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摘 要:有机化学是药学类的专业基础课,由于基础课程理论性强较为抽象,学生学习普遍感到吃力,如能在教学时将医药学知识内容和医药产业中的行业信息与有机化学知识的讲授紧密联系不仅能够培养学生的学习兴趣帮助理解,更能培养学生活学活用解决实际问题的能力。
关键词:有机化学 药学知识
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)03(a)-0107-01
有机化学是药学类专业学生的基础课程之一,该课程不仅为学习药学类专业课程提供了很好化学基础,同时该课程本身就是有些专业课比如药物化学和制药工艺学的组成内容之一。就药学领域来讲,药物是指用于诊断、治愈、缓解、预防疾病的有机分子,药学专业研究的范围涉及这些分子的分离、合成、理化性质,药物与人体内作用靶点的相互作用和药物在体内的吸收、转运、分布、代谢、排泄等性质。这些领域内容要么直接属于有机化学的研究范畴要么是有机化学与生物医学的交叉领域。因此学好有机化学为学生在今后高年级的专业课程学习打下扎实的前期知识铺垫,是学生能否真正理解和掌握各门高级专业课的关键。
然而在实际教学过程中,突出重要性和基础性往往得不到学生的足够重视,同时学生在学习有机化学时普遍感觉到有机化学抽象枯燥,知识点分散,内容繁杂,因此多数学生是采取死记硬背的方式学习,少数学生在学习有机化学时有厌学情绪,影响了教学效果。
造成这种现象的原因一方面是由于有机化学课程在本科教学阶段主要是基础性知识内容,基础性内容往往涉及原子或分子轨道理论,基本有机化学反应和规律,这些内容本身较为抽象,学生理解较为困难,再者有机化学内容博大精深,学生学习起来容易感到任务艰巨,力不从心;另一方面,受当前社会心态的影响,学生也普遍存在急功近利的思想,很多学生在大一大二阶段就希望能够掌握一技之长,能够学到一些实用的职业技能,学习注意力往往跟随社会舆论导向,对于基础性知识缺乏足够的学习兴趣和耐心。
虽然在有机化学教学中存在着这些问题和现象的干扰,但是对于教师来讲并不是无法解决的难题。实际上,就药学类有机化学课程来说,它所涉及的内容远远不只限于讲授有机化学的基本理论和众多知识点,药学类专业的特点就决定了该课程必须与医药学知识紧密联系,才能提高学生学习药学有机化学的效果。因此为了达到這一目的,在教学过程中应注重以下几个方面:
(1)通过突出医药学中有机化学的作用使枯燥抽象的基础有机化学变得丰富生动。
医药学的发展离不开有机化学的贡献,在医药学中依靠有机化学原理规律解决诸多难题的例子比比皆是。在讲解有机化学基础是要充分结合这些例子,使有志于医药行业的学生对有机化学原理的重要作用有充分认识,产生浓厚兴趣。比如在讲解有机化学绪论时会讲到有机化学的发展史。有机化学的历史虽然很长,但真正开始大发展的时间是在工业革命之后,伴随着染料工业和煤化学的发展而开始的。在此处就可以引出现代药物化学的发展同样也可以溯源到染料化学。最有代表性的当属在现代医学中广泛应用的磺胺类药物。在当时细菌感染引起的炎症是严重威胁人类生命的疾病之一,有一位染料化学家的女儿受伤后不幸感染发炎,面对死亡的威胁这位化学家决定使用一种红色的染料“百浪多息”来试一试。事实证明这种药物拯救了他的女儿的生命,而这位化学家也因此获得诺贝尔奖。之后的研究表明“百浪多息”并非是真正抑制细菌的活性成分,这种药物在人体内发生水解反应,生成了一种叫对氨基苯磺酰胺的分子,正是这个分子抑制了细菌的生长。因此众多有机化学家合成了大量对氨基苯磺酰胺的类似物,这其中就包括了直到现在还在广泛应用的磺胺类药物。通过这样的讲解,学生对有机化学与医药学的联系有了更加深刻的认识,枯燥的有机化学课成为了丰富有趣的科学故事会,提高了学生的学习兴趣。再比如,在有机化学课程中讲解到环烷烃的稳定性与张力学说一节时,由于这一节理论性强,涉及到原子轨道理论,学生普遍学习兴趣不高。但在药物化学中,这一节的内容却有着重要意义。青霉素药物中就存在四元环的β-内酰胺结构,按照张力学说四元环结构是不稳定容易发生反应的结构,在与细菌的斗争当中正是该结构能够与细菌细胞壁的活性基团结合,破坏细菌细胞壁从而发挥了杀菌作用。这样一来枯燥无味的理论说教变得形象具体,又具有科普趣味,学生的课堂印象深刻,教学效果提高。
(2)通过讲解有机化学对医药学的巨大促进作用使学生认识到有机化学在医药行业的广泛应用地位。
通过在有机化学中引入药学背景知识可以增加学生的学习兴趣和对药学专业热情,为将来的高级课程打下基础,但同时也应该看到,虽然很多学生对今后深造兴趣多多,但毕竟大多数同学在经过四年的大学本科学习后还是要走上工作岗位进入社会。很多较为用心的同学学生因此也非常关注实用性强的学科。对待这些同学,就要让他们认识到有机化学对于医药行业的支撑性地位。例如在学习苯环亲电反应的定位基效应时,如果学生不理解定位基重要意义,学习起来只能依靠死记硬背,枯燥乏味。实际上,定位基效应在医药工业上有着重要应用。例如在喹诺酮类药合成中的重要中间体3-氯-4-氟苯胺的合成中,第一步硝化反应中通过氯原子的定位基效应,选择性的在氯的对位引入硝基,同时如果反应条件控制不当硝基会引入到其他位置产生一些异构体,反应中产生的异构体很难在后续工序中除去,会形成药物相关杂质,由于该杂质对人体有较大的毒副作用,必须在药物质量标准中严格控制,所以尽可能的利用定位基效应尽量避免杂质的产生是该类药物制造中的关键。学生通过这些内容会加深对定位基效应的印象,起到了举一反三的作用。不仅如此,在该中间体合成的后续反应中,苯环上两个氯原子中的一个会被氟原子取代。为什么是硝基对位的氯原子被取代而不是间位的氯原子？这一反应现象是由于苯环亲核取代反应中的硝基对邻对位的选择性活化作用产生的。而在之前的亲电反应中,硝基被认为是间位定位基,这一看似矛盾的现象却恰恰说明了定位基效应产生的根本原因是电荷密度的变化。通过这一个例子可以将有机化学中两个知识点串联起来,是学生深刻明白有机化学反应的规律,更能够通过这个例子的讲解管中窥豹,潜移默化的去了解制药产业是如何运转工作,制药行业中的研发人员是如何运用有机化学知识解决制药产业中所遇到的实际问题,获得经济和社会效益,同时对于一个医药行业的工作者,要善于结合有机化学与医药学的知识去思考、对待药品工作。
简而言之,在药学类有机化学课程教授过程中,充分结合医药学的内容和知识,紧密联系医药行业发展动态,不仅可以丰富课堂教学内容,更能够提高学生学习兴趣,提高教学效果,因此在今后的教学中应予以加强。
①课题来源：河南省教育科学“十二五”2011年度规划课题,课题编号:[2011]-JKGHAD-0257。
关键词:有机化学 药学知识
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)03(a)-0107-01
有机化学是药学类专业学生的基础课程之一,该课程不仅为学习药学类专业课程提供了很好化学基础,同时该课程本身就是有些专业课比如药物化学和制药工艺学的组成内容之一。就药学领域来讲,药物是指用于诊断、治愈、缓解、预防疾病的有机分子,药学专业研究的范围涉及这些分子的分离、合成、理化性质,药物与人体内作用靶点的相互作用和药物在体内的吸收、转运、分布、代谢、排泄等性质。这些领域内容要么直接属于有机化学的研究范畴要么是有机化学与生物医学的交叉领域。因此学好有机化学为学生在今后高年级的专业课程学习打下扎实的前期知识铺垫,是学生能否真正理解和掌握各门高级专业课的关键。
然而在实际教学过程中,突出重要性和基础性往往得不到学生的足够重视,同时学生在学习有机化学时普遍感觉到有机化学抽象枯燥,知识点分散,内容繁杂,因此多数学生是采取死记硬背的方式学习,少数学生在学习有机化学时有厌学情绪,影响了教学效果。
造成这种现象的原因一方面是由于有机化学课程在本科教学阶段主要是基础性知识内容,基础性内容往往涉及原子或分子轨道理论,基本有机化学反应和规律,这些内容本身较为抽象,学生理解较为困难,再者有机化学内容博大精深,学生学习起来容易感到任务艰巨,力不从心;另一方面,受当前社会心态的影响,学生也普遍存在急功近利的思想,很多学生在大一大二阶段就希望能够掌握一技之长,能够学到一些实用的职业技能,学习注意力往往跟随社会舆论导向,对于基础性知识缺乏足够的学习兴趣和耐心。
虽然在有机化学教学中存在着这些问题和现象的干扰,但是对于教师来讲并不是无法解决的难题。实际上,就药学类有机化学课程来说,它所涉及的内容远远不只限于讲授有机化学的基本理论和众多知识点,药学类专业的特点就决定了该课程必须与医药学知识紧密联系,才能提高学生学习药学有机化学的效果。因此为了达到這一目的,在教学过程中应注重以下几个方面:
(1)通过突出医药学中有机化学的作用使枯燥抽象的基础有机化学变得丰富生动。
医药学的发展离不开有机化学的贡献,在医药学中依靠有机化学原理规律解决诸多难题的例子比比皆是。在讲解有机化学基础是要充分结合这些例子,使有志于医药行业的学生对有机化学原理的重要作用有充分认识,产生浓厚兴趣。比如在讲解有机化学绪论时会讲到有机化学的发展史。有机化学的历史虽然很长,但真正开始大发展的时间是在工业革命之后,伴随着染料工业和煤化学的发展而开始的。在此处就可以引出现代药物化学的发展同样也可以溯源到染料化学。最有代表性的当属在现代医学中广泛应用的磺胺类药物。在当时细菌感染引起的炎症是严重威胁人类生命的疾病之一,有一位染料化学家的女儿受伤后不幸感染发炎,面对死亡的威胁这位化学家决定使用一种红色的染料“百浪多息”来试一试。事实证明这种药物拯救了他的女儿的生命,而这位化学家也因此获得诺贝尔奖。之后的研究表明“百浪多息”并非是真正抑制细菌的活性成分,这种药物在人体内发生水解反应,生成了一种叫对氨基苯磺酰胺的分子,正是这个分子抑制了细菌的生长。因此众多有机化学家合成了大量对氨基苯磺酰胺的类似物,这其中就包括了直到现在还在广泛应用的磺胺类药物。通过这样的讲解,学生对有机化学与医药学的联系有了更加深刻的认识,枯燥的有机化学课成为了丰富有趣的科学故事会,提高了学生的学习兴趣。再比如,在有机化学课程中讲解到环烷烃的稳定性与张力学说一节时,由于这一节理论性强,涉及到原子轨道理论,学生普遍学习兴趣不高。但在药物化学中,这一节的内容却有着重要意义。青霉素药物中就存在四元环的β-内酰胺结构,按照张力学说四元环结构是不稳定容易发生反应的结构,在与细菌的斗争当中正是该结构能够与细菌细胞壁的活性基团结合,破坏细菌细胞壁从而发挥了杀菌作用。这样一来枯燥无味的理论说教变得形象具体,又具有科普趣味,学生的课堂印象深刻,教学效果提高。
(2)通过讲解有机化学对医药学的巨大促进作用使学生认识到有机化学在医药行业的广泛应用地位。
通过在有机化学中引入药学背景知识可以增加学生的学习兴趣和对药学专业热情,为将来的高级课程打下基础,但同时也应该看到,虽然很多学生对今后深造兴趣多多,但毕竟大多数同学在经过四年的大学本科学习后还是要走上工作岗位进入社会。很多较为用心的同学学生因此也非常关注实用性强的学科。对待这些同学,就要让他们认识到有机化学对于医药行业的支撑性地位。例如在学习苯环亲电反应的定位基效应时,如果学生不理解定位基重要意义,学习起来只能依靠死记硬背,枯燥乏味。实际上,定位基效应在医药工业上有着重要应用。例如在喹诺酮类药合成中的重要中间体3-氯-4-氟苯胺的合成中,第一步硝化反应中通过氯原子的定位基效应,选择性的在氯的对位引入硝基,同时如果反应条件控制不当硝基会引入到其他位置产生一些异构体,反应中产生的异构体很难在后续工序中除去,会形成药物相关杂质,由于该杂质对人体有较大的毒副作用,必须在药物质量标准中严格控制,所以尽可能的利用定位基效应尽量避免杂质的产生是该类药物制造中的关键。学生通过这些内容会加深对定位基效应的印象,起到了举一反三的作用。不仅如此,在该中间体合成的后续反应中,苯环上两个氯原子中的一个会被氟原子取代。为什么是硝基对位的氯原子被取代而不是间位的氯原子？这一反应现象是由于苯环亲核取代反应中的硝基对邻对位的选择性活化作用产生的。而在之前的亲电反应中,硝基被认为是间位定位基,这一看似矛盾的现象却恰恰说明了定位基效应产生的根本原因是电荷密度的变化。通过这一个例子可以将有机化学中两个知识点串联起来,是学生深刻明白有机化学反应的规律,更能够通过这个例子的讲解管中窥豹,潜移默化的去了解制药产业是如何运转工作,制药行业中的研发人员是如何运用有机化学知识解决制药产业中所遇到的实际问题,获得经济和社会效益,同时对于一个医药行业的工作者,要善于结合有机化学与医药学的知识去思考、对待药品工作。
简而言之,在药学类有机化学课程教授过程中,充分结合医药学的内容和知识,紧密联系医药行业发展动态,不仅可以丰富课堂教学内容,更能够提高学生学习兴趣,提高教学效果,因此在今后的教学中应予以加强。
①课题来源：河南省教育科学“十二五”2011年度规划课题,课题编号:[2011]-JKGHAD-0257。