工藝條件設置與隨堂考核在藥物化學實驗教學中的應用

陳紅英等

摘要為改進目前藥物化學實驗內容工藝單一，枯燥及成績考核不便量化等困境，在以往教學實踐的基礎上，把工藝條件設置及隨堂考核制度應用于課堂教學中，以在有限的時間及空間內拓寬實驗內容，加深學生對合成工藝重要性的認識，并調動學生學習的主動性和積極性。

關鍵詞藥物化學實驗；工藝條件設置；隨堂考核；實踐教學

中圖分類號S-01文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）21-07289-02

Application of Technology Settlement and Assessment in Class in Medicinal Chemistry Experiment

CHEN Hongying et al （School of Life Science and Engineering， Southwest University of Science and Technology， Mianyang， Sichuan 621010）

AbstractTo ameliorate dilemma of bald technology and inconvenient grade examine in medicinal chemistry experiment class， settlement of technology and assessment in class were applied to practical teaching. This method could broaden experimental contents from limited time and space， deepen student comprehension of synthetic process importance， promoted their initiative and enthusiasm.

Key words Medicinal chemistry experiment； Settlement of technological conditions； Assess in class； Practical teaching

近年來，制藥業發展迅速，這對該領域人才培養的系統性與針對性提出了更高的要求[1-2]。藥物化學是制藥工程專業及藥學類專業的必修課程，是一門實踐性很強的學科，與相關專業課程，如有機化學、藥物分析等聯系緊密，在藥品研發、質量檢測、藥效等項目中起著重要的作用。而目前的實際情況是，學生專業課程設置多，課時緊張，現階段的實驗教學模式難以提高學生的積極性與主動性，實驗也難以達到預期效果。為加強學生素質能力培養及提高實踐應用能力，激發學生創新思維，筆者在多年藥物化學實驗教學實踐的基礎和實驗教學資源不變的前提下，對教學方法和考核方式進行了探討。

1藥物實驗課程教學的現狀分析

藥學化學實驗教學學時數少，與相關課程的學習不同步，造成學生在理解及思維拓展上的局限。藥物化學實驗不同于有機化學實驗，也不同于藥物合成實驗，它強調的是藥品作為一種特殊商品，必須要達到一定的純度，并對合成過程或存放過程中可能產生的雜質進行估計，對原料中間體的質量進行評估，以達到防病治病的目的，所以產品的合成、純化與鑒定是必不可少的步驟。這樣，每一個實驗項目的內容步驟較多，繁瑣，時間較長，而其中某個環節的錯誤還可能導致長時間的實驗卻最終得不到任何產品。比如磺胺醋酰鈉合成實驗，完成整個實驗約8個小時左右，其中合成實驗大約3個小時，其余的時間基本上是用于產品的純化，而每一步對酸堿度的要求較嚴格，操作不嚴謹就可能導致磺胺醋酰產率很低或根本析不出結晶，甚至在最后一步加入氫氧化鈉后，如加入量不對，也可能導致磺胺醋酰鈉氧化分解而得不到產品。長時間的實驗再加上對實驗原理不熟悉和操作不到位，大多數學生顯得浮躁，失去耐心，遇到問題就顯得手足無措，或跟風，簡單模仿別人操作，不知對錯，不知如何進行原因分析。

另一方面，全班實驗內容一樣，都是按照書上“照單抓藥”。學生大多如同操作工，一步步按照書上步驟進行，遇到問題直接找老師或等別組的學生操作，再去模仿，甚至直接借用他組數據。寫實驗報告時，學生的實驗報告大多是復制別人的，原創的實驗報告不多。

不注意常識性、細節性的知識點。比如，如何根據稱量要求選取合適的天平，如何根據最大吸收波長選取合適的分光光度計。有的學生認為精密度越高或價格越貴的肯定越好。如合成阿司匹林，要求稱量10 g水楊酸原料，有的學生選用千分之一或萬分之一的天平。很多學生也不注意一些細節性的問題，如有的在使用天平前不知道調零；稱量時，藥品被反復在稱量紙上舀入或舀出；稱量后，在原始數據記錄本上沒有根據天平規格記下相應的有效數字等。

缺乏綠色環保意識。沒有按照需用量配制所需試劑，造成大量浪費。對一些揮發或刺激性的藥品，在取用完后沒有及時蓋好瓶蓋，如濃鹽酸、醋酐、吡啶等。對一些腐蝕性的溶液使用不當，或使用完后沒有及時處理，造成設備或玻璃器材的腐蝕。

2藥物實驗教學過程設計

2.1改變工藝條件，拓展實驗內容，激發學生學習的積極性改變工藝條件，強化生產工藝對產品質量、穩定性和毒性的影響。采用本教學實驗方法拓寬了時間與空間的局限，能在有限的時間及空間內為學生最大限度地增加實驗內容。首先在查閱文獻及預實驗基礎上，改變工藝條件，盡量讓每個組的實驗條件不一致，而數據又需相互依賴。在教學實驗中，學生首先采用一種工藝條件實驗，同時可觀察其他組采用的另一條件實驗，在同樣的時間和空間內學到更多內容（異法同步實驗模式在藥物化學實驗中的應用）。學生通過幾組實驗過程和實驗數據的比較，可加深知識印象，例如反應溫度、后處理的方法、重結晶溶劑等都可以影響產物的收率、晶型和純度。

案例一：經典實驗阿司匹林的合成。阿司匹林中溫度、催化劑等，按照溫度不同以圖1進行分組實驗，記錄產品外觀、純度、熔點、產率。

圖1 阿司匹林合成實驗案例二：對氨基水楊酸鈉穩定性實驗設計。考察溫度、抗氧劑、金屬離子、氧化劑等對實驗藥品的影響。按照圖2設計，讓不同組別分別測定吸光度值，繪制相應的吸光度曲線。

圖2對氨基水楊酸鈉穩定性實驗這樣設計的優點是多方面的。一方面，在同樣的時間內，在不改變實驗資源的情況下，擴大了實驗內容，開拓了學生思維。學生對不同條件產生的實驗結果差異有了量和質的認識，加深了對工藝條件對實驗結果影響的重要性認識。另一方面，改變了以前實踐教學的模式。以前的教學模式下，學生相當于操作工，照著實驗步驟一步步操作，知其然而不知其所以然，而且全班學生按照相同條件和步驟進行，失去了學習的興趣。設置工藝條件后，每組學生的實驗條件不一樣，對實驗結果的預期也不清楚，因要把實驗數據寫到黑板上供全班分享，所以每組學生操作都非常認真，再加上擔心實驗操作過程失誤，有的組還平行操作一次。實驗總體氛圍及探索精神很好。如在磺胺醋酰鈉合成實驗中，整個實驗約耗時8 h左右，但總有部分學生在對實驗結果不滿意的基礎上，自己抽時間在課后主動重復實驗，對結果和數據精益求精。再一方面，因要對全班的數據進行分析處理，數據量大，這就要求學生對數據用圖或表的形式進行處理，要學會常用軟件的操作，也可能用到一些實驗設計方法，如正交設計方法。在對數據處理分析的過程中，學生會對加深對理論知識的理解和掌握，同時也會嘗試用一些方法進行實驗設計，激發學習興趣。

2.2隨堂考察實驗數據，提高學生學習的主動性 建立隨堂考核制度。在查閱文獻[3-4]及預實驗基礎上，老師設置好工藝條件并做好實驗記錄，以作為對學生實驗結果考核的依據。同一實驗條件，要求有2～3個實驗組同時操作，而每一批次實驗一般有10個組，意味著每次實驗有至少3種工藝條件。實驗完畢，要求所有實驗組把實驗結果寫在黑板上供全班共享，同時要求在實驗報告中用圖或表的形式對所有數據進行分析，提出較優的工藝參數。隨堂考核時，老師要從操作、產品顏色、晶形、收率及課堂表現等方面進行評價。因此，同一實驗條件不同組別之間，不同條件實驗組別之間，學生都有比數據、比操作、比速度的意識。學生遇到問題也會主動去解決，或及時向老師、同學求教。

2.3綠色環保貫穿實驗始終，培養學生安全和環保意識為建立環保意識，對藥物化學實驗中涉及的原料藥或試劑的用量進行調整，對溶劑的正確使用進行示范說明。如阿司匹林合成實驗分為常量合成、半微量合成、微量合成；水楊酸的用量相應調整為10 g、1 g、0.1 g，醋酐和催化劑用量也進行相應調整。對實驗中使用的試劑用量實行按需配制，首先計算每個組大約的用量，再放大到每個批次或實驗教學班的用量，再由每個組輪流配制每次實驗用試劑并分裝到每個小組，盡量避免試劑浪費。對一些揮發性或刺激性試劑及有毒試劑的使用，除示范操作外，強調它們的毒副作用，以加深學生的意識，有利于規范操作。

3結語

藥物化學實驗作為制藥工程專業一門重要的綜合實踐課程，除能加深對理論課程學習的理解外，還應拓展學生思維，有意識培養一些創新思維[5]。在實踐教學中，應用工藝條件設置及隨堂考核制度教學模式，經過兩屆學生220余人的實踐，效果較明顯，學生學習主動性和積極性都有顯著提高。此種教學模式對老師的教學能力也提出了更高的要求，如教學中如何更好地優化工藝條件，如何建立合理的考核制度等。這些問題還需在進一步的教學實踐中摸索完善。

參考文獻

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[3] 石靜波，李榮，湯文建，等.提高藥物化學實驗教學效果的幾點體會[J].中外醫療，2009，28（25）：168-169.

[4] 李煒，王潔，謝瓊.實驗記錄隨堂檢查與討論制度在實驗藥物化學課程中的應用[J].藥學教育，2013，29（1）：46-48.

[5] 陳嬌嬌，王兵，張慧春，等.以培養創新能力為核心改革藥物化學實驗教學[J].藥學教育，2012，28（5）：50-52.