化學(xué)專業(yè)研究生藥物合成化學(xué)的教學(xué)與改革

張薇 李霞 文志勇

摘 要：介紹了化學(xué)專業(yè)研究生的藥物合成化學(xué)課程的特點(diǎn)，課程內(nèi)容與專業(yè)相結(jié)合，與相關(guān)課程相結(jié)合，與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，與科研工作相結(jié)合。在學(xué)習(xí)藥物合成化學(xué)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，增加小分子藥物的合成設(shè)計(jì)，改革教學(xué)理念，增加老師與學(xué)生對(duì)藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生運(yùn)用藥物合成化學(xué)反應(yīng)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)研究型和創(chuàng)新型的教育，使學(xué)生將理論課學(xué)到的知識(shí)變?yōu)榫C合創(chuàng)新實(shí)踐的能力，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的專業(yè)人才，增加學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：研究生 藥物合成化學(xué) 教學(xué)改革 素質(zhì)

中圖分類號(hào)：R914 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）01（a）-0118-02

隨著科學(xué)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人們對(duì)疾病的治療效果和治療手段的要求也日益提高。提高療效，簡(jiǎn)化用藥方法，降低副作用一直是科學(xué)工作者研究的重點(diǎn)和努力方向。該課程是面向工程碩士化學(xué)工程研究生的選修課程，對(duì)碩士研究生試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)處理能力的培養(yǎng)具有重要的作用。21世紀(jì)的藥物合成化學(xué)已涉足于生命科學(xué)領(lǐng)域并與生命科學(xué)結(jié)伴而行，在生命科學(xué)的研究中藥物合成化學(xué)有著重要作用。要使藥物合成化學(xué)理論與生命科學(xué)有機(jī)的結(jié)合，化學(xué)工程等專業(yè)的研究生應(yīng)學(xué)會(huì)用藥物合成化學(xué)理論、方式去探討生命現(xiàn)象中的化學(xué)問(wèn)題，把生命現(xiàn)象和化學(xué)本質(zhì)揭示出來(lái)。藥物合成化學(xué)理論教學(xué)中系統(tǒng)地講解了藥物的分類、藥物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、合成方法等。教學(xué)目的是掌握新分子實(shí)體藥物合成路線，以合成路線圖的方式描述藥物的合成工藝和流程，掌握新分子實(shí)體藥物合成反應(yīng)中有機(jī)分子骨架的建立和官能團(tuán)轉(zhuǎn)化，以及化學(xué)、區(qū)域和立體選擇性控制、合成設(shè)計(jì)的基本原理，掌握藥物合成化學(xué)中日新月異的海量知識(shí)、研究的現(xiàn)狀和發(fā)展前景，了解每個(gè)反應(yīng)中電子、自由基和周環(huán)反應(yīng)等不同機(jī)理。這樣的教學(xué)目的給我們提出了新的挑戰(zhàn)。

1 與有機(jī)化學(xué)有機(jī)的聯(lián)系在一起，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

該課程主要講述的內(nèi)容為介紹維丁唑、革替沙星、西他沙星、莫芬唑酸、阿莫西林、瑞舒伐他汀、莫芬唑酸等40多種1999～2007 年批準(zhǔn)上市的新分子實(shí)體藥物合成路線圖解，以合成路線圖的方式描述藥物的合成工藝和流程， 這些合成路線大多是目前制藥工業(yè)中正在使用的生產(chǎn)工藝， 有較高的實(shí)用性和學(xué)術(shù)價(jià)值。介紹數(shù)百個(gè)有機(jī)合成反應(yīng)、數(shù)百種藥物中間體的合成制造方法。在對(duì)各類合成反應(yīng)綜合歸納的基礎(chǔ)上介紹合成設(shè)計(jì)的基本原理和應(yīng)用，了解藥物合成化學(xué)中日新月異的海量知識(shí)、研究的現(xiàn)狀和發(fā)展前景。在教學(xué)中了解藥物合成化學(xué)中日新月異的海量知識(shí)、研究的現(xiàn)狀和發(fā)展前景，掌握反應(yīng)中有機(jī)分子骨架的建立、官能團(tuán)轉(zhuǎn)化，以及化學(xué)、區(qū)域和立體選擇性控制、合成設(shè)計(jì)的基本原理等作為重點(diǎn)。把化學(xué)、區(qū)域和立體選擇性控制，每個(gè)反應(yīng)中電子、自由基和周環(huán)反應(yīng)等不同機(jī)理作為難點(diǎn)。我們首先調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣、求知欲提高學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，向?qū)W生介紹化學(xué)工程專業(yè)學(xué)好藥物合成化學(xué)的意義。這些學(xué)生將來(lái)的工作可能是藥物合成等研究。人類對(duì)于治療藥物的需求一直指引著藥物合成化學(xué)發(fā)展的主要方向。因?yàn)榇蠖鄶?shù)藥物分子都是有機(jī)化合物。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在過(guò)去10年中國(guó)際上市的400余種創(chuàng)新藥物中，有近88% 是小分子有機(jī)化合物，而正在處于臨床研究的1000多個(gè)潛在藥物中，小分子有機(jī)化合物占90% 左右。在今后幾十年內(nèi)合成藥物發(fā)展的主要對(duì)象是有機(jī)化合物。因此在教學(xué)中與有機(jī)化學(xué)有機(jī)的聯(lián)系在一起，用有機(jī)化學(xué)的知識(shí)方法掌握藥物合成化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，在講解藥物合成化學(xué)反應(yīng)時(shí)，盡可能結(jié)合有機(jī)反應(yīng)，例如在講解調(diào)血脂藥阿托伐他汀鈣的合成結(jié)合異丁酰乙酸甲酯苯胺氨解反應(yīng)。講解治療性功能障礙藥物西地那非及廣譜抗生素類藥物阿莫西林時(shí)結(jié)合縮合反應(yīng)。講解抗菌劑西他沙星合成結(jié)合羰基的保護(hù)。明白這個(gè)道理后，同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情會(huì)非常高。

2 改革教學(xué)理念，增加老師與學(xué)生對(duì)藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度

在研究生的教育層次中，擴(kuò)大同學(xué)的知識(shí)面，了解當(dāng)前世界上最新的研究領(lǐng)域和成果，理論與實(shí)際相結(jié)合是我們面臨的任務(wù)，這就要重視藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程不僅能傳授知識(shí)，驗(yàn)證理論和掌握技能，更是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要場(chǎng)所。藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是藥物合成化學(xué)課程的重要組成部分，是對(duì)已學(xué)多門課程知識(shí)的綜合應(yīng)用。如波譜學(xué)知識(shí)在藥物結(jié)構(gòu)解析中的應(yīng)用，涉及到有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)等多門課程的內(nèi)容，學(xué)生較難理解和掌握。通過(guò)藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、多視角研究解決問(wèn)題的能力等方面具有其他實(shí)驗(yàn)課程無(wú)法替代的重要作用。因此，加強(qiáng)藥物合成實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)與改革，提高教學(xué)質(zhì)量對(duì)于培養(yǎng)社會(huì)需要的新型人才具有非常重要的意義。藥物合成實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)工程研究生培養(yǎng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的一門重要的基礎(chǔ)課程，其建設(shè)與改革的主要內(nèi)容包括：課程內(nèi)容的設(shè)置上減少了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加了綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)中更注重學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學(xué)手段、方法上引入實(shí)驗(yàn)多媒體教學(xué)和計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，還可增加網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。農(nóng)業(yè)院校研究生藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)體現(xiàn)自己的特點(diǎn)。從教學(xué)情況看，長(zhǎng)期以來(lái)，藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程依附于藥物合成化學(xué)理論教學(xué)，所占的學(xué)時(shí)少。在成績(jī)上，藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的成績(jī)按10% 計(jì)入藥物合成化學(xué)的總成績(jī)，這樣的背景下，學(xué)生與教師均不重視藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教與學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，教師也忽視對(duì)該課程的建設(shè)規(guī)劃。教學(xué)內(nèi)容上，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以單元操作為主，局限于配合課堂教學(xué)、驗(yàn)證原理、單純掌握操作技術(shù)與基本能力的訓(xùn)練。教學(xué)模式則是傳統(tǒng)教學(xué)模式，即教師將儀器設(shè)備準(zhǔn)備好，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在預(yù)先準(zhǔn)備好的儀器上按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上的步驟，按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后將實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是被動(dòng)的，一定程度上約束了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)?；谖倚Ｋ幬锖铣苫瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)狀，化學(xué)專業(yè)研究生的藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)采取主要措施是：

（1）對(duì)原有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造，增加了綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)介紹數(shù)百個(gè)有機(jī)合成反應(yīng)、數(shù)百種藥物中間體的合成制造方法。在對(duì)各類合成反應(yīng)綜合歸納的基礎(chǔ)上介紹合成設(shè)計(jì)的基本原理和應(yīng)用。了解藥物合成化學(xué)中日新月異的海量知識(shí)、研究的現(xiàn)狀和發(fā)展前景。

（2）考核中平時(shí)成績(jī)比重增大，注重學(xué)生操作能力的訓(xùn)練。新措施注重學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。隨著學(xué)生就業(yè)壓力的增大，在教學(xué)經(jīng)費(fèi)有限的情況下，尋求自己的辦學(xué)特點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的創(chuàng)新型人才，全面進(jìn)行藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)已勢(shì)在必行。在總結(jié)多年來(lái)《藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)》研究生教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，注意吸取現(xiàn)代藥物合成化學(xué)研究成果以及參考國(guó)內(nèi)外藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材的基礎(chǔ)上，對(duì)研究生《藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革和探索，以提高研究生《藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及適應(yīng)將來(lái)工作崗位的需要打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 教學(xué)與科研工作相結(jié)合提高學(xué)生創(chuàng)新能力

在研究生教育的教學(xué)改革中，要重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，應(yīng)該體現(xiàn)研究型和創(chuàng)新型的教育。使學(xué)生將理論課學(xué)到的知識(shí)變?yōu)榫C合創(chuàng)新實(shí)踐能力，從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的專業(yè)人才，這是我們的教學(xué)宗旨。

我們?cè)谥v授藥物合成化學(xué)的過(guò)程中，課程內(nèi)容與我們的科研工作相結(jié)合。除了教給學(xué)生藥物合成化學(xué)知識(shí)外，還必須教給學(xué)生各種能力，尤其是創(chuàng)新思維能力。教師必須具有創(chuàng)新意識(shí)，改變以知識(shí)傳授為中心的教學(xué)思路，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力為目標(biāo)，通過(guò)與我們的科研工作相結(jié)合，把與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)的新知識(shí)、新問(wèn)題引入課堂，與教材內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，讓學(xué)生掌握更多的方法，了解更多的知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)、聯(lián)想和想象，對(duì)直覺(jué)思維和靈感給予應(yīng)有的重視，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。例如藥物有機(jī)合成是教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在課堂講解縮合反應(yīng)時(shí)，我們舉實(shí)例講解藥物合成設(shè)計(jì)的概念，逆合成分析法，綠色化學(xué)的原理，在我們的科學(xué)研究中用到哪些縮合反應(yīng)等，學(xué)習(xí)合成路線中的切斷和拆分技巧，使問(wèn)題簡(jiǎn)化易行。例如以抗真菌藥物維丁唑的合成、消炎藥物革替沙星的合成、血脂調(diào)節(jié)藥瑞舒伐他汀的合成、消炎藥莫芬唑酸的合成等進(jìn)行逆合成分析，將很多重要反應(yīng)聯(lián)系起來(lái)，達(dá)到靈活利用的目的。我們還對(duì)學(xué)習(xí)好、興趣高的同學(xué)提供一些常見(jiàn)病治療藥物的結(jié)構(gòu)式，鼓勵(lì)他們自己設(shè)計(jì)合成路線，課下與老師討論。與科研相結(jié)合激發(fā)了同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，提高同學(xué)的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

經(jīng)過(guò)努力實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了研究生藥物合成化學(xué)教學(xué)兼顧課程理論的系統(tǒng)性與連貫性。結(jié)合專業(yè)需要，有針對(duì)性地對(duì)研究生《藥物合成化學(xué)》的教學(xué)進(jìn)行課程體系的改革和教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。同時(shí)把藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的各種新理論、新技術(shù)、新進(jìn)展詳略有度地融入教學(xué)之中，突出實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。擴(kuò)大單位時(shí)間的教學(xué)信息量，豐富藥物合成化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革，提高教師的授課質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情以及采用藥物合成化學(xué)的方法進(jìn)行科學(xué)研究的興趣。結(jié)合教師科研課題和研究生論文，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和科研創(chuàng)新能力。

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