医用有机化学教学中创新教育的几点看法
2016-05-28潘建明
潘建明
摘 要: 医用有机化学作为医学类本科专业的一门重要基础课,不仅要为后续专业课程的学习奠定基础,而且应注重培养具有创新精神和能力的医学专门人才。作者结合自身教学实践,就医用有机化学教学中如何培养大学生的创新精神和创新能力谈几点看法。
关键词: 医用有机化学 创新教育 教学 探索
创新教育是当代世界教育改革的共同趋向,也是我国高等院校教学改革的热门课题。医用有机化学作为高等医学院校中临床、护理、检验、影像、制药工程、药剂等医学本科专业的一门重要基础课,不仅要为生理学、生物化学、药剂学、免疫学和药理学等后续专业课程的学习奠定基础,而且应注重培养具有创新精神及创新能力的高素质医学专门人才[1]。近年来,笔者多次承担了江苏大学医学院临床医学专业医用有机化学的教学工作,期间创新教学内容和方法,适时介绍化学科学发展成果,相关探索为今后医用有机化学教学中创新教育提供前期经验总结。下面是笔者在多个章节教学中探索创新教育的几个实例。
一、共轭二烯烃的第尔斯-阿德尔反应
顺式共轭二烯烃与具有碳碳双键的含吸电子基的不饱和化合物发生第尔斯-阿德尔反应,简称双烯合成或者周环反应。在这部分内容中,我们可以引入自愈合复合材料的概念,讲述目前第尔斯-阿德尔反应来制备自愈合材料的原理及其利用材料自我感知能力引发自我修复的机制。即二烯烃和烯烃(或炔烃)在加热的情况下能进行可逆的第尔斯-阿德尔反应[2]。如果在高分子主链上引入可以发生第尔斯-阿德尔反应的基团,则可通过该反应形成交联高分子。第尔斯-阿德尔反应生成的单键键能较小,在外力作用下该单键断裂,发生逆第尔斯-阿德尔反应,材料就会产生裂纹。但只要对材料进行加热,使裂纹处重新发生第尔斯-阿德尔反应,即可愈合裂纹。通过这个内容的介绍,激发大家学习有机化学的兴趣,培养学以致用的创新意识。
二、外消旋体的拆分之选择吸附法
外消旋体是由等量的一对对映体混合而成的。选择吸附法利用某种旋光性物质作为吸附剂,使之选择性地吸附外消旋体中的一种异构体,从而达到拆分的目的。这部分一直是本章的难点,需要学生有一定的空间想象能力。在这个教学课时中,我们可以留出5-8分钟时间列举分子印迹聚合物分离扁桃酸或甲基氢化肉桂酸等手性药物的例子,讲解其在药物分离和分析中的重要作用。在研究抗原和抗体相互作用后,从仿生化学的角度科学家们提出了以抗原为模板合成抗体空间识别位点的大胆设想。为了创造具有类似于“锁孔-钥匙”关系的分子识别体系,分子印迹技术先将模板分子与选定的功能单体相互作用形成超分子复合物,再在交联剂作用下形成聚合物,最后用一定的手段去除模板分子后,获得的分子印迹聚合物中就留下了对模板分子具有特异性识别的结合位点[3]。这个例子把抗原和抗体相互作用的启示与有机化学精密联系在一起,激发了同学们从生命活动的本源中寻找解决新问题的思路,唤起了大家踊跃发现新想法的热情。
三、蛋白质的结构和化学性质
蛋白质是由多种α-氨基酸组成的一类天然高分子化合物,种类繁多,且结构复杂,根据化学组成又可分为简单蛋白和结合蛋白。其中,结合蛋白按辅基不同分为糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白、色蛋白和核蛋白。蛋白质与人类多种生命活动息息相关。在这部分内容中,我们可以介绍硼亲和技术用于人体内肿瘤标记物甲胎蛋白的选择性分离富集与检测技术。甲胎蛋白作为糖蛋白的一种,具有顺式二羟基的特殊结构。是指基于取代硼酸和顺式邻二羟基化合物之间的共价结合配位作用。硼亲和技术作用机理是:当环境pH为碱性时,取代硼酸的硼原子与顺式邻二羟基化合物的邻二羟基共价结合,生成五、六元环酯;当pH变为酸性时,五、六元环酯解离,顺式邻二羟基化合物则被释放出来。由于共价键作用力的选择性是最强的,因此基于硼亲和的特异性识别和可控释放能力被广泛应用于糖蛋白等生物大分子的专一性识别与检测[4]。通过这个科学成果的介绍拉近医用有机化学基础知识与临床应用的关系,使同学们能在坚定学好基础知识的信心的同时,产生利用多个渠道解临床实践的需求,树立为医学事业创新发展的信心。
通过对医用有机化学教学内容和方法创新的探索,笔者成功尝试了在课堂上适时引入前沿科技成果以激发学生的创新欲望。这一举措培养了学生的创新意识,使创新成为学生自觉的需要,达到了创新教育的目标。
参考文献:
[1]王志伟,张田梅.以创新教育培养创新型科技人才[J].中国高等教育,2007(24):29-30.
[2]王经逸,贾红兵,房尔园,蒋静,蒋琪.高分子聚合物复合材料的自愈合研究进展[J].合成橡胶工业,2012,35(4):247-253.
[3]彭友元.分子印迹技术的原理与应用进展.泉州师范学院学报(自然科学)[J].2007,25(4):50-55.
[4]邹汉法,吴明火,王方军,吴仁安,叶明亮.整体柱制备技术的新进展及其在蛋白质组学中的应用[J].色谱,2009,27(5):526-536.