制藥工程專業有機化學實驗教學的現狀與探索

盧翠芬，馬 超，王飛翼，楊桂春

(湖北大學，湖北 武漢 430062)

我校制藥工程專業于2016 年開始招收本科生，是我校新開展的應用型技術人才培養專業。制藥工程專業旨在培養學生的藥物性質分析能力、藥物合成能力并具備一定的新藥研發能力。湖北和長三角地區是我國制藥工業最為發達的地區之一，需要大量的制藥工程專業人才，我校開展制藥工程專業教育，具有很好的地域優勢，不僅可以服務國家和地方經濟建設，為畢業生提供很好的就業前景，而且可以為探索制藥工程人才培養的新模式提供經驗。

有機化學作為制藥工程專業的專業基礎課，是一門理論和實際相結合、應用性很強的課程[1-2]。有機化學實驗是對有機化學的驗證性教學，其教學目的是以理論有機化學為基礎，以有機物和有機化學反應為實驗對象，以掌握和學習有機化學理論、實驗技術原理和方法并以此為指導解決化學實際問題[3-4]。實驗教學既能增加學生對有機化學的學習興趣，又能加強學生對理論的理解、應用，還能提高學生的實際動手能力，有助于培養學生創新性思維[5]。

1 有機化學實驗教學現狀

我校制藥工程專業招生剛剛起步，有機化學實驗教學模式及教學內容還有待不斷探索和改革，目前存在如下問題：(1)教材采用各專業通用的教材，缺乏針對制藥工程專業特點編寫的有機化學及有機化學實驗教材。目前，有機化學教材中一些基本概念和基本理論分散于各類化合物中介紹，沒有形成一個完善的知識系統，且知識內容中缺乏與藥學專業課聯系的藥物實例，教師講解起來枯燥無味，缺乏感染力，提不起學生興趣。(2)有機化學實驗課時偏少，只有48學時。由于課時分配不多，導致很多實驗項目不能開設，同時降低了學生對實驗的重視程度，不利于學生將理論與實踐相結合，不利于培養學生的動手能力和自主創新能力。(3)實驗項目的選取沒有針對性。有機化學實驗教學是以各項基本操作和簡單化合物的合成為單元進行，制藥工程專業核心工作多是藥物的合成或是藥物成分的提取分析，需要綜合地應用有機實驗中的各項基本操作。目前由于課時偏少，只設置了一些基本操作，缺少一些綜合性合成實驗，缺乏對學生綜合應用能力的培養。

2 教學對策

2.1 優化實驗內容

根據制藥工程專業人才定位，針對制藥工程專業特色，在實驗教材(項目)中設計一些基礎操作實驗，如熔點測定、蒸餾、分餾、萃取、重結晶等，讓學生掌握有機實驗中的一些重要基本操作。另外可以設計一些綜合性的藥物制備實驗，如乙酰苯胺的制備、阿司匹林的制備等，讓學生學會綜合使用一些有機合成基本操作，合成一些有用的藥物及藥物中間體，掌握藥物的合成原理，熟悉藥物的化學結構、理化性質的變化規律。此外還可以增加個別設計實驗，如給出藥物結構式，讓學生通過查閱文獻、資料設計合成路線，并選擇合適的分離方法對產物進行分離提純，最后通過實驗來驗證是否得到預期的藥物。這樣的設計實驗不僅可以激發學生對實驗課的興趣，調動其學習的主動性和積極性，還能充分發揮學生的主體作用，提高其創新能力。此外，針對目前課時少，實驗內容多的問題，還需要將以上這些實驗內容進行優化整合，將基本操作實驗與制備實驗合并。譬如將折光率的測定合并到乙酸乙酯的制備中，在乙酸乙酯制備完成后，通過測定其測光率了解所制備的乙酸乙酯的純度；將重結晶提純和熔點的測定合并到乙酰苯胺的制備中，在乙酰苯胺制備后，通過重結晶對其提純，再通過熔點的測定了解其純度。將這些基本操作應用到制備實驗中，使學生認為這些實驗不再只是簡單的操作，而是有實際應用的實驗過程。在當今提倡“綠色化學”的年代，對實驗試劑也可以進行適當改革。比如萃取實驗，之前一直用乙醚萃取，但在通風情況不太好的情況下，做這個實驗時實驗室氣味很大，導致老師情緒不好，個別身體素質不好的學生則直接昏倒。之后我們以乙酸乙酯代替乙醚完成萃取實驗，避免了這個問題。

2.2 改進教學方法

傳統的教學方式一般是老師在黑板上寫下實驗原理、實驗步驟，在實驗開始前講授實驗原理、實驗步驟、實驗過程等，之后學生對著實驗步驟完成實驗。做實驗時，很多學生連什么是蒸餾頭什么是冷凝管都不知道，更不明白反應原理、不主動思考實驗的來龍去脈，只知道“照方抓藥”，對實驗過程中出現的問題不知道如何解決，實驗失敗也不去思考原因，整個是一個被動的狀態，缺乏積極主動性。鑒于此，本人認為實驗教學方法改革可以從以下幾方面著手：(1)采用多媒體教學，將實驗原理、實驗過程以生動的PPT或動畫形式展現給學生，激發學生興趣，讓學生形象認識各種儀器設備，明白反應原理，熟悉實驗過程。(2)在實驗演示環節，改變傳統的老師演示，學生聽講的教學模式，嘗試讓個別學生事先預習準備，然后在臺上給同學們演示，其他同學針對其講解進行補充，最后教師總結。這不僅可以激發學生自主學習、獨立思考，還鍛煉了學生的責任意識和教學技能，更是加深了學生對理論知識的理解，培養了學生的創新能力。

2.3 增加實驗教學課時

在我校，有機化學實驗對于化學、應用化學及生物化學等理科專業開設兩學期，共96學時。對于制藥工程專業只開設一學期，48學時。事實上，有機化學實驗對于制藥工程專業較其它化學相關專業一樣重要，甚至更重要，因此需增加實驗教學課時，否則很多重要實驗沒法開設。就目前的實驗課時和項目安排，學生只學到皮毛，不能滿足其今后實際工作的需要。

2.4 實驗安排上實行單人單組

由于實驗臺面有限，長期以來，我校有機實驗多實行兩人一組，這就導致了某些不愿做實驗的學生的依賴性和惰性。近年來，我校實訓大樓的修建，使得實驗室面積和實驗設備都有很大程度的增加，因此在實驗安排上可以實行單人單組，避免個別學生的依賴性和惰性。每個學生獨立完成實驗，增強學生的動手能力和獨立工作能力。

2.5 完善考核方法

良好的考核方法在實驗教學中也能起到積極的作用。傳統的考核方法通常以實驗報告為準，但長期以來學生實驗報告千篇一律，對實驗過程和結果缺少理解和分析。近年來，我們逐漸增加過程性考試比例，采取預習成績(10%)、實驗操作成績(50%)、實驗報告成績(10%)、考試成績(30%)等多種形式進行考核評價，讓教育評價真正發揮其導向功能。在實驗課前要求學生預習并在實驗開始前完成預習題測試，因此學生需要在實驗課前查閱實驗中所用的各種化合物的相關物理常數和性質以及化學反應原理，解釋控制反應溫度的原因，了解各種設備的工作原理。讓學生在實驗之前就對實驗過程有所了解，通過實驗進一步驗證實驗結果，加深對實驗原理的理解，同時對實驗過程中出現的異常情況也能結合自己的認識分析原因、自主思考，從而解決問題。在實驗操作時，老師要密切關注學生的各項操作，發現操作錯誤要及時糾正，并告知錯誤操作可能帶來的后果。實驗報告要求學生要如實規范書寫，要求學生養成良好的科研習慣。實驗過程要詳細，實驗現象要記錄，實驗中出現的問題要分析。實驗失敗或產率低的時候，不能篡改數據，要分析原因。考試題目盡量以實驗設計這樣的主觀題為主，減少死記硬背的客觀題目，這樣有助于提高學生綜合解決問題的能力，培養學生創新創造能力。

3 結 語

制藥工程專業人才培養體系建設是一項長期而復雜的綜合系統工程，有機化學及有機化學實驗課程在制藥工程專業人才培養中至關重要。湖北和長三角地區是我國制藥工業最為發達的地區之一，我校開展制藥工程人才培養，具有很好的地域優勢，不僅可以服務國家和地方經濟建設，為畢業生提供很好的就業前景。接下來，我們將不斷加強有機化學及有機化學實驗課程建設與改革，不斷優化實驗內容、改進教學方法、增加研究設計型實驗項目、完善考核方式，高度重視實踐教學過程中應用技能的培養，切實提高有機化學及有機化學實驗課程教學質量，最終實現課程教學目標。