《藥物合成反應》課程教學內(nèi)容的改革與探討*

李 敬 芬

(湖州師范學院 生命科學學院, 浙江 湖州 313000)

《藥物合成反應》是以整體藥物為目標，以合成路線設(shè)計的原理、方法及技巧的介紹為起點，在說明有機藥物骨架的構(gòu)建和基團相互轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上，深入探討有關(guān)藥物合成的反應機理、反應條件、影響因素及其應用的一門科學[1](P15- 16)，[2](P99- 100)。它是發(fā)展迅速、應用性很強的制藥工程專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)的專業(yè)主干課程。

隨著醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，新藥研究和開發(fā)成為國內(nèi)外科學、經(jīng)濟發(fā)展中的一個熱點，因此，許多學校開設(shè)了《藥物合成反應》課程，該門課程日益顯示出其重要地位。通過對該門課程的學習，培養(yǎng)學生在藥物合成中，綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力，為《藥物化學》和《制藥工藝學》等后續(xù)課程的學習奠定基礎(chǔ)[3](P192- 193)，對提高制藥工程專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)學生的專業(yè)素質(zhì)起著極其重要的作用，而教學內(nèi)容作為課程理念轉(zhuǎn)化為課程實踐的主要載體，其在課程改革中的重要性是毋庸置疑的。

該門課程教學內(nèi)容龐雜、涵蓋知識面寬、涉及反應類型繁雜，且各大類型反應間缺乏邏輯性，極易混淆、系統(tǒng)性差、枯燥乏味，學生普遍反應該課程難學、難記、難掌握[3](P192- 193)。如何將《藥物合成反應》課程的教學內(nèi)容更加條理化、系統(tǒng)化，與時俱進，是提高該門課程教學質(zhì)量的關(guān)鍵。為此，筆者基于湖師院制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案、教學大綱和教材，參考國內(nèi)外大量文獻資料，結(jié)合長期教學實踐及本校學生的實際情況，進行了以下幾個方面的研究與改進。

一、整合資源，難易適中，繁簡適度，模塊化便于因材施教

目前，國內(nèi)出版的該課程的相關(guān)書籍屈指可數(shù)，用于我校制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)都存在或多或少的各種各樣的問題。比如，有的教材為教育部高職高專和醫(yī)藥中等專業(yè)學校規(guī)劃教材，教材內(nèi)容相對淺顯，不能滿足本科教學需求[4] (P49- 53)；有的教材對于藥物合成反應方面的理論部分闡述欠缺，不利于學生掌握基本理論知識；有的教材明顯存在內(nèi)容龐雜、難度偏大的缺點，使學生產(chǎn)生“恐懼感”，覺得藥物合成反應太難理解和掌握，不利于因材施教。

在整合現(xiàn)有的教材資料，博采眾長的基礎(chǔ)上，改變傳統(tǒng)課程按平行章節(jié)講述的安排，將《藥物合成反應》全部教學內(nèi)容劃分為兩大模塊，第一部分為“基礎(chǔ)篇”，具體包括“緒論”“鹵化反應”“烴化反應”“?；磻薄翱s合反應”“重排反應”“氧化反應”“還原反應”等部分內(nèi)容。鑒于大多數(shù)雜環(huán)化合物合成均屬于縮合反應，故將雜環(huán)化合物合成作為“縮合反應”的一部分來安排“縮合反應”一章教學內(nèi)容。刪除目前《藥物合成反應》教材中某些實際應用較少、并且尚未有確切反應機理的合成反應，如，Bouveault- Blanc反應、Sommelet- Hauser反應等，列出典型反應詳實、確切的反應機理，和可能具有較多副產(chǎn)物產(chǎn)生的反應機理，既便于學生舉一反三，內(nèi)容上又不顯煩瑣。如，Pinacol重排反應是一類涉及范圍較廣的重排反應，是Semipinacol重排反應的基礎(chǔ)，類似這樣的典型反應在內(nèi)容編排上進行詳細介紹。第二部分為“拓展篇”，包括 “合成設(shè)計原理和方法”、“現(xiàn)代藥物合成新方法簡介”和“精選藥物合成實例”三方面內(nèi)容，該部分是在第一模塊完成基本知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建的基礎(chǔ)上，綜合運用每一大類反應，達到融會各章藥物合成單元反應的目的，可供課時多、學生專業(yè)素質(zhì)較高的院校課內(nèi)講授選用，也可供課時數(shù)偏少、學生專業(yè)知識基礎(chǔ)較薄弱的院校、尤其是獨立學院的學生作為課外知識拓展閱讀選用。

采用“基礎(chǔ)篇- 拓展篇”的模塊化框架結(jié)構(gòu)編排教學內(nèi)容，便于因材施教?！盎A(chǔ)篇”主要完成學生對該課程中基本理論知識的介紹，為基本知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建?！巴卣蛊?主要注重學生對藥物合成設(shè)計能力的培養(yǎng)，在第一部分的基礎(chǔ)上，注重對學生的理論應用能力的提升?！巴卣蛊惫端幬锖铣煞磻氛n程較多、學生專業(yè)素質(zhì)相對較高的院校作為課內(nèi)教學內(nèi)容選用，也可以作為課時數(shù)相對較少、學生相對專業(yè)基礎(chǔ)較差的院校以課外閱讀材料的形式，作為知識拓展內(nèi)容供學生課后自學使用。

二、抓住實質(zhì)，提煉共性，增強條理性，達到融會貫通

《藥物合成反應》教學內(nèi)容中最大的難點是涉及反應繁雜，知識點系統(tǒng)性差，不便于記憶，學生普遍反映難學、難記。為此，應從零散的知識中找出本質(zhì)上的共性，化零為整，由點及面，最終構(gòu)成知識網(wǎng)。

有機反應的類型從實質(zhì)來講主要分為三類：親核型反應、親電型反應和自由基反應。分析藥物合成反應，自由基類型的反應較少見，絕大多數(shù)反應為親核或親電兩大類型。我們在教學中，將涉及的各反應按照反應機理的不同進行分類，這對正確理解反應很有幫助。為此，將多數(shù)章節(jié)都按照親核、親電兩條主線進行講解，對同類型的反應進行比較分析，方便學生融會貫通。如親電性烴化反應、親核性烴化反應，親電性縮合反應、親核性縮合反應，親電性重排反應、親核性重排反應等等。

在“吃透”《藥物合成反應》課程中涉及的零散知識點的基礎(chǔ)上，提煉藥物合成反應共性，從反應的本質(zhì)上進行把握，站在一個更高的高度處理知識要點，化零為整，增強條理性，使學生掌握的知識系統(tǒng)化，更重要的是，這樣的“教法”，在學生獲得理論知識的同時，激發(fā)學生分析----比較----歸納的“學法”，從而大大提高學生的學習能力。比如縮合反應中有很多反應原理相似，都屬于碳負離子的親核反應。重排反應按照親核和親電性的反應本質(zhì)歸類進行研究，便于學習掌握。

三、搜集文獻，引入最新成果，內(nèi)容動態(tài)更新，與時俱進

醫(yī)藥行業(yè)是個朝陽產(chǎn)業(yè)，依托該產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，該領(lǐng)域的研究成果也是日新月異，所以，《藥物合成反應》的教學內(nèi)容不能僅僅局限于對原有經(jīng)典反應的介紹，必須在整個教學過程中，跟蹤學科前沿，更新教學內(nèi)容，使教學內(nèi)容具有更強的實用性和針對性。近年來，藥物合成領(lǐng)域文獻數(shù)量激增，僅在國內(nèi)就有全國報刊索引、中文科技資料目錄、國內(nèi)有關(guān)專業(yè)文獻、圖書、國家科委的科學技術(shù)研究成果公報、中國技術(shù)成果大全、中國發(fā)明專利及有關(guān)專業(yè)的核心期刊等。在每類反應里加入文獻報道的藥物及中間體合成的相關(guān)應用實例與改進研究成果，使教學內(nèi)容動態(tài)更新，使學生的專業(yè)知識體系與時俱進，激發(fā)學生學習興趣。比如，微波、超聲波、相轉(zhuǎn)移催化劑等合成方法是近年來在藥物合成中發(fā)展起來的新方法，我們多處引入這些新方法在各類反應中的應用實例，使學生在掌握經(jīng)典藥物合成反應的同時，也了解了該領(lǐng)域的最新研究成果。比如，在安排“烴化反應”內(nèi)容中，加入了最新研究成果：利用微波輻射技術(shù)促進Ullmann反應合成苯并咪唑類藥物中間體，完成了氮烴化反應的實例。又如，介紹Beckmann重排時，加入合成抗癲癇藥加巴噴丁重要中間體的合成；介紹Hofmann重排時，補充了強心藥氨力農(nóng)的合成等等。

為了理論聯(lián)系實際應用，滲透最新成果，需要在各章介紹每類反應的同時，適時加入近幾年來源于中文核心期刊及以上級別的專業(yè)期刊和相關(guān)參考書目以及外文文獻的最新研究成果，使學生在聞到更多的“藥味”而提高學習興趣的同時，了解掌握該研究領(lǐng)域發(fā)展的最新研究成果，真正做到理論聯(lián)系實際，理論指導實踐。

四、搭建框架，課前預習，課后練習，教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)合理

《藥物合成反應》課程的知識要點紛繁復雜，要想讓學生全面系統(tǒng)地掌握該門課程，收到較好的教學效果，除了在具體章節(jié)內(nèi)容的編排上努力增強知識條理性，更應遵循學生學習規(guī)律，從整個教學框架結(jié)構(gòu)上下功夫，使教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)趨于合理。為此，我們搭建了一個“預習----講解----復習”三步走的框架，在每章具體內(nèi)容講解前，先交待本章學習要點，讓學生有目的性進入課程學習，帶著問題進入課堂教學過程，從而大大提高課堂教學效率，并且在各章課后，安排有針對性的思考習題，讓學生在第一時間對該部分內(nèi)容得到溫習鞏固。

要遵循教學規(guī)律，應將所有章節(jié)的教學內(nèi)容框架均按照教學要點----課堂講解----課后練習等三部分進行構(gòu)建，達到課前讓學生明確各章教學重點與難點，課中重點突出、條理清晰、分析透徹，課后及時鞏固、夯實理論基礎(chǔ)的目標。在每章前增加學習要求，并在每章后加適量思考與練習題，便于學生自學和鞏固所學內(nèi)容，也便于老師的教學。

五、承上啟下，表述規(guī)范，概念清晰，保持教學內(nèi)容前后一致性

《藥物合成反應》是學生在完成了《有機化學》的教學基礎(chǔ)上，較系統(tǒng)地學習化學藥物研發(fā)和生產(chǎn)過程中所涉及的常用重要反應，該課程為后續(xù)課程《藥物化學》及《制藥工藝學》的學習打下基礎(chǔ)，起到承前啟后的作用。所以，為了使學生的知識系統(tǒng)前后一致，不致出現(xiàn)同個知識點由于表述的問題而出現(xiàn)理解上的差錯，在教學過程中必須嚴格規(guī)范表述，理清概念。

注重術(shù)語表達，前修后續(xù)課程統(tǒng)一。注意名詞術(shù)語的表達方式與主要相關(guān)教材的銜接?！端幬锖铣煞磻方虒W中出現(xiàn)的概念、名詞要與藥學與制藥專業(yè)的重要相關(guān)基礎(chǔ)課程《有機化學》教材中涉及的專業(yè)概念保持一致，避免學生學習過程中遇到不必要的學習障礙。

目前制藥工程專業(yè)主干課《藥物合成反應》在教學內(nèi)容的安排上或存在內(nèi)容太過淺顯，不利學生掌握該課程的基礎(chǔ)知識；或介紹太過繁雜，降低學生學習興趣，而且對于該領(lǐng)域的最新研究動向的介紹不夠等問題。通過《藥物合成反應》課程教學內(nèi)容改革，從教學內(nèi)容要因材施教、基礎(chǔ)與拓展兼顧，提煉共性、化零為整，內(nèi)容動態(tài)更新、與時俱進，安排預習與練習、鞏固記憶，承上啟下、表述規(guī)范等五個方面下手，有效提高了該門課程的教學效果。

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