應(yīng)用型人才培養(yǎng)的制藥工程有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革*

閆 浩，李小蓉

(陜西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，陜西 咸陽 712046)

有機(jī)化學(xué)是中醫(yī)藥院校制藥工程專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其中有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，與制藥工程專業(yè)各門專業(yè)課聯(lián)系緊密，在制藥工程專業(yè)人才基本技能的夯實(shí)和綜合能力的提升方面起著舉足輕重的作用。然而，目前制藥工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中醫(yī)藥院校中仍然存在一些問題。

1 目前存在的問題

1.1 安全意識(shí)比較薄弱

學(xué)生初次進(jìn)入有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，面對(duì)各種玻璃儀器、有機(jī)試劑、儀器設(shè)備感到很新鮮，但又不清楚有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有著一些特定的安全準(zhǔn)則，也意識(shí)不到一些潛在的安全隱患，如進(jìn)實(shí)驗(yàn)室不穿實(shí)驗(yàn)服、穿露腳面的鞋，如將腐蝕性試劑不小心滴落到身上容易引起灼傷；長頭發(fā)女生披頭散發(fā)，在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候容易將試劑沾到頭發(fā)上；將食物帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)食、在實(shí)驗(yàn)室追逐打鬧、書包隨意擺放在實(shí)驗(yàn)桌上、不清楚實(shí)驗(yàn)所用試劑的取用規(guī)定、理化性質(zhì)等，都會(huì)產(chǎn)生安全隱患。在以往的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，也往往缺少對(duì)學(xué)生進(jìn)行專門的實(shí)驗(yàn)室安全教育課，安全教育只是在實(shí)驗(yàn)授課的過程中穿插的提到，因而沒有被學(xué)生所重視。

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較單一

在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中安排的基本上都是非常簡單的制備性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如：無水乙醇的制備、苯甲酸的重結(jié)晶、正溴丁烷的制備、環(huán)己酮的制備等，這些反應(yīng)所用試劑用量也精確的在課堂上給出，實(shí)驗(yàn)過程的詳細(xì)步驟也已經(jīng)在教材中說明，學(xué)生只要按部就班做一遍，基本上都可以出來結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)的過程中就發(fā)現(xiàn)許多同學(xué)照著教材搭裝置，不思考裝置的原理，過程中也不注意觀察反應(yīng)進(jìn)度及現(xiàn)象，不及時(shí)記錄數(shù)據(jù)，等到最后做完實(shí)驗(yàn)，老師驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)結(jié)果的時(shí)候，照著實(shí)驗(yàn)教材上的數(shù)據(jù)隨便寫一下，他們認(rèn)為所用量跟書上一樣就不用記錄了，這樣很難培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)如烴、醇酚醚、醛酮、羧酸衍生物、胺、糖、蛋白質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，也已經(jīng)設(shè)定好實(shí)驗(yàn)的具體條框，學(xué)生按照具體的內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，很少有同學(xué)去思考實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果與理論課上各類化合物的性質(zhì)上是否吻合，如果不一致，問題可能出在哪里？因而很難鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，也不利于培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

1.3 儀器與設(shè)備比較陳舊

在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生所用的設(shè)備很多都是很舊的儀器，如加熱裝置很多依然采用電熱爐，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用到的試劑大都是易燃物，如不小心發(fā)生試劑噴灑，很容易引起火災(zāi)。比如在茶葉中咖啡因的提取過程中，有的學(xué)生選用索式提取器的時(shí)候不注意檢查儀器是否完好，由于虹吸管比較細(xì)，上一組同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)在整理的過程中不小心，容易磕碰造成裂紋，下一組學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中造成乙醇滴漏，用電熱爐加熱，容易引起火災(zāi)。制備儀器大都是常規(guī)的中量制備儀。如有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用的M22中量制備儀，實(shí)驗(yàn)中試劑用量往往比較大，在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢液、廢氣、廢渣等污染物的量也較大，如果不能夠及時(shí)處理這些廢物，會(huì)使實(shí)驗(yàn)環(huán)境變得很惡劣，學(xué)生會(huì)對(duì)接下來的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生抵觸心理，糊弄完成交差。

為了培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才，增強(qiáng)學(xué)生的安全環(huán)保意識(shí)、提高學(xué)生動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力，為以后步入工作崗位奠定良好的基礎(chǔ)。針對(duì)以上問題對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革與探索。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

2.1 培養(yǎng)安全意識(shí)[1]

保證安全是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提。因此，在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一次課要系統(tǒng)介紹有機(jī)實(shí)驗(yàn)室的安全準(zhǔn)則，講解有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室各方面可能潛在的安全隱患，呈現(xiàn)近年來由于操作不當(dāng)或大意疏忽造成安全事故的案例，讓同學(xué)們知曉有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)用的試劑藥品大部分都是易燃易爆、有毒、具有腐蝕性等性質(zhì)，所以在每次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，一定要規(guī)范著裝，穿戴好實(shí)驗(yàn)服，嚴(yán)禁在實(shí)驗(yàn)室嬉戲打鬧，還一定要做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，把實(shí)驗(yàn)所用到的試劑的理化性質(zhì)、安全性、使用方法查閱資料搞清楚，做到心中有數(shù)，才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。除此之外，有機(jī)化學(xué)反應(yīng)由于反應(yīng)速率慢、副反應(yīng)復(fù)雜，為了得到較好的反應(yīng)效果和較純的產(chǎn)物，常常需要用到電器、熱源及分離設(shè)備等，稍不注意，可能會(huì)引起觸電、燒傷、割傷等事故，而這些如果在實(shí)驗(yàn)前了解清楚，實(shí)驗(yàn)過程中保持高度警惕，都是完全可以避免的。如不慎發(fā)生，告訴學(xué)生如何采取有效的應(yīng)急方法，將危害降到最小。告誡學(xué)生要安全、規(guī)范操作，才能順利的完成實(shí)驗(yàn)。聽了這些學(xué)生可能會(huì)因此產(chǎn)生膽怯心理，不敢動(dòng)手做有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，聯(lián)系日常實(shí)際講解有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的重要性，以及在同學(xué)們今后開展科研以及工作中的地位，讓學(xué)生們對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)既產(chǎn)生興趣又高度重視[2]。

2.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

針對(duì)制藥工程專業(yè)培養(yǎng)方案，對(duì)《有機(jī)化學(xué)》實(shí)踐教學(xué)大綱進(jìn)行修訂，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上進(jìn)行調(diào)整。在前期，開設(shè)一些基本操作技能訓(xùn)練如“無水乙醇的制備及沸點(diǎn)的測定”、“苯甲酸的重結(jié)晶及熔點(diǎn)的測定”，通過這些實(shí)驗(yàn)的開展，使學(xué)生對(duì)蒸餾、液態(tài)化合物沸點(diǎn)的測定、重結(jié)晶、固態(tài)化合物熔點(diǎn)的測定等有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作進(jìn)行熟練的掌握，為進(jìn)一步開展綜合實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，開設(shè)綜合性有機(jī)化合物制備實(shí)驗(yàn)如“甲基橙的制備”、“乙酸乙酯的制備”等，除了對(duì)以上基本操作進(jìn)行鞏固綜合之外，還將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與日常生活緊密結(jié)合起來，如讓學(xué)生用所合成的甲基橙作為酸堿指示劑，進(jìn)行酸堿指示檢測；乙酸乙酯的制備是典型的可逆反應(yīng)，過程中采取哪些措施促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，聯(lián)系日常生活解釋為什么酒放置的時(shí)間越久越香醇？另外，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，讓學(xué)生嘗試通過TLC監(jiān)測反應(yīng)動(dòng)態(tài)，判斷反應(yīng)終點(diǎn)，而不是按照課本上的反應(yīng)時(shí)間機(jī)械的執(zhí)行，并及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)進(jìn)行記錄，通過這些部分的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉有機(jī)化合物合成和鑒別的一般方法，在過程中培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題的能力以及嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)作風(fēng)。最后開設(shè)與日常生活緊密相聯(lián)系的強(qiáng)化性實(shí)驗(yàn)如“茶葉中咖啡因的提取實(shí)驗(yàn)”、“丁香中揮發(fā)油的提取”，通過這些實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力[3]。

另外，可以設(shè)計(jì)創(chuàng)新性鑒別實(shí)驗(yàn)，如將幾種不同類型的化合物如醇、酚、醛、酮等放在編好序號(hào)的試劑瓶中，給學(xué)生提供可選擇的試劑范圍，讓他們?cè)O(shè)計(jì)方案，將不同類型的化合物加以鑒別。還可以設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，將前面幾次實(shí)驗(yàn)獲得的成果保留，應(yīng)用于一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)中，比如開設(shè)肥皂的制備實(shí)驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)為最后制得的肥皂粗品顏色氣味與日常生活中的產(chǎn)品相差較大，引導(dǎo)學(xué)生將前面實(shí)驗(yàn)中提取的具有香氣且有抑菌作用的丁香揮發(fā)油作為香料，甲基橙作為有色染料加入，從而制備不同顏色具有香味的香皂。通過這樣創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，不但極大的激發(fā)了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性，還會(huì)有利于提高學(xué)生解決問題的能力。

2.3 開展微量實(shí)驗(yàn)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展在大多數(shù)中醫(yī)藥院校仍然是以常規(guī)實(shí)驗(yàn)為主，所用到的實(shí)驗(yàn)儀器比較陳舊，性能也比較差，對(duì)實(shí)驗(yàn)試劑的消耗量比較大，產(chǎn)生的污染物量也較多，污染物如果沒有及時(shí)處理會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的安全造成隱患[4]。隨著科技的發(fā)展，許多新的儀器不斷被開發(fā)，出于對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全的考慮，熱源的選擇可以采用集熱式磁力電熱套或油浴鍋，既可以方便的對(duì)反應(yīng)溫度進(jìn)行控制，又避免使用明火，完全性大大提高。為了讓學(xué)生對(duì)新型的反應(yīng)設(shè)備加以認(rèn)識(shí)及對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的考慮，采購耐溫、耐壓微量或半微量反應(yīng)器，在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，采用常量結(jié)合微量或半微量的操作模式，在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，將一些常量實(shí)驗(yàn)采用半微量化或微量化代替，較常規(guī)實(shí)驗(yàn)而言，半微量或微量實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驕p少試劑用量，反應(yīng)過程中試劑損耗也會(huì)較少，同時(shí)也會(huì)減少污染物的產(chǎn)生及帶來的危害，但由于半微量或微量實(shí)驗(yàn)所采用的試劑量比較少，因此獲得產(chǎn)物的量也不多，這也就對(duì)學(xué)生提出了更高的要求，施加了無形的壓力，在實(shí)驗(yàn)過程中能夠規(guī)范操作，提高實(shí)驗(yàn)技能，才能獲得滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果[5]。

3 結(jié) 語

通過對(duì)目前中醫(yī)藥院校制藥工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題進(jìn)行分析，結(jié)合制藥工程專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，提出改進(jìn)措施，從學(xué)生安全意識(shí)的強(qiáng)化、基本技能的夯實(shí)、綜合能力的提升，為高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。