论文部分内容阅读
摘 要： “制药合成技术”是药学类专业的重要课程，重理论轻实践的传统教学不适应当前的职校生，项目化教学将理论知识融于实际生产项目中，并与实践技能有机融合，强化学习目的性，提高学生的学习积极性，增强教学效果。
关键词： 制药合成技术 项目化教学 教学效果
制药合成技术是药学或化学制药等专业的一门重要的专业课程，是研究原料药及其中间体的生产的。传统教学主要讲述各类反应的机理、常用试剂及影响因素等理论知识，再辅以几个合成实验。这种重理论轻实践的教学对职校学生并不适合，因职校学生毕业后在制药企业的工作性质并不是研究某化合物的合成路线，而是按照现有的工艺路线更好地操作，最多对局部的工艺条件提出改进建议，这就要求他们掌握更多的实践技能及相关原理。鉴于此，我们对教学内容及方式进行了较大的改革，进行了项目化教学的探索与实践，取得了较好的教学效果。
1.传统教学和项目化教学的区别
传统教学：传统教材都是以单元反应的名称定义各章，如“第一章卤化反应”、“第二章硝化反应”、“第三章磺化反应”等；接下来各节分别讲述该类反应的反应机理、常用试剂的类型及活性、主要影响因素等理论知识；最后举出几个反应方程式说明其应用。学完这些理论知识后，再做几个合成实验。
其弊端是：这样的安排对于本科院校的学生是没有问题的，但对于学习基础本就比较薄弱的职校学生来说，很难使他们将理论与实际相联系，因而感到学习枯燥，索然无味，教学效果差。
项目化教学：选取应用某类反应的实际生产项目进行教学，这些项目可以是某实用药物的最后一步制备，也可以是中间体的制备。比如以“对乙酰氨基苯磺酰氯的制备”代替原来的“磺化反应”，这是磺胺类药物的中间体生产实例；以“间羟基苯乙酮的制备”代替原来的“重氮化反应”，这是去氧肾上腺素等药物的中间体生产实例；以“2，3-二氯苯甲醚的制备”代替原来的“烃化反应”，这是利尿药依他尼酸等的中间体生产实例；以“对硝基苯甲酸的制备”代替原来的“氧化反应”，这是局麻药普鲁卡因、苯佐卡因等的中间体生产实例，等等。
其优点是：从这些实实在在的生产实例中，既可学习传统教学中的要点，如反应类型、反应原理、所用试剂等，还可学习一些生产操作方面的知识及技能，如投料方式、反应条件的控制、后处理的操作等。这样便于学生体会专业理论知识在实际生产中的应用，有助于他们将来工作时运用专业知识解决生产中的实际问题。
2.项目化教学的设计及教学思路
在教学实践过程中，我们不断进行修改，最后将教学过程设计为：项目资料→反应方程式→模块一“物料”→模块二“工艺流程图、仪器设备及反应装置图”→模块三“反应条件及操作”→模块四“安全生产及劳动保护”→工作任务，讨论或资料查阅任务→补充项目→理论知识拓展。
以“2，3-二氯苯甲醚的制备”项目为例，说明项目化教学思路。该项目是替代传统教学中的“烃化反应”的，是利尿药依他尼酸的中间体的生产实例。
首先提供项目资料：“在装有搅拌器、温度计、两个滴液漏斗的烧瓶中加入100克2，3-二氯苯酚，85克30%的氢氧化钠溶液，搅拌下加热至70℃左右，同时滴加220克30%的氢氧化钠溶液和261克硫酸二甲酯。加完后于80℃反应1.5h……”[2]师生一起研读该资料，确定其反应方程式：
确定反应方程式时，可简述烃化反应的定义、烃化剂概念及常用试剂等知识，也可简单地分析反应机理及碱性条件的作用等理论知识。
接下来就用四个模块详解该资料内容，从中理解并掌握该化合物的生产所蕴含的实践性知识和技能。四个模块分别是“物料”、“工艺流程图，仪器设备及反应装置图”、“反应条件及操作”和“安全生产及劳动保护”。具体如下：
模块一“物料”。在该模块中，确定该项目所需要的各种原料、试剂，明确其作用、用量，给出原辅料及主、副产物的基本理化性质。比如“硫酸二甲酯——反应物（烃化剂）。用量为261克。无色或微黄略有葱头气味的油状液体。密度1.33 g/ml。熔点-31.8℃，沸点188℃。溶于乙醇和乙醚，在水中溶解度2.8g/100ml。碱水中易水解成硫酸和甲醇”。这些内容在模块三中都会用到，根据这些数据和性质特征可知其常温常压下所呈状态，从而确定称量及投料方式，从原辅料的投料量可进行配料比分析及进行理论产量的计算，知道它们的溶解性可理解后处理中的各步操作的意义等。
模块二“工艺流程图，仪器设备及反应装置图”。在该模块中，首先进行工艺流程图的绘制，如本项目可绘制如下：
绘制前，先给学生明确几条原则，然后引导学生进行绘制。进行工艺流程图的绘制，可使学生清楚地明白整个项目所要进行的全部操作，对各操作步骤的先后顺序和作用及各物料的流向等都能有一个大体而清晰的了解。并且，详解“模块三”时可利用此图进行，直观明了，然后确定仪器用品（如搅拌器、温度计、滴液漏斗、三口烧瓶、二口连接管、抽滤瓶、布氏漏斗、真空泵等）和反应装置图。这些内容同样在详解“模块三”时可配套使用，以便直观地理解投料方式及反应条件控制等内容。比如项目六中要同时滴加硫酸二甲酯和氢氧化钠，需要两个滴液漏斗，这是硫酸二甲酯的性质决定的，因为它遇碱易分解，故而不能将它们预先混合在同一个漏斗中进行滴加。而且此处可用多媒体展示工业生产中的大设备图片或视频，将各仪器用品与工业设备相比对，使学生进一步明白两者的区别及在原理上的相通性。
模块三“反应条件及操作”。在该模块中，详细解读“（1）反应温度（2）配料比（3）投料（4）搅拌（5）反应时间及终点控制（6）后处理操作”等。比如在“配料比”分析中，经过计算可判断哪些试剂是过量的，分析其原因，并可进行理论产量的计算。在“投料”分析中，可明确哪些物料可以一次性投料，哪些物料必须分批投料等。本模块中的后处理操作是重点内容，授课时教师可进行操作示范和详细解释，也可让学生讨论、查资料等，这样教师的教学方法和学生的主观能动性可以得到充分的展示。如本项目可简述为“反应结束后降温、加水，结晶析出粗产品；过滤除去水溶性杂质得粗品；加入乙醚中，产品溶解，过滤除去不溶性杂质；滤液中加无水硫酸钠，除去乙醚溶液中的微量水；过滤，除去硫酸钠；蒸发，除去溶剂乙醚，得产品”。然后分析如下： 这样的分析，一目了然，学生很容易理解并接受。通过一两个项目的练习后，学生会学着自己进行分析，从而更好地掌握后处理过程的实践性操作及其原理。
模块四“安全生产及劳动保护”。在该模块中，主要了解项目中安全性差或毒害性较大的物料的安全知识，如本项目中，可了解2，3-二氯苯酚、氢氧化钠、硫酸二甲酯和乙醚的安全知识。如“硫酸二甲酯为剧毒品，腐蚀品。作用与芥子气相似，急性毒性类似光气。主要通过呼吸道和皮肤吸收，对眼、上呼吸道有强烈刺激作用……操作时，应戴好手套和防毒口罩，最好在通风橱内进行”，最后可了解该类反应的一般性危险性知识。这些内容，对培养学生“安全第一”的意识是非常有益的，不仅是个人安全，而且是企业安全。因为有机合成所用的原料、试剂大部分都是易燃、易爆且有毒的，安全意识至关重要。
“工作任务”和“讨论或资料查阅任务”可作为训练内容及课后作业布置，前者主要关于操作技能，后者主要是知识性内容。
“补充项目”中一般含有详解项目中不包含的操作类型，可借此进行补充了解，也可让学生模仿详解项目中的内容研讨补充项目，进行自主性学习。“理论知识拓展”中的内容可用以进行理论提升或作为项目分析时的参考。
项目化教学便于将新旧知识融会贯通。在一个生产项目中会碰到各种类型的问题，迫使学生对以往学习过的知识进行复习、整合，用以解决当前问题。比如模块一“物料”中，物料之一是305克30%的氢氧化钠溶液，要准备好该物料，就要复习“无机化学”中有关溶液配制的计算知识；模块三中的“配料比分析”，要复习质量和摩尔数的换算知识等。项目化教学有利于教师的培养。项目通常是综合性强的实践案例，理论知识和实践知识有机地结合在一起，教师除了需要具有必需的专业理论知识外，还需要有较好的实践知识及技能。教师在授课前，要深入研究项目内容，准备好项目开展过程中可能涉及的有关问题，必要时还需要亲自动手操作一遍有关环节，或者亲自去企业熟悉相关操作及要求。
总之，制药合成技术这门药学类专业的重要专业课程，重理论轻实践的传统教学方法对当前的职校学生是很不适应的，而根据实际生产项目进行的项目化教学不仅可进行理论知识要点的学习，还可将其与实践知识和技能有机融合，增强学习的目的性，便于使学生学习用专业知识解决实际问题，从而提高学生的学习兴趣和积极性，强化教学效果。
参考文献：
[1]张胜建.药物合成反应[M].北京：化学工业出版社，2010.
[2]孙昌俊，曹晓冉，王秀菊.药物合成反应——理论与实践[M].北京：化学工业出版社，2007：216.
[3]郝艳霞.药物化学[M].北京：化学工业出版社，2010：311.
[4]蔡明剑.项目教学法对教师工作的要求[J].天津职业院校联合学报，2010，12（04）：69-70.
关键词： 制药合成技术 项目化教学 教学效果
制药合成技术是药学或化学制药等专业的一门重要的专业课程，是研究原料药及其中间体的生产的。传统教学主要讲述各类反应的机理、常用试剂及影响因素等理论知识，再辅以几个合成实验。这种重理论轻实践的教学对职校学生并不适合，因职校学生毕业后在制药企业的工作性质并不是研究某化合物的合成路线，而是按照现有的工艺路线更好地操作，最多对局部的工艺条件提出改进建议，这就要求他们掌握更多的实践技能及相关原理。鉴于此，我们对教学内容及方式进行了较大的改革，进行了项目化教学的探索与实践，取得了较好的教学效果。
1.传统教学和项目化教学的区别
传统教学：传统教材都是以单元反应的名称定义各章，如“第一章卤化反应”、“第二章硝化反应”、“第三章磺化反应”等；接下来各节分别讲述该类反应的反应机理、常用试剂的类型及活性、主要影响因素等理论知识；最后举出几个反应方程式说明其应用。学完这些理论知识后，再做几个合成实验。
其弊端是：这样的安排对于本科院校的学生是没有问题的，但对于学习基础本就比较薄弱的职校学生来说，很难使他们将理论与实际相联系，因而感到学习枯燥，索然无味，教学效果差。
项目化教学：选取应用某类反应的实际生产项目进行教学，这些项目可以是某实用药物的最后一步制备，也可以是中间体的制备。比如以“对乙酰氨基苯磺酰氯的制备”代替原来的“磺化反应”，这是磺胺类药物的中间体生产实例；以“间羟基苯乙酮的制备”代替原来的“重氮化反应”，这是去氧肾上腺素等药物的中间体生产实例；以“2，3-二氯苯甲醚的制备”代替原来的“烃化反应”，这是利尿药依他尼酸等的中间体生产实例；以“对硝基苯甲酸的制备”代替原来的“氧化反应”，这是局麻药普鲁卡因、苯佐卡因等的中间体生产实例，等等。
其优点是：从这些实实在在的生产实例中，既可学习传统教学中的要点，如反应类型、反应原理、所用试剂等，还可学习一些生产操作方面的知识及技能，如投料方式、反应条件的控制、后处理的操作等。这样便于学生体会专业理论知识在实际生产中的应用，有助于他们将来工作时运用专业知识解决生产中的实际问题。
2.项目化教学的设计及教学思路
在教学实践过程中，我们不断进行修改，最后将教学过程设计为：项目资料→反应方程式→模块一“物料”→模块二“工艺流程图、仪器设备及反应装置图”→模块三“反应条件及操作”→模块四“安全生产及劳动保护”→工作任务，讨论或资料查阅任务→补充项目→理论知识拓展。
以“2，3-二氯苯甲醚的制备”项目为例，说明项目化教学思路。该项目是替代传统教学中的“烃化反应”的，是利尿药依他尼酸的中间体的生产实例。
首先提供项目资料：“在装有搅拌器、温度计、两个滴液漏斗的烧瓶中加入100克2，3-二氯苯酚，85克30%的氢氧化钠溶液，搅拌下加热至70℃左右，同时滴加220克30%的氢氧化钠溶液和261克硫酸二甲酯。加完后于80℃反应1.5h……”[2]师生一起研读该资料，确定其反应方程式：
确定反应方程式时，可简述烃化反应的定义、烃化剂概念及常用试剂等知识，也可简单地分析反应机理及碱性条件的作用等理论知识。
接下来就用四个模块详解该资料内容，从中理解并掌握该化合物的生产所蕴含的实践性知识和技能。四个模块分别是“物料”、“工艺流程图，仪器设备及反应装置图”、“反应条件及操作”和“安全生产及劳动保护”。具体如下：
模块一“物料”。在该模块中，确定该项目所需要的各种原料、试剂，明确其作用、用量，给出原辅料及主、副产物的基本理化性质。比如“硫酸二甲酯——反应物（烃化剂）。用量为261克。无色或微黄略有葱头气味的油状液体。密度1.33 g/ml。熔点-31.8℃，沸点188℃。溶于乙醇和乙醚，在水中溶解度2.8g/100ml。碱水中易水解成硫酸和甲醇”。这些内容在模块三中都会用到，根据这些数据和性质特征可知其常温常压下所呈状态，从而确定称量及投料方式，从原辅料的投料量可进行配料比分析及进行理论产量的计算，知道它们的溶解性可理解后处理中的各步操作的意义等。
模块二“工艺流程图，仪器设备及反应装置图”。在该模块中，首先进行工艺流程图的绘制，如本项目可绘制如下：
绘制前，先给学生明确几条原则，然后引导学生进行绘制。进行工艺流程图的绘制，可使学生清楚地明白整个项目所要进行的全部操作，对各操作步骤的先后顺序和作用及各物料的流向等都能有一个大体而清晰的了解。并且，详解“模块三”时可利用此图进行，直观明了，然后确定仪器用品（如搅拌器、温度计、滴液漏斗、三口烧瓶、二口连接管、抽滤瓶、布氏漏斗、真空泵等）和反应装置图。这些内容同样在详解“模块三”时可配套使用，以便直观地理解投料方式及反应条件控制等内容。比如项目六中要同时滴加硫酸二甲酯和氢氧化钠，需要两个滴液漏斗，这是硫酸二甲酯的性质决定的，因为它遇碱易分解，故而不能将它们预先混合在同一个漏斗中进行滴加。而且此处可用多媒体展示工业生产中的大设备图片或视频，将各仪器用品与工业设备相比对，使学生进一步明白两者的区别及在原理上的相通性。
模块三“反应条件及操作”。在该模块中，详细解读“（1）反应温度（2）配料比（3）投料（4）搅拌（5）反应时间及终点控制（6）后处理操作”等。比如在“配料比”分析中，经过计算可判断哪些试剂是过量的，分析其原因，并可进行理论产量的计算。在“投料”分析中，可明确哪些物料可以一次性投料，哪些物料必须分批投料等。本模块中的后处理操作是重点内容，授课时教师可进行操作示范和详细解释，也可让学生讨论、查资料等，这样教师的教学方法和学生的主观能动性可以得到充分的展示。如本项目可简述为“反应结束后降温、加水，结晶析出粗产品；过滤除去水溶性杂质得粗品；加入乙醚中，产品溶解，过滤除去不溶性杂质；滤液中加无水硫酸钠，除去乙醚溶液中的微量水；过滤，除去硫酸钠；蒸发，除去溶剂乙醚，得产品”。然后分析如下： 这样的分析，一目了然，学生很容易理解并接受。通过一两个项目的练习后，学生会学着自己进行分析，从而更好地掌握后处理过程的实践性操作及其原理。
模块四“安全生产及劳动保护”。在该模块中，主要了解项目中安全性差或毒害性较大的物料的安全知识，如本项目中，可了解2，3-二氯苯酚、氢氧化钠、硫酸二甲酯和乙醚的安全知识。如“硫酸二甲酯为剧毒品，腐蚀品。作用与芥子气相似，急性毒性类似光气。主要通过呼吸道和皮肤吸收，对眼、上呼吸道有强烈刺激作用……操作时，应戴好手套和防毒口罩，最好在通风橱内进行”，最后可了解该类反应的一般性危险性知识。这些内容，对培养学生“安全第一”的意识是非常有益的，不仅是个人安全，而且是企业安全。因为有机合成所用的原料、试剂大部分都是易燃、易爆且有毒的，安全意识至关重要。
“工作任务”和“讨论或资料查阅任务”可作为训练内容及课后作业布置，前者主要关于操作技能，后者主要是知识性内容。
“补充项目”中一般含有详解项目中不包含的操作类型，可借此进行补充了解，也可让学生模仿详解项目中的内容研讨补充项目，进行自主性学习。“理论知识拓展”中的内容可用以进行理论提升或作为项目分析时的参考。
项目化教学便于将新旧知识融会贯通。在一个生产项目中会碰到各种类型的问题，迫使学生对以往学习过的知识进行复习、整合，用以解决当前问题。比如模块一“物料”中，物料之一是305克30%的氢氧化钠溶液，要准备好该物料，就要复习“无机化学”中有关溶液配制的计算知识；模块三中的“配料比分析”，要复习质量和摩尔数的换算知识等。项目化教学有利于教师的培养。项目通常是综合性强的实践案例，理论知识和实践知识有机地结合在一起，教师除了需要具有必需的专业理论知识外，还需要有较好的实践知识及技能。教师在授课前，要深入研究项目内容，准备好项目开展过程中可能涉及的有关问题，必要时还需要亲自动手操作一遍有关环节，或者亲自去企业熟悉相关操作及要求。
总之，制药合成技术这门药学类专业的重要专业课程，重理论轻实践的传统教学方法对当前的职校学生是很不适应的，而根据实际生产项目进行的项目化教学不仅可进行理论知识要点的学习，还可将其与实践知识和技能有机融合，增强学习的目的性，便于使学生学习用专业知识解决实际问题，从而提高学生的学习兴趣和积极性，强化教学效果。
参考文献：
[1]张胜建.药物合成反应[M].北京：化学工业出版社，2010.
[2]孙昌俊，曹晓冉，王秀菊.药物合成反应——理论与实践[M].北京：化学工业出版社，2007：216.
[3]郝艳霞.药物化学[M].北京：化学工业出版社，2010：311.
[4]蔡明剑.项目教学法对教师工作的要求[J].天津职业院校联合学报，2010，12（04）：69-70.