藥學(xué)專業(yè)有機化學(xué)開放性綜合實驗改革
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摘要：基于藥學(xué)專業(yè)有機化學(xué)在醫(yī)學(xué)高等院校的特點，選擇了阿司匹林的合成、藥劑的制備和有效含量的測量作為題目，開展開放性綜合實驗。學(xué)生需要查閱文獻、設(shè)計實驗、合成藥物、片劑制備、測定含量以及書寫報告。實踐結(jié)果表明：通過開展開放性綜合實驗，可以挖掘?qū)W生的潛能，調(diào)動學(xué)生實驗的積極性和主動性，提高學(xué)生的組織能力和團隊協(xié)作能力，為后期從事科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：有機化學(xué)；實驗教學(xué)；開放性綜合實驗
1有機化學(xué)實驗課程現(xiàn)狀分析
1．1實驗教學(xué)內(nèi)容方面
為了培養(yǎng)應(yīng)用型藥學(xué)人才，目前我院藥學(xué)專業(yè)有機化學(xué)理論和實驗課程分兩個學(xué)期進行，分別為一年級第二學(xué)期和二年級第一學(xué)期，有機化學(xué)實驗兩學(xué)期學(xué)時分別為48和18。通過蒸餾、回流、重結(jié)晶等操作，讓學(xué)生掌握了基本的實驗技能；通過乙酸乙酯的制備、茶葉中咖啡堿的提取等實驗培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力；醛、酮、酯等性質(zhì)的鑒定鞏固了學(xué)生對化合物性質(zhì)的認(rèn)識；而菠菜中胡蘿卜素的提取實驗則考查了學(xué)生設(shè)計實驗的能力。相對于一年級第二學(xué)期，二年級第一學(xué)期有機化學(xué)實驗學(xué)時較少，學(xué)生自由支配時間相對充足；同時期，藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生也學(xué)過藥物分析的理論和實驗課程，這為開展跨學(xué)科的開放性綜合實驗提供了充足的時間和理論基礎(chǔ)保障。
1．2師資情況
濱州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院化學(xué)教研室現(xiàn)有6位有機化學(xué)專任教師和4位實驗技術(shù)人員，分別畢業(yè)于浙江大學(xué)、天津大學(xué)、山東大學(xué)等高等院校，其科研領(lǐng)域涉及多肽的合成、藥物的載送、生物探針等多個方面，對有機化學(xué)實驗的基礎(chǔ)操作、綜合實驗的設(shè)計與實踐有很好的把控，并對學(xué)科的發(fā)展動向有很好的洞察力，可根據(jù)學(xué)生的學(xué)情開展有針對性的有機化學(xué)實驗。
1．3學(xué)生學(xué)習(xí)情況
在二年級第一學(xué)期后半程，藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生已學(xué)過無機化學(xué)、有機化學(xué)和藥物分析的大部分理論與實驗課程，掌握了化學(xué)反應(yīng)中的基礎(chǔ)知識和基本技能，具備了在設(shè)計性和綜合性實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。但在實踐教學(xué)過程中，也存在一些問題。例如：在有機化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師一般提前布置實驗項目，大部分學(xué)生能提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，但還有相當(dāng)一部分同學(xué)則置若罔聞，我行我素，對實驗內(nèi)容不求甚解，處于被動接受的模式。在實驗操作過程中，照方抓藥，知其然不知其所以然，重結(jié)果輕過程的現(xiàn)象普遍存在，這些都限制了學(xué)生參與實驗的主觀能動性和積極性，更無法提高其設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。
1．4實驗室的配備情況
我?；瘜W(xué)實驗中心現(xiàn)有6間實驗室和2間儀器室。其中，有機化學(xué)實驗室配備常用的玻璃儀器，如燒杯、滴定管、容量瓶等；儀器室配有合成與分析相關(guān)儀器如電子天平、紫外可見分光光度計、熒光分光光度計等，并可借用藥學(xué)研究中心的壓片機，為開放性綜合設(shè)計實驗的開展提供了實驗基礎(chǔ)條件。同期，藥學(xué)院提供了一定的開放性綜合實驗基金，保障了實驗的順利開展。
2開放性綜合實驗的內(nèi)容
通過對學(xué)生學(xué)情的分析，并結(jié)合有機化學(xué)實驗和后續(xù)課程的實際情況，希望開展跨越有機化學(xué)、藥劑學(xué)和藥物分析的多學(xué)科開放性綜合實驗課程。通過開展開放性綜合實驗，改變學(xué)生按部就班、照單抓藥的操作習(xí)慣，發(fā)揮學(xué)生的主體能動性，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神、分析問題和解決問題的能力。故將阿司匹林的合成、藥劑的制備和有效含量的測定作為本次開放性綜合實驗的內(nèi)容。學(xué)生需要查閱阿司匹林的藥物作用、合成方法、藥物純化、純度檢驗、片劑制備、有效含量的測定等內(nèi)容。此實驗有利于將有機化學(xué)實驗的基本原理、基本實驗技能與藥學(xué)專業(yè)緊密結(jié)合起來，促進藥學(xué)專業(yè)知識體系的大融合。2017級藥學(xué)專業(yè)分為兩個班，共90人。為了便于開展實驗，三人一組，自由組合，由5位老師進行指導(dǎo)。每小組選出一位組長負(fù)責(zé)綜合實驗的統(tǒng)籌工作。每小組完成文獻查閱、儀器選擇、溶液配制、路線選擇、藥劑制備、儀器調(diào)試、檢測等內(nèi)容。團隊協(xié)調(diào)合作，完成研究報告。教師將通過觀察實驗操作、批閱研究報告和聽取PPT匯報的方式對實驗結(jié)果進行綜合性評價。
3開放性綜合實驗的具體操作
3．1項目確定
有機化學(xué)理論與實驗教師通過集體備課的方式，對藥學(xué)院藥學(xué)專業(yè)學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí)情況、實驗技能的掌握和儲備情況，以及后續(xù)課程的連貫性進行分析，從培養(yǎng)學(xué)生的主動性、協(xié)調(diào)性和綜合應(yīng)用能力方面出發(fā)，確定了阿司匹林的合成、藥劑的制備和有效含量測定的開放性綜合實驗。提前兩周通知學(xué)生，做好分組分工，開展開放性綜合實驗。
3．2資料查閱
利用圖書館中英文數(shù)據(jù)庫，查閱阿司匹林的藥物作用、合成方法、藥物純化、純度檢驗、片劑制備、有效含量的測定方法，匯總文獻資料，確定阿司匹林的研究背景和最新發(fā)展動向，撰寫綜述。指導(dǎo)老師審閱各小組的綜述并進行點評，學(xué)生對綜述進行進一步修改。
3．3方案設(shè)計與匯報
在實驗開展前，讓學(xué)生了解我院化學(xué)實驗中心和藥學(xué)研究中心擁有的儀器設(shè)備和本實驗中可提供的藥品試劑，結(jié)合自己查閱的文獻資料，以小組為單位，設(shè)計實驗的執(zhí)行方案。包括實驗需要的儀器、藥品、合成方法、步驟、溶液的配制、檢測方法、數(shù)據(jù)收集等。各小組對設(shè)計內(nèi)容進行組織，制作成PPT予以匯報。指導(dǎo)老師和參與學(xué)生通過提問和集體討論的方式對實驗方法、實驗過程和數(shù)據(jù)處理的可行性進行分析和修正，以保障設(shè)計方案的可實施性。
3．4材料準(zhǔn)備和合成
根據(jù)小組的設(shè)計方案，從化學(xué)實驗中心領(lǐng)取本小組需要的儀器與藥品，組員團結(jié)合作，稱量藥品，組裝儀器、合成藥物阿司匹林，并對粗產(chǎn)品進行純化、檢測與干燥。在整個過程中，指導(dǎo)老師要親臨現(xiàn)場，在保障實驗安全的前提條件下，解決學(xué)生實驗過程中遇到的問題，為實驗的順利開展保駕護航。
3．5阿司匹林藥劑制備
結(jié)合查閱文獻資料，實驗小組分工合作稱量適量的新合成藥物阿司匹林、粘合劑微晶纖維素、稀釋劑乳糖和矯味劑甘露醇，過60目篩，混合均勻。每小組稱取10份混合物，每份約350mg，采用干法制粒壓片法，得10粒大小均勻、表面光滑、硬度適中的片劑。此過程需借用藥學(xué)研究中心的手動壓片機，由藥劑老師對儀器的使用進行演示，并對壓片過程中的注意事項進行指導(dǎo)。
3．6有效成分的測定
每小組對制備的片劑進行研磨、準(zhǔn)確稱量、配制溶液，并根據(jù)本小組的設(shè)計方案，配制相應(yīng)適當(dāng)濃度的溶液，或采用酸堿滴定法，或采用紫外可見分光光度法，對片劑的有效成分進行定量分析。指導(dǎo)老師可對紫外可見分光光度儀的使用情況進行指導(dǎo)，并指導(dǎo)小組如何收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。
3．7研究報告書寫與匯報
實驗結(jié)束后，每個小組要對實驗內(nèi)容進行歸納和總結(jié)，撰寫實驗論文。內(nèi)容包括前言、實驗原理、儀器與藥品、實驗方法與步驟、結(jié)果與討論、結(jié)論等內(nèi)容，提交研究論文，并采用PPT的形式對實驗結(jié)果進行匯報。指導(dǎo)老師對實驗的完整性、創(chuàng)新性及研究報告的嚴(yán)謹(jǐn)性進行評閱，指導(dǎo)學(xué)生如何撰寫科研論文。
4開展開放性綜合實驗的必要性
開展阿司匹林的合成、藥劑的制備和有效含量測定的開放性綜合實驗，周期較長，使用的儀器、合成與測定的方法較多，為保證實踐方案的順利繼續(xù)，學(xué)生與教師要扮好不同的角色。在整個實踐過程中，學(xué)生處于主體地位，指導(dǎo)教師起引導(dǎo)和輔助的作用。本實驗將有機化學(xué)的合成、藥劑學(xué)片劑的制備和藥物分析的含量測定有機結(jié)合起來，促進了多學(xué)科的交叉融合，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)理論與實驗的積極性。通過文獻的查閱，培養(yǎng)了學(xué)生自己獲得知識并對知識進行分析、歸納和總結(jié)的能力；實驗方案的設(shè)計，考查了學(xué)生的主觀能動性、分工協(xié)調(diào)能力，鍛煉了學(xué)生將有機化學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本理論和實驗的基本操作有機結(jié)合和零碎實驗融會貫通的能力；PPT的設(shè)計與匯報，鍛煉了學(xué)生組織能力、表達能力和與人溝通的能力；研究論文的書寫，培養(yǎng)了學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)的能力，為后期從事科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。指導(dǎo)老師按照文獻的查閱與方案設(shè)計（20％）、方案的執(zhí)行情況（40％）和PPT的匯報與論文的書寫情況（40％），進行了評閱，總體效果良好?？傊?，通過開展開放性綜合實驗，不僅有利于藥學(xué)專業(yè)學(xué)生將多門學(xué)科知識進行無縫銜接；同時，有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。方案的設(shè)計和執(zhí)行階段，挖掘了學(xué)生的潛能，促進實踐能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的提高，對培養(yǎng)應(yīng)用型人才和科學(xué)研究人員具有重要的推動作用。另一方面，教師還需要順應(yīng)時代要求和遵循學(xué)校應(yīng)用型醫(yī)藥人才的培養(yǎng)目標(biāo)，對實驗內(nèi)容和教學(xué)方法進行改革，促進多學(xué)科教師之間的交叉交流，適當(dāng)提高設(shè)計性和綜合實驗的比例。當(dāng)然，要提高藥學(xué)人才的綜合素質(zhì)，我們還需要開展大量深入性的調(diào)研工作。
參考文獻：
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作者：王雷 馬麗英 榮先國 李鳳 單位：濱州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院化學(xué)教研室
