药物合成反应教学过程中的思想体会分析

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0080-02
　　药物合成反应课程是制药工程专业本科阶段必修主干课程之一。这门课既不同于有机合成，也不同于药物化学，是有机反应理论和药物合成实际应用的有机结合体。课程内容以有机化学为基础，对化学合成药物生产和研发中常用的反应作了重新分类、概括和总结。该课程从有机药物分子官能团与化学键的形成为主线出发，系统学习药物合成的基本反应及应用。由于该课程较强的实践性和应用性，其教学效果的好坏，直接影响学生实践能力和创新能力的培养，为了保障授课的质量，教学过程中应该遵循以下几点：
　　一、建立“结构决定性质，性质决定反应”的教学方法
　　药物合成会涉及到很多种不同结构的有机化合物，它们之间的化学反应千差万别。许多同学对于药物合成反应的学习不知道如何入手。有些同学单纯地记忆反应来进行学习，试想有机反应成千上万，不计其数，记忆力再好的同学又能记住多少！即使记住了，还很容易互相混淆！因此，单纯地靠背大量的反应不是学习药物合成反应的有效途径，只有通过理解反应机理，了解反应本质，找出反应规律，才能很好地掌握药物合成反应。在讲授一类化合物的化学反应时，首先对它们的结构进行分析：让学生学会怎样应用空间结构和电子效应对有机物化学成分进行分析，进而掌握其组成。例如在讲到特殊芳香卤代烃的化学性质时我们首先来分析它的结构：当卤素的邻、对位有强吸电子基团（如：-NO2，-SO3R，-CN，-CF3等）时，这些基团通过吸电子的共轭效应会削弱其邻、对位碳原子上的电荷密度，进一步提高了碳原子的电正性，因而容易受到亲核试剂的进攻，发生亲核取代反应，并以图示来进行说明。
　　二、运用多种教学方法提高学生的学习兴趣，增强学生的学习能动性
　　传统的“填鸭式”教学已不能适应当前的教学形势，培养不出综合素质高、动手能力和分析问题能力强的学生，在一定程度上限制了学生主观能动性和思维能力的发挥。因此，教师在授课过程中应该采用多种教学方法进行讲课。可以运用“启发式”教学法、“问题式”教学法、“探究式”教学法、“学生主导式”教学法等。对每一问题要求学生理解，单靠任课教师的讲解学生未必理解得很透彻。这时可以考虑采用探究式教学进行授课，让他们主动思考来解决，进行分组讨论，然后各个小组上台讲解自己的研究方案。如：利用所学过的知识如何合成对硝基苯乙酮？首先给出这样一个实例，然后让学生用已学反应来设计该化合物的合成路线。学生就要思考：该化合物中的硝基（-NO2）和乙酰基（-COCH3）两个基团具有什么电子效应？通过什么反应来引入这两个基团？这两个基团在引入时是不是有先后的次序问题？这样学生对这些问题的理解不单单停留在化学反应方程式的表面，更加深了对化合物的性质和反应机理的理解。通过这种有教师主导变为学生主导的换位教学方式不仅增加了师生互动，活跃了课堂气氛，也促进了学生对所学内容的理解和综合运用。教学形式多种多样，教师只有不断地学习新的教学方法，才能提高学生的学习能动性，取得满意的教学效果。
　　三、注入新知识，理论联系好实际
　　现代科学技术快速发展，新成果、新技术不断涌现，在课堂讲授中，注意将国内外一些最新科研成果及时充实到教学内容中，尽可能地为学生介绍药物合成中的一些新反应、新技术及新试剂，如绿色溶剂离子液体在药物合成中的应用；有机小分子催化反应在构建手性药物合成中的应用，绿色催化氧化反应在氯霉素合成中的应用，从而使教学内容得到较多的补充和更新，进一步拓宽了学生的知识面，更加明确了药物合成反应在药物生产过程中的重要性，同时增强了学生适应社会工作的能力和科学思维能力。另外，在授课过程中，还应向学生讲述它们在药物实际生产过程中的应用情况，例如活性亚甲基化合物，特别是丙二酸二乙酯在抗癫痫药物普瑞巴林、非甾体抗炎药物洛索洛芬等药物合成中的应用。
　　四、传统教学方法与现代教学方法相结合
　　计算机科学技术及多媒体网络技术的快速发展，为我们提供了新的现代教学手段。多媒体教学在药物合成反应教学中尤为重要，它使教师在课堂中不需要花大量的时间去书写化学结构式，使授课教师节省板书时间，用更多的时间去讲解内容，增大了课堂的信息量，去运用各种教学方法进行教学，解决了内容多课时不断减少的矛盾。然而，在教学过程中笔者也发现，全部采用多媒体教学，效果也不是最理想，学生不太容易跟得上教师的讲课节奏，不容易领会有机反应的过程，特别是在进行反应机理的推导，多步骤合成反应这些信息量较大的内容时，就需要适当地结合传统的“粉笔+黑板”的教学模式。这样通过传统和现代相结合的教学方法，即可以集中学生的注意力，同时也加深了学生对学习内容的理解和记忆。
　　五、建立药物合成反应理论框架，强化归纳总结能力训练
　　在教学过程中应该让学生了解药物合成反应的基本框架，将一些零散的知识点经分析综合后串联起来，形成一条学习主线，让学生看到整个药物合成反应发展进程中的变化和创新，激发学生探求这些知识的兴趣。为此，在授课之前首先向学生介绍药物合成反应课程的整体教学内容、教学方式、课程要求、考核方式及主要参考书。从电子理论的角度认识有机物结构，从广义和狭义上理解酸碱理论在药物合成反应中的应用及路易斯酸碱与亲核试剂、亲电试剂之间的内在逻辑关系，让学生对有机酸碱概念有一个整体、本质的认识。课堂教学多采用提问式，让学生边听边思考，提升教学效果。比如在讲到马氏加成规则时，提出一个问题：马氏加成规则的核心思想是什么？在教学过程中要求学生针对某一类化合物的合成或官能团的构建进行归纳总结，以形成一个完整的知识链，把相对分散独立的内容联系起来，强化学生对所学知识的巩固和理解。如讲授硝基还原为氨基的各种反应试剂时，对药物合成反应中构建伯氨基的方法进行归纳总结。这种归纳总结工作应始终贯穿于整个学习过程中，如碳碳双键的形成、环氧结构的建立、醇羟基的氧化方法、丙二酸和乙酰乙酸乙酯等活性亚甲基化合物在药物合成中的应用等。
　　六、教师应该坚持好的学习习惯
　　不 同的教学方式的实施是和老师的讲课激情离不开的，否则课堂教学就会陷入一潭死水，索然无味。笔者发现，学生的好学精神在很大程度上感悟于教师授课时的那份激情。老师应该做到可以及时补充新的知识点，使学生获得教科书以外的知识，保持课堂教学的科学性和先进性，提升学生的科研兴趣。
　　参考文献：
　　[1]闻韧.药物合成反应[M].北京：化学工业出版社，2010：7.
　　[2]李西安.浅析多媒体技术在有机化学教学中的应用[J].延安大学学报（自然科学版），2003，23（3）：56-59.
　　基金项目：浙江工业大学校级教学改革专项（JGZ1014）
　　作者简介：张兴贤（1973-），男，浙江绍兴人，博士，教授，从事药物合成研究及工艺开发。