制藥合成技術(shù)項目化教學探索

尤彩芬 張新勝

摘 要： “制藥合成技術(shù)”是藥學類專業(yè)的重要課程，重理論輕實踐的傳統(tǒng)教學不適應當前的職校生，項目化教學將理論知識融于實際生產(chǎn)項目中，并與實踐技能有機融合，強化學習目的性，提高學生的學習積極性，增強教學效果。

關(guān)鍵詞： 制藥合成技術(shù) 項目化教學 教學效果

制藥合成技術(shù)是藥學或化學制藥等專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程，是研究原料藥及其中間體的生產(chǎn)的。傳統(tǒng)教學主要講述各類反應的機理、常用試劑及影響因素等理論知識，再輔以幾個合成實驗。這種重理論輕實踐的教學對職校學生并不適合，因職校學生畢業(yè)后在制藥企業(yè)的工作性質(zhì)并不是研究某化合物的合成路線，而是按照現(xiàn)有的工藝路線更好地操作，最多對局部的工藝條件提出改進建議，這就要求他們掌握更多的實踐技能及相關(guān)原理。鑒于此，我們對教學內(nèi)容及方式進行了較大的改革，進行了項目化教學的探索與實踐，取得了較好的教學效果。

1.傳統(tǒng)教學和項目化教學的區(qū)別

傳統(tǒng)教學：傳統(tǒng)教材都是以單元反應的名稱定義各章，如“第一章鹵化反應”、“第二章硝化反應”、“第三章磺化反應”等；接下來各節(jié)分別講述該類反應的反應機理、常用試劑的類型及活性、主要影響因素等理論知識；最后舉出幾個反應方程式說明其應用。學完這些理論知識后，再做幾個合成實驗。

其弊端是：這樣的安排對于本科院校的學生是沒有問題的，但對于學習基礎本就比較薄弱的職校學生來說，很難使他們將理論與實際相聯(lián)系，因而感到學習枯燥，索然無味，教學效果差。

項目化教學：選取應用某類反應的實際生產(chǎn)項目進行教學，這些項目可以是某實用藥物的最后一步制備，也可以是中間體的制備。比如以“對乙酰氨基苯磺酰氯的制備”代替原來的“磺化反應”，這是磺胺類藥物的中間體生產(chǎn)實例；以“間羥基苯乙酮的制備”代替原來的“重氮化反應”，這是去氧腎上腺素等藥物的中間體生產(chǎn)實例；以“2，3-二氯苯甲醚的制備”代替原來的“烴化反應”，這是利尿藥依他尼酸等的中間體生產(chǎn)實例；以“對硝基苯甲酸的制備”代替原來的“氧化反應”，這是局麻藥普魯卡因、苯佐卡因等的中間體生產(chǎn)實例，等等。

其優(yōu)點是：從這些實實在在的生產(chǎn)實例中，既可學習傳統(tǒng)教學中的要點，如反應類型、反應原理、所用試劑等，還可學習一些生產(chǎn)操作方面的知識及技能，如投料方式、反應條件的控制、后處理的操作等。這樣便于學生體會專業(yè)理論知識在實際生產(chǎn)中的應用，有助于他們將來工作時運用專業(yè)知識解決生產(chǎn)中的實際問題。

2.項目化教學的設計及教學思路

在教學實踐過程中，我們不斷進行修改，最后將教學過程設計為：項目資料→反應方程式→模塊一“物料”→模塊二“工藝流程圖、儀器設備及反應裝置圖”→模塊三“反應條件及操作”→模塊四“安全生產(chǎn)及勞動保護”→工作任務，討論或資料查閱任務→補充項目→理論知識拓展。

以“2，3-二氯苯甲醚的制備”項目為例，說明項目化教學思路。該項目是替代傳統(tǒng)教學中的“烴化反應”的，是利尿藥依他尼酸的中間體的生產(chǎn)實例。

首先提供項目資料：“在裝有攪拌器、溫度計、兩個滴液漏斗的燒瓶中加入100克2，3-二氯苯酚，85克30%的氫氧化鈉溶液，攪拌下加熱至70℃左右，同時滴加220克30%的氫氧化鈉溶液和261克硫酸二甲酯。加完后于80℃反應1.5h……”[2]師生一起研讀該資料，確定其反應方程式：

確定反應方程式時，可簡述烴化反應的定義、烴化劑概念及常用試劑等知識，也可簡單地分析反應機理及堿性條件的作用等理論知識。

接下來就用四個模塊詳解該資料內(nèi)容，從中理解并掌握該化合物的生產(chǎn)所蘊含的實踐性知識和技能。四個模塊分別是“物料”、“工藝流程圖，儀器設備及反應裝置圖”、“反應條件及操作”和“安全生產(chǎn)及勞動保護”。具體如下：

模塊一“物料”。在該模塊中，確定該項目所需要的各種原料、試劑，明確其作用、用量，給出原輔料及主、副產(chǎn)物的基本理化性質(zhì)。比如“硫酸二甲酯——反應物（烴化劑）。用量為261克。無色或微黃略有蔥頭氣味的油狀液體。密度1.33 g/ml。熔點-31.8℃，沸點188℃。溶于乙醇和乙醚，在水中溶解度2.8g/100ml。堿水中易水解成硫酸和甲醇”。這些內(nèi)容在模塊三中都會用到，根據(jù)這些數(shù)據(jù)和性質(zhì)特征可知其常溫常壓下所呈狀態(tài)，從而確定稱量及投料方式，從原輔料的投料量可進行配料比分析及進行理論產(chǎn)量的計算，知道它們的溶解性可理解后處理中的各步操作的意義等。

模塊二“工藝流程圖，儀器設備及反應裝置圖”。在該模塊中，首先進行工藝流程圖的繪制，如本項目可繪制如下：

繪制前，先給學生明確幾條原則，然后引導學生進行繪制。進行工藝流程圖的繪制，可使學生清楚地明白整個項目所要進行的全部操作，對各操作步驟的先后順序和作用及各物料的流向等都能有一個大體而清晰的了解。并且，詳解“模塊三”時可利用此圖進行，直觀明了，然后確定儀器用品（如攪拌器、溫度計、滴液漏斗、三口燒瓶、二口連接管、抽濾瓶、布氏漏斗、真空泵等）和反應裝置圖。這些內(nèi)容同樣在詳解“模塊三”時可配套使用，以便直觀地理解投料方式及反應條件控制等內(nèi)容。比如項目六中要同時滴加硫酸二甲酯和氫氧化鈉，需要兩個滴液漏斗，這是硫酸二甲酯的性質(zhì)決定的，因為它遇堿易分解，故而不能將它們預先混合在同一個漏斗中進行滴加。而且此處可用多媒體展示工業(yè)生產(chǎn)中的大設備圖片或視頻，將各儀器用品與工業(yè)設備相比對，使學生進一步明白兩者的區(qū)別及在原理上的相通性。

模塊三“反應條件及操作”。在該模塊中，詳細解讀“（1）反應溫度（2）配料比（3）投料（4）攪拌（5）反應時間及終點控制（6）后處理操作”等。比如在“配料比”分析中，經(jīng)過計算可判斷哪些試劑是過量的，分析其原因，并可進行理論產(chǎn)量的計算。在“投料”分析中，可明確哪些物料可以一次性投料，哪些物料必須分批投料等。本模塊中的后處理操作是重點內(nèi)容，授課時教師可進行操作示范和詳細解釋，也可讓學生討論、查資料等，這樣教師的教學方法和學生的主觀能動性可以得到充分的展示。如本項目可簡述為“反應結(jié)束后降溫、加水，結(jié)晶析出粗產(chǎn)品；過濾除去水溶性雜質(zhì)得粗品；加入乙醚中，產(chǎn)品溶解，過濾除去不溶性雜質(zhì)；濾液中加無水硫酸鈉，除去乙醚溶液中的微量水；過濾，除去硫酸鈉；蒸發(fā)，除去溶劑乙醚，得產(chǎn)品”。然后分析如下：

這樣的分析，一目了然，學生很容易理解并接受。通過一兩個項目的練習后，學生會學著自己進行分析，從而更好地掌握后處理過程的實踐性操作及其原理。

模塊四“安全生產(chǎn)及勞動保護”。在該模塊中，主要了解項目中安全性差或毒害性較大的物料的安全知識，如本項目中，可了解2，3-二氯苯酚、氫氧化鈉、硫酸二甲酯和乙醚的安全知識。如“硫酸二甲酯為劇毒品，腐蝕品。作用與芥子氣相似，急性毒性類似光氣。主要通過呼吸道和皮膚吸收，對眼、上呼吸道有強烈刺激作用……操作時，應戴好手套和防毒口罩，最好在通風櫥內(nèi)進行”，最后可了解該類反應的一般性危險性知識。這些內(nèi)容，對培養(yǎng)學生“安全第一”的意識是非常有益的，不僅是個人安全，而且是企業(yè)安全。因為有機合成所用的原料、試劑大部分都是易燃、易爆且有毒的，安全意識至關(guān)重要。

“工作任務”和“討論或資料查閱任務”可作為訓練內(nèi)容及課后作業(yè)布置，前者主要關(guān)于操作技能，后者主要是知識性內(nèi)容。

“補充項目”中一般含有詳解項目中不包含的操作類型，可借此進行補充了解，也可讓學生模仿詳解項目中的內(nèi)容研討補充項目，進行自主性學習。“理論知識拓展”中的內(nèi)容可用以進行理論提升或作為項目分析時的參考。

項目化教學便于將新舊知識融會貫通。在一個生產(chǎn)項目中會碰到各種類型的問題，迫使學生對以往學習過的知識進行復習、整合，用以解決當前問題。比如模塊一“物料”中，物料之一是305克30%的氫氧化鈉溶液，要準備好該物料，就要復習“無機化學”中有關(guān)溶液配制的計算知識；模塊三中的“配料比分析”，要復習質(zhì)量和摩爾數(shù)的換算知識等。項目化教學有利于教師的培養(yǎng)。項目通常是綜合性強的實踐案例，理論知識和實踐知識有機地結(jié)合在一起，教師除了需要具有必需的專業(yè)理論知識外，還需要有較好的實踐知識及技能。教師在授課前，要深入研究項目內(nèi)容，準備好項目開展過程中可能涉及的有關(guān)問題，必要時還需要親自動手操作一遍有關(guān)環(huán)節(jié)，或者親自去企業(yè)熟悉相關(guān)操作及要求。

總之，制藥合成技術(shù)這門藥學類專業(yè)的重要專業(yè)課程，重理論輕實踐的傳統(tǒng)教學方法對當前的職校學生是很不適應的，而根據(jù)實際生產(chǎn)項目進行的項目化教學不僅可進行理論知識要點的學習，還可將其與實踐知識和技能有機融合，增強學習的目的性，便于使學生學習用專業(yè)知識解決實際問題，從而提高學生的學習興趣和積極性，強化教學效果。

參考文獻：

[1]張勝建.藥物合成反應[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010.

[2]孫昌俊，曹曉冉，王秀菊.藥物合成反應——理論與實踐[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007：216.

[3]郝艷霞.藥物化學[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010：311.

[4]蔡明劍.項目教學法對教師工作的要求[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學報，2010，12（04）：69-70.