药物合成实验教学
2013-04-11姚丽
姚丽
(上海市医药学校 上海 200135)
实验教学是药物合成教学的基础,实验教学可以很好地训练、培养学生的动手操作能力、观察查阅能力、思维想象能力以及语言表达能力等。通过实验教学还会对学生的世界观、思维方式以及道德修养等个人素质产生重要影响,这也是其他学科无法代替的[1]。笔者认为,在教学实践中,应根据学校的特色以及实验室条件,确定具体的实验教学目标和基本要求,并以此为基础建立合理的实验教学体系。
在药物合成实验教学中,要做好基本教学环节内容的把握和不断创新、改革药物合成实验教学这两方面的工作。
1 基本教学环节内容的把握
药物合成实验教学相对于单纯的理论教学来说具有一定的特殊性,它不仅需要理论知识,对动手操作能力以及实验器材等条件都具有一定的要求,它是学生在学习专业基础课后更进一步学习的专业实验课。
1.1 实验之前应做好充足的理论知识准备
在药物合成实验之前,应该让学生具备充足的理论知识。只有掌握了基本的化学理论,才能更好地让学生展开抽象思维,才能让他们具备科学的实验方法,使学生的知识更加系统化。
想要学生带着充足的理论知识去做实验,那么我们不妨在理论学习上下点功夫。比如,在学生学习理论知识时,首先将要学习内容的重点、难点以及注意点、安全知识等先告之学生,让学生提前针对问题学习、对实验内容进行预习。这样学生知道了哪些是难点,哪些是已经学习了的,哪些是还需要继续思考的,就能在上课时与老师共鸣,不仅可以大大提高课堂效率,而且能够化繁为简,降低学生学习的难度,此外,在一定程度上还能够提高学生的求知欲望、学习积极性以及学习兴趣。在教授理论知识的同时,可以在需要进行实验验证的地方加以说明,时间允许的话可以简单地将实验基本流程讲述一下,让学生做到心中有数,这样学生在做实验的时候就能够效率倍增。
1.2 提高药物合成实验教学的效果
应不断提高药物合成实验教学的强度和力度,加强对学生的动手能力和综合实验能力的培养。良好的动手能力和实验操作能力其实不仅关系到学生的最后成绩,也关系到学生日后参与工作的能力。为了更好地培养制药人才,我们应该提高药物合成实验教学的强度和力度。如更新、充实实验内容,在实验项目选择上使反应类型不重复,实验内容结合行业需求、贴近工业化大生产实际,注重学科的发展、延伸,增加与其他学科的交叉,让学生在有限的课堂教学上学到更多的技能,提高学生的综合应用能力,使之能够更好地适应未来的工作和现代制药行业的发展需求[2]。
药物合成实验教学可分为验证实验教学、综合实验教学以及设计实验教学。
1)验证实验教学。验证实验教学是在实验方案已经成熟的条件下,只需要学生按照已定的操作步骤进行操作验证即可,主要包括性质实验和简单的药物制备实验,并且会涉及到一些有机合成中的基本技能操作,学生按要求完成实验操作没有什么大问题。通过验证实验教学(如诺氟沙星、阿司匹林的定性鉴别实验;维生素类和抗生素类药物的性质实验;乙酰苯胺制备实验等),学生对所学的理论知识将有更直观的感性认识,实践技能、理论联系实际的能力也能得到锻炼[3]。
验证实验教学过程中要求学生在实验前了解此次实验的目的、原理、具体操作流程,以及在实验过程中可能会遇到的突发性问题和其防范处理的方法等。在实验中,学生一定要仔细观察实验现象,做好实验记录。实验后要认真处理实验数据,写好实验报告。
2)综合实验教学。综合实验教学和验证实验教学有相似之处,两者的实验方案都已经成熟,在实验中都要严格遵循实验要求。不同的是,综合实验的实验过程比较复杂。综合实验包括多步反应(涉及多种单元反应)、多种操作技能的综合应用,对学生理论知识的掌握程度要求和基本操作技能要求也比较高[4]。如新戊二醇的萃取实验、磺胺醋酰钠制备实验及盐酸普鲁卡因制备实验等,是从初始原料开始的多步骤合成实验。
3)设计实验教学。设计实验教学相对于前两者来说更复杂,要求也更高。设计实验是指运用已经掌握的理论知识去解决一些实际问题。具体是指选择一些实用性比较强的实验课题或者科研课题中的一部分内容,但老师仅仅告诉学生实验的题目和产品的用途,让学生无法“照方抓药”,必须自己去寻找相关的实验原理、物理数据以及实验方法和实验步骤等资料,再去设计相关的实验方案。在实验方案设计完成后交给老师进行审阅,最后在老师的严格把关下,学生亲自动手进行实验验证,然后发现问题,解决问题,完成实验。
设计实验中学生的自主参与性比较大,对学生理论知识的掌握以及实验操作能力水平都有较高的要求。同时,这类实验往往能够激发学生的实验兴趣,而且能够强化学生能力的培养和素质的提高。既能让学生做到理论联系实际,又能督促他们去学习综合设计实验的方法,也在一定程度上提高了他们分析问题、解决问题的能力,对他们的学习以及日后的工作都有着很大的帮助。
2 不断创新改革药物合成实验教学
一名优秀的化学教育工作者,不仅要掌握丰富的教学理论,有着丰富的教学经验,扎实的教学技艺,而且要有不断改革创新的意识。我们在保证教学质量的前提下,不断地探讨新的教学内容、教学方法、教学手段等,以此来提高药物合成实验教学的成果。
2.1 善于观察,不断改革实验方法,提高实验效果
化学中涉及较多的化学物质的分子结构及各种物理化学性质,十分复杂,一种实验方法或者实验手段只能针对某种或某类有机化学分子现象,要想获得更多的实验结果,更优质的实验效果,就必须针对不同的实验目的或特定类别的化学成分,设计、选择不同但行之有效的实验方法。
以对硝基苯甲酸制备实验为例,所用原材料均为对硝基甲苯,通过氧化反应得到对硝基苯甲酸。但我们选择不同的氧化剂——高锰酸钾和重铬酸钠来分别实验。学生抱着好奇的心态完成了实验,并认真讨论了两种实验的相似点、不同点以及各自的优缺点。笔者认为,这就是教学过程中应侧重之处,针对实验目的,利用物质的物理化学性质,并且借助化学手段进行适当改变,从而完成实验。
2.2 不断设计创新,强调实验流程的完整性以及个性实验的开设
现有的药物合成实验教学,大多强调对学生的实验操作技能的训练,在这种情况下培养出来的学生,虽然操作能力能够达标,但是对实验的理解以及综合性、灵活性就比较差,学生的综合素质不是很好,为此,要进行一些尝试性的改造,要强调实验流程的完整性,要让学生知道,一个完整的实验不单纯指某个步骤或者某个环节,它是由众多环节、众多步骤组成的。
2.3 改善考核方式,提高学生的自主思考意识和能力
考核是在学生学习过程中必不可少的一个环节,是对学生知识掌握情况的考察。考核会督促学生更加积极主动地去学习知识、理解知识、掌握知识。但是,如果考核方式不好,也会有一定的反作用,影响学生的学习成绩。
与课堂理论知识的学习不同,实验的学习从最初的预习到实验的操作、实验现象的观察以及最后实验报告的完成,耗费大量的人力、物力。所以,为了能够让学生提高实验效率,在较短的时间内做出较多的成绩,应该简化考核方式,让学生多花一些时间在实验过程本身,让学生能够获得更高的实验技能,对实验现象、实验结果有一个更加深刻的理解。
比如实验之前的预习报告,很多的预习报告都是照抄教材,根本就没有什么创新之处,更多只是形式上的存在。但是,实验报告就不一样,实验报告中的实验原理以及实验流程、实验步骤不能照抄教材,都是实验的真实描述,所以,为了提高效率,不如直接将其与实验教材结合起来,简化工作量,节省时间留给其他工作。
另一方面,在实验结束之后,老师对学生进行评价,最后以一个分数和评语的形式体现学生的实验操作水平。具体的分数可以对学生进行分类,评语则是进一步让学生明白自己哪些方面做得比较好,哪些方面还 有差距,需要继续努力。据日常教学的观察和思考,学生其实更关注老师在实验现场当场做出的实验分数评比,这样能够很快地回忆起自己哪些方面没有做好,甚至还有机会在考核之后再一次进行反思、实践。其实,除了给予评比之外,老师还应该发挥学生的主动性,让他们自己谈一谈实验的感想,比如在实验中收获了什么,哪些地方有失误,有没有建设性的意见等。这不仅有利于激发他们的学习兴趣,提高学习的积极性,而且能够促进整个教学实验环节的水平提升。
[1]陈道杰.加强化学实验教学、培养学生的观察能力[J].宿州教育学院学报,2006,9(4):106.
[2]陈娇娇,王兵,张慧春,等.以培养创新能力为核心改革药物化学实验教学[J].药学教育,2012,28(5): 50-52.
[3]董艳萍,田喜强,乔秀丽,等.制药工程专业药物合成实验教学改革与探索[J].广东化工,2012,39(7): 23.
[4]张玉金.浅谈有机合成化学实验教学[J].陇东学院学报,2011,22(4): 140-141.