崔成红 隋新安
(山东药品食品职业学院 山东 威海 264210)
《药物合成设计与分离纯化技术》课程改革探索
崔成红 隋新安
(山东药品食品职业学院 山东 威海 264210)
课程改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。通过对《药物合成设计与分离纯化技术》课程在教学内容、教学方法、考核方式等方面进行改革,学生的学习兴趣和学习积极性得到了提高,课程改革取得了良好效果。
药物合成设计与分离纯化技术;课程改革;探索
化学药物的设计与合成是现代药物研究与生产的一项最重要的核心技术。《药物合成设计与分离纯化技术》课程是我院开设的专业核心课程,旨在使学生掌握现代药物研究与生产这项最重要的核心技术,适用于化学制药技术专业。该课程前身是《药物合成设计》,主要介绍反合成分析法的基本规则、原理和策略,并通过大量实例,重点介绍反合成分析法进行药物合成设计的基本步骤、主要手段和运用技巧、合成路线评价的原则与标准。该课程需要有很好的《有机化学》与《药物合成反应》基础。但受生源质量影响,加上学生在校学习时间较短,学时数相对有限,学生在这些前导课程方面的基础不是很扎实,学习本门课程后普遍反映学习难度大,实用性不够强。为强化教学过程的实践性、开放性和职业性,突出教材内容的实用性和先进性,我们进行了课程改革,将《药物分离纯化技术》的内容整合到《药物合成设计》课程内容中,形成了《药物合成设计与分离纯化技术》,但因课时所限,分离纯化技术主要结合实验进行介绍。在对该课程直接对应的岗位——药物研发岗位、化学原料药合成岗位进行充分调研的基础上,《药物合成设计与分离纯化技术》课程以典型药物或中间体为载体,以合成路线设计、评价和选择技术为主线,以任务为体例,将教材内容重新设计,以便实施任务驱动教学和“理实”一体教学,并将职业素质和职业道德教育渗透到教学过程中。此项教学改革在2010级化学制药技术专业学生中试行,取得了良好效果。
第一,政策导向。2006年以来,教育部颁布了一系列关于提高高职教育教学质量的文件,指出高等职业教育肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用。高职院校要加大课程建设与改革的力度,增强学生的职业能力;要坚持育人为本,德育为先,把立德树人作为根本任务;要针对高等职业院校学生的特点,提升学生的社会适应性,引导学生树立终身学习的理念,提高学生的学习能力、交流沟通能力和团队协作能力,增强学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力;要不断推行教育教学改革,实行工学结合,促进“五个对接”即:专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接;要继续推行任务驱动、项目导向等学做一体的教学模式,同时拓展学生学习空间,鼓励学生自主学习。
第二,岗位需求。通过到医药企业实地调研以及利用学院举办专业建设研讨会与企业专家座谈这一有利契机,我们了解到课程直接对应的岗位——药品研发岗位、原料药合成岗位对高职毕业生有下列要求:(1)熟悉常用的文献检索方法和文献检索数据库,能够进行文献检索,并对检索到的资料进行筛选与利用;(2)能够对药物及中间体进行合成路线设计、评价和选择;(3)掌握合成、精制、干燥的基本原理和方法;(4)熟悉合成、精制、干燥、分装等常用设备的性能;(5)掌握合成、精制、干燥、分装等常用设备的操作方法;(6)掌握填写原始记录、卫生、清场等GMP的基本要求;(7)了解安全防范措施和环境保护;(8)了解纯度的检验方法;(9)了解干燥的判定方法;(10)掌握称重的基本方法;(11)了解误差的来源和解决办法;(12)能熟练计算投料量、收率,会进行成本核算;(13)懂得人际关系,善于沟通交流;(14)有较好的语言组织和表达能力;(15)具有团队合作精神;(16)能够遵守劳动纪律和工艺纪律;(17)具备吃苦耐劳的品质和抗挫折能力;(18)严谨求实、扎实工作、爱岗敬业、责任心强;(19)有良好的管理能力,包括人员管理、技术管理和物流管理;(20)具备主动学习、自我发展的能力;(21)具有一定的创新能力等。其中(1)和(2)项是本文论及的课程所培养的核心职业能力,其他各项能力需要与专业其他课程共同培养形成。
(一)课程教学内容改革
改革前的教学内容是以中国医药科技出版社出版、张军良主编的《有机合成设计原理与应用》教材为主体,并对教材进行适当补充,使之更为系统化。教学内容分理论和实验两部分,其中理论部分如表1所示。
实验部分主要是原料药及中间体的合成实验,每届学生参与的实验项目都有不同,学时数18。实验方案由教师给定,学生完全按给定的方案进行实验。这种做法可以培养学生的动力操作能力,但实施采用给定方案而不让学生进行思考的这种教学方式,使得理论和实践存在一定程度的脱节,实验课程与实际工作岗位要求差距较大;课程理论部分内容难度大,学生在学习过程中缺乏兴趣,学习积极性不高。
为全面提高教学质量,培养学生的综合能力和综合素质,充分体现“五个对接”,我们进行了充分的企业调研,根据企业实际工作岗位——新药或新工艺开发的具体工作内容和工作过程,即“文献调研——设计合成路线——评价与选择——实验验证”来设计课程教学内容,确定了七个学习任务和完成任务所需要的主要知识和技能,按由简单到复杂进行编排。这些学习任务中既包括理论学习内容,又包括实验内容,真正实现“理实”一体化(具体内容见表2)。通过学习任务的实施,学生能有效地掌握文献检索方法、药物及中间体合成路线设计、评价与选择技术、药物制备技术、工艺优化技术、常用合成反应设备操作技术等理论知识与制药职业技能,入职上岗后能很快进入工作状态,没有或少有陌生感,做到“零距离上岗”。
表1 改革前《药物合成设计与分离纯化技术》理论教学内容与学时分配表
表2 改革后《药物合成设计与分离纯化技术》课程内容结构与学时分配表
由于实验项目的实验方案由学生参与设计确定,一方面理论知识对实验方案的设计起到了指导作用,实现“学以致用”;另一方面学生按方案进行实验时亲身经历自己设计的成果转化为产品这一过程,能极大地提升学生的成就感,学生的学习兴趣和学习积极性都大为提高。另外,学生还学习到了许多以前没有接触到或实践不足的技能,主要包括:(1)文献检索方法。以往学生进行文献检索主要靠“百度”等搜索引擎,而通过本课程的学习,学生学会了主要中文文献包括图书馆馆藏文献如 《有机药物合成法》、《药物制造百科全书》、《药物化学》等,以及网络文献数据库如中国知网、万方、中国专利全文数据库等的检索方法,新的搜索方法带给学生新鲜感,并让学生对文献搜索产生了兴趣。(2)结构式绘制软件。合成路线设计中需要绘制大量化学结构式和反应式,我们指导学生从网上下载安装了常用结构式绘制软件CHEMWINDOW 6.0和CHEMDRAW7.0,并指导其学会使用。(3)PPT制作。合成路线设计的结果最终是以PPT课件的形式体现,指导学生制作PPT课件,能帮助他们更好地展现自己的学习成果,而且很多学生都是第一次接触PPT课件制作,对此兴趣很浓,并能制作出较高水平的课件作品。(4)现场答辩。合成路线设计的结果需要以现场答辩的形式完成,多数学生都是第一次在公开场合答辩,这种形式为学生提供了展示自我的平台,极大地提升了学生的自信心。实际上,公开答辩就相当于竞赛活动,各小组都想取得最好成绩,因而在合成路线设计内容、PPT制作形式、答辩风格等方面都会积极准备。这种形式极大地调动了学生学习积极性、主动性,促进了学生能力和特长的发挥。
在授课过程中,我们还将药物化学教学中渗透素质教育的成功做法运用到本课程的教学中,全面提升学生职业素质和职业道德,使他们成为企业欢迎、社会受益的高端技能型人才。
由于教学内容丰富多彩,教学过程也不再像以前那样以课堂讲授为主,学生在课堂中体会到更多主动去学、主动去做、主动去思考的过程和乐趣,实现了学做一体,因而感觉到这门课程值得学、很实用。
(二)考核方式改革
改革前的考核方式是学院规定的包含实验的课程考试的通用考核方式。具体为:学生期末总评成绩(百分制)=期末考试成绩(56%)+实验成绩(20%)+课堂平时成绩(24%)。其中期末考试成绩为学生期末闭卷考试成绩;实验成绩包括实验出勤(10%)、实验态度/协作能力(10%)、预习(10%)、实验操作(35%)、实验结果(15%)、实验报告(20%)等七项成绩,均以百分计;课堂平时成绩包括课程出勤 (30%)、课堂表现(50%)、作业完成情况(20%)等三项成绩,均以百分计。这种考核方式以结果考核为主。学生主要靠死记硬背的方式来通过考试,课程内容容易遗忘,不能使学生真正掌握所学知识。
改革后的考核方式为:学生期末总评成绩(百分制)=期末考试成绩(30%)+实验成绩(25%)+课堂平时成绩(25%)+合成路线设计综合实践成绩(20%)。考核方式从四个方面进行综合测评,比原考核方式增加“合成路线设计与选择综合实践成绩”部分,占总评成绩的20%;为强调实验的重要性,将实验成绩由原来的20%增加到25%,期末考试成绩则由原来的56%降为30%。新考核方式中前三项成绩计算方式同原有方案,新增部分的考核不仅注重结果,更重视过程,二者分别占40%和60%。其中过程考核(百分制)包括学生自评(20%)、小组长评价(40%)、小组互评(20%)和工作笔记 (20%);结果考核 (百分制)包括PPT答辩(50%)、PPT完成质量(40%)和工作创新(10%),这样能更全面地反映学生学习情况。同时为便于考核结果量化,体现公平、公正原则,我们还制定符合职业标准要求的课程考核标准。
为更好的了解此次改革的效果和学生的支持度,我们制作了一份调查问卷,在答辩完成后即进行了问卷调查。问卷内容包括8个单项选择题、2个多项选择题和1个让学生自由表达真实想法的题。问卷发放共计95份,收回有效答卷92份。在对收回的调查问卷结果进行统计整理过程中,我们发现从学生答卷情况看,所有学生认为此次改革是有成效的,89%的学生认为此次改革对应的教学方式对自己的帮助更大,88%的学生认为此次改革值得在专业课程中推广;此外,75%的学生认为增强了学习主动性,70%的学生认为“查阅文献”阶段收获最大,在其他阶段如 “公开答辩”、“开展设计”、“制作PPT”等也都有收获。
不仅如此,本课程教学考核改革后,学生各方面的能力都有较大提高,教学成果得到了药学系领导的肯定,认为项目化教学符合教学改革的方向,建议在系内推广。
课程改革后,学生通过多个任务的完成,不仅学会了药物合成过程中涉及的理论知识,而且掌握了化学制药企业工作岗位所需要的技能,学生完成工作过程所需要的思维能力、动手能力、生产组织能力得到了培养和锻炼;课程加深了学生对药物合成反应理论知识的理解,使学生掌握了化学结构式绘制软件的应用,同时提升了学生在进行药物合成设计工作时分析问题、解决问题的能力;此外,课程还提高了学生语言表达能力,有助于学生创新思维和创新能力的培养。《药物合成设计与分离纯化技术》的课程改革很好地体现终身教育理念,增强学生可持续发展能力,拓展学生学习空间,促进学生自主学习,取得了良好的教学效果。
[1]张万年.药物合成设计[M].上海:第二军医大学出版社,2010.
[2]张军良.有机合成设计原理与应用[M].北京:中国医药科技出版社,2009.
[3]崔成红,隋新安.高职院校药物化学教学中的素质教育[J].科技创新导报,2009(4):157.
[4]高庆,沈发治.基于工作过程的化工产品合成课程建设[J].广州化工,2010,38(11):225-227,237.
G712
A
1672-5727(2013)12-0084-03
崔成红(1965—),女,山东栖霞人,山东药品食品职业学院高级工程师,研究方向为药物化学学科相关课程教学与研究。
隋新安(1963—),男,山东寿光人,山东药品食品职业学院副教授,研究方向为药物及中间体合成工艺改进。