導下獨立完成實驗。學生通過設計性實驗，鞏固了相關的理論知識，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。在設計性實驗中一些先進儀器設備的應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計的過程中，教師需要付出更多的辛勞，提前發現學生進行實驗設計過程中有可能遇到的問題并加以解決。真正做到心中有數才能對學生進行指導和教學。

4 結語

設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計實驗方案并加以實現的實驗。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，充分調動了學生實驗的積極性，發揮了學生的主動性，提高了實驗教學的質量，增強了學生創新能力的培養，取得了較好的效果，為培養新型人才奠定了良好的基礎。

[1]尤啟冬.藥物化學,第7版[M].北京:人民衛生出版社,2011:1.

[2]王議憶,周展來,李衛先.半開放式實驗教學對學生自學能力的培養[J].中醫藥導報，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用[J].時珍國醫國藥，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。