案例创新教学法在药物合成中的运用
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[收稿时间]2013-11-11[基金项目]]成都理工大学精品课程合成药物化学(No.XJP1119)和成都理工大学优秀创新团队培育计划。
[作者简介]曾庆乐(1970-),男,福建平和人,博士,成都理工大学教授,研究方向:有机化学、药物化学。
雷宁(1977-),男,四川峨眉山人,博士,成都理工大学副教授,研究方向:药理学、新药开发项目管理。
刘俊达(1978-),男,重庆江津人,博士,成都理工大学讲师,研究方向:中药学、药物制剂。
陈秋红(1980-),女,河南太康人,博士,成都理工大学副教授,研究方向:药物新剂型。
郭亚杰(1980-),男,四川成都人,博士,讲师,研究方向:生物化学,微生物学。
[摘要]本文详细阐述了案例创新教学法的四步教学过程和关键点,并进一步结合药物合成的典型案例舒林酸合成的教学进行阐述。
[关键词]教学方法案例创新教学法案例法药物合成创造力教育[中图分类号]G642[文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2014)12-0122-022020年把中国建成创新型国家是我国政府中长期计划。
全面实行“创造力教育”是建设创新型国家的前提。
全面实行“创造力教育”,是广大教师肩负的重大责任。
广大教师在具体教学过程中培养学生的创造性,是实现这一伟大目标最重要的途径之一。
在具体教学过程中使用有利于创造性的教学方法是培养学生创造性的有效手段。
案例教学法是一种由美国哈佛大学法学院教授Christopher Columbus Langdell 提出来的、在政府部门、企业和大学所经常使用、适用于法学、管理学等学科的教学方法。
案例教学法在2000年左右开始受到我国教师的重视。
我们在2008年提出“用精讲综合性案例,提高学生有机合成设计能力”。
该教学论文论述的教学方法属于案例教学法,但又不限于此,而更加重视培养学生的创造性思维,重视学生提出创新性的想法。
自从那以后,又有不少化学相关学科的案例教学的教学论文发表。
《药物合成反应》教学方法的创新与实践摘要:本文结合药物合成反应课程自身的特点及教学实践,从激发学生学习兴趣、科学运用教学手段、开展专业英语及文献查阅教学等方面,就提高课程教学质量进行了探索和实践。
关键词:药物合成反应;教学方法;创新;实践从上个世纪初开始,化学药物不断地发展创新,发现及发明了一系列非常重要的药物,为人类健康做出了贡献。
进入21世纪以来,临床上所使用的治疗药物中最有效、最常用、最大量及最重要的仍然是化学合成药物,药物及其中间体的合成一直是国内外研究的热点之一。
[1]与此呼应,笔者对药学本科专业学生开设了《药物合成反应》课程,通过本课程的学习,培养学生在实际药物合成研究工作中分析、理解和解决问题的能力及创新性思维。
《药物合成反应》是药学本科专业的一门重要专业课,具有很强的理论性和实践性,上承药物化学、制药工艺学等药学主干课程,下承有机化学、无机化学、物理化学和分析化学等药学基础课程,课程涉及药物制备过程中重要的有机合成反应、反应机理、反应的影响因素及应用特点等。
[2]由于课程涉及内容丰富,涵盖知识面宽,不同反应类型容易混淆,所以,学生普遍感到学习较为吃力。
本文结合药学本科专业的培养方案、教学大纲和授课教材,结合专业特点和学生的实际情况,从素质教育和学生能力培养双方面入手,对药物合成反应课程教学方法进行了多方面的探索和创新。
一、讲好第一堂课,激发学习兴趣苏霍姆林斯基曾经说过:“任何一个优秀的教师,他必须是一个善于激起学生对自己课堂兴趣、确立自己课堂吸引力的教师。
”教师留给学生的第一堂课印象很重要,如果教师留给学生的第一印象比较好,学生就会喜欢,进而喜欢这位教师教的课,从而激发学生的学习兴趣;反之,就会极大地影响课堂教学质量。
所以,笔者在本课程的教学过程中,结合药学专业的特点和课程特色,非常重视第一堂课的教学。
因本课程所使用的教材是闻韧主编的《药物合成反应》,教材直接讲解单元反应类型,如果直接讲解,会让学生难以接受,影响授课效果,因此专门加设了前言部分,首先向学生介绍本课程的特点和主要内容;其次告诉学生为什么开这门课?通过一些合成药物的发明史来揭示本课程的重要性。
药学专业学位优秀教学案例一、案例背景。
在药学专业学位的教学中,药物化学一直是一门让学生又爱又恨的课程。
一方面,它充满了各种神奇的分子结构和药物作用机制,就像一个神秘的魔法世界;另一方面,繁多的化学结构和复杂的反应机理又让不少学生望而却步。
我作为一名药物化学的教师,就决心要把这门课变成一场有趣的冒险之旅。
二、教学目标。
1. 让学生掌握常见药物的化学结构、合成方法和作用机制。
2. 培养学生的创新思维和解决实际药学问题的能力。
3. 激发学生对药物化学这门学科的热爱,让他们看到这门学科背后的魅力。
三、教学过程。
1. 趣味导入。
我会在每节课开始的时候,先给学生讲一个和药物有关的小故事。
比如说,讲阿司匹林的时候,我就说:“同学们,你们知道吗?在古代,人们发现柳树皮可以缓解疼痛,但是却不知道为什么。
后来啊,科学家们就像侦探一样,经过各种探索,才从柳树皮里发现了一种神奇的物质,经过不断改良,就变成了我们现在的阿司匹林。
那今天呢,我们就一起去揭开阿司匹林这个‘魔法分子’的神秘面纱。
”这样的导入,一下子就勾起了学生的好奇心。
2. 结构剖析。
当讲到药物的化学结构时,我不会直接把那些复杂的结构图画在黑板上让学生死记硬背。
我会拿一些实物模型,比如说,用一些彩色的小球和小棍来搭建药物分子的结构。
在讲抗生素青霉素的时候,我一边搭建它的β内酰胺环结构,一边说:“同学们,你们看这个环,就像一把小锁,而细菌身上有对应的‘锁眼’,青霉素这个小锁一插进去,就把细菌的生长繁殖给锁住啦,是不是很神奇呢?”然后我还会让学生自己动手搭建结构,在这个过程中,他们就能够更加直观地理解药物分子的三维结构,而不是对着平面的结构图干瞪眼。
3. 作用机制的趣味解释。
对于药物的作用机制,我也会采用一些比较幽默的方式来讲解。
比如说,讲解降压药的时候,我把人体的血管比喻成一条条小河流,血压高的时候呢,就像河流里的水太多,快要泛滥了。
而降压药就像是一个个小工程师,有的降压药是把河道拓宽(比如钙通道阻滞剂,它就像是把血管壁的‘大门’打开得更大,让血流更顺畅),有的是减少上游的水源(像利尿剂,就像是把身体里多余的水分排出去,减少了血容量)。
创新型PBL教学法在药剂学教学中的探索与应用创新型PBL教学法指的是通过解决实际生活中的问题来引导学生自主学习,同时发挥学生的团队协作能力。
其基本特点是由学生自己选定问题、研究问题、探究问题、解决问题,教师的作用是提供问题、引导讨论、辅助思考、提供反馈。
创新型PBL教学法强调情境教学,在个案、小组探究和展现等过程中,使学生学会知识和技能,培养学会思考和交往、能力的教学目标。
在药剂学的教学中,创新型PBL教学法的应用也是非常明显。
首先,药剂学的内容主要是通过实验来体现和掌握。
使用创新型PBL教学法可以为学生提供更多实践和实验机会,让学生通过实践来掌握药剂学的相关知识和技能。
其次,药剂学的教学内容涉及到药物的制备、配方等方面,这就需要学生有较强的团队协作能力。
创新型PBL教学法强调学生之间的合作和讨论,适合药剂学这种实际性很强的学科。
最后,创新型PBL教学法对学生的自主探究和主动学习的培养有很大的帮助,通过解决问题来引导学生自主学习,有效提高学习效果。
在实际教学中,可以将创新型PBL教学法应用于药剂学实验的教学中。
首先,教师可以提出一个问题,例如:“如何制备一种药物,使其效果更好?”然后,学生分组进行讨论,通过实验来寻求答案。
在实验过程中,学生要自己设计实验方案、操作实验、测试药物的效果,最后撰写实验报告,总结出最优的药物制备方案。
创新型PBL教学法在药剂学的教学中的应用,不仅可以提高学生的实践能力、团队协作能力和自主思考能力,使学生从感性认识到理性认识的转变,同时也可以改变传统教学中教师单一传授知识的模式,使得学生更好地学习和掌握药物制备、药物配方和药剂质量控制等方面的知识,培养学生的职业素养和能力。
因此,药剂学教学应该不断创新,采用创新型PBL教学法,让学生在实践中学习,更好地服务于社会。
创新型PBL教学法在药剂学教学中的探索与应用随着时代的发展和技术的进步,传统的教育模式正在逐渐被挑战和改变。
创新型PBL教学法是一种以学生为中心、注重实践操作和探究问题的教学模式,已经在药剂学教学中得到了广泛应用和探索。
创新型PBL教学法指的是基于问题的学习(problem-based learning),它是一种全新的教学模式,通过学生提出问题、研究和解决问题的过程,达到知识掌握和应用的目的,同时也能够锻炼学生的团队协作、自主学习和批判思维能力。
在药剂学教学中,创新型PBL教学法的应用可以更好地培养药学专业学生的实践能力,提高他们的诊疗能力和自主创新精神。
在创新型PBL教学法中,事先设计好与药剂学专业相关的课程问题,然后将学生分组,并分配给每组一个问题进行研究和探究。
学生需要在一定时间内搜集相关资料并进行学习,运用所学知识和技能分析和解决问题,最后将解决方案和研究成果进行报告和展示。
通过这个过程,学生可以深入了解药剂学专业知识和技能应用,提高他们的思辨能力和团队协作能力,加强他们的自主学习能力和创新意识,培养药学专业学生终身学习的习惯。
同时,创新型PBL教学法也为药剂学教育提供了一个有效的教学方式。
传统教学方式以纸质教材为主,但是药学学科知识更新快速,而纸质教材的广泛使用会导致教育与现实相当脱节。
而创新型PBL教学法则可以进行个性化、多资源的教育,不仅能让学生感受到现实情况,更能适应个人性格、兴趣和能力的不同。
总之,创新型PBL教学法的应用可以促进药学专业学生的综合素质与实践能力的提高。
在药剂学教育中,创新型PBL教学法将成为一个重要的教育手段,为培养高素质的药物专业毕业生做出贡献。
例谈小组讨论式教学在药物制剂技术教学中的创新介绍小组讨论式教学法在药物制剂技术教学中的应用,具体阐述“旋转舞台型”、“竞猜型”、“智力拼图型”几种教学方式在实际中的运用,强调以学生为主体的教学模式,从而达到预期的教学目的。
标签:小组讨论式教学;药物制剂技术教学;学生学习主动性《药物制剂技术》是药剂专业一门综合性和实践性都极强的专业核心课程。
其知识容量大、专业性强,要求记忆的知识多而散。
传统的教学模式以教师为主体,教师讲授、板书,学生耳听、笔记。
中专学生的基础不够扎实导致课堂上教师讲得口干舌燥,学生听得索然寡味。
教师做了大量准备工作,达不到很好的教学效果和教学目的,打击了教师工作的积极性。
很多教师在采用小组讨论式教学法时,简单的认为是几个人一组,教师提出问题,大家来回答。
究其原因,一方面是基本的教学理念,教学内容没有变,讨论的内容仍然是知识本身;讨论的方式仍然留有“以教师为主体”的影子——教师提出问题,学生找到答案,违背了讨论式教学的本意。
这个过程中学生并没有主动学习的意愿,这样的教学效果就可想而知。
为了改变这种局面,笔者就小组讨论式教学进行了改进,希望能从本质上调动学生学习的主动性,达到真正意义上“以学生为主体”的教学模式。
在此就小组讨论式教学法谈一下笔者的教法与体会,与同行共勉。
一、小组讨论式教学的关键1.问题坡度要合理。
小组讨论式教学的本义不仅是学习知识,更重要的是让学生在讨论的过程中学会分析、总结、归纳、演绎等思维方法,提高运用知识解决问题的综合素质。
因此,“小组教学”必须有值得讨论的问题,且“问题”的难度应与学生的知识面、理解能力、思维能力等相适应。
同时应考虑组人数和课堂时间等因素对教材内容进行挑选和整合,科学地论证“讨论”的可行性,合理地把握“讨论”的重心,做到问题的坡度合理、学生学有收获。
2.对课堂有大体布局。
选好主题后,教师应准备大量的资料,尽量做到以“一桶水”备“一杯水”之需。
充分考虑学生可能提出的问题,做好准备。
案例创新教学法在药物合成中的运用
作者:曾庆乐雷宁刘俊达陈秋红郭亚杰
来源:《大学教育》2014年第12期
[摘要]本文详细阐述了案例创新教学法的四步教学过程和关键点,并进一步结合药物合成的典型案例舒林酸合成的教学进行阐述。
[关键词]教学方法案例创新教学法案例法药物合成创造力教育
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)12-0122-022020年把中国建成创新型国家是我国政府中长期计划。
全面实行“创造力教育”是建设创新型国家的前提。
全面实行“创造力教育”,是广大教师肩负的重大责任。
广大教师在具体教学过程中培养学生的创造性,是实现这一伟大目标最重要的途径之一。
在具体教学过程中使用有利于创造性的教学方法是培养学生创造性的有效手段。
案例教学法是一种由美国哈佛大学法学院教授Christopher Columbus Langdell 提出来的、在政府部门、企业和大学所经常使用、适用于法学、管理学等学科的教学方法。
案例教学法在2000年左右开始受到我国教师的重视。
我们在2008年提出“用精讲综合性案例,提高学生有机合成设计能力”。
该教学论文论述的教学方法属于案例教学法,但又不限于此,而更加重视培养学生的创造性思维,重视学生提出创新性的想法。
自从那以后,又有不少化学相关学科的案例教学的教学论文发表。
与近几年一些教学论文提出的案例教学法相比,我们更重视培养学生的创造性思维。
因此,我们提出的教学方法更合适的名称应该叫“案例创新教学法”。
“案例创新教学法”适用于有机化学、药物化学等多种课程的教学,特别适用于药物合成课程的教学。
在此,结合药物合成的具体教学实例,我们分四个环节对该教学方法进行系统阐述。
首先,教师提出一个难度合适的合成目标作为作业,让学生去思考、去设计合成路线。
对于比较难的合成目标,可以给学生一些提示,或者只要求合成其中间体。
例如舒林酸(Sulindac),其化学结构式图1所示,是美国Merck公司开发的一种消炎镇痛药,适用于治疗慢性风湿性关节炎,腰痛症、肩周炎等疾病。
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图1. 舒林酸(Sulindac)的化学结构式
直接画个舒林酸的结构式让本科生从基本化学试剂来合成,难度太大。
给学生设定从对氟苯甲醛为起始原料,再给出中间体5-氟-2-甲基-3-茚乙酸,然后再到目标产物,如下图所示。
同时提醒学生,中间体茚环结构中的亚甲基有点类似环戊二烯,容易形成碳负离子,可以发生羟醛缩合。
这样,这个合成难度就大大降低了。
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图2. 以对氟苯甲醛为起始原料合成舒林酸的合成题设计
其次,从学生的作业中选出有代表性的2~3条合成路线,在课堂上让学生在黑板上写出来,让同学们一起讨论,在教师引导下进行修正,得到比较合理的合成路线。
但是,这些学生设计的路线,尽管经过教师的修正,毕竟最多是理论上可行的合成路线。
因此,教师提出文献的、前人经过实验验证的合成路线是必须的,因为“实践是检验真知的唯一标准”。
下图是以对氟苯甲醛为原料的舒林酸比较经典的合成路线。
首先,对氟苯甲醛与丙酸酐经Perkin反应缩合得对氟-α-甲基肉桂酸;接着,用Pd/C催化加氢得到对氟-α-甲基氢化肉桂酸;其次,在多聚磷酸催化下,发生Friedel–Crafts酰基化反应成环得到6-氟-2-甲基茚酮;再次,6-氟-2-甲基茚酮与氰乙酸发生Knoevenagel缩合反应,同时发生水解脱羧得到5-氟-2-甲基-3-茚乙酸;最后,在甲醇钠催化下,与对甲硫基苯甲醛缩合制得5-氟-2-甲基-1-(4-甲硫基苯亚甲基)-3-茚乙酸,进一步用高碘酸钠氧化得到目标产物舒林酸。
很多的教师以文献的合成路线作为终止符、作为完美的结束。
这就是“案例教学法”的典型教学模式。
但是,这样做,容易把学生培养成为“唯书本至上”的记忆奴隶。
因此,为了培养创造性人才,进一步的教学工作还要进行。
这就是紧接着我们要讲到的“案例创新教学法”的关键环节。
再次,在教师提出文献的合成路线后,不是为了让学生抄录记忆,更重要的是让学生在文献的合成路线的基础上去设计可能更有效、更简捷的合成路线。
这基于文献基础上的合成路线设计,不必要求整条合成路线重新设计,可以是改进其中的一步或者几步合成路线。
当然,这时也可以打破原来的设定的起始原料、中间体,让学生放开手脚,由他们自行选择常规的化学试剂作为起始原料来合成目标化合物。
避免误导学生是对教师的基本要求,所以,创新性教学,是对教师科学修养的考验。
为了对学生的设计合成路线做出尽量正确的指导,教师有必要加强学习、自觉不断提高自身科学修养;另外,应该事先通过SciFinder、reaxys等专业数据库查阅相关文献,事先尽量多地了解合成目标有关的合成路线。
采用新的合成方法去改进文献的合成方法是完全可能的,因为有机化学合成方法的研究发展很快。
例如,2010年获得诺贝尔化学家Richard Heck在上世纪七十年代初发现了Heck偶联反应,因此,Heck反应的发现距今只有短短的40年时间。
近几十年来有机化学的方法学发展是非常迅速的,有些新方法频繁被采用,今后将陆续成为新的人名反应。
为了让学生与时俱进,教师平时就应该给学生讲授一些新的合成方法。
最后,在文献合成路线的基础上做进一步的设计,这样做,不仅仅为了进一步培养学生的创造力,更重要的是,培养学生的自信心,避免学生对权威的畏惧感而唯书本至上的不利于创造力培养的心理。
最后,学生在文献基础上设计出新的改进合成路线,选出代表性的2~3个同学到黑板上写出来,请几个同学提出他们的看法,然后由全体学生进行讨论,教师进行点评和总结,对缺陷比较大的学生进行鞭策,对做得好的学生进行表扬。
舒林酸还有多种合成路线,这里罗列另外三条比较经典的合成路线的文献供大家参考,例如,以2-氟-4-硝基苯胺为原料,以氟苯为原料,对甲基亚磺酰基苄溴为原料。
[参考文献]
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[EB/OL]./jrzg/2006-02/09/content_183787.htm.
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[4]曾庆乐.用精讲综合性案例提高学生有机合成设计能力[J].大学化学,2008,(4).
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[6]牟杰,申建宇,孔德杰.案例教学法在药学专业有机化学教学中的应用[J].中国校外教育,2012,(9).
[责任编辑:左芸]。