化學專業研究生藥物合成化學的教學與改革

張薇 李霞 文志勇

摘 要：介紹了化學專業研究生的藥物合成化學課程的特點，課程內容與專業相結合，與相關課程相結合，與實驗相結合，與科研工作相結合。在學習藥物合成化學基本知識的基礎上，增加小分子藥物的合成設計，改革教學理念，增加老師與學生對藥物合成化學實驗課程的重視程度，調動學生學習積極性，提高學生運用藥物合成化學反應理論知識解決實際問題的能力。重視學生創新能力的培養，體現研究型和創新型的教育，使學生將理論課學到的知識變為綜合創新實踐的能力，培養具有創新能力的專業人才，增加學生的創新能力和科學素質。

關鍵詞：研究生 藥物合成化學 教學改革 素質

中圖分類號：R914 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（a）-0118-02

隨著科學的發展，科技的進步，人們對疾病的治療效果和治療手段的要求也日益提高。提高療效，簡化用藥方法，降低副作用一直是科學工作者研究的重點和努力方向。該課程是面向工程碩士化學工程研究生的選修課程，對碩士研究生試驗方案的設計處理能力的培養具有重要的作用。21世紀的藥物合成化學已涉足于生命科學領域并與生命科學結伴而行，在生命科學的研究中藥物合成化學有著重要作用。要使藥物合成化學理論與生命科學有機的結合，化學工程等專業的研究生應學會用藥物合成化學理論、方式去探討生命現象中的化學問題，把生命現象和化學本質揭示出來。藥物合成化學理論教學中系統地講解了藥物的分類、藥物的結構特點、合成方法等。教學目的是掌握新分子實體藥物合成路線，以合成路線圖的方式描述藥物的合成工藝和流程，掌握新分子實體藥物合成反應中有機分子骨架的建立和官能團轉化，以及化學、區域和立體選擇性控制、合成設計的基本原理，掌握藥物合成化學中日新月異的海量知識、研究的現狀和發展前景，了解每個反應中電子、自由基和周環反應等不同機理。這樣的教學目的給我們提出了新的挑戰。

1 與有機化學有機的聯系在一起，充分發揮學生的學習積極性

該課程主要講述的內容為介紹維丁唑、革替沙星、西他沙星、莫芬唑酸、阿莫西林、瑞舒伐他汀、莫芬唑酸等40多種1999～2007 年批準上市的新分子實體藥物合成路線圖解，以合成路線圖的方式描述藥物的合成工藝和流程， 這些合成路線大多是目前制藥工業中正在使用的生產工藝， 有較高的實用性和學術價值。介紹數百個有機合成反應、數百種藥物中間體的合成制造方法。在對各類合成反應綜合歸納的基礎上介紹合成設計的基本原理和應用，了解藥物合成化學中日新月異的海量知識、研究的現狀和發展前景。在教學中了解藥物合成化學中日新月異的海量知識、研究的現狀和發展前景，掌握反應中有機分子骨架的建立、官能團轉化，以及化學、區域和立體選擇性控制、合成設計的基本原理等作為重點。把化學、區域和立體選擇性控制，每個反應中電子、自由基和周環反應等不同機理作為難點。我們首先調動學習興趣、求知欲提高學生創造性思維和創新能力，向學生介紹化學工程專業學好藥物合成化學的意義。這些學生將來的工作可能是藥物合成等研究。人類對于治療藥物的需求一直指引著藥物合成化學發展的主要方向。因為大多數藥物分子都是有機化合物。根據統計，在過去10年中國際上市的400余種創新藥物中，有近88% 是小分子有機化合物，而正在處于臨床研究的1000多個潛在藥物中，小分子有機化合物占90% 左右。在今后幾十年內合成藥物發展的主要對象是有機化合物。因此在教學中與有機化學有機的聯系在一起，用有機化學的知識方法掌握藥物合成化學的基礎知識，在講解藥物合成化學反應時，盡可能結合有機反應，例如在講解調血脂藥阿托伐他汀鈣的合成結合異丁酰乙酸甲酯苯胺氨解反應。講解治療性功能障礙藥物西地那非及廣譜抗生素類藥物阿莫西林時結合縮合反應。講解抗菌劑西他沙星合成結合羰基的保護。明白這個道理后，同學們的學習熱情會非常高。

2 改革教學理念，增加老師與學生對藥物合成化學實驗課程的重視程度

在研究生的教育層次中，擴大同學的知識面，了解當前世界上最新的研究領域和成果，理論與實際相結合是我們面臨的任務，這就要重視藥物合成化學實驗。實驗教學課程不僅能傳授知識，驗證理論和掌握技能，更是培養學生實踐能力的重要場所。藥物合成化學實驗教學是藥物合成化學課程的重要組成部分，是對已學多門課程知識的綜合應用。如波譜學知識在藥物結構解析中的應用，涉及到有機化學、無機化學、生物化學等多門課程的內容，學生較難理解和掌握。通過藥物合成化學實驗的訓練，學生的實踐能力、創新能力、多視角研究解決問題的能力等方面具有其他實驗課程無法替代的重要作用。因此，加強藥物合成實驗課程建設與改革，提高教學質量對于培養社會需要的新型人才具有非常重要的意義。藥物合成實驗作為化學工程研究生培養實踐能力、創新能力的一門重要的基礎課程，其建設與改革的主要內容包括：課程內容的設置上減少了驗證性實驗，增加了綜合性、設計性和創新性實驗，教學中更注重學生的動手能力、創新能力的培養。教學手段、方法上引入實驗多媒體教學和計算機仿真實驗，還可增加網絡教學。農業院校研究生藥物合成化學實驗課程應體現自己的特點。從教學情況看，長期以來，藥物合成化學實驗課程依附于藥物合成化學理論教學，所占的學時少。在成績上，藥物合成化學實驗課的成績按10% 計入藥物合成化學的總成績，這樣的背景下，學生與教師均不重視藥物合成化學實驗課程的教與學，學生學習積極性不高，教師也忽視對該課程的建設規劃。教學內容上，實驗項目以單元操作為主，局限于配合課堂教學、驗證原理、單純掌握操作技術與基本能力的訓練。教學模式則是傳統教學模式，即教師將儀器設備準備好，學生進入實驗室，在預先準備好的儀器上按實驗指導書上的步驟，按部就班地進行實驗，然后將實驗結果寫在實驗報告上。學生在實驗過程中是被動的，一定程度上約束了對學生實驗技能和創造能力的培養?；谖倚Ｋ幬锖铣苫瘜W實驗課程現狀，化學專業研究生的藥物合成化學實驗課程應采取主要措施是：

（1）對原有實驗進行改造，增加了綜合性和研究性實驗，通過介紹數百個有機合成反應、數百種藥物中間體的合成制造方法。在對各類合成反應綜合歸納的基礎上介紹合成設計的基本原理和應用。了解藥物合成化學中日新月異的海量知識、研究的現狀和發展前景。

（2）考核中平時成績比重增大，注重學生操作能力的訓練。新措施注重學生實踐能力和創新能力的培養。隨著學生就業壓力的增大，在教學經費有限的情況下，尋求自己的辦學特點，增強學生競爭力，培養適應社會需要的創新型人才，全面進行藥物合成化學實驗課程的建設已勢在必行。在總結多年來《藥物合成化學實驗》研究生教學的經驗，注意吸取現代藥物合成化學研究成果以及參考國內外藥物合成化學實驗教材的基礎上，對研究生《藥物合成化學實驗》的課程體系和教學內容進行改革和探索，以提高研究生《藥物合成化學實驗》課程的教學質量，激發學生的學習興趣，為后續課程的學習以及適應將來工作崗位的需要打下堅實的基礎。

3 教學與科研工作相結合提高學生創新能力

在研究生教育的教學改革中，要重視學生創新能力的培養，應該體現研究型和創新型的教育。使學生將理論課學到的知識變為綜合創新實踐能力，從而培養具有創新能力的專業人才，這是我們的教學宗旨。

我們在講授藥物合成化學的過程中，課程內容與我們的科研工作相結合。除了教給學生藥物合成化學知識外，還必須教給學生各種能力，尤其是創新思維能力。教師必須具有創新意識，改變以知識傳授為中心的教學思路，以培養學生的創新意識和實踐能力為目標，通過與我們的科研工作相結合，把與時代發展相適應的新知識、新問題引入課堂，與教材內容有機結合，引導學生主動探究，讓學生掌握更多的方法，了解更多的知識，鼓勵學生大膽猜測、聯想和想象，對直覺思維和靈感給予應有的重視，培養創新能力。例如藥物有機合成是教學中的重點和難點。在課堂講解縮合反應時，我們舉實例講解藥物合成設計的概念，逆合成分析法，綠色化學的原理，在我們的科學研究中用到哪些縮合反應等，學習合成路線中的切斷和拆分技巧，使問題簡化易行。例如以抗真菌藥物維丁唑的合成、消炎藥物革替沙星的合成、血脂調節藥瑞舒伐他汀的合成、消炎藥莫芬唑酸的合成等進行逆合成分析，將很多重要反應聯系起來，達到靈活利用的目的。我們還對學習好、興趣高的同學提供一些常見病治療藥物的結構式，鼓勵他們自己設計合成路線，課下與老師討論。與科研相結合激發了同學的學習興趣，提高同學的創新思維和創新能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。

經過努力實踐，實現了研究生藥物合成化學教學兼顧課程理論的系統性與連貫性。結合專業需要，有針對性地對研究生《藥物合成化學》的教學進行課程體系的改革和教學內容的優化。同時把藥物合成化學實驗的各種新理論、新技術、新進展詳略有度地融入教學之中，突出實踐，強調應用，培養學生分析問題和解決問題的能力。擴大單位時間的教學信息量，豐富藥物合成化學實驗教學內容。通過教學方法和教學模式的改革，提高教師的授課質量，激發學生的學習熱情以及采用藥物合成化學的方法進行科學研究的興趣。結合教師科研課題和研究生論文，強化實踐教學內容，增強學生自主學習和科研創新能力。

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