张富仁 李春梅
摘 要: 《药物合成实验》是一门在基础化学实验基础上,重在培养药学专业学生动手能力、思考探索能力的专业课程。本文在传统实验模式的基础上提出了探索性实验的教学模式,旨在提高学生自己动手、自己思考与探索的能力。
关键词: 《药物合成实验》 探究性教学 教学改革
《药物合成实验》是面向大学三年级药学专业的本科生的专业平台课程[1]。主要任务是使药学专业学生了解并掌握药物合成实验中常用的实验技术方法和原理,并对必要的实验技巧熟练掌握灵活应用[2]。其主要的教学目的是通过对典型药物的合成及结构修饰的具体操作,使学生亲身动手,进行药物制备,认识较复杂药物的合成路线、生产工艺、结构鉴定和质量与生产关系等。培养、提高学生的合成实验技术水平和动手能力,以适应将来工作的需要[3]-[4]。
1.经典药物合成实验教学方法
经典的药物合成实验教学方法与一般的化学实验方法类似,具有以下特点:老师首先把将要做的实验内容交给学生,通知学生预习并写预习实验报告;实验开始之前,教师把需要做的实验的主要内容及注意事项以授课的形式告诉学生,反复强调实验的注意事项,且必须按照教材或讲义中的实验条件进行实验,否则实验很可能会失败;教师指导学生按照实验内容进行实验;实验完成后,按照化学实验报告的固有格式写完实验报告并上交。在整个实验过程中,学生按部就班地按照“正确”的指导思想、“正确”的实验方法做出“正确”的实验结果,完成“正确”的实验报告。然而,完全按照实验要求的方法进行操作,能得出正确的实验结果就代表实验成功了吗?学生难道对整个实验就没有疑问了吗?他们应该掌握的实验技巧真正掌握了吗?答案是否定的,此门课程面对的是具有一定的实验基础的大三学生,这样的流程恰恰违背教学目的,完成不了相应的教学任务。
2.探究性实验教学
探究性实验即开放性实验,摈弃传统教学灌输式的教育方法,通过学生自主的探求各种未知的结果,最大限度地调动学生学习的积极性,在提高学生实验操作能力的同时,培养学生主动思考、积极求知、渴望真理的品性。一直认为,教师的职责不仅仅是简单地将自己所学教授于人,他更重要的职能是诱导学生自主地去发现,去创造。
下面以药物合成实验中项目贝诺酯的制备为例分析如何进行改革。探究性实验如贝诺酯的制备,其制备分三步:乙酰水杨酰氯的制备、贝诺酯的制备和贝诺酯的精致与提纯。实验为两人一小组,互为对照,一人按讲义,一人则改变变量,改变的条件在第一步与第二步中,最后由学生进行分析讨论并总结。
第一步乙酰水杨酰氯的制备步骤为:在干燥100ml三颈瓶中加入4.5g阿司匹林,2.5ml二氯亚砜,2滴无水吡啶,安装好反应装置与HCl气体接收装置,磁力搅拌;75度油浴,反应回流保温1h至无尾气放出,减压除去多余的二氯亚砜,稍冷至40度以下,加入3ml无水丙酮,加盖防潮。在本实验中,共分七组,第一组是其他条件不变的情况下将阿司匹林即原料药加入量减半,主要是考察反应物的加入量对产物量的影响;第二组是将二氯亚砜的量减半,其他变量不变,其目的与第一组一样是探究反应物与产物之间的关系;第三组是将吡啶的量减半,其他变量不变,从而考察催化剂对反应物生成及其量的影响;第四组则是将阿司匹林的用量加倍,从而增加反应物的用量,进一步考察其对产物产量的影响;第五组是将吡啶即催化剂的用量加倍,观察其对反应的影响;第六组是在无水吡啶中增加一滴水,即加入杂质,考察水对本反应的影响;第七组是将阿司匹林及二氯亚砜的量都增加一倍,进行考察。
在以往的实验中,学生都是按照老师讲的或者讲义上写的确定反应物的量、反应条件及催化剂,但不知道为什么要这样,不这样会怎样,即知其然不知其所以然。正如很多学生所问,为什么反应不能见水,有一点点难道都不行吗?还有反应物的量要这么精确吗?我想最有力的解释就是他们自己做出来的实验结果,然后透过他们做出来的结果,再由其寻找合理的解释,这样的解答应该才是最有说服力的。正如第六组所做的,在无水吡啶中加入一滴水,虽然仅仅看上去并不起眼的一滴水,但产物的颜色却由正常的橙色变为黄色,产物体积也由7ml变为6ml,所以由这一个小小的改变就可以告诉这组同学,化学实验是严谨的,哪怕一个微小的变量,甚至是空气中的水汽都可能使实验结果产生质与量的变化。
3.结语
通过药物合成实验的改革,我们可以充分培养学生的观察能力、积极思考的能力及实际问题的处理能力,将每一个学生的聪明才智充分挖掘,真正做到师生之间无障碍交流,实现教学相长,改进传统的教学模式。教学改革不是一蹴而就的,而是需要不断摸索探求试验,一次次解决旧问题,发现新问题的过程,需要不断改进及提升,正如探究性实验一样,也要靠智慧创造及汗水填充曾经的空白,直到有一天硕果累累。探究性实验的意义也许正在于让你在一次次失败中发现通往成功的坦途。
参考文献:
[1]颜范勇,王兵,王东华.药物合成反应教学研究探讨[J].化工高等教育,2010,2,81.
[2]陈爱华.药物合成反应课程教学研究[J].科技信息,2012,3,14.
[3]郝东,谢世权.论《药物合成反应》课程教学[J].辽宁中医药大学学报,2011,13,270.
[4]李敬芬,王亚军,王旭,郭玉华,肖莉.《药物合成反应》课堂专题讨论教学模式的研究与实践[J].湖州师范学院学报,2011,33,115.
基金项目:绍兴文理学院第三批课程教学模式改革项目B类