药学专业药物合成系列课程理论与实验教学探索
药学专业药物合成系列课程理论与实验教学探索 有机化学、药物合成反应、药物化学，属于药物合成系列课程，是本校药 学化学课程一体化教学模式下的三门精品课程，也是本学院的教学观摩课。本校 药学院这三门课程教学秩序规范，但依旧存在诸多问题。当前，药物合成系列课 程需要从教学团队、教学内容、教学资源、评价体系上入手，探索理论与实践教 学新模式，促进理论实验教学一体化，提高教学质量，为培养“应用型”药学专业 人才提供帮助。“课程一体化”(Curriculum Integrated)，也称为“课程整合”，最初是在 基础教育中针对分科课程提出来的[1]。课程整合是一种多学科课程组织模式， 它强调学科之间的关联性、统一性和内在联系。有机化学、药物合成反应、药物 化学，属于药物合成系列课程，是本校药学专业的三门理论和实践相结合的必修 课，涵盖了常用药物及药物中间体的结构、合成、物理化学性质和构效关系，是 理论教学和实验教学的有机结合。这三门课程的理论和实验是药学化学课程一体 化教学模式下的系列精品课程，它们的课程目标、课程内容、课程教学方法以及 课程评价相对独立，但又相互衔接，由易到难，循序渐进，它们之间的顺利过渡 和升华给任教老师很大的挑战，因此，探索和优化药物合成系列课程理论与实践 教学新模式是药学化学课程一体化教学模式下的重要任务，也直接关系到教学质 量的提高和学校“应用型”药学专业人才的培养。
一、药物合成系列课程一体化教学现状 上世纪中期，西方高校就发现了教学资源需要整合的问题，正如美国 卡内基教学促进基金会主席博耶指出：“知识被分割得支离破碎，系科的划分过 于狭窄，是大学课程的主要弊端”[2]，并且展开了一系列的整合教学资源，实施 一体化教学的有效方案。对于药学相关课程，一体化改革相对较晚。如2009年， 芬兰Helsinki大学药学院整合药学相关的培养目标、课程、教学大纲和教学方法， 以及实习基地等，将教师、工作人员、学生联合起来，实施全方位一体化教学， 整体服务于培养目标，取得良好的整合效果[3]。长期以来，我国高校也开展了 一系列一体化教学改革，如南京大学将无机化学和分析化学两门课程整合成《大 学化学》;华东师范大学将无机化学、有机化学和高分子化学整合成《现代化学 基础》。目前，我国药学专业基础课与专业课衔接过渡及一体化的改革方案才刚 刚开始[4-6]。
药学专业是学校的重点专业，专业设置和培养方案都经过专家的多次论证，其中有机化学、药物合成反应、药物化学循序渐进。一年级下学期开设有 机化学课程，主要引到学生对有机化合物的认识与有机反应的初步了解，并通过 有机化学实验培养学生最基本的实验操作和有机合成过程[7]。药物合成反应理 论和实验是学生在完成化学基础课基础上，综合掌握药物合成反应的反应类型、 反应机理、反应实例，并能综合运用化学相关基础理论和基本技能设计药物中间 体的合成路线和实验方法，目的是进一步巩固理论知识、规范实验操作、初步培 养学生的动手能力和解决实验中问题的能力[8]，本课程开设在二年级上学期。
前两者的进一步应用是药物化学，这是有机化学和药物合成反应的升华课程，是 药学专业学生学习药学知识的必修课，只有掌握了药物的结构、物理化学性质、 合成、构效关系，才能进一步深入学习药学其他相关课程[9，10]。
二、药物合成系列课程存在的问题 有机化学、药物合成反应、药物化学是药学专业的主干学科，内容从 有机化合物的命名、结构、基本化学反应，过渡到化学反应类型、机理，再过渡 到常用药物及药物中间体的物理化学性质和构效关系。各课程依序开课，基本反 映了各学科形成的顺序和从经验到理论的发展过程，但随着科技的迅猛发展，新 知识和教学内容不断增加和更新，原有的分支学科之间的界限渐趋模糊，且随着 教学学时的日趋紧张，特别是实践教学局限性较大，原来的教学模式已明显不适 应素质教育的要求。总体来看，该系列课程存在以下问题：
1.课程内部理论性较强，且枯燥乏味。药物合成系列课程理论性较强、 信息量较大且枯燥乏味。特别是有机反应的反应机理，类型较多且难度较大。教 师“唱独角戏”的传统教学模式显示出较多的教学问题，即使教师花费再多的时间 讲授有机反应类型、反应原理和区别，学生反映依旧茫然，普遍觉得晦涩难懂， 影响学习兴趣。针对这些问题，有的学校进行了各种形式的教学改革，如基于典 型药物为专题的讨论型教学模式[11]、多媒体辅助的综合型教学模式[12]、基于 学生反应机理思维的理论型教学模式[13]、多媒体辅助的实验型教学模式[14]等。
本校药物合成系列课程采取的是多媒体辅助的理论和实验相结合的综合性教学 模式，但依旧存在相应的问题。
2.理论和实验教学时差较大，脱节较严重。本校药物合成系列课程理 论和实验同时进行，但是理论和实验教学时间不吻合。如药物合成反应实验，开 学第二周就开展综合性实验(抗癫痫药物苯妥英钠的合成)，实验12学时，每次3 学时，总共4周。第一步，以苯甲醛为原料，经安息香缩合反应，得到二苯乙醇 酮;第二步，经硝酸氧化生成二苯乙二酮;第三步，在碱性醇液中与脲缩合、重排得到苯妥英，第四步，氢氧化钠重结晶得到苯妥英钠。实验安排能有效培养学生 的实验动手能力，但是实验需要以苯妥英钠的物理化学性质和构效关系为铺垫， 而此部分在下一学期的药物化学课程中的才能涉及。另外，实验路线设计中安息 香缩合反应、氧化反应、重排反应，这几步关键的有机化学原理均在实验完成后 的理论教学中才能学到，理论和实验脱节，严重影响教学质量和教学进程。
3.课程内容繁多而学时偏少。本校药物合成系列课程采用人民卫生出 版社或化学工业出版社教材，实验教学选用王春华主编的适合医学院校特色的 《药学化学实验I、II》。教材内容多，学时少，教师在授课过程中无法针对重要 的化学原理进行深入分析，部分教师授课只讲结论，不讲过程，教学内容无法加 深拓展，学生只能囫囵吞枣，死记硬背，不但增加了学生后期学习的困难，而且 使得学生缺乏必要的创新能力和发展潜力。实验教学涉及药物合成中的大量实验 操作，如常用玻璃仪器的使用、常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、回流、过滤、 抽滤、重结晶、干燥、尾气吸收、pH值调节等基本操作，同时还需要学会很多 常用仪器的使用，如集热式测力搅拌器、电热套、水泵、油泵、熔点测定仪、旋 转蒸发仪等。实验教学内容较多，然而学时较少，学生只能在较短的时间内学会 基本的实验操作，有的甚至很难熟练掌握，严重影响学生实验动手能力的培养。
4.课程之间重复颇多，且衔接不够。有机化学、药物合成反应、药物 化学，各自为政，均强调自身的完整性、综合性，势必导致部分教学内容的重叠。
特别是有机化学和药物合成反应重复的知识较多，使得学生无法将各课程的核心 知识点串联起来，导致学生缺乏对专业知识与技能的整体认识，综合运用知识的 能力较差。在总学时一定的情况下，这些课程内容的重复讲授，势必造成各门课 程的有效学时减少，教学效率下降，教学资源浪费。另外，各课程间衔接不够， 课程间隔的时间较长，特别是经过寒暑假之后，很多基本的知识已经遗忘，当用 到的时候，需要重新温习前面的内容，导致教学计划的混乱和有效学时的减少。
三、药物合成系列课程理论与实验教学策略 1.建立连续授课的教学团队，探索符合新时代大学生的新型教学模式。
打破传统的教研室模式，由相同的授课教师连续承担系列课程理论和实验教学， 并组建药物合成系列课程群管理小组，小组由组长和各授课教师组成，对教学团 队教师的引进、培养、调配等方面进行统一规划和管理。尽量保证让每个教师实 现有机化学—药物合成反应—药物化学连续授课，做到“药物性质与合成原理— 条件控制与分离提纯—构效关系与临床应用”的一体化教学流程，这样更有利于 不同年级间课程教学内容和教学目标的总体把握与有序过渡。采用传、帮、带等方式帮助青年教师提高自身教学技能，掌握一体化教学的方法、要求和步骤，进 行共同备课、说课、共同制定教学方案。发挥青年教师的发散性思维模式，每年 举办青年教师技能比赛，互相学习新的授课模式和新的教学技能，将枯燥乏味的 有机合成原理形象化、生动化，激发学生的学习兴趣，探索符合新时代大学生的 新型教学模式。
2.整合课程内容和教学资源，构建课程基本流程。根据课程目标，对 药物合成系列课程的教学内容进行优化整合，注重有机化合物的结构、性质与应 用的连贯性和系统性，体现药学专业特色、追踪药学科技前沿、强化学生综合能 力培养，压缩重复性内容，节约教学资源，建立新的药物合成课程体系，以促进 各课程之间的有效衔接。按照“药物性质与合成原理—条件控制与分离提纯—构 效关系与临床应用”的基本流程而构建以能力培养为核心的课程体系。整合后的 课程体系以有机化学为理论主线，以药物结构为先导，阐明有机化合物和临床药 物的结构、性质、制备、修饰、分离提纯、构-效关系与临床应用。内容选择上， 根据系列课程的总体教学任务和单一课程的教学任务，将有机化学与药物合成反 应中的有机反应、物质结构进行整合，减少重复性内容;有机化学与药物合成反 应、药物合成反应与药物化学做好衔接过渡。
3.多媒体课件、视频和板书结合，使理论、实验教学多姿多彩。与传 统教学模式相比，多媒体课件可以节约时间，扩大教学容量，但也失去了传统教 学下教师与学生思维同步的优点，特别是对于有机化学和药物合成反应这种化学 结构式较多的课程，板书化学结构式和反应机理，能够引导学生与老师思维同步， 增加了学生与教师的交流机会，提高了教师教学和学生的学习效率。同时，多媒 体课件又可以形象化、立体化、模拟化的展示复杂的有机化合物结构，节约板书 时间。如果能用视频或3D动画展示某些有机化合物的立体构型、反应机理，使 抽象难懂的反应变得形象而清楚易懂，不仅可激发学生的学习热情，而且也有助 于对药物合成反应实验理论知识的理解和记忆。实验教学依旧如此，多媒体技术 可以展示实验装置的安装过程、药物合成反应的实验现象、原料及药品的形态等， 并且实验之余，还可以展示一些化工和制药企业的生产过程，引导学生从理论走 向实践。本校药学院实验教学多媒体设备还比较缺乏，特别是药物合成系列课程 的实验室依旧没有多媒体设备。希望学校及相关部门能够加大投入力度，完善教 学资源，以满足药物合成系列课程基本的教学工作。
4.理论实验教学一体化，相互促进。理论实验一体化教学模式实质上 是“教、学、做”一体化，即在理论教学中穿插实验内容，在实验过程中应用理论知识。做到以实验来辅助理论知识的学习和理解，通过理论知识的学习反过来指 导实验操作，达到“1+12”的教学效果。实验内容需根据课时安排和理论教学进度 进行适当调整，避免理论和实验教学脱节的问题，保证实验内容节点与理论教学 内容节点吻合，提高理论与实践教学的互相促进。以培养“应用型”专业人才为宗 旨，整合实验教学资源，以“需用为准、够用为度”的原则精选实验内容，尽力减 少验证性实验，增加综合性和设计性实验，由浅入深、由单一到综合、逐级增加 实验难度和复杂性，使学生能够在掌握基本操作和基本知识的基础上，逐渐提高 动手能力和自主设计能力，有计划、有步骤的帮助学生培养创新能力。
5.完善一体化评价体系，发挥评价的导向作用。积极探索形成性评价 与终结性评价相结合的评价方式[15]，充分发挥评价的导向作用，以引导学生端 正学习态度，促进学生知识、能力、素质协调发展。形成性评价侧重于学生学习 过程的评价，终结性评价则侧重于学生学习效果的评价。形成性评价分为教师评 价、学生自我评价和学生相互评价等，终结性评价理论笔试为主，两者互相补充、 相辅相成。
总之，药学化学课程一体化教学模式的建立旨在对化学、药学专业课 程统筹安排，注重全面系统地使各学科理论和实验教学资源得以共享，避免重复 教育，减少浪费。有机化学、药物合成反应、药物化学是药物合成系列课程，是 本校药学化学课程一体化教学模式下的精品课程，相对独立，但又相互衔接，由 易到难，循序渐进。目前教学秩序规范，但依旧存在较多问题。当前，药物合成 系列课程需要从教学团队、教学内容、教学资源上入手，建立一体化评价体系， 促进理论实验教学一体化，为药学化学相关课程的优化整合提供理论和实践经验。
作者：侯桂革 王春华 孙居锋 侯云 马丽英 来源：教育教学论坛 2016年45期