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摘要:为满足新世纪我国制药行业的人才需求,培养大量新药研发人才成为了各药学相关院校的迫切任务。药物化学课程实践性强,实验课能够帮助学生理解理论并能够培养学生多方面的素质,因此有必要改良实验课的教学方法。在分析现有教学方法优缺点的基础上,从改革实验课课程设计,改良教学手段和考核方法三方面,阐述了提升教学效果,培养综合型药学人才的方法,为培养创新型和应用型药学人才奠定了良好的基础。
关键词:药物化学;实验教学;教学改革
1将部分实验内容改为开放性实验
如苯佐卡因的合成实验中最后一步涉及到硝基的还原,而硝基还原的途径是很多的。学生在有机化学课上已经学习过了硝基还原的方法,之前的实验课程中已经掌握了基本的操作方法和实验流程,这时开展开放性实验能够使学生将所学知识融会贯通并灵活应用,提高学生分析问题的能力,并使学生具备初步的科研能力。具体方案如下:首先在课前一周通过网络向学生布置任务:查阅文献,寻找实验最后一步还原硝基的所有途径,并思考以下问题:每个途径所用试剂仪器是否可得,成本如何?反应条件是什么?所用试剂毒性大吗,挥发性强吗?反应是否会影响原料分子上的其他基团?在课上,请同学回答上述问题,每组分析一个途径,之后加以讲评。比如:催化氢化还原反应条件温和,所需试剂便宜易得,对原料分子上其他集团没有影响,但是需要用到氢气瓶或者氢气发生器,有一定危险性,所以本次实验不予采用。逐个分析可能的途径后,选出两种可行的方案:课本上采用的铁酸还原,以及硼氢化钠还原。将全班学生分为两部分,一半的组采用铁酸还原法,另一半采用硼氢化钠还原。实验过程中,提醒学生规范操作,及时记录实验现象和数据。实验结束后,统计各组收率数据并要求学生在实验报告中分析:哪组的收率明显偏离平均值,原因是什么?两种方法哪种的收率相对较高?哪种操作简便?哪种方法更好?上述过程能够加深学生对理论知识和实验原理的理解和掌握,培养学生独立思考的精神和表达能力,有助于学生形成严谨的科研作风和初步的科研能力。
2强化学生主体地位,提高学生主观能动性
为了提高学生对药物化学实验课的兴趣,提高学生的主观能动性和参与度,我们希望在课堂上不是再由教师单向灌输知识,而是让学生成为课堂的主体。以苯佐卡因的合成实验为例,首先,在课前通过微信群和公众号的方式,向学生提前布置实验内容,给出三条常用合成路线,要求学生查阅文献,了解各个路线的反应条件,所需试剂,并比较三种路线的优劣。在课上,进行集体讨论,引导学生独立思考,选出最合适的反应路线。通过多媒体视频播放的方式,向学生介绍其它路线中用到的氢化催化反应,氢气和钯碳催化剂的使用注意事项,拓宽学生的知识面,并引导学生根据现有实验条件和安全性来选择合适的路线。教师在讨论过程中应注意激发学生的积极性和创造性,使学生主动的投入到实验过程中。实验过程中,教师应督促每个实验小组分工合作,使学生共同协作,合力解决实验中遇到的难题,培养学生的团队精神。实验结束后,对实验结果进行汇总和分析,同时与学生课前的问题进行印证。其次,对学有余力的同学,鼓励他们参与本学院药物化学方向的创新创业训练计划项目,即由相关教师指导学生利用业余时间进行药物化学相关课题的研究。通过相关活动,既可以接受教师专业的指导,学习到前沿的科研思路,有能培养良好的实验操作习惯,增强动手能力。最后,要加强与学生的沟通,通过课后交流,邮件,微信等方式,了解学生的思想动态,兴趣爱好,以及对课上内容的掌握程度,对课程的期望等,鼓励学生对教学提出建议。教师根据学生的建议调整教学思路,增强学生的参与感,提升学生的主观能动性,真正实现课程以学生为主体的目标。
3改良考核方法,引导学生提升自身综合素质
目前的药物化学实验课考核包括实验结果,实验报告部分,并不能全面地反映学生的综合能力和学习效果。为了引导学生多思考,多动手,药物化学实验考核应该改为包括课前预习,平时操作,实验报告,以及安全教育综述和反应设计报告组成。其中,课前预习是实验课的重要部分,要求学生回顾本次实验设计的理论知识,查阅网络了解实验所用药品的理化性质和注意事项,对实验流程有整体印象;平时操作部分是考察学生对操作细节的把握,比如抽滤时滤纸是否完全贴住布氏漏斗,搭反应装置的顺序和手法等,注重这方面的考察有助于培养学生保持耐心,注意细节的品质,对他们今后的科研工作很有好处;实验报告侧重讨论部分的考察,引导学生多分析实验现象并从实验结果中找出自己的问题,勤于思考;安全教育是实验课的重中之重,每届学生的第一次药物化学实验课的内容都是实验是安全教育,要求学生课后写一个短篇的综述,有助于学生加深印象;学期末,在学生完成所有课程后,分派给每个学生一步合成反应,要求学生联系之前学过的理论知识,查阅相关资料,找到多条路径并分别分析其优缺点,从中选出最合适的一条并阐述大概的操作流程和注意事项,通过这个过程,能够充分地锻炼学生分析问题,解决问题的能力。因此,我们拟将实验课考核分为五个部分,其中课前预习20%,实验报告30%,平时操作10%,安全教育综述10%,反应设计报告30%。通过考核方式的改变,希望能规范实验过程,提高学生的综合素质。随着我国人口老龄化问题的日渐加重,人民群众对健康生活的要求越来越高,这就对我国的医药产业提出了更高的要求[7-9]。培养基本理论扎实,具备实践能力和创新能力的药学专业人才是越来越急迫的任务。药物化学是药学领域的核心学科之一,而实验课是药物化学课程的重要组成部分,我们根据自己的教学经验,对药物化学实验的教学方法提出了上述建议,希望能推动药物化学实验教学的发展,为祖国培养更多的优秀药学人才。
参考文献
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作者:付迎波 单位:东北大学生命科学与健康学院