對比式教學在藥物化學實驗教學中的應用

王新兵，王航宇，鄧喜玲，潘馨慧

（石河子大學，新疆 石河子 832002）

對比式教學在藥物化學實驗教學中的應用

王新兵，王航宇*，鄧喜玲，潘馨慧

（石河子大學，新疆 石河子 832002）

通過在藥物化學實驗教學中進行實驗工藝、條件、結果和成績的對比，培養學生的創新思維和科研素質，增強實驗教學效果。

對比式教學；藥物化學；實驗教學

藥物化學是高校藥學、制藥工程等專業的必修專業基礎課，其實驗教學由于課時及條件等因素限制，常安排驗證性實驗，學生按照講義上的步驟操作，教學形式單一，學生的積極性和主動性得不到充分發揮，實驗教學效果較差。針對教學中存在的問題，結合筆者多年的實驗課帶教經驗，對藥物化學實驗教學進行了改革創新，其主體思路是：以綜合性和設計性實驗為主，開展對比式實驗教學，通過在實驗教學中進行實驗工藝、條件、結果和成績的對比，培養學生的創新思維和科研素質，提高學生獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力，從而進一步提升實驗教學效果[1-2]。

1 實驗工藝的對比

這里的實驗工藝指化學反應的具體工藝路線，包括反應加料的順序、反應路線的選擇（如起始原料、反應過程、反應溶劑及催化劑等）、反應監測的薄層層析條件、后處理及精制方法等。教師可以安排學生在預先查閱文獻的基礎上對相關實驗工藝進行可行性分析及預實驗，在確定實驗工藝的前提下設計實驗方案。例如，苯佐卡因合成實驗中，如果以對硝基苯甲酸為原料，可以按以下兩種工藝進行合成，見圖1。

圖1 苯佐卡因以對硝基苯甲酸為原料的兩種不同合成路線

參考相關文獻[3]，這兩種合成工藝一般采用路線一，因為路線二中間體不太穩定，在第二步反應中會影響收率。讓學生廣泛查閱文獻資料并討論，然后安排學生以組為單位在采用一致的實驗條件和處理方式的前提下，分別進行兩種路線的實驗，然后比較收率。結果在實驗條件和處理方式一致的條件下，路線一可得到87.3%的平均收率，而路線二僅為35.5%。在與學生進行實驗結果的討論之后，使學生更深刻地認識了實驗工藝的好壞對實驗結果的影響，同時也增強了其對相關理論知識的學習興趣。

通過對不同工藝路線及操作手段的對比，可培養學生的個性化思維，使其體驗成功的快樂，而不再是簡單地“復制”教科書上的操作。

2 實驗條件的對比

這里的實驗條件是指實驗過程中的加料比、反應時間、加熱溫度、處理時放置時間等實驗中可以量化的控制因素。在實驗教學中，為使各組實驗條件有可比性，應注意以下3點。

2.1 學生之間實驗能力的差異

在實驗教學中強調實驗操作的規范化，并要求學生盡可能提高產率及產品品質。在每學期第一次實驗課之前，對學生進行實驗操作的集體培訓，并適當安排相關操作考試，以培養學生規范進行實驗操作的習慣，并提高其實驗操作水平，這樣就可以減少各組之間因實驗能力而造成的實驗結果的差異。

2.2 進行實驗的小組數目

在安排對比性實驗時，應盡可能提高組次，以減少統計誤差。本院藥學本科學生實際每次課大約開15組實驗（2人/組），一般單因素各水平在單組中安排約5組，并在實驗結果的處理方面剔除明顯與其他組數據有差異的1～2組。

2.3 實驗考查條件

考慮到學時限制、實驗操作過程中的失誤及學生操作水平的差異，一般不讓學生進行實驗設計，而由教師給學生安排，以文獻或預實驗條件為參考，設3個單因素水平（最多為5個單因素水平）進行實驗，主要考查單因素對實驗結果的影響。

3 實驗結果及成績的對比

教師根據實驗最終結果對學生的實驗情況進行評價，通過對比學生的實驗結果，比如實驗預期結果、產品的收率、品質、監測反應的薄層板結果（斑點是否圓整而不拖尾且分布合理、選擇的展開劑是否得當）、實驗報告書寫是否規范且完整、實驗課上的討論參與情況等，甚至包括學生的平時實驗操作及實驗完畢后物品的歸位及實驗衛生情況，都應該作為學生評優的考查因素。教師可以采用下面的評分標準（見表1），以避免實驗成績評分不合理或不公平的情況。

表1 實驗結果評分標準

藥物化學是一門實踐性很強的學科，為使藥物化學實驗教學達成“驗證理論、培養學生動手能力、培訓學生多種實驗技能”的目標，并讓學生在實驗教學中充分發揮自己的聰明才智，鍛煉解決問題的能力，我們在實驗課中應用了對比式教學，不僅培養了學生的創新能力，還培養了學生綜合運用理論知識的能力。

[1]曹桂禎.對比實驗及其在科學探究中的應用[J].化學教育，2006，27（11）：47-49.

[2]尹忠環.對比教學——奏響實驗探究華彩樂章[J].中學化學教學參考，2010（6）：15-16.

[3]秦永華，張斌，張雅娟，等.苯佐卡因合成實驗的改進[J].化學教育，2015（12）：35-38.

（*通訊作者：王航宇）

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1671-1246（2017）08-0076-02