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专业选修课中学生学习主动性的培养
——以《药物合成化学及工艺》课程的教学为例

2013-03-31

关键词:工艺学制药化学

方 玲

(重庆工商大学 环境与生物工程学院,重庆 400067)

专业选修课中学生学习主动性的培养
——以《药物合成化学及工艺》课程的教学为例

方 玲

(重庆工商大学 环境与生物工程学院,重庆 400067)

专业选修课是“厚基础、宽口径”人才培养方案的重要组成部分,然而目前许多学生对此重视程度不够;以化学工程与工艺专业的专业选修课《药物合成化学及工艺》为例,对目前专业选修课程中存在问题进行了分析;结合课程自身特点及教学实践,从教学内容的安排,教学模式和手段的运用,以及学生学习效果的评价等多方面就如何提高选修课程的教学质量,激发学生的学习主动性等问题进行了探讨和总结。

专业选修课;药物合成化学及工艺;教学质量;化学工程与工艺

专业选修课目前已成为高校课程体系中不可或缺的重要组成部分,在巩固所学专业基础知识,拓宽学生知识面,提高学生专业素养等方面起着不可忽视的作用。然而目前许多学生对专业选修课重视程度不够,存在选而不修的现象。为提高教学质量,现以化学工程与工艺专业新开设的一门专业选修课《药物合成化学及工艺》为例进行探讨。

1 特点及问题

(1) 课程综合性强,信息量大,牵涉学科门类多,知识繁杂,覆盖面广。由于课程涉及多学科基础知识,如物理化学,有机化学,化工原理,化工设备,化工安全等,因而对基础知识积累要求较高,要求学生综合运用上述所学基础知识来学习本门课程。同时,作为专业选修课,课程在教学内容和教学难度上不同于制药工程专业的两门专业课程:药物合成反应[1]以及制药工艺学[2]。其中,药物合成反应作为专业基础课程,其教学任务主要是使学生掌握有机合成单元反应以及合成设计原理,该课程是连接无机化学、有机化学等化学基础课程和药物化学、制药工艺学等制药工程后续专业课程之间的桥梁,对系统掌握制药领域的专业知识起着承前启后的作用。而制药工艺学的主要任务是使学生掌握有关制药生产工艺中路线设计选择,工艺条件优化,中试放大以及“三废”防治等方面的专业知识,它作为后续实用课程,着力培养学生应用所学专业基础知识,分析和解决制药工业生产中实际问题的能力。药物合成化学及工艺在一定程度上也是上述两门课程的结合。然而,课程开设对象为化学工程与工艺专业本科生,药物合成化学及工艺作为一门专业选修课,部分学生对此重视程度不够,加之基础知识薄弱,易导致学生学习兴趣不高,产生畏难畏学心理。

(2) 课程与具体的生产实践结合紧密,尤其是制药生产工艺部分的教学内容与生产实践直接相关。这些内容仅靠教师课堂教授而没有生动的实例,难以吸引学生的注意力,调动其学习的主动性和积极性。

2 提高学生对专业选修课学习主动性和积极性的策略

2.1 关注学科前沿,注重教学内容的安排

究其内容上讲,药物合成化学及工艺主要涵盖药物合成反应以及制药工艺学两门课程的内容,因此不可能指定一本与之完全相应的教材。在具体的教学实践中,以闻韧主编的《药物合成反应》[3]以及赵临襄主编的《化学制药工艺学》[4]为主要教学参考书,同时还参考了孟歌翻译的《有机合成指南》[5],白鹏主编的《制药工程导论》[6]等,以改变学生知识面过窄,知识理解过死的被动状况,有利于扩展学生知识面的广度和深度,提高专业素养。既然是两本教学参考书作为主要的教学内容,就需要设置一个合适的绪论来帮助学生初步了解课程的特点、概况和发展现状,有利于增加学生的学习兴趣。为此,安排了2个学时的绪论课,主要包括:(1) 复习药物合成反应所需基础知识;(2) 从紫杉醇的人工合成出发,介绍新药开发的全过程,让学生对制药企业的产品开发建立初步印象;(3) 通过布置课后习题的方式,让学生自主地了解药品生产的相关法规。

在教学内容的讲解过程中,并没有死板的按照先介绍《药物合成反应》的所有内容,再讲解《化学制药工艺学》的顺序,而是将两部分教学内容融合到一起,即把《化学制药工艺学》中具体的药物合成实例作为《药物合成反应》的反应例子来介绍。例如,在讲解卤化反应中芳香重氮盐的卤置换反应这个知识点时,以芦氟沙星中间体2,6-二氯氟苯的生产工艺为例,介绍了芳香重氮盐制备氟苯的一般工艺流程,通过课堂讨论的方式对反应条件、后处理过程、反应设备以及反应的注意事项进行了探讨,这样既形成了课堂上的师生互动,启发学生思维,又加深了学生对这一反应及其工艺的理解,收到了良好的教学效果。

另一方面,关注学术前沿,及时更新教学内容。例如,在讲解烃化反应一章时,注意到参考教材没有及时更新,补充介绍了曾获得2010年诺贝尔化学奖的钯催化的交叉偶联反应[7]。鉴于该类反应已经在药物合成反应中获得了广泛的应用——有报道显示目前有超过25%的制药业化学合成都涉及到钯催化的交叉偶联反应,因此上传了相关的阅读材料,让学生了解学术前沿,激发他们的学习兴趣。

2.2 传统教学方式与多媒体教学相结合

运用多媒体辅助教学已不是新鲜事,PowerPoint课件在课堂教学中也起着举足轻重的作用,但如果教师过度依赖多媒体教学,有时却会带来事倍功半的效果。如何在教学过程中合理使用多媒体来提高教学效果,值得大家共同探讨[8]。在课程中,由于涉及药物合成反应方面的知识内容繁多,机理复杂,加之学生这方面的基础知识掌握不牢,因此学生在学习过程中普遍觉得枯燥乏味,难懂。在教学过程中发现,有关反应机理方面的知识适合通过传统的板书形式予以讲授,因为在板书过程中,可以形象地展示出化学反应的历程,同时,这种慢节奏的讲授过程正好留给学生足够的时间以充分理解思考和消化知识。一旦学生对反应机理得以掌握,各类具体的药物合成反应便可以在教师的引导下通过多媒体教学手段以点带面地呈现出来,这样既节省了板书时间,提高了课堂教学的信息量,又避免了一味使用课件演示给学生造成的视觉和思维疲劳,使教学效率和教学效果得到真正的提升。

而课程中涉及化学制药工艺学方面的知识则与具体的生产实践结合得相对紧密,因此这方面内容多采用多媒体教学方式进行讲授,甚至部分教学内容通过相关视频引入效果更好。比如在讲解手性药物的制备技术一章之前,需要先让学生了解什么是手性药物、为什么要制备手性药物?播放一段关于20世纪50年代后期由药物“沙利度胺”导致欧洲大量豹肢婴儿出生的视频,以鲜活生动的事例,加深学生对手性药物及其制备的重要性的认识,从而激发他们的求知欲。在介绍药品生产工艺规程中生产技术安全与防火防爆的内容时,除了通过课件介绍相关安全知识以及防火防爆的常识以外,还播放山东一家化学品生产公司生产车间反应釜发生爆炸引发火灾和人员伤亡的视频,并同学生一起讨论分析了事故发生的主客观原因,让学生自己总结安全生产的有关内容,有效地调动了学生参与教学的积极性和主动性。

2.3 开展案例教学,小组讨论的双向教学模式

案例教学法[9]起源于20世纪20年代,现已被广泛应用于管理学、经济学和医学等教学实践中,主要通过师生互动,生生互动,研讨和对话等形式,培养学生的创新思维能力和独立思考的习惯,引导学生将知识转化为实际能力。在教学实践过程中,对案例教学法在课程中的应用进行了初步探索。比如,对于某药物中间体的合成,要求学生事先收集相关文献资料,评价并选择合适的合成路线,在教师引导下根据相应的生产工艺过程画出生产工艺流程图,以及设备流程图,提出“三废”的初步防治方案,然后根据不同的设计方案进行分组讨论,最后选派代表进行总结,教师发表自己的看法和评价。在这一过程中,虽然学生接触的仅仅只是一两步药物合成单元反应、一个中间体的合成,但是整个过程下来,学生运用知识分析问题解决问题的综合能力得到提高,同时实现了教学相长。更为重要的是,提高了学生参与教学的积极性,有助于学生发现其中的乐趣,从畏难畏学的学习心理向乐学好学转变。

在环境保护和“三废”防治一章,由于教学内容相对比较简单,若采用教师课堂讲授的方式很难引起学生的注意。因此在教学实践中,采用了问题式的教学方法。首先教师将本章的重要内容通过问题的形式列举出来,然后学生分组通过相互讨论、自学和上网等方式寻找答案并予以回答,最后再由教师进行总结评价。这样避免了单调枯燥的讲授,使学生在轻松愉快的课堂氛围中学到了知识。

2.4 学生成绩的多维评价方式

虽然药物合成化学及工艺仅仅作为化学工程及工艺专业的一门选修课,但仍然不应该用一个简单的期末考试分数来评判学生的学习效果,学习效果的评价应该是多方面的[10]。而且对于教师来说,单纯的考试分数并非是提高学生学习积极性的有效手段。随着时代的进步,教学对象即大学生更希望教师在课程评价时做到更全面更公正,这样才有利于学生树立学习的自信心,激发学习的主动性,提高教学质量。在具体的教学实践中,从选修课的实际出发,保留期末考试,严格把握试卷的主客观试题的比例和难易程度,而在最后的课程评价中,提高平时成绩所占比例至40%。这一考核方式在绪论中就跟学生讲清楚,以提高学生平时对课程的重视及学习的主动性。平时成绩除了考察学生的出勤率、课堂表现以外,还包括完成大型课后作业的情况。要求学生通过相关文献的查阅,总结生产工艺,并据此独立设计出工艺流程图和设备流程图,然后到课堂分组交流,最后计入平时成绩。通过这种多方面的评价方式,较全面的反映了学生真实的学习效果。

2.5 注重学生内在意识的培养

在教学实践中,不但注重知识的传授,还注意向学生灌输绿色环保意识和安全责任意识。例如,在介绍药品生产工艺时,通过举例教导学生在实际生产过程中,尽量做到选择对环境污染小、试剂可循环再利用、原子利用率高的合成路线,同时,还播放了国内某些制药企业“三废”偷排乱放的污染现状的视频,以加深学生的环保责任意识。有关安全生产的内容也是通过大量数据、图片和视频的方式向学生强调其重要性,希望通过这些感性的真实材料加深学生的印象,在他们踏上工作岗位之前就牢固树立安全责任意识。

作为专业选修课,药物合成化学及工艺由于课程开设专业和课程性质的不同,在教学内容的深度和广度上都与制药专业的课程存在一定的差异,但是其教学方法和模式仍然有可以借鉴之处。我们将在教学实践过程中,进行不断探索和总结,以提高课程的教学效果和教学质量。

[1] 黄华容,谭伟,杜志云,等. 《药物合成反应》课程教学改革与探讨[J]. 广东化工,2012, 39(16):167

[2] 邓鹏飞,罗由萍.《化学制药工艺学》教学探索与实践[J]. 广东化工, 2011, 38(4):219-220

[3] 闻韧. 药物合成反应[M]. 北京:化学工业出版社,2003

[4] 赵临襄. 化学制药工艺学[M]. 北京:中国医药科技出版社,2003

[5] MACKIE R K , SMITH D M , AITKEN R A , 等. 有机合成指南[M]. 北京:化学工业出版社,2009

[6] 白鹏. 制药工程导论[M]. 北京:化学工业出版社,2003

[7] 张韶光, 张文雄. 构建复杂有机分子的有力工具——2010年诺贝尔化学奖简述[J]. 大学化学,2010, 25(6):1-5

[8] 魏光涛, 张琳叶, 李立硕, 等. 化学制药工艺学多媒体互动教学的探索与实践[J]. 教育与教学研究,2010, 24(10):103-105

[9] 朱涛, 马恒, 刘强. 专业技术课程案例教学方法研究[J]. 高等教育研究学报,2010, 33(1):91-93

[10] 杨亦文, 鲍宗必, 邢华斌, 等. 通过制药工艺学课程教学改革促进学生综合能力的提高[J]. 化工高等教育,2012(5):25-28

The Cultivation of Students’ Learning Motivation in Elective Courses——Taking the Teaching of Reactions and Technology for Drug Synthesis as an Example

FANGLing

(School of Environmental and Biological Engineering, Chongqing Technology and Business University, Chongqing 400067, China)

As an important part of undergraduates training programs, the elective courses have not attracted enough attention from many students. By taking Reactions and Technology for Drug Synthesis as an example, which is the elective course for undergraduates majored in Chemical Engineering and Technology, the actuality in the teaching practice is demonstrated. The purpose of this paper is to discuss how to improve teaching quality and stimulate academic motivation in elective courses. Efforts were described from arrangement of the teaching contents, selection of the teaching method, as well as evaluation of learning, based on the curriculum characteristics and teaching practice.

elective course;Reactions and Technology for Drug Synthesis;quality of teaching;chemical engineering and technology

1672-058X(2013)12-0081-04

2013-03-25;

2013-04-11.

方玲(1981-),女,重庆人,讲师,博士,从事药物中间体合成研究.

G642

A

责任编辑:田静

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