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关键词:绿色化学理念;化工专业;有机化学;实验教学
绿色化学也可以称为环境无害化学或者是清洁化学,其对有害人类健康、生态环境的原料、溶剂及副产物等尽量少用或者是不用,绿色化学理念是不再使用有毒、有害物质,也不产生废物等等,从源头上阻止污染。有机化学实验教学与绿色化学关系紧密,许多高校的有机化学实验室教学存在一些问题,排放较多的污染物,污染了生态环境,应及时解决好这个问题,使绿色化学理念渗透其中。
1化工专业有机化学实验教学贯彻绿色化学理念的必要性
实验是化学教学学习的基础,对于有机化学教学来说更是如此,有机化学实验中常常会用到一些酚类、芳香烃及醛等一些有害、有毒物质。学校的有机化学实验室空间较小,而做实验的学生较多,因此在其做实验时会产生并扩散较多的有害物质,这些物质会污染教学环境,不仅危害师生健康,也不能很好地培养学生的环境意识。此外,有机化学实验过程中会产生大量废气、废水及废渣,这些污染物如果不及时处理好就直接排放到自然环境中,会造成环境污染,实验室就会成为一个污染源,因此教师进行有机化学实验教学时应积极给学生渗透绿色化学思想,培养有绿色化学意识、理念的人才[1]。
2基于绿色化学理念的化工专业有机化学实验教学模式
2.1精选实验内容,突出绿色化学思想
以往教师开展有机化学实验教学时,通常会考虑实验内容的典型性、代表性及高复现性等等,并不重视实验是否会对环境产生污染。教师应以绿色化学理念开展教学,优化有机化学实验内容,选择实验时,最好选那些围绕基本原理、基本实验操作内容展开。实验用品最好使用无毒原料、溶剂及催化剂,化学物质合成路线也应是绿色的。对化学反应中反应物的需求量进行精确计算,确保能产生实验结果前提下,尽可能地减少试剂用量,促进反应物尽量全部转变成产物,将绿色化学的“原子经济性”精神体现出来。化学实验项目选择过程中,应坚持低能耗、低毒筛选原则,例如实施“己二酸的制备”实验时,最好能使用高锰酸钾氧化法,不用硝酸氧化法,这样就能防止有机化学实验中出现大量有毒氧化物气体、或者是产生强腐蚀性,这样化学实验安全性就得到了有效提高。还有就是合成硝基苯甲酸乙酯时,一般使用浓硫酸做催化剂进行合成,这种催化剂价格低廉、活性高,但是其反应比较复杂、产生的副产物也较多,浓硫酸具有腐蚀性,会腐蚀设备、污染环境[2]。因此可以使用价格低廉、容易得到的苯磺酸作为催化剂进行化学合成,能够有效地克服这些缺点与不足,并具有较高的产率。
2.2改进实验装置,设计合理关联实验
有机化学实验中占比较大的内容是制备有机物实验,而且多数有机物都是有毒物质,传统常规实验操作方法在通风橱中实施,这减少了对实验室的环境污染,但是产生的有毒化学物质还会排放到空气中。因此可以改进实验装置,例如制备乙酸乙酯实验过程中,将一个干燥管与反应装置相连接,并在碳酸钠溶液中插入细口这样就能防止倒吸,也能防止乙酸、乙醇等气体进入空气中,并且减少了一半以上的反应物用量,达到了较好的减少污染的目的。教师进行化学有机实验教学时,应研究并理顺各个实验间的关系,对实验次序进行合理安排,设计实施相关实验,将一个实验产物作为另一个实验原料,构成链接关系,从而互相循环利用辅助剂、产物及剩余物等等。例如实施苯甲酸合成实验时,可以将反应合成的苯甲酸粗品作为“重结晶”的实验材料,之后得到的苯甲酸纯品又能够作为“熔点测定”的实验材料,这样不仅节省了实验时间及原料,也能通过实验测定学生化学实验生成的产品是否合格。
2.3借助多媒体技术,模拟化学仿真实验
以往实施的化学有机实验常常要使用消耗大量的药品及水资源,尤其是那些要使用昂贵试剂、容易发生爆炸的实验,那些必须使用有毒有害试剂、化学反应后会在实验室中排放较多有毒气体的实验也都会消耗许多药品及大量水资源,因此这样看来有机化学实验的绿色化有一定限度,课本教材中的一些经典实验并不符合绿色化条件,对此教师应积极利用现代化多媒体技术作为实验教学的辅助手段,借助多媒体技术对化学仿真实验进行模拟,将各种化学实验模拟出来,这种技术下的实验现象也呈现地非常明显,操作起来方便快捷,基本上没有污染。教师应使用多媒体技术仿真有机化学实验原理、装置、流程等等,通过文字、声音及图像等方式生动形象地展示给学生,让其身临其境好像真地置身于实际化学实验操作中,并在一旁适当地进行讲解、引导,帮助学生体会总结出较准确的实验结果,促进化学有机实验的绿色化。
3结语
绿色化学理念符合现代社会发展趋势,是可持续发展观的重要内容,当代化工专业学生应树立起这种理念,并积极将其应用至实际生活、学习中。绿色化学理念对保护生态环境、节约能源资源意义重大,教师在有机化学实验教学中,让学生明确绿色化学理念的重要性,并积极探索有机化学实验的绿色化模式,培养学生的绿色化学理念、逐步树立起环保意识,为环保工作作出贡献。
作者:马光路 单位:内蒙古化工职业学院
参考文献:
关键词 药物化学;课程群建设;教学改革;实验;微课程
中图分类号:G642.3 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)16-0106-03
1 前言
教育部《关于地方本科高校转型发展的指导意见(征求意见稿)》和《江苏省教育厅关于全面深化应用型本科院校人才培养改革的意见(2014年3月征求意见稿)》明确指出,应用型本科院校必须紧跟高等教育的发展趋势,科学定位、特色发展,提高应用型本科人才培养质量。
药物化学是制药工程专业基础课程及核心课程,其内容主要涉及化学药物的化学结构、化学名、理化性质、构效关系、制备方法及作用和用途[1],在制药工程专业教学计划中占有十分重要的地位,是整个药学领域的“带头学科”,课程质量的好坏直接影响人才培养素质[2]。要在有限学时内更有效地深化理论知识学习和提高实践综合能力,就更多地需要考虑到专业基础课程――药物化学与专业课程在实验和理论教学过程中的衔接、优化和提高等问题,因此,打破以单一理论课程教学为主的传统教学模式,建立“理论教学”“实践教学”和“综合应用能力培养”三维并重的课程体系,紧紧围绕“药物研发与生产”这一主线开展药物化学课程群建设。
药物化学课程群包括传统理论课程,如有机化学、药物化学、药物合成反应、化学制药工艺学等[3],注重各门课程之间有机联系,相互渗透与深化,更突出理论结合实践,将药物化学实验、药物合成反应实验、制药工艺专业实验及制药工艺综合实验等相应的实践课程也纳入其中,旨在提高学生专业技能和综合素质。
2 改革药物化学课程群体系内容,通过重构专业知识结构,实现知识体系的完备互融
药物化学课程涉及面较广,本身具有一定难度。而独立学院学生学习基础参差不齐,在有限的课堂时间里,教师不可能详细讲解基础化学知识,这样往往会出现教师难讲、学生难学的尴尬局面[4]。因此,整合课程群教学内容,注重药物化学教学内容与其他上下游课程交叉融合[5],帮助学生理清学科交叉脉络是十分必要的。
夯实有机化学的基础知识 有机化学是本课程群的专业基础课程,重点讲解酸、醇、醛、酯、杂环等物质结构和化学性质,同时适当举例讲解常见药物,在增加课堂趣味的同时,提升学生的学习兴趣。如果药物化学采用传统教学模式,脱离有机化学基础知识,学生仅依赖于死记硬背,学习效果必然欠佳[3]。因此,在药物化学教学中注意联系相关的有机化学基础知识:以药物结构为核心,联系基本官能团推导药物的理化性质;通过药物分子结构逆合成分析,获得合成方法,学生在理解的基础上更易记忆,从而提高学习积极性,提高教学质量[3-6]。
强化药物合成反应的基本原理 药物合成反应课程是有机化学课程的深化和延续,是完成药物化学合成理论和技能训练的主要课程。它在说明有机药物骨架的构建和基团相互转换的基础上,深入探讨有关药物合成单元反应的机理、反应条件、影响因素及其应用[7]。改革注重教材内容的更新,选取最新的教材――闻韧主编的《药物合成反应》(第三版),同时简化叙述性内容,强化官能团转化规律,结合单元反应在药物合成中的应用实例进行讲解,紧密结合有机合成的知识点来加深学生对药物合成方法的认识和理解。
注重化学制药工艺学的实际应用 化学制药工艺学是药物化学在实际药物生产中的深化和延续。改革后的新课程着重介绍典型化学药物的工业化生产制备方法,在教学中补充现代制药技术中最新理论及最新技术,如手性制药技术、半合成抗生素制备技术、心血管疾病治疗药制备技术等,强化药物工艺路线设计评价、工业生产中的可行性分析,培养学生的生产观点,突出应用性和实践性[8]。
3 强化药物化学课程群实验环节,通过优化各类实验方式,实现实践与创新同生共进
优选实验内容,减少验证性实验 对药物合成部分实验进行调整,选取环境友好、多步药物合成实验代替环境污染大、反应类型单一的实验[3],增加手性药物中间体的不对称合成等,既包含之前有机合成基础操作,又加强薄层层析、红外光谱分析、柱层析等实验操作技能训练,进一步丰富学生的知识,增强学生的各项能力[9]。
开设新型的综合性实验 比如将药物合成、药物制剂和药物分析等实验有机整合在一起,开设综合性实验“盐酸普萘洛尔片剂的处方设计及质量检查的制备”。该实验要求学生首先合成盐酸普萘洛尔原料药,之后对原料药进行质量检验,包括鉴别、纯度检查、含量测定等,最后通过处方筛选、制剂工艺选择,确定最佳处方,工艺制备出盐酸普萘洛尔口服片。实验体现了药物化学与药物合成反应、药物分析、药剂学的交叉融合[5],通过此类综合性实验,既让学生熟悉药物从原料药合成、制剂生产到药物质量控制的整个过程,又让学生充分意识到专业知识之间的相互联系与渗透,对于学生就业后从事制药生产或研发工作都大有益处。从近三届实验开展情况来看,实验教学效果与反映很好,极大地激发了学生的创新积极性,具有良好的示范作用。
注重实验教学与药学文献与专业外语课程的结合 如药物合成反应实验重新编写全英文讲义,教师进行双语实验教学,学生提交英文实验报告。化学制药工艺实验让学生通过查阅文献、设计方案,改进传统药物落后合成工艺,能培养学生从实验方案设计、实验操作到实验结果分析等各方面的能力,从而达到提高学生专业综合素质的目的。
结合毕业论文、大学生创新实践等环节,提高学生的创新实践能力 从2010年开始,每年大批制药工程专业学生积极参加省级、院级大学生课外创新实践活动;学生进入到医药研发、生产企业、大学科研机构等完成毕业论文工作,实现学生直接参与到科研和创新环节。通过这些实践环节的强化,学生的制药专业理论水平和动手能力得到进一步提高,多位学生在创新实践活动中发表科研论文,在毕设工作期间申报专利。
4 提升药物化学课程群教学模式,通过采用多元教学元素,实现知识形态的重生再现
激发学生求学兴趣,全程引入教学“系统案例” 为使枯燥的理论教学更加生动,顾军[10]等人提出“系统案例教学法”,包括药物化学发展史案例、明星药物案例、全新药物设计案例、焦点事件案例、生活中合理用药案例等。在上述已有传统案例的基础上,每个基础单元都会列举专业实习基地生产上或学校科研、毕设中的多个实例,通过使用实例加强学生理论联系实际及灵活应用所学内容的能力。
发挥现代信息化教学手段的作用,实现信息化互动教学 利用多媒体技术化解传统教学的不足,将图像、文字、声音、视频等多种信息融为一体,充分调动学生视觉和听觉等多种感官的处理功能[11],以用形象、动态的方式表达药物的复杂结构、抽象概念、枯燥内容,让教学变得直观、形象,提高教学效率,调动学生学习积极性,教学和学习效果显著增强。师生共建药物化学网络教学平台,拓展教学时空,动态交互。利用网络平台将教学大纲、电子教案、参考书籍、制药前沿等学习资源在网上免费向学生开放。学生可以不受时间限制自主安排学习,同时有效克服个体差异带来的学习困难。网站建设过程中,学生参与资料收集、资料分类、探索新知识、学习重构,激发自信心和荣誉感及对本专业课程的学习热情。同时拓宽网络师生交流渠道,方便沟通,及时答疑解惑,教学也得到更好的反馈。
此外,积极开发新型微课程,拓展新型教学资源,以多样化互动提升学习兴趣,取得较好成果。
培养学生自主学习能力,开展项目教学模式 选取十多个市场前景较好的药物为项目,组织学生分组进行综述报告。几年来,项目教学的实施情况表明,学生通过完成项目课题,不仅增加了对药物化学相关课程的学习兴趣,加深了对制药技术发展现状的了解,而且自学能力、分析解决问题能力、实践动手能力和表达能力都有了不同程度的提高。
5 完善药物化学课程群考核方式,通过实行立体考核手段,实现教学质量的可控提升
建立合理的、全面的考核方法,药物化学、化学制药工艺学等理论课程成绩均由平时考核、期中检查及期末考试三部分组成,平时成绩以上课出勤、课堂表现、课后作业、项目综述报告等综合情况为考核依据。
实验课不再将结果作为评定成绩的唯一标准,同时全面考查平时整个实验操作熟练程度、实验态度、实验结果和实验报告,加入期末实验考查作为综合评定标准[9]。期末考查实验要求完成指定实验后当场交实验报告,有完整的实验记录,正确回答思考题,并参考省级实验竞赛标准制定实验操作评分表,实行现场给分,取得很好效果。
6 结语
基于应用型人才培养的药物化学课程群的建设改革时间虽不长,但成效显著。例如:药物化学微课作品获首届全国高校“微课”教学比赛江苏省赛区二等奖;2名学生参与红斑狼疮新药研发,获国家专利1项;1名学生在江苏省大学生化学化工实验竞赛中获一等奖。毕业生以良好的专业基础和职业素养、较强的实践创新能力赢得社会良好的反响。今后建设的重点是在教学中充分展现制药专业应用型人才培养的目标,注重培养和引导学生的创新实践能力,加强训练和提高学生的综合业务素质,同时建立一种能够更加客观地评价学生能力的指标体系,培养更符合社会经济发展需要的优秀制药工程专业人才。
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在化学综合实验过程中应增加与日常生活相关,以及对化学、社会发展的紧密联系的内容,以提高学生自我钻研、创新的意识和兴趣。膏霜类化妆品已经完全渗透人们的生活,其配制实验也是学生极为感兴趣的综合性实验之一。化妆品原料种类繁多,性能特点各异,在配方中所起的作用不同,一般而言:油脂和蜡及其衍生物为基础组分;为使形成稳定乳化体,需加乳化剂,如司盘类、吐温类;为保证外观和流变性,应加水溶性高分子聚合物;此外,还应根据实际情况加入保湿剂、营养添加剂、防腐剂、色素、香精及祛痘、美白等其他功能性原料。完成一个具有优良性质的膏霜类化妆品的设计,需要掌握原料的性质特点、性质影响因素及相互影响;实验方案的设计、改良和优化;产品性质评价等多方面的内容。膏霜类化妆品设计方案与学生日常生活密切相关,学习兴趣浓,在实验过程中可以体味到科研实践的价值,很好地调动了学生的科研积极性。学生在实验完成后,积极主动地对实验进行总结和分析,对比不同方案优化实验方案,受到多方面的锻炼,实验思路、动手能力得到了有效的培养。
2实验学科交叉化
化学综合实验应综合体现有关知识:理论知识和实验知识;单元实验方法和实验操作技能;基础实验知识和科研创新能力训练;实验室实验能力和工业化生产能力训练等。化学合成属无机化学和有机化学的内容,是验证、巩固和加强理论知识,培养学生正确选择化合物的合成方法、条件优化以及一般的分离和鉴定方法,如重结晶、熔点测定等,应该注重合成方法的适用范围、实际条件、应用领域等。化合物分析包括分析化学和仪器分析,培养学生的基本分析方法和原理、化合物结构解析的基本知识、分析方法的有关计算,应该注重分析方法的合理选择和初步具备对数据的评价能力。化学工程与工艺专业的学生除了掌握化合物合成和分析等自然科学领域的有关知识外,还应具备工程技术科学领域的有关知识和技能。在化学综合实验过程中渗入化工原理实验,回答过程和设备的问题,使学生熟悉工艺流程和操作设备,掌握单元操作的过程规律和典型设备,学会利用理论知识分析操作变量对过程的影响,调整操作参数以完成指定工艺要求,还应启发学生积极思考过程实验装置和操作规范所蕴含的科学依据,为工业化生产奠定基础[4]。如在合成分析纯乙酸乙酯的实验中,使用的化工原料是什么?反应原理是什么?影响因素有哪些?工业上如何除去反应过程中生成的水?产品如何进行纯化,使用何种设备?设备的设计应该满足什么条件?产品纯度如何检测?在回答所有问题时,学生必需掌握合成、设备、分析等有关学科内容,实现学科交叉,对分析纯乙酸乙酯的从合成到工业化产品就有了非常深刻的认识。通过化学综合实验使学生初步具备查阅文献、选择合成方法、拟定实验方案、建立产品分析方法和基本工程操作能力,培养观察、分析和解决问题的能力,为研究性实验和创新性实验打下基础。为了满足实验需要,还应补充其他教学内容,如文献检索、波谱解析、试验设计方法等。
3实验项目科研化
化学综合实验除承接基础实验的提升外,还应为科研创新性实验的开展奠定基础,因此必然需要在综合实验中渗透科研的方法和技能。化学综合实验一般在第三学期,开设时间为两周,对一个实验项目不能进行特别深入的研究,因此选题就显得尤为重要,应该注意选题的难度控制和选题的意义。根据我院情况,题目来源主要有:教师科研项目中可分割的、难度适宜的试验部分;教研组开发的综合实验;学生提出可实行的实验项目等。科研实验对于本阶段的学生来说有一定难度,因此教师要从文献的查阅、实验方案的确定、实验条件优化、实验仪器操作、数据采集和处理分析等各个环节对学生进行指导,提高学生的动手能力,培养其实践和创新的能力,有利于提高其综合素质,培养其交流协作能力和团队精神[5]。
4结语
药物合成中,用正确的合成方法,控制好相应的操作条件,在适当的时候结束反,接下来就是从反应体系中分离出所需要的产品。后处理就是采用一系列方法从反应体系中得到粗产品直至精制到纯品的过程。有关教科书及论文都侧重于合成方法的研究及讨论,对后处理的讲述太过简略,而事实上后处理非常重要,从事化学合成的人员不应轻视它。
1.药物合成后处理内涵及重要性
药物合成后处理就是指运用物理、化学性质的差异性,采用一系列方法尽可能地从反应混合物中,经过分离提纯从而获得纯品的过程。在药物合成过程中的任何反应总会产生一些副反应或者产生一些杂质,通过药物合成后处理能够有效地解决这些问题,从而获得纯正的药品。
药物合成处理主要通过向淬灭后的反应混合物中加入水或者酸碱的水溶液,选择合适的溶剂如DCM、乙醚、氯仿、乙酸乙酸乙醋等,进行萃取药物,利用饱和NaCI溶液对有机相种残留的水进行脱除处理,经过长时间的沉淀抽滤,进行浓缩有机相,从而获得粗品,并淮备快速层析分离。
一步合成反应,往往在一个釜中几个小时内就可以完成,但后处理一般都需用到好几个釜,并且需要更长的时间才能完成。比如用90千克1-苯基环戊烷甲酰氯和70千克2-(2-二乙氨基乙氧基)乙醇酯化合成喷托维林时,从备料、滴加起,到升温、保温,再冷却到指定温度,前后总共约6小时即可完成,而后处理却需用到十来个釜,费时将近二十小时,且要经过萃取、脱色、过滤、中和后再萃取及脱色、过滤、蒸馏等诸多步骤,工人的工作时间及劳动强度远大于合成反应的操作,其中任何一个环节出现问题都将严重影响药物的生产。
2.后处理需要丰富的专业知识
2.1 相关化合物的溶解性
掌握相关化合物的溶解性对于药物合成后处理有着重要作用。药物合成后处理的目的是通过萃取、过滤、结晶等方法,除去反应混合物中的一部分杂质。在药物合成后处理中除杂质时,就需要用到相关化合物溶解性方面的知识,充分利用杂质与主产物在溶剂中溶解度不同的特性,熟悉掌握相关化合物在该溶剂的溶解性非常重要。在药物合成后处理过程中水溶性是最经常用到的知识。
其主要副反应为二硝化,故反应结束时反应液中除了主产物硝基苯、过量的硝酸、硫酸,还有少量副产物二硝基苯以及可能未反应的少量苯等。其中硝基苯、二硝基苯和苯都难溶于水,而硫酸和硝酸水溶性好,特别是在碱性水溶液中,因成盐而更易溶于水,因此,将反应液加入冰水中分出有机层时,已经除去了大部分硫酸和硝酸,再用饱和碳酸钠萃取几次,就可以除尽硫酸和硝酸了。
2.2 相关化合物的密度。熔沸点掌握相关化合物的密度、熔沸点是药物合成反应的要求,在药物后处理中也非常必要。相关化合物的密度、熔沸点在药物合成后处理的萃取及蒸馏操作应用较广泛。例如在乙醚乙醋的制备中,需要对乙酸乙醇用饱和溶液进行洗涤,这就需要操作者了解主产物的密度,否则很容易发生丢弃上层的现象。同时,对于除去副产物乙醚需要运用蒸馏方法,这就需要掌握相关化合物的沸点。掌握相关化合物的密度及熔沸点,不仅能帮助理解后处理中一些具体要求,还能对后处理中的某些操作具有指导作用,协助完成后处理工作。
熟悉各化合物的熔沸点也不仅是进行合成反应时的要求,后处理时也同样需要。比如上述乙酸乙酯的制备中,原料乙酸、乙醇、主产物乙酸乙酯和副产物乙醚的沸点分别为118℃、78℃、77℃和35℃,在反应温度110~120℃下,均可被蒸出,故这些沸点数据可以帮助理解后处理时洗涤乙酸和乙醇的操作意义。而副产物乙醚只能利用蒸馏的方法除去,此时,知道其沸点就尤为重要了,因为需根据主副产物的沸点差确定用普通蒸馏或是精馏。而且,如果最后蒸馏收集的是沸点较低的产品(如沸点为38.2℃的溴乙烷),准备仪器时就要考虑用长一些的冷凝管,且蒸馏时速度要慢,以保证高效冷凝,否则蒸气会来不及冷凝而损失,同时接受瓶也应采取冰水浴冷却的措施。
3.药物合成后处理常用的方法
3.1 萃取
萃取是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂转移到另外一种溶剂中,从而达到分离提纯目的的单元操作。通常在完成药物合成反应后,应该首先采用萃取的方法,先除去一部分杂质,一般需要经过反复多次萃取,才能将绝大部分的化合物提取出来,进行多次萃取效果较好。
3.2 结晶
结晶是热的饱和溶液冷却后,溶质从溶液中析出,以晶体的形式形成的过程。结晶方法重要的有蒸发法、降温法、盐析等。在结晶过程中,搅拌速度、蒸发速度、冷却速度以及加人溶剂速度都对晶体生成有重要影响。在进行结晶过程中,需要选择溶解能力随温度升高而增大且在低温时对杂质有一定溶解能力的溶剂。
总结:处理虽是合成反应的后续操作,但在药物合成中具有重要的作用,合成反应完成得再好,如果没有良好的后处理工作,将会前功尽弃。而要出色地完成后处理工作,需要具有丰富的专业知识,熟知相关化合物的溶解性、密度、熔沸点以及酸碱性等理化性质,还需具备熟练进行各种单元操作的技能、技巧及相关知识。。
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【关键词】制药技术专业;药物分析;教学
【中图分类号】R917 【文献标识码】B 【文章编号】1006-1959(2009)10-0249-01
药物分析是化学制药技术专业的一门主要专业课程,是制药学科领域中一个重要的组成部分。同时药物分析又是理论性和实践性很强的专业课程,要求学生既要具备无机化学、有机化学、分析化学等基础知识,又要有药物化学、药剂学等专业知识。学生普遍反映内容多而杂,比较难学。为了提高该课程的教学效果,促进学生专业素质的全面发展,本文对药物分析的教学方法和教学手段进行归纳总结和探讨,以调动学生的积极性,提高学习效率。
1 制药技术专业药物分析的课程特点
众所周知,药品不同于一般的产品,是用于防病、治病、诊断疾病、增强机体抵抗力的特殊商品。为了保证用药的安全、合理和有效,在药品研制、生产、供应以及临床使用过程中都应该执行严格的科学管理制度,并采用各种有效的分析方法,对药品进行严格的分析检验,实现药品的全面质量控制。为此在在制药技术专业教学计划中规定设置药物分析课程是十分必要的,它充分体现了化学制药专业对培养学生具有强烈的药品质量观念的重视。药物分析课程的任务,就是培养学生对不同于一般商品的药品具备强烈的质量控制观念,教会学生运用化学、物理化学或生物化学的方法和技术,研究化学结构已明确的化学合成药物、天然药物、生化药物及其各种制剂的质量控制方法,使学生能胜任对药物原料、工艺过程、临床使用全程控制药品质量,并能探索和解决药品质量问题的一般规律和最佳最新方法。紧紧围绕着药品各个环节的质量问题,这就是药物分析课程的特点。同时由于药物分析课程的特性,也决定了药物分析教学的独特性,即涉及的内容繁多,包括药物分析的基本理论、制剂分析的特点与基本方法、药典与质量标准的结合、药品质量的科学管理、药品质量控制中的新方法和新技术等等。
2 医学院制药技术专业加强药物分析教学的措施
2.1 合理调整教学内容:很多制药技术专业类的学生,学习基础较差,较深的理论很难理解。因此,在章节的安排上,我们要不拘泥于现有教材本身的体系,而采取提前起步、难点分散、适当重复、前呼后应的方法;注意循序渐进,由浅入深。我们认为,从本课程的性质出发,应体现分析化学的基础知识在药物验中的应用,而分析化学和药物分析这两门课之间的桥梁是分析方法,所以,在授课时以分析化学的各类方法为主线,选择一些学生熟悉的常用药物来讨论。在教学过程中,根据职业技术学院学生的培养目标,删掉一些理论性比较强的内容,如生化制剂分析以及一些仪器装置与原理。此外,考虑学生的专业特点,结合国家执业药师资格考试应试指南,把药典知识、药品全面质量控制、药品管理、药品质量标准以及药品检验工作的基本程序等方面的内容也作为讲授的重要内容,使学生尽可能多地了解一些药物及药物质量管理有关的知识。
2.2 运用多媒体教学手段:多媒体教材由于具有图、文、声、像并茂的特点,可使抽象的知识简单化、形象化,还可使学生减少听课中的枯燥感。多媒体课件集多媒体信息于一体,具有较强的表观能力和对人体多种感官全方位的刺激。根据心理学研究,多种感官同时感知的学习效果要远优于单一感官感知的学习效果。如制作一些动画课件,将一些复杂药物的空间结构形象化。多媒体课件可以迅速呈现大量文字、图像等信息,改变传统教学中教师要花费大量时间板书,但是多媒体教学中也存在一些问题,大量知识“板块式”出现在幻灯片或投影上,往往学生还没有对其消化吸收,教师已经进入新的知识界面,这样的教学效果不言而喻。建议在应用多媒体教学中,适度运用“板书”形式教学,使知识系统全面且重点、难点突出,引导学生准确理解相关知识,集中学生的注意力,提高教学效果。
2.3 加强师生互动的教学:在药物分析教学中,既要发挥教师的主导作用,又要调动学生的主观能动性,力争做到学生与教师的思维同步。关键就在于教会学生“怎样学习”。我们在“知其然和知其所以然”两者中,要求学生更注重于“知其所以然”。例如在讲授各类分析方法时,引导学生从药物的结构特点人手,剖析结构与选择的分析方法之间的关系。当教学进行到一定学时时,安排一些课堂练习,通过“举一反三”,一方面巩固以前所学的基本理论及运算,另一方面还培养学生的研究探讨精神。另外,开展讨论也是一项重要的互动措施。教师在讨论时的主要作用是引导、启发学生的思维,而学生是主角。在每次课前5~10min给出几个问题与学生一起讨论,在讨论中,鼓励学生向教师质疑。如果学生在讨论发言中出现错误,教师应引导其他学生加以纠正,必要时教师予以指正。这样的讨论,活跃了课堂的气氛,激发了学生的学习主动性、创造性,从而使学生的思维活动能力、社交应变能力、口头表达能力得到锻炼和提高。
2.4 注重实验基本训练:培养应用型人才是我们的目标,如何将理论与实际联系起来,这是一个古老而有新鲜的话题,而在药物分析实验教学中尤为重要。药物分析实验教学是学生巩固、加深理解药物分析理论的重要环节,它对培养学生严谨、细致、一丝不苟、实事求是的科学作风起着重要作用。在实验课过程中,从实验准确性、实验速度、实验习惯、实验记录及报告等方面严格训练学生的基本操作技能,及时纠正错误的操作方法,使学生养成规范操作、正确使用和爱护各种仪器的习惯,搞好实验课教学对提高教学质量具有重要意义。同时,为了让同学们熟练掌握现代仪器分析技术,使他们一走出社会就能适应当今高科技发展的需要,实验中要更加注重对学生综合技能的培养。
总之,制药专业药物分析工作不仅仅是药物质量的分析检验和控制,其研究和教学内容已经拓展到了药学研究的各个方面,并发挥着关键作用。加强药物分析学专业理论和实验技能的教学,让学生了解药物分析的重要性、掌握药物分析的方法和手段、熟悉各类药物分析研究工作的规律、特点和步骤,是将药学专业学生培养成为药学专门人才的重要课程。
参考文献
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[2] 常军民,美丽万•阿不都热衣木,王岩.药物分析课程教学建设思路[J].新疆医科大学学报,2006,29(3):275-276