《药物化学》设计性实验的教学研究

《药物化学》设计性实验的教学研究

李红霞 刘瑞江 汤 建 于小凤

江苏大学药学院，江苏 镇江212013

根据药物化学课程的特点和存在的问题，从强化学生的基本操作和技能，重视基本能力的训练，开设设计性多步药物合成实验——苯佐卡因的合成及表征，既激发学生的学习兴趣又充分调动学生实验的积极性和主动性，提高实验教学质量，加强学生创新能力的培养。

药物化学；药物合成；实验教学改革

medicinal chemistry; drug synthesis; experimental educational reform

引言

药物化学实验是药物化学教学的重要组成部分，也是药学专业一门重要的专业实验课，目的是通过实验掌握典型药物的合成及纯化方法，加深对药物化学基本理论和基本知识的理解，在提高学生实验操作技能的同时培养学生在实际工作中独立分析问题和解决问题的能力[1]。传统的实验教学是以验证性实验为主[2]，在教师和教材的精心指导安排下进行，实验教学目的单一化，抑制了学生的思维能力和创新能力。近些年来，很多高校提出了加强实践性教学环节，培养具有“创新、创造、创业”精神人才的口号。本文针对我院药学专业的特点，增开药物化学设计性实验-苯佐卡因的合成及表征。

1 教学内容与教学目的

设计性实验要求学生根据实验目的，在理解实验原理的基础上，灵活运用已有知识和技能，进行的创造性思维和实验活动。学生通过查阅文献、查阅教材等手段自主设计实验方案，选择实验仪器，安排实验步骤，进行数据处理以及分析实验现象[3]。通常是结合平时在教学中通过演示实验和分组实验所掌握的实验方法、实验原理以及所熟悉的实验仪器，设计出新的实验和测量方法，观察、分析实验现象、处理实验数据等。综合考查学生实验能力，分析、解决问题的能力，创新意识与实践能力的舞台。目的在于充分调动学生学习的积极性，从而达到培养学生查阅文献、设计实验的能力。

2 实施方案

2.1 实验前准备

实验开出的前两周老师布置课前作业，提出实验要求:(1)以对硝基苯甲酸为原料合成对胺基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)，要求学生通过查阅文献，初步确定实验方案及具体的实验步骤，然后根据实验内容选择合适的仪器和药品；(2)实验报告以小论文的形式上交实验老师，小论文字数，书写格式，书写内容，实验展望等在实验任务书中也有所要求。

学生通过资料的查阅，初步确定自己的实验方案后将其上交教师批阅，教师归纳总结学生提出的几种不同的实验方案，提前发现实验过程中有可能遇到的问题并加以解决，组织学生进行讨论，最后确定一套切实可行的方案:酯化、还原得到苯佐卡因。学生根据文献资料一起讨论在实验过程中可能会遇到的问题:(1)酯化试剂的选择。(2)每一步产物的后处理问题，特别是重结晶溶剂的选择。(3)薄层层析中展开剂及其配比的选择等对实验项目进一步优化。

选题是整个实验的关键，实验项目要兼顾学生的知识量，综合考虑学院实验室条件和本科药学专业学生实验的特点，要简便可行、覆盖的知识面广且不存在危险性。在实验内容上除了巩固和验证所学过的理论知识及基本操作外，还要在学习了药物化学理论课及有关基础理论课的基础上加强学生在分析问题、解决问题的创新能力方面的培养。比如这次实验包括酯化和还原两个最基础的化学反应原理，这些原理在以前的实验中都分别出现过，现在只是将其串联在一起，成为一个连续性的实验项目。

2.2 实验阶段

实验操作具有代表性，既包含了前面的基础操作(回流，蒸馏，液液萃取，减压过滤，重结晶，活性炭脱色等)，又在原有的基础上加强，增加一些必需的但以前单元操作中又没训练过的操作。比如:熔点测试，薄层层析，红外光谱分析等，进一步丰富学生的知识，增强学生的各项能力。

部分学生实验操作基本技能不扎实，表现在实验过程中操作不够规范，随意性较大；学生对实验理论和操作方法理解不深，实验中表现出动手能力差、缺乏解决问题的能力。因此，对实验中出现的现象不主动去思考，以致遇到问题时就不知该如何处理，从而起不到实验教学应有的效果。所以在实验过程中我们要求1组2名同学进行实验，调动起学生学习的主动性、积极性，逐步提高学生的创新能力，同时对实验及时进行总结、深化。

验证性实验教学中都是老师讲解，学生被动应付，习惯按照实验指导书上的步骤边看边操作，不注重实验过程，只注重最终结果。在设计性实验中，学生必须自己安排好每一步实验，这样使学生做到心中有数，既充分调动学生实验的积极性与主动性又通过大量资料的查询丰富了学生的相关实验知识，为学生以后的各项学习打下良好的基础。

2.3 总结与讨论

学生完成实验后，整理好实验数据以小论文的形式上交，小论文内容必须包含:摘要、引言、材料与方法、结果与讨论、总结与展望、参考文献、致谢等。通过小论文的撰写不仅提高了学生的综合能力也为今后的毕业论文撰写打下了良好的基础。

学生在小论文的展望部分还提出了建设性的意见:（1）设计性实验的开设在内容上还有待增加新的、贴近科技前沿的内容。(2)实验的原料可以不指定，只指定产物名称，这样合成的路线就会更多，学生学到的知识也会更多，有利于拓宽学生的思维，培养学生的创新能力。(3) 在酯化反应中用浓硫酸作催化剂是传统的方法，一方面浓硫酸对环境影响比较大，也腐蚀设备，另一方面浓硫酸作催化剂产率不是很理想，可以探讨像离子液体等这些无污染、催化剂效果好的物质来作为催化剂等。这些建议将成为我们以后实验教学改革的内容之一。

3 实施效果

设计性实验需要通过查阅现有材料，查阅文献设计实验方案，并且在教师的指导下独立完成实验。学生通过设计性实验，巩固了相关的理论知识，整个实验过程也使得学生的自主学习知识、获得知识的能力有所提高。在设计性实验中一些先进仪器设备的应用对于实验教学效果的提高，得到了老师同学的一致认可。

设计性实验对任课教师提出了更高的要求，实验室人员与教师需要对可能出现的实验状况作出充分的准备，包括仪器、材料、实验室安排等方面。尤其在对学生实验进行设计的过程中，教师需要付出更多的辛劳，提前发现学生进行实验设计过程中有可能遇到的问题并加以解决。真正做到心中有数才能对学生进行指导和教学。

4 结语

设计性实验是教师给出实验题目，提出实验要求，学生通过查阅教材、查阅文献等手段自主设计实验方案并加以实现的实验。本学院通过近几年的实验教学改革，学生的动手能力、独立思考能力都得到很大提高，充分调动了学生实验的积极性，发挥了学生的主动性，提高了实验教学的质量，增强了学生创新能力的培养，取得了较好的效果，为培养新型人才奠定了良好的基础。

[1]尤启冬.药物化学,第7版[M].北京:人民卫生出版社,2011:1.

[2]王议忆,周展来,李卫先.半开放式实验教学对学生自学能力的培养[J].中医药导报，2008，14(5):132-133.

[3]康艳萍.开放式教学法在药物化学教学中的应用[J].时珍国医国药，2009，20(2):403.

Li Hongxia, Liu Ruijiang, Tang Jan, Yu Xiaofeng
School of Pharmacy, Jiangsu University, Zhenjiang,212013, Jiangsu, China

In order to meet the need of high- quality talents training, enhance the students determine the problem, analyze and solve problems, it is suggestive to set up many steps benzocaine drug synthesis experiments according to course characteristics and existing problems, strengthen the basic operations and skills of the students,emphasis on basic skills training. These comprehensive experiments will excite students’learning in terest and in prove their initiative.

G642.423

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.21.132

江苏大学教学改革与研究项目（2011JGYB065）

李红霞（1978-），女，讲师，博士，主要从事药物化学的教学和研究工作。