創新實驗驅動《藥物合成反應》教學方法創新與實踐

陳立江，劉 宇，劉冰彌，王 欣，王 丹，梁 嘯，郝愛軍

(遼寧大學藥學院，遼寧 沈陽 110036)

創新實驗驅動《藥物合成反應》教學方法創新與實踐

陳立江，劉 宇，劉冰彌，王 欣，王 丹，梁 嘯，郝愛軍

(遼寧大學藥學院，遼寧 沈陽 110036)

首先分析了藥物合成反應課程授課過程中存在的一些不足，如授課內容豐富容易導致學生興趣容易分散，合成機理容易枯燥以及創新思維訓練不夠。結合目前大學生創新創業訓練計劃項目實施情況，我們對藥物合成反應課程進行教學改革。主要方法包括精選授課內容，提升學習興趣；理論聯系實際；創新實驗吸引學生興趣。可以使學生在學習過程中接觸到藥物合成研究方面的前沿領域，改進學生學習效果。

藥物合成;創新實驗;教學改革

目前，化學藥物在現有上市藥物和在研藥物中都占據重要位置，為人類健康做出了重要貢獻，也一直是國內外藥學研究的熱點之一[1]。《藥物合成反應》是研究藥物及其中間體的合成機理及其應用的重要課程之一，也是我校制藥工程本科專業的一門重要專業課，具有很強的理論性和實踐性[2]。該課程是藥物化學、制藥工藝學等制藥工程專業主要課程的基礎，又是有機化學、無機化學、物理化學和分析化學等基礎理論課程的綜合運用。課程涉及藥物制備過程中重要的有機合成反應、反應機理、反應的影響因素及應用特點等。課程的教學目的是培養學生在化學藥物合成、研究工作中分析和解決問題的能力，培養其創新性思維。藥物合成反應課程內容豐富，涵蓋知識面寬，不同反應類型還具有一定的相似性，容易混淆[3-5]。在全國"大眾創業、萬眾創新"的背景下，國家教育部推出了"大學生創新創業訓練計劃"項目，作為一項針對大學本科生開展的教學改革工程[6-7]。國家級大學生創新創業訓練計劃內容包括創新訓練項目、創業訓練項目和創業實踐項目三類。創新訓練項目是本科生個人或團隊，在導師指導下，自主完成創新性研究項目設計、研究條件準備和項目實施、研究報告撰寫、成果(學術)交流等工作。

本文結合我校實施大學生創新創業訓練計劃"項目的實際情況和制藥工程本科專業的培養目標和教學情況，以及專業特點和學生的實際情況，從創新實驗和學生能力培養方面，對藥物合成反應課程教學方法進行了多方面的探索和創新。

1 我校制藥工程專業《藥物合成反應》課程特點和現狀

1.1 課程內容豐富，學生興趣容易分散

藥物合成反應應該是一系列的單元反應所構成，如藥物貝諾酯(撲炎痛)的合成過程(圖1)中需要用到鹵化反應(氯化反應)、中和反應和酰化反應等[8]。因此，藥物合成過程是有機反應在藥物制備中的重要應用。在我校制藥工程專業《藥物合成反應》課程授課過程中，教材選用經典的聞韌主編、化學工業出版社的《藥物合成反應》第三版教材。教材內容覆蓋面廣，編排方式主要以單元反應為主，按照鹵化反應、烴化反應、酰化反應等章節授課。按單元反應授課可以找到不同類型化合物進行同一類反應的特點，便于進行機理和應用對比。但是學生的藥物合成興趣容易分散，影響授課效果。因此，我們在授課過程中各個單元反應之間的聯系需要在授課過程中進行有效整合，提高授課效果。

1.2 藥物合成機理講解容易枯燥，影響學習效果

藥物合成反應涉及藥物制備過程中重要的有機合成反應、反應機理、反應的影響因素及應用特點等。有機化學理論是藥物合成機理的理論基礎。同時，合成機理是藥物合成的核心和藥物合成中的具體應用，影響條件主要包括如溫度、試劑的酸堿性、投料順序等。對一些在基礎課程如有機化學、無機化學、物理化學和分析化學等課程學習吃力的學生，藥物合成機理理解相對比較難[9]。

1.3 創新思維訓練不夠

本課程的教學目的是培養學生的創新思維，可以解決藥物合成過程中遇到的實際問題。本課程內容豐富，從基礎的有機化學理論到制備臨床可以應用的藥物，涵蓋知識面寬。同時，不同反應類型具有一定的相似性，容易混淆。學生普遍感到學習較為吃力，思維容易受到既定模式和現有合成機理的限制[10]。

2 創新實驗驅動《藥物合成反應》教學方法的創新與實踐

2.1 精選授課內容，提升學習興趣

根據教材編排特點，我們在授課過程中以單元反應為主線進行講解。學生比較容易找到不同類型化合物進行同一類反應的不同特點，便于進行機理和應用對比，保持授課內容的連續性。同時。由于不同化合物的結構特點，進行同一單元反應時的機理和條件各不相同，容易導致學生的注意力不集中，影響授課效果。因此我們在授課過程中，注重強化相似機理的對比和相似化合物的反應歸納總結。采用教研結合教學、啟發式教學、開放式教學、歸納法教學和多媒體教學等多種教學方法，改進藥物合成反應的教學效果。例如，亞甲基化合物的鹵化反應、烴化反應、酰化反應在不同章節中出現，在授課過程中需要及時進行總結，歸納，并結合實際例子進行介紹，提高學生的學習興趣。

2.2 理論聯系實際，做到藥物合成機理與實際應用的有機結合。

當前有機合成和藥物合成領域發展迅速，新試劑、新反應、新方法層出不窮。與此同時，藥物合成反應也不能僅僅停留在書本里和反應機理的討論里。本課程的理論授課過程中，結合學生親自進行的藥物的合成實驗，加強藥物合成過程的直觀理解。比如結合苯佐卡因的合成實驗，介紹硝基還原成氨基的條件、氨基的乙酰化反應、芐基的氧化條件、酯化水解過程等[11]，使學生在學習過程中真正做到“舉一反三”，“融會貫通”，在進行實驗過程中，加深藥物合成機理的理解。

2.3 創新實驗吸引學生興趣

制藥工程專業本科學生畢業后，無論是讀藥物化學專業研究生，還是在藥物研發企業從事藥物合成、工藝研發等工作，都要求具備較強的藥物合成技術背景。藥物合成技術在培養創新型人才方面占據重要作用，對學生的科研能力、創新能力都有很高的要求。針對這種要求，我們將創新、創業實驗融合在藥物合成反應的教學過程中。在加強藥物合成反應理論課程學習的同時，增加藥物合成反應的設計性實驗。通過融合授課教師的科研方向，將創新和創業實驗融入課程建設中去，增強學生的創新、創業意識和能力[12]。創新實驗過程中，首先要求學生在以小組為單位查閱相關文獻資料，對試劑是否價廉易得、毒性情況、實驗室是否具備相應儀器設備等全方面考慮后，擬出初步實驗方案，實驗方案在指導教師的指導下再修改。讓同學們展開各自的實驗研究，分析實驗中出現的各種情況和最終實驗結果，從合成產率、反應時間、難易程度、價格等幾個方面給出總體評價。創新實驗實驗教學能使學生完成文獻搜集、資料歸納分析、擬定具體實驗方法、完成實驗、最終完成一個整個的創新實驗訓練。創新實驗融合藥物合成課程的教學中使得藥物合成過程從簡單的機理講解過渡到創新實驗階段，理論聯系實際，鍛煉了學生分析問題、解決問題的能力。例如，在進行去甲氧基姜黃素Mannich堿衍生物的合成過程中，以乙酰丙酮為原料，與香草醛及對羥基苯甲醛經兩次Adol縮合制得去甲氧基姜黃素，乙酰化保護后再經親核取代反應引入雙芐基，然后經脫保護及Mannich反應合成目標化合物[13]。整個實驗過程可以彌補理論課程機理的抽象講解，提高學生從事科研的興趣和能力。

通過將創新實驗引入到藥物合成反應教學過程中，做到理論聯系實踐，學生對藥物合成反應的基礎知識掌握更加扎實，訓練了學生分析問題、解決問題的能力，具有一定的創新能力。在學習過程中接觸到了藥物合成的創新性研究等前沿領域，對于學生學好藥物合成反應具有很大的幫助。

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[2] 王東華, 顏范勇,王 兵. 藥物合成反應教學研究探討[J].化工高等教育, 2010(02): 81-83.

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[4] 王東華, 顏范勇, 王 兵. 藥物合成反應教學研究探討[J]. 化工高等教育, 2010(02): 81-83.

[5] 姚金忠. 藥物合成反應課程教學改革與實踐[J]. 廣州化工, 2016(23): 141-142.

[6] 張鐘元,潘一,宋 力, 等. 關于大學生創新創業訓練計劃項目的幾點思考[J]. 創新與創業教育, 2015(06): 30-32.

[7] 王栩楠,郭 莉, 王 菡. 探索"大學生創新創業訓練計劃"的管理模式[J]. 現代教育技術, 2012(06): 118-121.

[8] 吳宜艷, 沈廣志, 鄒桂華, 等.消炎鎮痛藥貝諾酯的合成[J]. 遼寧化工, 2009(02): 94-95.

[9] 魏 培, 曹春泉. 如何提高藥物合成反應課程的趣味性[J]. 山東化工, 2014(07): 175-176.

[10] 蔣利榮,韋 正,羅奉奉. 藥物合成反應教學中基于反應機理的思維方式培養探討[J]. 衛生職業教育, 2014(17): 40-42.

[11] 于麗穎. 苯佐卡因的合成[J]. 廣州化工, 2012(24): 112-113.

[12] 李志裕, 柳文媛. 深化創新創業教育背景下藥學類綜合性實驗的設計[J].藥學教育, 2016(02): 61-63.

[13] 董金華, 劉冰彌, 張美慧, 等. 去甲氧基姜黃素Mannich堿衍生物的合成及體外抗腫瘤活性研究[J]. 中國藥物化學雜志, 2014(04): 271-278.

(本文文獻格式：陳立江，劉 宇，劉冰彌，等.創新實驗驅動《藥物合成反應》教學方法創新與實踐[J].山東化工，2017，46(10)：175，181.)

2017-03-28

2016年度遼寧省普通高等教育本科教學改革研究項目

通信作者：郝愛軍(1968—)，河北邢臺人，副教授，主要從事納米藥物和藥物新劑型的研究

G642.0

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1008-021X(2017)10-0175-01