提高學(xué)生學(xué)習(xí)藥物合成反應(yīng)課程興趣的實踐與探討

[摘 要]《藥物合成反應(yīng)》是制藥工程及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。在教學(xué)過程中，安排合理的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合問題啟發(fā)、案例分析、傳統(tǒng)板書、小論文撰寫等多種教學(xué)方法，能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，增強教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]制藥工程 藥物合成反應(yīng) 學(xué)習(xí)興趣 教學(xué)質(zhì)量

[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）03-0106-03

隨著醫(yī)藥行業(yè)的迅猛發(fā)展，新藥研究和開發(fā)成為國內(nèi)外科學(xué)、經(jīng)濟發(fā)展中的一個熱點。《藥物合成反應(yīng)》課程日益顯示出其重要地位。該門課程是面向制藥工程及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是化學(xué)基礎(chǔ)課與《藥物化學(xué)》、《制藥工藝學(xué)》等專業(yè)課之間承上啟下的銜接課程。開設(shè)《藥物合成反應(yīng)》課程是我國藥學(xué)教育發(fā)展中的一個亮點。然而，由于至今尚未找到國外藥學(xué)本科中類似的課程實例，如何開展《藥物合成反應(yīng)》課程的教學(xué)工作就顯得尤為重要。[1]

目前，國內(nèi)高校普遍選用復(fù)旦大學(xué)聞韌教授主編的《藥物合成反應(yīng)》（第三版）為本課程的教材。該教材的特點是信息量大、內(nèi)容豐富、涵蓋許多有機反應(yīng)。但學(xué)生普遍反映教材理論性較強，難懂難記、枯燥乏味、抽象。如何使藥物合成反應(yīng)條理化、系統(tǒng)化、形象化、實用性更強，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，成為提高藥物合成反應(yīng)教學(xué)質(zhì)量的方向，也是許多高校教育改革的重要目標(biāo)之一。筆者根據(jù)自己的《藥物合成反應(yīng)》教學(xué)經(jīng)驗談一些看法和建議。

一、遵循學(xué)習(xí)規(guī)律，增加緒論章節(jié)，完善知識體系

《藥物合成反應(yīng)》課程的知識點紛繁復(fù)雜，內(nèi)容龐雜、涵蓋知識面寬，要想讓學(xué)生全面系統(tǒng)地掌握該門課程，收到較好的教學(xué)效果，除了在具體章節(jié)內(nèi)容的編排上努力增強知識條理性，遵循學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)規(guī)律外，更應(yīng)從整個教材知識體系上下工夫，使教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)趨于合理。

聞韌教授主編的《藥物合成反應(yīng)》（第三版）沒有設(shè)置緒論章節(jié)，書的開篇直接介紹合成單元反應(yīng)的鹵化反應(yīng)。若是課堂內(nèi)容照搬原書的編排講解，學(xué)生會感覺突兀，知識沒有承接，枯燥、乏味，很難理解，容易產(chǎn)生畏難情緒，對后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)喪失信心和興趣。針對這一情況，筆者在課程的第一堂課增加了緒論部分。對任何一門課程而言，緒論都起著“統(tǒng)領(lǐng)全局，提綱挈領(lǐng)”的重要作用。針對緒論筆者做了精心的考慮，主要講解以下五個部分：1.藥物合成反應(yīng)的研究對象和內(nèi)容；2.藥物合成反應(yīng)的特點；3.藥物合成反應(yīng)的類型；4.藥物合成反應(yīng)所用原料；5.學(xué)習(xí)要求和方法。學(xué)生通過對以上內(nèi)容的學(xué)習(xí)，了解到這門課程的知識體系，就會心中有數(shù)，做到有的放矢，自然不會慌亂，也能提高學(xué)生對后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，讓他們有信心把這門課程學(xué)好。

二、采用問題啟發(fā)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題的能力

藥物合成反應(yīng)內(nèi)容繁雜、抽象，缺乏直觀性，學(xué)科發(fā)展又較快。因此，這門課程是專業(yè)基礎(chǔ)課程中公認(rèn)的“教師難教，學(xué)生難學(xué)”的課程之一，是使歷屆學(xué)生望而生畏的一門課程。[2]藥物合成反應(yīng)數(shù)量巨大，反應(yīng)物結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件千差萬別，反應(yīng)試劑種類繁多。由于課時有限，教師在教學(xué)過程中必須突出重點、難點，使知識條理化，同時要采用啟發(fā)式教學(xué)，加強對學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)。教師在課堂上的主要作用是引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生的思維。為使學(xué)生提高自學(xué)效率，教師要將大綱中的重點、難點分解成不同知識點，擬出問題，然后進(jìn)行設(shè)問。設(shè)問要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、梯度適當(dāng)、舉例典型、討論性強、總結(jié)性強，這樣才能啟發(fā)學(xué)生思考、總結(jié)。以聞韌教授主編的《藥物合成反應(yīng)》（第三版）第七章第三節(jié)羰基（醛、酮）的還原反應(yīng)為例，這一章節(jié)的知識內(nèi)容學(xué)生在學(xué)習(xí)有機化學(xué)階段和教材第二章還原烴化時已有基本的了解。為了培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力，筆者首先在課前安排學(xué)生對本節(jié)的還原劑進(jìn)行列表，從還原劑的種類、特點、反應(yīng)條件及影響因素等方面進(jìn)行歸納總結(jié)。然后課堂提問：1. 氫化還原劑的多相催化劑（Ni、Pd、Pt）和均相提供負(fù)氫離子催化劑（LiAlH4與NaBH4 ）轉(zhuǎn)移的機理和進(jìn)攻方向有什么不同？2. 比較LiAlH4與NaBH4 在應(yīng)用范圍、反應(yīng)條件方面的異同。3. 還原胺化的本質(zhì)是什么？通過采用學(xué)生的課前列表總結(jié)和對這三個問題的簡答，可達(dá)到用回顧知識來擴大學(xué)習(xí)范圍，從而更好地掌握新知識的目的。隨后通過對以上三個問題的解答，以培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的自學(xué)能力和發(fā)散思維能力。

三、使用案例教學(xué)法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)激情

案例教學(xué)法（Case Study）最早于1870年由當(dāng)時擔(dān)任美國哈佛大學(xué)法學(xué)院院長的克里斯托弗·哥倫姆布斯·朗道爾（Christopher Columbus Langdell）教授創(chuàng)立。案例教學(xué)法就是指利用以真實的事件為基礎(chǔ)所撰寫的案例（Case）進(jìn)行課堂教學(xué)的過程。[3]藥物合成反應(yīng)課程教材的前七章講授的是重要的合成反應(yīng)，如鹵化、烴化、酰化、氧化、還原等反應(yīng)，很多知識都在有機化學(xué)課程中學(xué)習(xí)過，但并不是簡單的重復(fù)，而是重點講授反應(yīng)機理、影響反應(yīng)的主要因素、適用范圍等。聞韌教授主編的《藥物合成反應(yīng)》（第三版），重在講解反應(yīng)機理、影響因素、應(yīng)用特點幾個方面。如果只照教材講解，學(xué)生聽課就覺得很枯燥，容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。筆者在講授過程中結(jié)合藥物合成實例說明該類反應(yīng)的應(yīng)用，一方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，另一方面促使學(xué)生從多角度靈活、牢固地掌握藥物合成方法及其重要反應(yīng)。例如在教學(xué)中讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)到的藥物合成反應(yīng)設(shè)計合成暢銷藥物非甾體抗炎藥布洛芬為典型案例，以 4-異丁基苯乙酮為原料有 11 種合成路線，使學(xué)生體會到合成方法的多樣性。合成路線的設(shè)計可以從反應(yīng)應(yīng)用、合成原料，以及合成試劑等方面進(jìn)行創(chuàng)新；酯的結(jié)構(gòu)影響在抗膽堿藥格隆溴胺（胃長寧）的合成中的應(yīng)用；神經(jīng)系統(tǒng)用藥艾巴佐坦中間體以及6-氟酪氨酸中間體的合成都采用perkins縮合反應(yīng)，這些成功的藥物合成的實例是很容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的，同時能讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)藥物合成反應(yīng)的必要性和重要性。

四、將傳統(tǒng)教學(xué)模式靈活應(yīng)用于反應(yīng)機理的講解中

多媒體技術(shù)輔助教學(xué)作為一種新的教學(xué)模式和手段已經(jīng)逐步應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域中，而且越來越得到師生們的青睞。多媒體課件由于擁有豐富的信息資源，具有圖文并茂、聲像并舉、動靜交互的特點，明顯改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式以文字?jǐn)⑹鰹橹鳌⒆鲌D不規(guī)范、色彩單調(diào)、可視化差的缺陷。

多媒體技術(shù)的應(yīng)用是教學(xué)的輔助手段，但它不能取代教師的講授和粉筆板書。學(xué)習(xí)藥物合成反應(yīng)要面對大量的反應(yīng)類型，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和千差萬別的反應(yīng)條件，種類繁多的反應(yīng)試劑，學(xué)生靠死記硬背是行不通的。若是僅僅采用多媒體教學(xué)模式，學(xué)生在較短的時間里接受超量信息，會造成學(xué)生沒有充分時間對其進(jìn)行分析、整合、理解，對講授過的知識印象不深、記得不牢，反而使教學(xué)效果大打折扣。同時，這樣也容易使學(xué)生疲勞、注意力不集中，對學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸心理。特別是在講授合成反應(yīng)的機理時，若是采用多媒體教學(xué)模式，學(xué)生還沒來得及思考教師提出的問題或是考慮反應(yīng)的位置，就已看到了多媒體顯示的答案。這種教學(xué)模式會使教學(xué)效果大打折扣。

學(xué)好藥物合成反應(yīng)的關(guān)鍵是理解和掌握反應(yīng)機理。教師可以通過用粉筆板書，帶動學(xué)生一起寫出反應(yīng)機理，這樣可使學(xué)生積極參與到教學(xué)活動中，加深了印象，增強了對機理的理解，產(chǎn)生良好的教學(xué)效果，起到舉一反三的目的，這是多媒體教學(xué)無法做到的。第五章重排反應(yīng)是整個藥物合成教學(xué)過程中學(xué)生公認(rèn)較難的章節(jié)之一。如在Wagner-Meerwein重排的講授中，先給出定義，實質(zhì)是碳正離子的重排后的消除或取代反應(yīng)。教師再板書引導(dǎo)學(xué)生醇在酸的作用下形成碳正離子，指出該碳正離子不穩(wěn)定，通過相鄰碳的基團帶著電子遷移到原來的帶正離子的碳上，那么相鄰碳帶上正電荷，形成碳正離子。比較前后兩種碳正離子中間體的穩(wěn)定性，學(xué)生就理解了碳正離子為什么會重排，同時通過板書介紹獲取其他碳正離子的方式有哪些。依此類推鹵代烴的重排、醇的重排、烯的重排，達(dá)到事半功倍的效果。這樣學(xué)生學(xué)起來也不會吃力，心情也就放松了，在課堂教學(xué)中就會主動參與、積極發(fā)言，在潛移默化中掌握藥物合成反應(yīng)學(xué)習(xí)的思維方法。

五、采用小論文總結(jié)階段性知識

教師在主持、設(shè)計、安排教學(xué)的過程中，要精心準(zhǔn)備，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情景，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常保持較高的學(xué)習(xí)興趣和飽滿的精神狀態(tài)，啟發(fā)學(xué)生思考問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。小論文的撰寫也是實現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑。

在完成藥物合成反應(yīng)的某些章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容或重要知識點后，除了布置課后基本的習(xí)題外，安排課程小論文也是十分重要的環(huán)節(jié)。撰寫小論文要在學(xué)生熟練掌握基本理論知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行，學(xué)生通過查閱相關(guān)資料，就自己感興趣的問題進(jìn)行分析總結(jié)，大膽提出自己的見解。例如，在學(xué)完第四章縮合反應(yīng)后，可安排學(xué)生選擇aldol縮合反應(yīng)、Mannich反應(yīng)或是Wittig反應(yīng)等為調(diào)研對象，在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上對該反應(yīng)在藥物合成及其他領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)行綜述。學(xué)生通過文獻(xiàn)檢索查閱資料、閱讀科技期刊，歸納總結(jié)該階段教學(xué)內(nèi)容可以弄清某試劑、反應(yīng)或某有機化合物的產(chǎn)生發(fā)展應(yīng)用過程、研究現(xiàn)狀及有待解決等問題。通過小論文的訓(xùn)練，將課堂的理論教學(xué)與生產(chǎn)實際相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在本門課程的學(xué)習(xí)過程中主動參與到社會生活中，這極大提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和主動學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)了學(xué)生從事專業(yè)科研工作的熱情。同時，通過小論文研究報告可以使學(xué)生嘗試具有科研性質(zhì)的工作，讓學(xué)生掌握科技論文的結(jié)構(gòu)、特點和習(xí)慣性寫法，為學(xué)生撰寫出合格的科技論文打下良好的基礎(chǔ)，進(jìn)而使學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段就初步具備了從事科研工作的能力。另一方面，這也拓寬了學(xué)生在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的知識面，對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)起到了積極促進(jìn)作用。

目前，藥物合成反應(yīng)課程信息量大、內(nèi)容抽象、枯燥，教學(xué)方法多采用單一的課堂“灌輸式”教學(xué)法，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。以多種教學(xué)方法貫穿整個教學(xué)過程，通過增加緒論，使學(xué)生了解知識體系，讓學(xué)生做到心中有數(shù)；采用問題啟發(fā)教學(xué)法，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和主動學(xué)習(xí)的興趣；采用案例教學(xué)法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，提高了學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力；靈活應(yīng)用傳統(tǒng)板書的教學(xué)方法，能使學(xué)生深入理解和掌握課程內(nèi)容。在多種教學(xué)方法的引導(dǎo)下，讓學(xué)生學(xué)會主動去學(xué)習(xí)，這在某種程度上提高了學(xué)生自學(xué)能力，彌補了課堂授課學(xué)時的不足。

總之，教學(xué)有法，教無定法。在藥物合成領(lǐng)域新理論和新技術(shù)不斷出現(xiàn)、發(fā)展的今天，課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法要不斷地更新、完善、探索和實踐，以適應(yīng)培養(yǎng)合格制藥工程專業(yè)人才的目標(biāo)要求。

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[責(zé)任編輯：陳 明]