基于“綠色化學”理念的理工科院校藥學相關基礎化學系列課程整合與優化的研究與實踐

【摘 要】基礎化學是藥學專業非常重要的專業基礎課之一，“綠色化學”是人類與自然和諧的化學，培養具有“綠色化學”理念的大學生是當前社會對高校化學教育的基本要求。基于“綠色化學”理念對四大基礎化學課程教學內容的整合十分必要。根據“把握面向藥學專業的基礎化學知識”、“知識點之間的連貫”和“難易程度循序漸進”這三個基本原則，本研究對基礎化學教學內容進行了整合，并且在中藥學和制藥工程專業本科生中進行了實踐。結果顯示，這既提高了學生的學習成績，也進一步凝練了教師隊伍。

【關鍵詞】綠色化學 理工科院校 藥學本科專業 基礎化學 整合

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2012）18－0002－02

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對生活質量的要求也在不斷提高，醫療模式已由單純的疾病治療轉變為預防、保健、治療、康復相結合的模式。大醫院人山人海，小藥店街頭巷尾隨處可見，醫藥工業迅猛發展，藥學專業人才倍受青睞，現在除了傳統的醫學院校培養藥學人才外，許多理工科院校也相繼開辦了藥學專業（如重慶大學、西南大學、重慶郵電大學和重慶理工大學等），而基礎化學是藥學相關專業非常重要的專業基礎課，目前我國藥學專業的基礎化學課程仍按照傳統的四大基礎化學開課。隨著化學基礎課學時不斷壓縮，每門課程的學時非常有限，特別是理工科高校的藥學專業，學生的基礎化學知識對后續專業課程和專業技能的學習非常重要。所以，在少學時的基礎化學課程教學中教師更重視學生對基礎知識的理解和掌握，而忽略了在教學中對學生綠色化學意識的教育和培養。隨著環境問題的日益嚴峻，化學教育工作者一定要樹立可持續發展的觀念，將綠色化學的思想貫穿于整個化學教育的全過程，讓學生認識到從“粗放型”的傳統化學轉變為“集約型”的“綠色化學”是歷史發展的必然。

針對這些情況，當前一些普通高校進行了相關研究與實踐，以提高基礎化學教學效果，但是，大多數高校主要是根據學時來選擇安排教學內容，利用改進教學手段來增加教學內容，著眼于局部，頭痛醫頭，腳痛醫腳，教學效果雖有所提高，但是效果不甚明顯，沒有找到從根本上提高基礎化學教學效果的方法。本化學教學團隊提出了《基于“綠色化學”理念的理工科院校藥學相關基礎化學系列課程整合與優化的研究與實踐》課題，依托重慶郵電大學中藥學專業和制藥工程專業的學生進行了實踐。

一 培養具有“綠色化學”理念的大學生是人類社會對高校化學教育的基本要求

“綠色化學”是一門從源頭上阻止污染的化學，它用化學的技術和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的化學物質的產生和使用，有利于引導學生熱愛自然、尊重自然、與自然和諧發展，牢固樹立綠色意識，自覺成為未來的綠色人才。“綠色化學”是人類與自然和諧的化學，是面向未來提出的化學新概念，同時也為化學教學提出了新課題。

因此，本化學教學團隊在基礎化學教中特別強調引入“綠色化學”理念，在緒論部分專門設有“建立綠色化學理念，推動經濟和社會的可持續發展”這一部分，強調綠色化學的必要性，并且基于“綠色化學”理念選擇教學內容。在教學過程中滲透“綠色化學”理念，將從源頭上預防化學污染的新觀點逐步深入學生心中。特別是實驗教學中，化學教學團隊根據專業特色與學生能力培養的需要，在實驗項目的設置上滲透綠色化學理念，改革實驗教學模式，實驗項目中大大減少了獨立的基本操作單元實驗和驗證性實驗，將大部分基本操作實驗和驗證性實驗安排在實驗技術網絡虛擬與仿真實驗室中實施，同時大大增加實用性、綜合性實驗，將部分基本操作融入綜合性和設計性實驗中。實驗原材料都是無毒或低毒的，刪除了一些毒性高、污染大、效果差的合成實驗。打造以“綠色化學”為特色的教學、科研實驗平臺，努力培養具有“綠色化學”理念的大學生。

二 基于“綠色化學”理念對四大基礎化學課程教學內容的整合實踐

1．教學內容的整合原則

第二軍醫大學藥學院將無機化學和物理化學兩門課程整合，很好地解決了這兩門課程中的內容重疊問題，同時使無機化學的教學內容得到了引申，使知識的系統化更加顯著。本化學教學團隊基于“綠色化學”理念將四大基礎化學進行整合，即將無機化學、分析化學、物理化學和有機化學四門課程進行整合，根據藥學專業要求，立足理工科院校注重四大基礎化學的關聯，確保整個基礎化學知識體系的完整，總課程名稱設為基礎化學，具體按照普通化學、有機化學和物理化學三門課程進行排課。本化學教學團隊一起討論、確定教學內容和相應的學時數，并且備有一些選學內容供學時稍充分的學校選用，或者供學生自學，但是緊密把握“面向藥學專業的基礎化學知識”、“知識點之間的連貫”及“難易程度循序漸進”這三個基本原則，使學生有興趣學，更輕松地學。

2．整合后教學內容的具體安排

針對大學第一學期，新生入學較晚，學習時間較短，需要一段時間適應大學學習、生活等實際情況，第一學期的普通化學先介紹藥學與化學的關系，強調化學在藥學專業中的作用，讓學生首先從思想上重視它，同時介紹“綠色化學”的基本概念和原則，突出綠色化學在醫藥工業和社會發展中的意義及必要性，站在整個基礎化學角度強調綠色化學的重要性和必要性，先行建立“綠色化學”理念。具體內容是：先介紹簡單且與中學化學銜接較多的氣體和溶液，引入大學基礎化學的教學；然后利用熱化學反應方程式引入化學反應熱、熱力學第一定律和第二定律，引出判斷化學反應自發性的吉布斯自由能判據；從吉布斯自由能變的符號判斷反應方向和大小，表示反應限度，引入化學平衡，與中學化學緊密銜接，同時進一步銜接化學反應速率，使學生易于理解；有了平衡依據后，再分別介紹酸堿平衡與酸堿滴定，沉淀溶解平衡與沉淀滴定，氧化還原平衡與氧化還原滴定，配位平衡與配位滴定；作為含量測定的加深，再介紹比色法和分光光度法。最后，聯系中學化學知識簡單介紹原子結構和分子結構的基本概念和基本理論，并且在每部分都要說明它在藥學中的作用。第一學期的理論學時經教學團隊統一討論并經學校批準后定為64學時。

基于現代藥物大多是有機物的現實，有機化學在藥學相關專業非常重要，經教學團隊統一討論并經學校批準后有機化學理論課程定為96學時，安排在第二學期和第三學期授課。并且根據結構與性質的關系按照官能團分類介紹有機化學的內容，注重與中學有機化學銜接，強調具有某一類官能團的化合物其理化性質，每部分都要介紹一些有顯著藥理活性的化合物和該類化合物的合成工藝，重點強調綠色合成工藝路線，以及該類化合物的構效關系。同時簡單介紹一些波譜知識，如紅外、質譜和核磁共振譜等，能夠推導簡單的有機化合物的化學結構，為今后的中藥化學、天然藥物化學和藥物合成打下堅實的基礎。同時，有機化學實驗重在一些綜合性、實用性的綠色化學合成，既增加了學生的學習興趣，提高了教學效果，同時也踐行了綠色化學理念。

經過一年半的大學學習后，在學生基本上都適應了大學學習、生活的情況下，而且具備了較好的數學和化學基礎之后，第四學期將深入介紹基礎化學難點部分的物理化學，在化學熱力學、化學動力學基礎上，加深對化學熱力學和化學動力學的學習，最后引入新知識相平衡，包括表面化學與膠體化學和藥學前沿知識，以及化學知識及其技術在藥學專業中的應用，要求講原理時必須講它的應用，重點是在藥學方向的應用上。最后提綱挈領，建立整個基礎化學的基本框架和知識體系。這樣就把基礎化學知識點整合，避免了重復，同時按照知識的難易程度和前后關系安排教學內容，節約了學時、方便了學生理解、提高了教學效果，以適應少學時的理工科院校藥學專業的基礎化學教學。

三 基于“綠色化學”理念對四大基礎化學課程教學內容整合的初步效果

1．學生成績明顯提高

2007級學生因成績差，有2名學生留級，有近10人未獲學位，2008級有95%以上的學生獲得學位，2012年重慶郵電大學推免試研究生學生中，生物信息學院5個專業6名同學獲得，制藥工程和中藥學2個專業占了3名，而且有不少同學進入綠色化學與制藥工程科研平臺參與實驗鍛煉，參與發表SCI收錄科研論文4篇，參與中國發明專利的申報1項，1人次參與重慶市藥物催化氫化工程技術研究中心的申報，獲得了一項重慶郵電大學大學生創新實驗項目。

2．進一步凝練了教師團隊

通過基礎化學課程的整合、探討，以及共同確定教學內容，進一步凝練了教師團隊。擁有學校學科負責人2名，學術帶頭人2名，責任教師2名，3人次獲得學校優秀青年教師稱號。科研上獲得國家級項目3項，省部級10余項，發表SCI科研論文近20篇。教學上，獲得重慶市高等教育教學改革項目2項，無機及分析化學部分被評為重慶郵電大學重點課程。教師團隊通過與“綠色化學與制藥工程研究所”科研基地緊密協作，較2009年前取得了很大的突破。

參考文獻

［1］歐陽玉祝、陳小東、彭曉春.基于綠色化學理念的基礎化學實驗教學研究［J］.化工高等教育，2010（2）

［2］伍曉玲、項昭保、何從林.理工科院校藥學本科專業基礎化學課程教學內容整合的必要性探討［J］.學園，2011（5）

［3］魏紅、柴逸峰、高越等.對藥學專業化學基礎課教學改革的思考［J］.藥學教育，2003（1）

〔責任編輯：李錦雯〕