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浅谈制药工程专业《药物合成实验》教学实践改革与探索

2020-07-01 08:47 出处:未知 人气: 评论(0
  摘要:基于药物合成实验课教学的现状和问题,并结合我校的教学实际情况,从药物合成实验教学方式改革;增加设计性和综合性实验;绿色药物合成理念的构建等方面进行了探讨,以期为促进制药工程的人才培养提供参考。
 
  关键词:制药工程;药物合成实验;实践教学;教学改革
 
  近年来,虽然我国在制药领域取得了较大进步,但仿制药的开发一直是行业主流,而创新药物方面的开发和研制却举步维艰,为提高我国制药行业在世界的影响力,培养既具备药学相关的基本理论知识、实验技能,又具备工程实践能力,能在制药行业从事各类药品的研制开发、生产和经营管理的高级工程技术人才是解决问题的关键[1]。《药物合成实验》作为制药工程专业是一门既重要又基础的实验课,着力培养学生掌握药物合成的基本理论和实验技能,同时渗透药物合成路线设计思想,并熟悉一些药物合成的新工艺[2]。以在药物合成实验中提高学生的各方面能力为目标,我们对该实验教学进行了一些探索。
 
  一、药物合成实验的现状及问题
 
  1.教学方式陈旧。《药物合成实验》作为一门集有机化学与药物化学知识于一体的实验课程[3]。在教学过程中,教学的方法过于传统,只有对于实验讲义一些操作的讲解,没有涉及新技术和新工艺的讲解,导致与新的生产工艺脱轨,在实验过程中,学生只会依葫芦画瓢,没有对实验的观察与深入思考,导致学生学习的积极性不高,实验过程中学生注意力分散,对实验过程中产生的“三废”没有良好的环保意识,也没有对绿色生产工艺和绿色化学有所了解,导致教学效果不是很理想。教师传统的单一的言传身教式的实验教学方法,不利于提高学生实验的积极性和参与度,甚至对于学生的学习、思维拓展、探究等方面能力的锻炼没有太大帮助,以上缺点对于教学效果和质量有较大的影响。
 
  2.验证性实验居多,缺乏综合性实验。目前制药工程的药物合成实验包括局部麻醉药苯佐卡因、抗溃疡药美沙拉秦、抗菌药磺胺醋酰钠、解热镇痛药乙酰水杨酸、消炎镇痛药奥沙普秦等药物的合成。这些实验大都是验证性实验,其实验步骤成熟,操作简单,没有涉及很多比较实用的实验室操作,比如柱层析和TLC跟踪反应,对学生的操作技能和熟练度的提升存在一定的限制。现今大多数高校,对于课时较长、较为烦琐的设计性实验以及综合性实验不以为然,学生的实践创新能力和科研兴趣的培养效果不佳。
 
  3.实验缺乏整体性。药物合成实验作为联系有机合成实验及其他药学实验的枢纽,大多数高校在实验的设计安排上缺乏整体性,没有将药物合成实验与制药工程专业其他专业课程如药剂学实验、药物分析实验、药理学实验等相联系,缺乏对同一药物在“合成—分析—制剂—包装”整个实际生产流程的操作,不利于提高学生综合实践能力和创新能力。
 
  二、药物合成实验的改革与探索
 
  1.改革教学方式,规范实验基本操作。鉴于药物合成实验传统教学方式中课前预习流于形式,走走过场,学生并未用心准备的情况。例如,传统教学中苯佐卡因的合成实验是直接给出以对硝基甲苯为原料,通过三步反应(氧化、酯化、还原)制得;课程授课的重点是反应机理讲解和实验基本操作的讲授及演示。这一切看似合理,但是却步入不以学生为中心的“教学误区”,都是教师在前台唱戏当主角,导致教学效果不佳,学生的学习热情减退。为了充分调动学生学习的主观能动性,我们提出了“课题式教学方式”的改革,即实验课前,给出目标药物的化学结构,让学生们进行资料的查阅,掌握实验涉及的反应原料、原理和相应的仪器设备,了解拟合成药物的作用机理、构效关系、适应症,实际生产的工艺流程,国内有哪些企业在生产,销售如何等情况汇总并制作成PPT,每次课随机抽取4名同学进行开题式汇报,并对汇报中的不足给予补充和指导。除对教学方式进行改革外,我们还发现,相同实验基本操作在其他专业课实验课中,老师所示范的操作步骤不一致,使学生产生困惑,不清楚谁示范的操作是规范的。若不及时纠正,势必导致学生实验课程中不规范操作长期存在,所培养的学生实验基本技能不合格,会给以后学生在企业就业或是继续读研深造造成安全隐患,造成未来学生的用人单位和深造学校对本校学生的认可度下降,毁掉学校的声誉。因此,让学生掌握规范的基本实验操作势在必行,因教师的基本实验操作规范程度直接影响学生的操作,教师亲自演示并规范操作是实验教学工作中的基石。
 
  2.增加设计性实验和综合性实验。大部分高校的实验课堂一直采用“实验指导书+教师讲解+学生操作”的教学模式,这样的教学模式对于制药工程要培养的应用型人才而言较不理想。启发型的设计性实验和高水平的综合性实验才是培养高级技术人才不可或缺的。因此增加设计性和综合性的实验势在必行。在“课题式教学方式”指导下,教师给出所需合成的药物,同学们浏览文献,选择药品,给出预实验方案,并进行汇总确定可行性,进行实验操作,并将实验结果整理、归纳,总结成为实验报告。在一系列的实验流程中,不仅提高了学生学习的主动性,还增强了其创新意识,提高了各方面的综合能力。
 
  3.绿色药物合成理念的构建。在制药工程专业中药物合成实验的反应中会排放“三废”(废气、废渣和废液),如不进行处理而排放,会导致周围环境空气或水源污染。由于药物合成实验中所涉及的化学反应试剂大多是易燃、易爆、有毒或腐蚀性的。因此,重视污染源,把绿色药物合成理念渗透到实验教学中是该课程教学改革的重要方向之一。因此,在开展对硝基苯甲酸乙酯的合成实验教学中,我们应用离子液体作为浓硫酸的替代品进行教学活动,将绿色药物合成理念融入教学之中。离子液体作为绿色催化剂在教学中的使用为探索绿色药物合成的实验教学提供了有力的教学改革实例。未来,大部分不符合绿色药物合成的实验项目必将被具有环保和可持续发展特色的绿色药物合成实验所代替。
 
  4.参与科研,提升学生实验技能和创新能力。制药工程专业学生仅靠药物合成实验课堂教学中学习到的实验技能是无法满足高质量的教学质量要求的。本院依托省部共建药用资源化学与药物分子工程国家重点实验室、西南民族药2011协同创新中心、广西医药人才小高地、化学一级学科博士点、制药工程硕士点等高级别科研平台和高水平师资力量,课余时间让制药工程专业学生根据自己的研究兴趣,申请到相关的药物合成化学课题组参与药物先导化合物的合成等科研活动,培养实验技能和创新能力。参与科研的同学能接触并学会涉及药物合成化学的精密大型仪器,了解学科的发展方向,这不但提高了学生的科研兴趣,更重要的是对学生的实践能力有很大的提升作用。所以,在实验教学过程中,多模式教学方式能够为学生自主学习创造良好的条件。
 
  三、结语
 
  本文通过“课题式教学方式”的引入,规范学生实验操作技能;开展具有药物合成、药物分析和药剂学的综合性实验;引入离子液体催化剂开展酯化反应构建绿色药物合成实验;参与药物先导化合物的合成等科研活动来提升药物合成实验课程的教学效果,为培养出既懂药,又懂工程技术的应用型人才提供参考。参考文献:
 
  [1]李元祥,林红卫.制药工程专业药物合成实验教学改革与探索[J].广东化工,2010,37(10):177-178.
 
  [2]梁兴勇,丁杰,程纯儒,等.制药工程《药物合成实验》教学改革探索[J].教育教学论坛,2017,(11):169-170.
 
  [3]朱小康,李琼,袁吕江.本科药物合成实验教学改革探讨[J].西南师范大学学报:自然科学版,2010,35(6):236-238.
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