藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討論文

　　摘要：《藥物化學(xué)》實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)生物制藥類專業(yè)創(chuàng)新人才的一門重要課程，本文從我校實(shí)際情況出發(fā)，對《藥物化學(xué)》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行分析，從建立“三階段三層次”藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、建設(shè)綠色藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、編寫實(shí)驗(yàn)教材、多元化的教學(xué)方法、改革評價(jià)考核機(jī)制等方面探討了相關(guān)教學(xué)改革策略，以期提升實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果，促進(jìn)創(chuàng)新意識和綜合能力的培養(yǎng)。

　　關(guān)鍵詞：藥物化學(xué)；實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

　　一、藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的主要問題

　　隨著生物制藥行業(yè)的快速發(fā)展，生物藥品如多肽類、疫苗、血清制品、抗體、核苷類臨床使用越來越廣泛，不少高校非�？春蒙�物制藥專業(yè)的應(yīng)用前景，并陸續(xù)開設(shè)此專業(yè)。生物制藥專業(yè)作為我校近幾年新辦專業(yè)，實(shí)驗(yàn)課程各方面建設(shè)還不夠成熟，藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題主要表現(xiàn)在：

　�。�1）內(nèi)容陳舊，不足以體現(xiàn)專業(yè)特色。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本是化學(xué)藥的合成，如苯妥因鈉、煙酸、阿司匹林等，并未涉及生物藥物，如多肽類、抗生素類、苦參堿等天然產(chǎn)物。

　　（2）教學(xué)形式死板。課前學(xué)生寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，課上教學(xué)老師“講解、示范、強(qiáng)調(diào)”。但部分學(xué)生并沒有進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，只是按照教材抄寫實(shí)驗(yàn)步驟，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程頻繁出錯；還有部分學(xué)生“照方抓藥”，按部就班地進(jìn)行機(jī)械式操作,導(dǎo)致學(xué)生不能很好的“提出問題,分析問題,解決問題”。

　�。�3）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不成熟。藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室目前儀器設(shè)備采購嚴(yán)重不足，無法展開綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過于基礎(chǔ)化、重復(fù)率高，不利于提高學(xué)生的求知欲。另外，實(shí)驗(yàn)室沒有建立合理的廢氣廢液廢固處理系統(tǒng),易制毒、腐蝕性、刺激性有機(jī)溶劑沒有統(tǒng)一回收，污染環(huán)境。（4）考核方式單一。藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)評價(jià)方式主要包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫和出勤率，學(xué)生不會予以重視。部分同學(xué)不動手實(shí)驗(yàn)，直接使用其他小組成員產(chǎn)品或者實(shí)驗(yàn)結(jié)果；也有少部分學(xué)生有遲到早退甚至?xí)缯n現(xiàn)象。

　　二、藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

　　1．建立“三階段三層次”藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

　　藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按技術(shù)要素和能力要求劃分成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（4個）、綜合實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目（1個）和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（1個）三個模塊。第一模塊基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括化學(xué)藥（2個）和生物藥(2個)的合成，側(cè)重于掌握藥物合成的基本原理和操作，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一階段第一層次。第二模塊綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是將藥物化學(xué)、藥物分析學(xué)、藥劑學(xué)進(jìn)行融合，從藥物的合成到鑒定及穩(wěn)定性考察再進(jìn)行制劑，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第二階段第二層次。第三模塊創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，隨著新藥發(fā)現(xiàn)過程已從原有隨機(jī)、偶然發(fā)現(xiàn)逐步向合理科學(xué)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變,以尋找具有高效、低毒性化學(xué)實(shí)體(NewChemicalEntitles,NCE)為目的的藥物設(shè)計(jì)已經(jīng)成為新藥開發(fā)的重要環(huán)節(jié)[2]。學(xué)生可以通過前藥原理、生物電子等排原理等自主設(shè)計(jì)藥物并進(jìn)行合成，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和獨(dú)立思考的能力。例如獨(dú)立設(shè)計(jì)一個尿嘧啶衍生物的抗代謝藥物并進(jìn)行合成與檢驗(yàn)。此為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第三階段第三層次。

　　2.建設(shè)綠色藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室

　　在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面,除了需要購入實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，如旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀器、真空泵、磁力攪拌器、高效液相色譜儀、核磁共振波譜儀、多肽合成儀等設(shè)備以滿足綜合性及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的需求，更應(yīng)該著眼于綠色實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)會運(yùn)用到大量腐蝕性或者有毒化學(xué)試劑，或者反應(yīng)產(chǎn)生大量廢氣。例如貝諾酯的合成，第一步反應(yīng)是阿司匹林與氯化亞砜反應(yīng)(滴加吡啶催化)生成大量氯化氫和二氧化硫氣體，若不進(jìn)行吸收危害性極大。因此我們需要從以下幾個方面進(jìn)行綠色化革新[3]：

　�。�1）實(shí)驗(yàn)藥品與耗材的綠色化管理:藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)藥品種類繁多，很多為易燃易爆或者腐蝕性強(qiáng)的有機(jī)試劑，因此建立了嚴(yán)格的取用制度。對于危險(xiǎn)性極大的試劑使用時(shí)只能放于公共區(qū)，不得隨意拿至實(shí)驗(yàn)臺，用完重新放到儲存柜；揮發(fā)性強(qiáng)的液體試劑取用時(shí)一定要打開通風(fēng)櫥。每個學(xué)期實(shí)驗(yàn)結(jié)束，要對實(shí)驗(yàn)試劑，特別易制毒試劑和耗材進(jìn)行清點(diǎn)，以免下次采購造成浪費(fèi)。

　�。�2）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的綠色化:在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上，盡可能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化，保證藥品毒性的最低化。亦或是更換一些毒性較小的實(shí)驗(yàn)，如多肽類藥物的合成，苦參生物堿的提取。

　�。�3）實(shí)驗(yàn)室“三廢”綠色化處理:實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該建立合理的廢氣、廢液、固體廢棄物處理系統(tǒng)。

　　3．編寫實(shí)驗(yàn)教材

　　根據(jù)“三階段三層次”藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，編寫具有專業(yè)特色、與學(xué)科發(fā)展前沿接軌的、具有基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教材。另外，我們在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，有些實(shí)驗(yàn)教材中實(shí)驗(yàn)步驟是可以進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)的。例如煙酸的制備中首先制備煙酸鉀溶液，參考步驟[4]為：量取3-甲基吡啶5g、蒸餾水200mL水，搭上冷凝回流裝置，于磁力攪拌器中水浴加熱至85℃，在攪拌下，緩慢分批加入高錳酸鉀21g（控溫85~90℃），1h后停止反應(yīng)，改成常壓蒸餾裝置，蒸出水（約130ml）及未反應(yīng)的3-甲基吡啶，趁熱抽濾，用12mL沸水分三次洗滌濾餅(二氧化錳)，合并濾液與洗液，得煙酸鉀水溶液[4]。但在改為常壓蒸餾裝置過程中，很難蒸出未反應(yīng)的3-甲基吡啶和蒸餾水，因此我們改用減壓蒸餾方式，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，效率明顯提升。后續(xù)又出現(xiàn)一個問題，抽濾去除濾餅(二氧化錳)，濾液仍顯紫紅色，表示反應(yīng)液中有多余的高錳酸鉀，需要加乙醇溫?zé)嵩俪闉V。有的小組濾液顏色過深需反復(fù)多次抽濾，此舉造成了很大的損耗。為了提高產(chǎn)率，我們少量分批次將反應(yīng)液進(jìn)行減壓蒸餾，最終的濾液不再顯示紫紅色。因此，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上可對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行更新與優(yōu)化。

　　4．多元化的教學(xué)方法

　�。�1）讓微課走進(jìn)實(shí)驗(yàn)課堂。之前的教學(xué)工作中發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果很不理想，基本是抄寫實(shí)驗(yàn)步驟再上交預(yù)習(xí)報(bào)告。在老師著重強(qiáng)調(diào)需要注意的步驟并進(jìn)行操作演練后，仍然頻繁出錯，而實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長，一旦出錯基本宣告實(shí)驗(yàn)失敗。因此建議藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)微課將實(shí)驗(yàn)基本原理、合成路線等理論教學(xué)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)操作制成一系列以5～10min為單位的微型課程視頻，有助于實(shí)現(xiàn)提前預(yù)習(xí)、課后溫習(xí)，提高實(shí)驗(yàn)效率和成功率，也有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。此教學(xué)方法適用于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)�塊。

　　（2）貫徹“提出問題-解答問題-延伸思考”的問題式教學(xué)方法。在實(shí)驗(yàn)過程中也會出現(xiàn)很多非預(yù)期的結(jié)果和現(xiàn)象，對此鼓勵學(xué)生提出疑問并發(fā)表自己的見解，再通過查閱文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論式匯報(bào)，對非預(yù)期現(xiàn)象進(jìn)行分析總結(jié)，最后對實(shí)驗(yàn)方案提出具有建設(shè)性的改進(jìn)意見。即通過提出問題→查閱文獻(xiàn)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→小組討論→分析總結(jié)→延伸思考，使學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力得到有效的鍛煉。

　�。�3）合理評價(jià)考核機(jī)制。根據(jù)“三階段三層次”藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，第一階段先進(jìn)行1-2人的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，共4個項(xiàng)目；第二階段進(jìn)行3-4人的綜合性實(shí)驗(yàn),1個項(xiàng)目；第三階段實(shí)行4-5人的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，1個項(xiàng)目。考核方式實(shí)行多元化的標(biāo)準(zhǔn)，從小組分工記錄、操作能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫等多方面進(jìn)行評價(jià)。這需要指導(dǎo)老師積極走進(jìn)實(shí)驗(yàn)課堂，對學(xué)生表現(xiàn)及時(shí)做好相應(yīng)記錄。

　　三、結(jié)語

　　始終堅(jiān)持“以創(chuàng)新思維培養(yǎng)為目標(biāo)”，發(fā)展“以師生互動為特色”的教學(xué)理念，以問答及討論的方式開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。利用實(shí)踐教學(xué)所提供的自主探索、多重交互、合作學(xué)習(xí)、資源共享等學(xué)習(xí)環(huán)境，把學(xué)生的主動性、積極性充分調(diào)動起來，培養(yǎng)我們所需要的創(chuàng)新人才[5]。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]劉鳳志,朱小東,張海娟,等.我院制藥工程專業(yè)藥物化學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J]中國藥房,2014(12):1146-1148

　　[2]李煒,葉德泳,仇綴百,等.基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的藥物設(shè)計(jì)學(xué)課程建設(shè)[J]藥學(xué)教育,2011,27(1):24-27

　　[3]艾秀娟,林于鍵.藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中心綠色化建設(shè)的探索與實(shí)踐[J]實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2014,12(5):200-202

　　[4]李柱來.藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[J]2014

　　[5]楊陽.合理利用網(wǎng)絡(luò)資源,提高英語教學(xué)效率[J]讀與寫(教育教學(xué)刊),2013,10(11):225-225

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