《药物化学》实验教学模式改革初探*

周凌云，邵太丽，孙　玉，汤　琳，陈靠山

(皖南医学院药学院，安徽　芜湖　241002)



《药物化学》实验教学模式改革初探*

周凌云，邵太丽，孙玉，汤琳，陈靠山

(皖南医学院药学院，安徽芜湖241002)

药物化学是一门实践性很强的课程，实验教学是培养学生科研创新能力的重要环节。教研组针对近几年在实验教学实践遇到的问题，对药化实验教学模式进行了改革，从增强学生安全环保意识、规范常规仪器操作、利用PBL和TBL教学模式协同培养科研思维及开展设计性实验几个方面来进行探索和尝试，通过实践提高了学生的操作能力，增强了学生的科研能力。

药物化学；实验教学；改革

药物化学是一门发现与发明新药、合成化学药物，阐明药物化学性质、研究药物分子与机体细胞(生物大分子)之间相互作用规律的综合性学科[1]。对于这门实践性很强的学科，实验教学是整个教学过程中一个重要的环节。通过实验可以加深对基本知识的理解,了解药物部分合成类型的基本过程及方法, 培养学生独立分析、解决问题的能力，为今后的科研工作奠定基础[2]。

1　药物化学实验教学现状

结合教研组多年的教学实践，笔者认为目前的药物化学实验教学仍以“教师讲授，学生操作，形成实验报告”传统模式为主，虽然能够达到基本的教学目标，但忽略了药物化学区别于其它药学实践课程的特点，且教学模式未充分考虑学生学习的能动性和教学的互动性，主要存在的问题表现在如下几个方面：

(1)药品毒性大，实验环境恶劣。药物化学实验原料一般为工业中间体，对人体健康和环境安全有一定的危害性。尽管我们所选择的实验考虑到了安全问题，但相对药学其它学科实验，其危害性要大很多。而大多时候学生缺乏绿色环保和安全意识，表现在：称量原料过量，到处乱扔；对易挥发刺激性或易受潮的试剂，用完后没有及时盖好瓶盖；对腐蚀性强的溶液，如浓硫酸经常从规定区域拿到自已的位置上使用，且使用完后不能及时处理；为了保暖紧闭门窗等，这些问题很多是人为因素造成的，也对我们实验室管理提出了很高的要求，需要通过建立制度和强调纪律来保障。

(2)基础操作不被重视。实验项目时间较长，一般我们的实验课时都在4个小时左右，其中反应时间一般在2个小时左右，所以很多学生觉得等待时间很单调，表现得浮躁，而药物化学实验中被强调的实验现象的观察，实验规范操作常因为情绪的原因而被忽略，学生只是为了完成任务而进行实验。

(3)对实验内容认识不够，兴趣不高。大多数学校实验条件有限，一般2～3个人一组，使得操作机会相对减少，基础操作能力变得薄弱。同时，由于一个实验班多在30个人左右，人数较多，使得上课时注意力不能集中，同时，对实验原理不熟悉和操作不到位容易导致细节上的错误，最终使实验失败，使得学生对药物化学实验的兴趣降低。

(4)创造性思维培养不够。很多学校仍然沿用传统的实验教学模式——单向性教学模式(Lecture-based learning, LBL)，学生处于被动接受的地位，且实验内容一成不变，多为验证性实验。学生经常“照单抓药”，机械地按照书上步骤进行，或模仿其它组的学生操作，使得很多时候错误具有一致性。同时，遇到问题不会主动思考，直接询问老师或直接借用他组数据。特别是实验报告一般都大同小异，使得报告中重要的分析讨论环节流于形式。这种模式下，学生学习的积极性、能动性不高，不利于学生创造性思维的培养。

2　药物化学实验教学模式改革

针对表现出的问题，我们教研室教师通过各种教学活动集思广议，尝试进行一系列改革来解决这些弊端。具体从以下几个方面对现行药物化学实验模式进行了改革：

2.1增强安全意识

将修订好的实验室规章制度置于实验室内，供学生日常学习；实验开始时先介绍必要的实验室安全需知；反复强调试剂的危害性和正确的使用需知；严格课堂纪律，禁止打闹，避免人为碰撞产生的危险；要求进实验室必须穿实验服，预保护自身衣服和健康；实验后检查每组的仪器和反应液是否清理完全，避免给下个班级同学带来危害；并将实验成绩评定与安全使用规范相结合，促使学生养成安全意识。经过几个学年的实验，学生对安全较以前更为重视，同时喧闹的实验环境得以缓解。

2.2在实验教学中引入绿色化学概念，加强学生的环保意识

绿色化学(Green Chemistry)是由美国化学会提出了一个概念，基本要求是在实验中严格执行“4R”原则[3]。我们在设计实验项目时通过查阅很多医药名校的实验指导来确立自身的项目，尽量做到拒绝(reject)剧毒性物质的使用。同时，我们的实验项目大都采用连续性实验(如苯妥英的制备，对羟基叔丁基氯的制备)，即前一个反应产物是下一个实验的原料。充分利用(reuse)学生实验产品，减少药品的损耗。在保证实验用量的基础上，减少(reduce)实验原料用量，称取样品有专人负责，减少损耗，同时也避免了取样时碰撞造成的安全隐患，充分实践微量化学实验[4]。原料的减少，也使得反应时间缩短，减少学生的烦躁情绪，使反应时间不显得冗长，在熟悉仪器和装置、观察实验现象、思考实验中遇到的问题中充实的度过。同时，要求学生对反应液能回收的回收(recycle)，不能回收的务必倒入放置于每个实验室的废液桶里集中处理。通过几个实验项目不断灌输绿色化学的意识，学生的环保意识明显增强。

2.3增加学生对仪器的熟悉程度，培养学生规范操作

第一次实验安排反应时间较短的实验，在动手实验前先通过实物介绍实验常规仪器名称，并将常用装置及名称拍照打印贴于教室，要求每个实验项目学生在实验报告中均要画出该反应所需仪器和装置图来巩固记忆。在实验前，通过演示来规范操作方法，并于实验过程中检查每组学生的操作，逐一纠正。在所有的改革中，对规范操作的要求是重中之重。操作不规范或不正确的现象在前几年表现的非常突出。由于学校自身条件限制，每组合成实验有3位同学同时进行，同时部分学生在得知药品毒性后选择逃避实验，不接触药品，只是看着小组中其他人做实验，结果是自身的操作能力没有得到提高，毕业后连反应装置如何搭置，分液漏斗、布氏漏斗等简单仪器都不能正确使用，给用人单位留下了不好的印象，更不用提科研能力和工作能力如何了。针对这一现象，教研室主任陈靠山教授在集体备课等教研活动中反复强调在实验过程中注重加强学生基础操作技能。这一要求也符合学校鼓励学生参加药学技能比赛的大政策。同时，院部对于教师的操作技能也通过比赛来巩固和加强。通过这些举措，使得教师的操作水平呈规范化，学生的操作标准趋于一致，为今后的科研工作打下了坚实的基础。

2.4TBL和PLB教学法协同培养科研能力和创新思维

PBL(Problem-based learning) 教学法是一种以学生为主体, 通过问题设立激发学生学习兴趣的启发式教育方法[5]。TBL(Team-Based Learning)教学模式是基于团队协作，以解决问题为目标的共同学习过程，该模式在实践学科中被广泛应用[6-7]。虽然是两种不同形式的教学模式，但在实践教学领域联合使用能够起到协同培养学生科研能力的作用。我们主要以多个实验项目中的一项来进行实践摸索。在该项目中，我们将正交实验法(应用在很多实践性学科中)运用到药物化学合成实验方案的设计中，能够使学生在掌握合成反应类型的同时，加强数理统计的知识在实践中的运用，有利于使学生初步建立科研思维。作为实验主体，我们选择了大三制药工程的学生(共3个实验班)，他们已经经过《有机化学》实验和《药物合成反应》实验的训练，基本操作较为扎实。实验项目我们选择了常规“阿司匹林的制备”，这个实验基本理论已在第六章“解热镇痛药”有详细介绍，学生较为熟悉。我们提前两周通知学生进行文献查阅，并以实验班为单位，根据正交设计原则设计实验，并提前一周交给教师审阅调整。最后按照2因素(反应时间，反应温度)3水平建立了8个不同条件的实验，每个班分成8个小组，每个小组按其中一个条件进行实验。另外为了避免操作中的误差，我们将3个实验班的数据进行平均，最终通过讨论和总结，找出最优的实验条件。在此过程中，学生从开始的文献查阅，到中期的实验设计，到后期数据处理基本都是独立完成，对整个工艺设计环节有了充分的认识。同时，实验报告中的分析讨论也不再空洞，针对各自出现的不同问题有了不同的分析。在这个实验项目中，我们设立了问题情境(如何查阅资料设计研究方案？如何开展实验？如何对实验的结果和出现的问题进行分析？)，通过小组中3位同学团体协同来进行前期调研和实验操作，并会同全班的实验结果来进行讨论，最后得到最佳的工艺。整个过程，PBL和TBL教学方法联合使用增加了学生学习的能动性、协作性和交互性，使学生对工艺优化方法有了一定的了解。

2.5选择性进行设计性实验培训，增加学生科研能力

由于课时限制和学生不同的兴趣点，只能将本科生毕业论文设计作为设计性实验培训的突破口。我们教研组现有5位教师，每年人均承担2～5名本科生的论文指导，结合学生自身的兴趣点，由老师提出实验方向，由学生查阅相关文献，拟定研究计划，与指导教师讨论后，自已申报相关大学生科研课题或参与到教师的课题中，通过3～6个月毕业实践，对所拟定的方案进行实验，并最终通过学术论文或毕业论文的形式呈现出来。通过系统的科研锻练，能够进一步提高学生操作能力，培养学生的科研思维。最近几年，随着国家和学院对实践能力的重视，各级别大学生科研基金相继出现，并鼓励大学生积极申报，尽快提高自身科研能力。

3　结　论

教研组通过实践，逐渐改革我们现行的实验教学模式，寻找更适合学生操作水平和科研能力提高的教学模式。通过几年的教学工作，教师在院部各项教学和技能大赛中获得了良好的成绩，为教学工作的规范化打下了基础。同时，近几年各个教学班学生的安全保护意识、学习积极性、基本操作技能比以往有了明显提高，有部分同学在全国性的药学技能大赛中获得了较好的名次，体现了我院学生的基本操作能力。教研室教师通过指导学生毕业论文设计和各项科研课题，提高了部分有科研兴趣学生的科研能力。近五年，指导毕业论文设计四十余篇，大部分都获得了优秀毕业论文。同时，指导学生进行各级科研课题研究十余项，极大的提高了这些学生的科研能力。综上所述，通过实验教学改革与实践，端正了学生科研态度，规范了基本操作，培养了学生科研思维，提高部分学生的综合素质，发挥了实验教学工作的教育指导作用。

[1]郑虎.药物化学[M].北京:人民卫生出版社,2007:1.

[2]徐德锋,李绍顺.药物化学创新性实验教学改革[J].药学教育,2008,24(5):42-44.

[3]陈培丽,孟继本,黄华鸣.浅析高校化学教学中绿色化学教育的探索和应用[J].能源与节能,2012,7:72-73.

[4]白林,陈明凯.绿色化学实验[J].化学教育,2002,8(7):51-52.

[5]杨旭丽. PBL教学法在《药物化学》教学中的应用尝试[J].科技教育,2011,8:209.

[6]陈伶利,李杰,程莉娟,等.TBL 教学模式在医学生物化学实验教学中的探索与实践[J].中国医药指南,2011,9(8):6-8.

[7]孟凡谋.TBL教学模式在机能实验学中的探索与应用[J].齐齐哈尔医学院学报,2013,34(15):2284-2285.

Experimental Teaching Reform of Medicinal Chemistry*

ZHOULing-yun,SHAOTai-li,SUNYu,TANGLin,CHENKao-shan

(Pharmacology College, Wannan Medical College, Anhui Wuhu 241002, China)

Medicinal Chemistry course is so practical that its experimental teaching plays an important role in training students’ scientific ideas and creative ability. In view of the problems occurring in the experiment teaching practice in recent years, the research group reformed the teaching mode from the following aspects: strengthening the concept of safety and green experiment, standardizing the conventional instrument operation, taking use of PBL and TBL teaching modes to cultivate the scientific idea, carrying out the design experiments. These measures improved the students' operating ability and enhanced the students’ ability in scientific research.

Medicinal Chemistry; experimental teaching; reform

2013安徽省精品资源共享课程(2013gxk061)；2010皖南医学院校级精品课程建设项目(2010jpkc06)；2011年药学实习实训中心被评为省级示范中心(序号33)。

周凌云(1980-)，男，讲师，从事药物化学方向教学与研究。

R914.5

A

1001-9677(2016)015-0180-03