方 嵩,李晴晴
(合肥师范学院化学与化学工程学院,合肥 安徽 230601)
药物合成实验教学探究*
方嵩,李晴晴
(合肥师范学院化学与化学工程学院,合肥安徽230601)
在学校创办地方应用型大学的背景下,针对制药工程专业必修实验课程-药物合成实验的教学现状进行探究,通过精选实验项目、优化教学方式、强化实验操作技能、加强环保意识、制定客观、可操作的考核模式并结合产学研工作来推进药物合成实验的教学,提高实验课堂教学的效果,增强学生动手操作能力,提高企业用人满意度。
实验教学 药物合成实验 制药工程专业
制药工程专业的人才培养目标是培养具有化学、医药学和工程学基础知识、具备能够解决制药工程实际问题能力的高级技术人才,符合制药工业企业、工业设计与研究部门要求的生产工艺工程师和工程设计工程师,及新产品、新技术研发所需的高级工程技术人员。《药物合成实验》是制药工程专业学生的专业必修实验课。通过实验教学,了解药物合成、提取以及制剂制备和质量控制过程的基本内容和操作方法;增加学生药物合成专业知识的理解;掌握药物合成的基本操作技能;理解药物合成的常规过程及质量控制过程;熟悉相关检测技术的原理和定性、定量分析在合成过程中的使用;了解和掌握以合成的产物为原料药,进行的一些简单的制剂实验,了解处方制剂的制备过程[1]。同时,培养学生良好的实验素养、实验技能以及创新能力,具有“新理念、新知识、新技能”和“会设计、会操作、会管理”能力,能够在化学、化工、医药、冶金、能源等部门从事生产、研发、应用研究和经营管理等方面的应用型高素质人才,为后续完成毕业论文和将来所从事的实际工作打下坚实的基础。
制药工程专业毕业后可到制药工程(或医药生物技术)领域相关的生产企业、营销企业、科研院所、药品监督管理部门等企、事业单位从事药品生产、管理、营销、检验监督和研发等工作,为医药领域的产品研究与开发、生产技术应用与产品的经营管理服务。在医药行业迅速发展的形势下,要求制药工程专业毕业生具备扎实基的础理论知识、较强的药物行业专业素质、高度创新思维和创新能力以及自主学习能力。但是传统的教学方法已经和现在生物医药行业要求的专业能力相矛盾,学生学习的和企业需求的能力不匹配,企业用人满意度不高[2-3],为此针对现在药物合成实验教学现状进行初探并针对性给出一些切实可行的教学方法以及方式的改变,以使该专业毕业生熟练掌握药物合成专业技能,提高毕业生就业率,增强企业用人满意度。
1.1实验教学理论教学进度不一致
实验教学是在理论教学的基础上加强学生动手操作能力而设置的课程,实验教学和理论教学相辅相成。在本校当前教学过程中偶尔会出现理论教学和实验教学进度不一致的情况即实验教学过程中需要理解的理论知识点在相关理论课中还没有学习到,这样不利于学生学习实验操作也不利于学生巩固理论基础知识。因此在这种情况下学生进行实验操作时只能按照书本和教师在课堂上讲解的实验步骤严格进行,也没有思考的空间和创新的空间,有时教师为了让学生得到满意的实验结果把整个实验步骤中以前教学过程中出现的问题全部讲出来并给出注意事项。这样就会让学生早保证实验安全的情况下缺少尝试实验的主动性。培养出来的学生只会按照书本或者讲义的步骤进行操作和工厂流水线工人毫无差别,缺乏创新意识,进入企业后,就不能将学校里面学习到的专业知识和实验操作能力带到企业和公司去不能很好的胜任相关岗位,企业用人的满意度也会大大降低,因此传统的教学模式已经达不到培养合格有用人才的目的。
1.2药物合成实验操作技能较差
药物合成实验是本校为了适应生物医药行业而为制药工程专业设置的专业必修实验课,是制药工程专业人才培养的专业课程。在制药工程专业培养方案中药物合成实验是在本专业学生学习过药物化学和有机化学实验课程的基础上开设。但是在药物合成实验教学中,发现学生按要求进行一些简单的操作,例如:过滤、分液、蒸馏等,但是在合成得到目标药物之后对其进行提纯操作时的操作就不甚让人满意,错误很多导致很难达到有效分离目标化合物的目的,对目标物质的波谱分析也不是很熟练。学生在进行药物合成实验的时候不能举一反三灵活运用,导致实验时间过程,时间结果不准确,教学效果较差。这就要求教师在教学过程中要对整个药物合成反应过程中涉及的主要物质和主要溶剂理化性质详细讲解清楚,实验过程中经常走动查看,对那些操作能力较差的同学进一步进行指导直到熟练操作为止。对班级同学出现的共性问题单独拿出来重新讲解,特别是目标化合物的后处理过程要仔细认真,不能急于求成,对目标化合物的表征要结合相关数据进行分析,只有这样才能得出满意准确的实验结果。
1.3传统实验教学方法制约教学效果
目前教学模式下学生不重视实验课,普遍认为实验课不重要。从而导致学生做实验积极性不高,参与性不强。课前没有熟悉实验内容,不熟悉实验基本操作过程,实验进行过程中按照黑板上的实验步骤不加思考的进行操作。实验教师为了能保证学生在规定的时间内顺利完成实验,并能得到正确的实验结果,就要把实验过程中容易出错的地方详细列出并给出解决方法,甚至最基础的怎么加入反应原料都会反复进行强调,学生缺少自己思考的空间,创新的空间,也没有在失败过程中总结自己的机会,没有很好的参与感,导致学习的积极性不高频于应付教师。实验结束后有的学生对实验结果不进行讨论不进行药物合成产率低的分析,不找出其中的原因。甚至有的学生抄袭别人的实验结果和误差分析,大多数学生在实验过程不能在现有的理论知识的基础上提出问题、分析问题,因此会导致课堂教学效果较差。不能很好的提高学生分析问题和解决问题的能力。培养出来的学生虽然掌握药物合成实验的一些基本技能,但提出问题、分析问题和解决问题的能力稍有不足,不能够达到培养高素质制药行业创新人才的目的,不能适应当今社会相关生物医药行业的实际需求。
1.4教学时间安排制约教学效果
药物合成实验每个实验项目时间安排一般是每次3 h,但是有时候合成出来的目标药物提纯操作和表征分析特别复杂,特别是涉及柱层析、重结晶等操作很难在4 h内得出理想实验结果。因为一个班级的学生实验操作能力参差不齐也会导致实验结束的时间不一样。因此教学时间的限制会导致药物合成实验内容的不完整性,从而影响教学效果。另外由于实验室数量和实验仪器不足不能够保证一人一套仪器进行实验操作制约了学生实验操作能力的培养和提高。
2.1选择合适实验项目
药物合成实验教学目的是让学生巩固复习有机化学及药物合成反应的基本理论知识,熟练掌握药物合成的基本操作技能(包括药物合成反应原料投放操作、反应进程的监测、目标产物提纯、产物性质的测定与产率的计算、目标产物的波谱分析等),为培养医药等相关行业的应用型人才打下坚实的基础。为此,药物合成实验教材一般都含有实验技能、单元反应实验、综合设计性实验等内容。通过药物合成实验的学习让学生熟悉掌握基本操作技能,以达到理想的人才培养目标,该实验课程实验项目的选择、设计至关重要[4]。在实验教学项目的选择中,应以学生教材为主但并不拘于一种教材,要从各类教辅书中精选有针对性适合学生掌握、制药相关企业需要的实验操作技能的教学内容。因此对教师提出更高的要求。由于药物合成实验教学时间的原因, 实验过程中很难再进行讲解有机化学实验中的基本操作如过滤、分液、柱层析等,但是这些基本实验操作技能对于药物合成实验来说又是必须掌握的,不然实验无法进行。所以,实验开始的时候选择一些简单的药物合成实验边熟悉这些操作边进行药物合成,之后在此基础之上,再行设计多步综合设计性实验项目。 条件允许的情况下可以让学生在课后查相关资料自行选择一个自己感兴趣的药物合成实验,先提交到指导教师那进行审核,通过的话就可以在实验室进行操作,提高学生的学习兴趣。
2.2增强绿色环保意识
在当今时代提倡绿色环保的大背景下,传统的实验教学方法是和环境保护相违背的,以前实验过程中会消耗大量的原料,以及实验结束产生的大量废弃物都没有处理,酸碱化合物没有进行中和处理,对资源是极大的浪费,对环境也会产生很大的影响。对于反应后处理所用的溶剂,比如:萃取及柱层析所用的溶剂用量较大,可以集中收集进行重新蒸馏可以接着进行重复利用,避免资源浪费,对一些有毒有害废弃物要在指导教师的监督下进行处理。另外教师在实验项目选择方面对相关项目可以连续进行反应即第一次实验得出的目标产物作为第二次实验的原料,这样既不会造成资源浪费又加强学生首次实验的态度问题,提高实验的准确性。
2.3将实验教学和产学研相结合
实验教学与产学研相结合,旨在充分利用产业、学校、科研单位和用人单位等多种不同教学环境和教学资源,是把课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式[5-6]让学生在实验室做实验的项目与产学研课题相结合,让学生了解知道企业需要什么样的人才,给自己今后的学习指明方向,学习更有针对性,毕业之后去企业立马就可以进行工作,给公司创造效益,增强企业用人满意度。
2.4确定实验成绩评定标准
为了全面、客观、正确地评价学生的实验成绩,体现学生的实验操作技能、专业素质培养,有必要建立一套相对全面、客观、可操作的考核模式。考核方式可分为平时实验考核和期末笔试考核两个部分,以平时操作考核为主,比例可占70%。平时操作考核可包括学生每次实验情况(包括实验预习报告、平时实验操作、实验结果、实验报告、对每个实验提出问题并给出解决方法、以及药物合成产率计算即误差分析及解决方法等)进行的综合考察。期末笔试考核的成绩比例30 %,可通过笔试及基本操作技能考试相结合的方式对学生进行考核,让那些操作技能高的学生得高分,给别的学生提供榜样,提高学生的学习积极性,提高课堂教学效果。
药物合成实验教学目的是增加学生药物合成专业知识的理解;掌握药物合成的基本操作技能;理解药物合成的常规过程及质量控制过程;熟悉相关表征技术的原理和定性、定量分析在合成过程中的使用实验,培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。如何激励、开发学生的创新能力、调动学生做实验的积极性,是一项长期并艰巨的工作。需要学校在硬件设施上给予支持,教师在教学方法上不断创新,积极探究。只有这样,才能使药物合成实验教学质量及效果不断提高。
[1]谭倪,肖新荣,聂长明.论产学研合作教育对新型药学人才的培养[J].高教论坛,2010(4):63-65.
[2]葛正鸿,丁淑敏,黄险峰.产学研合作培养制药工程专业创新型人才模式的研究与探索一以常州大学为例[J].广东化工,2013,40(13):231-232.
[3]谭倪,颜雪明,肖新荣.产学研一体化实践教学培养制药工程专业硕士的几点思考[J].广东化工,2013,40(17):207-208.
[4]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.
[5]周伟,李全生.试论产学研合作教育与培养创新人才[J].中国高教研究,2002(6):62-63.
[6]潘艳秋,张述伟,韩轶.密切产学研合作,培养化工创新人才[J].化工高等教育,2009(6):42-45.
Experimental Teaching of Drug Synthesis*
FANG Song, LI Qing-qing
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Hefei Normal University, Anhui Hefei 230601, China)
In the context of the application of local universities founded in school, the status of Pharmaceutical Synthesis experimental teaching was studied. Through the selection of experiment projects, optimizing teaching methods, strengthening experimental skills, strengthening environmental protection consciousness, develop reasonable and effective assessment method and combination of production, the course teaching was reformed and advanced, to improve the effect of experiment teaching.
experimental teaching; Drug Synthesis experiments; Pharmaceutical Engineering
石斛复方口服液制备工艺研究(2015年度校级产学研合作育人项目)。
G642.0
G
1001-9677(2016)014-0208-03