張 杰，劉俊岐，李進(jìn)京

(佳木斯大學(xué) 藥學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007)

藥物合成反應(yīng)是制藥工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其基本理論可應(yīng)用于藥物設(shè)計(jì)與合成、分子的結(jié)構(gòu)修飾與改造、中間體制備、合成工藝優(yōu)化、合成天然產(chǎn)物以及制備藥物分析的對照品等，有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性[1]。實(shí)驗(yàn)是對課堂理論教學(xué)的重要補(bǔ)充，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可加深學(xué)生對反應(yīng)機(jī)理的理解，掌握單元反應(yīng)的操作步驟，熟悉產(chǎn)物的精制、質(zhì)量控制過程以及終產(chǎn)物的定性、定量分析方法等[2]。本文針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，提出開設(shè)演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)想，旨在對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行適當(dāng)改革，以改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

1 藥物合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

《藥物合成反應(yīng)》課程理論教學(xué)內(nèi)容包括鹵化、烴化、?；⒖s合、重排、氧化、還原等常見的單元反應(yīng)和藥物合成設(shè)計(jì)原理等內(nèi)容[3]。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，會依據(jù)理論教學(xué)內(nèi)容安排4～5個(gè)單元反應(yīng)實(shí)驗(yàn)和1個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中涵蓋較多的單元操作，如蒸餾、升華、回流、萃取、常壓過濾、抽濾、重結(jié)晶、TLC跟蹤、柱層析、固體干燥及溶劑回收等，需要學(xué)生有良好的有機(jī)化學(xué)知識儲備和勇于探索、一絲不茍的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。然而由于開設(shè)有機(jī)化學(xué)的時(shí)間與本課程間隔過長，學(xué)生對有機(jī)合成學(xué)習(xí)興趣不高，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)枯燥乏味等多種因素共同作用下，學(xué)生在進(jìn)行藥物合成實(shí)驗(yàn)時(shí)，有些力不從心，出現(xiàn)較多的疲于應(yīng)付的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

2.1 安全和自我保護(hù)意識亟待提高

化學(xué)藥品多為易燃、易爆，有毒。在初次接觸某種危險(xiǎn)品且未做充分預(yù)習(xí)的情況下，貿(mào)然使用便有較大的安全隱患。由于不了解其毒性，出現(xiàn)很多違規(guī)操作。例如在依匹唑的合成(見以下方程式)實(shí)驗(yàn)中，會用到水合肼 (N2H4·H2O)，其蒸氣 (肼氣) 或液體可經(jīng)呼吸道、消化道、皮膚吸收進(jìn)入體內(nèi)，引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變、皮炎、眼的永久性損害[4]。但在實(shí)驗(yàn)過程中，依然會出現(xiàn)學(xué)生手持打開蓋子的水合肼瓶子在實(shí)驗(yàn)室到處走動的現(xiàn)象。最后一步反應(yīng)所用硫酸二甲酯的暴露途徑有呼吸道吸入、皮膚接觸和消化道吸收，短時(shí)間的暴露就可引起局部刺激癥狀和全身中毒，對其違規(guī)操作的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)臺面無人看守，也有一定的安全隱患。

2.2 實(shí)驗(yàn)態(tài)度敷衍了事，疲于應(yīng)付

由于學(xué)時(shí)所限，課時(shí)安排緊張，學(xué)生學(xué)習(xí)壓力大。對新知識還未充分消化吸收，就已經(jīng)開始了下一節(jié)內(nèi)容，這使很多同學(xué)失去信心，使理論知識學(xué)習(xí)不扎實(shí)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，涉及的單元操作多，學(xué)生沒有充足的時(shí)間鍛練規(guī)范的操作，不能得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終喪失了學(xué)習(xí)興趣。在此情況下，很多學(xué)生是為了完成課堂任務(wù)，急于完成實(shí)驗(yàn)，敷衍了事，試驗(yàn)報(bào)告互相抄襲等問題也屢見不鮮。

2.3 實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，隨意性大

在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生們由于急于完成實(shí)驗(yàn)，時(shí)常會忽略一些細(xì)節(jié)問題。比如稱量時(shí)不在意試劑性質(zhì)隨意的量取，加料順序隨意調(diào)整，用普通托盤天平稱量少量催化劑，溫度超出設(shè)定范圍等。

2.4 無目的性盲目機(jī)械操作

合成實(shí)驗(yàn)不但要嚴(yán)格規(guī)范操作過程，還需要對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題和結(jié)果進(jìn)行深入分析和思考。教學(xué)過程中，常出現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象：學(xué)生操作十分規(guī)范，但始終不能得到預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種現(xiàn)象極有可能是由于無目的性盲目機(jī)械操作導(dǎo)致的。例如用薄層層析(TLC)監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)程時(shí)，很多同學(xué)并未真正理解其原理，只是機(jī)械地盲從老師和同學(xué)的操作方法，導(dǎo)致嚴(yán)重脫尾、分離不佳、Rf值過小或過大等，TLC結(jié)果也就失去了對反應(yīng)完成程度的監(jiān)測意義。柱層析時(shí)，也存在類似的問題，盲從別人的流動相比例、流速和柱壓都會使分離效果大打折扣。

3 對策——演示實(shí)驗(yàn)

針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，我們設(shè)想在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開設(shè)1次演示實(shí)驗(yàn)。從基本理論入手，通過展示規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，記錄詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程，解釋過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，規(guī)避潛在的風(fēng)險(xiǎn)等，引導(dǎo)學(xué)生討論、思考、總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)范自己的操作，提高實(shí)驗(yàn)水平。

3.1 演示實(shí)驗(yàn)的必要性

從教育生理和心理學(xué)及信息學(xué)的原理考慮，人們單從聽覺所獲得的知識中能記憶的信息僅15%，單從視覺獲得的知識中能記憶的是25%，而把視聽結(jié)合起來，記憶可達(dá)65%[5]。演示實(shí)驗(yàn)具有積累感性認(rèn)識、引發(fā)學(xué)生思考、激勵(lì)學(xué)習(xí)興趣、訓(xùn)練動手實(shí)踐技能、培養(yǎng)優(yōu)良品格等多種教育教學(xué)功能[6-7]。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，開設(shè)演示實(shí)驗(yàn)是很有必要的，演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)可形成互為補(bǔ)充又密切聯(lián)系的關(guān)系，對藥物合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可起到很好的輔助作用。

3.2 演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容設(shè)想

首先，要強(qiáng)調(diào)做好預(yù)習(xí)工作，先讓學(xué)生了解所制備的藥物及所涉及試劑的用途，結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，性狀，明白反應(yīng)中涉及的機(jī)理，猜想在實(shí)驗(yàn)中會出現(xiàn)的現(xiàn)象和可能遇到的問題。然后在老師主導(dǎo)下，和學(xué)生一起討論實(shí)驗(yàn)的操作步驟及注意事項(xiàng)，解釋每一步的作用和意義。再由老師演示正確、安全、規(guī)范的操作方法；反應(yīng)進(jìn)行中，及時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并且演示從哪幾個(gè)方面進(jìn)行記錄，如溶液顏色變化，溶液狀態(tài)變化和溫度變化等；之后討論每個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，并與原來的猜想進(jìn)行比較，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深層次原因；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，演示根據(jù)所記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，找出實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵影響因素，討論如何進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。

通過理論講解和演示實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，使學(xué)生了解怎樣正確規(guī)范的完成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)，不僅可提高學(xué)生的動手操作能力和安全意識，也可糾正學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣。

4 結(jié)語

演示實(shí)驗(yàn)在藥物合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有開設(shè)的必要性，對調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高實(shí)驗(yàn)操作能力都有一定的意義。盡管開設(shè)演示實(shí)驗(yàn)還是一個(gè)設(shè)想，但對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法的不斷改革，一定有利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，從而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。