賈 凱,陳 重,張?bào)沌?,趙麗平,李盡哲
(信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院 生物與制藥工程學(xué)院,河南 信陽(yáng) 464000)
制藥工程專(zhuān)業(yè)是以培養(yǎng)從事藥品研發(fā)、生產(chǎn)及分析的工程技術(shù)人才為目標(biāo),集化學(xué)、藥學(xué)、工程學(xué)為一體的工科專(zhuān)業(yè)。由于大部分藥物都是有機(jī)化合物,因此有機(jī)化學(xué)是制藥工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)課[1-2]。由于有機(jī)化學(xué)課時(shí)量有限等原因,長(zhǎng)期以來(lái),信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院制藥工程專(zhuān)業(yè)有機(jī)化學(xué)課程存在著理論教學(xué)與其他學(xué)科部分內(nèi)容重疊,實(shí)驗(yàn)課程綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少,與專(zhuān)業(yè)聯(lián)系不夠密切,缺乏特色等問(wèn)題。通過(guò)多年的摸索,信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院通過(guò)優(yōu)化課程及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系,有效地提升了有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)了專(zhuān)業(yè)特色。
在有機(jī)化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,存在與其他課程內(nèi)容重疊的現(xiàn)象,如有機(jī)化學(xué)與儀器分析的波譜內(nèi)容重疊,有機(jī)化學(xué)與生物化學(xué)的糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、類(lèi)脂化合物的內(nèi)容重疊,教師重復(fù)講授這些內(nèi)容,對(duì)于有機(jī)化學(xué)相對(duì)不足的課時(shí)來(lái)說(shuō),是極大的浪費(fèi)。同時(shí)由于各個(gè)課程在講授這些內(nèi)容時(shí)形式上各自為政,內(nèi)容上嚴(yán)重割裂,學(xué)生反饋,在學(xué)習(xí)生物化學(xué)時(shí),很難將有機(jī)化學(xué)的基本反應(yīng)原理應(yīng)用到物質(zhì)代謝的分析中,無(wú)法形成知識(shí)體系,學(xué)習(xí)效率低。因此必須優(yōu)化有機(jī)化學(xué)課程體系,減少重疊的,非必要的講授內(nèi)容。經(jīng)過(guò)我?;瘜W(xué)教研組與制藥工程教研組相關(guān)老師的反復(fù)討論,根據(jù)我校制藥工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)要求,在“學(xué)時(shí)不增、質(zhì)量不降”的前提下,重新優(yōu)化了有機(jī)化學(xué)課程,具體見(jiàn)表1。
表1 有機(jī)化學(xué)課程安排
經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的有機(jī)化學(xué)課程,針對(duì)糖類(lèi)、脂質(zhì)及蛋白質(zhì)這些與生物化學(xué)重疊的內(nèi)容,將其整合到生物化學(xué)中糖代謝、脂代謝及蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)章節(jié)中,這樣既節(jié)約了有機(jī)化學(xué)的課時(shí),又增強(qiáng)了內(nèi)容的連續(xù)性、實(shí)用性,便于學(xué)生系統(tǒng)掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí),提高分析解決問(wèn)題的能力。這樣不僅沒(méi)有影響學(xué)生整體知識(shí)的廣度,更有利于教師對(duì)知識(shí)的深度講解,為生物化學(xué)、天然藥物化學(xué)等后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供了扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)理論。同時(shí)我們針對(duì)波譜方面的知識(shí),將其中的紅外光譜、磁共振碳?xì)渥V和質(zhì)譜以及氣相液相色譜等大型儀器的分析方法整合至儀器分析課程中,有機(jī)化學(xué)課程不再講授,而對(duì)于核磁共振碳譜和圖譜綜合解析等難度更高的內(nèi)容,則增設(shè)波譜解析選修課,學(xué)生可以自行選修。這樣不僅使課程教學(xué)內(nèi)容更加集中,體系清晰,重點(diǎn)分明;而且,各部分知識(shí)在相應(yīng)課程都屬于新內(nèi)容,有效避免了教學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù),提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
優(yōu)化后的有機(jī)化學(xué)課程體系側(cè)重全面系統(tǒng)地講授有機(jī)化學(xué)的基本理論,對(duì)制藥專(zhuān)業(yè)所需有機(jī)化學(xué)知識(shí)統(tǒng)籌安排,不僅能夠使學(xué)生獲得對(duì)有機(jī)化學(xué)的整體認(rèn)知,而且有效地減少與其他學(xué)科的內(nèi)容重復(fù)。
我校作為應(yīng)用型本科高校,如何體現(xiàn)“應(yīng)用”二字?核心就是要提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。而作為實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)多為低層次的基本操作,而且部分項(xiàng)目、技能訓(xùn)練重復(fù),綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、合成提取實(shí)驗(yàn)較少,學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力未得到有效鍛煉。經(jīng)過(guò)討論,我們決定打破原有的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目界限,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化,將部分基本操作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目融入到合成提取和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,形成基礎(chǔ)操作單元,綜合設(shè)計(jì)單元和創(chuàng)新探究單元三個(gè)實(shí)驗(yàn)單元,具體見(jiàn)圖1。
圖1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
優(yōu)化后的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)共三大單元,10個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,其中基礎(chǔ)操作單元主要是培養(yǎng)學(xué)生的安全操作意識(shí),訓(xùn)練學(xué)生蒸餾、萃取等基本實(shí)驗(yàn)技能;綜合設(shè)計(jì)單元是以簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的制備為載體,學(xué)習(xí)經(jīng)典的有機(jī)反應(yīng)原理;創(chuàng)新探究單元是為了引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新意識(shí),自學(xué)探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程。經(jīng)過(guò)優(yōu)化整合后,表面看起來(lái)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比原來(lái)有所減少,實(shí)則不然。我們將部分基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化整合到綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新探究單元中,例如,我們將基本操作實(shí)驗(yàn)“熔點(diǎn)的測(cè)定”和“重結(jié)晶提純”融入到“苯甲酸的制備”這一合成實(shí)驗(yàn)中,形成了“苯甲酸的制備、提純及熔點(diǎn)的測(cè)定”這一新的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)單元:學(xué)生先制備苯甲酸,然后將所得產(chǎn)物進(jìn)行重結(jié)晶提純,最后學(xué)生測(cè)定提純的苯甲酸熔點(diǎn)。這樣不僅使學(xué)生對(duì)苯甲酸的合成、提純及檢測(cè)有更加全面地認(rèn)識(shí),而且三個(gè)實(shí)驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行,節(jié)約時(shí)間成本、藥品成本,符合綠色環(huán)保理念。當(dāng)然,這樣對(duì)教師也提出了更高的要求,需要教師將多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容融會(huì)貫通,注意實(shí)驗(yàn)整體與局部講解的方式方法,還要根據(jù)整體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入分析。例如我們可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比分析自己制備并提純的苯甲酸與購(gòu)買(mǎi)的化學(xué)純苯甲酸熔點(diǎn)差別的原因,使學(xué)生進(jìn)一步理解熔點(diǎn)測(cè)定的作用與意義。
同時(shí),考慮到優(yōu)化后的單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)時(shí)間增加,部分實(shí)驗(yàn)難度增大,因此我們將實(shí)驗(yàn)課由原來(lái)的“實(shí)驗(yàn)員負(fù)責(zé)多個(gè)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)教學(xué)由理論教師兼職”的情況,調(diào)整為實(shí)驗(yàn)課由專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)員講解,理論課老師協(xié)助,這樣職責(zé)明確,實(shí)驗(yàn)安排更加合理,也能夠進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的監(jiān)管管理。
信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院是地方應(yīng)用型本科院校,因此,我們就需要結(jié)合學(xué)校周邊地區(qū)制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn),在日常教學(xué)中注意增加特色內(nèi)容,培養(yǎng)符合地方企業(yè)需求的人才。例如,在講授含氮化合物時(shí),我們可以重點(diǎn)講解河南息半夏藥業(yè)生產(chǎn)的,信陽(yáng)地區(qū)特有的息半夏中藥材,其含有大量生物堿成分,具有燥濕化痰、降逆止嘔、消痞散結(jié)之功效[3-5]。同時(shí)教師可以利用相關(guān)科研課題,依托我校中藥資源開(kāi)發(fā)工程技術(shù)中心和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的綜合設(shè)計(jì)單元,指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,采用超聲波、浸漬、連續(xù)回流等多種方式從息半夏中提取生物堿,并對(duì)比不同提取方式得到的總生物堿含量。這樣學(xué)生不僅加深了對(duì)生物堿的認(rèn)識(shí),而且鍛煉了設(shè)計(jì)創(chuàng)新的能力。此舉同時(shí)還加強(qiáng)了校企產(chǎn)教融合,更利于培育出符合企業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型制藥人才。
通過(guò)師生座談、調(diào)查問(wèn)卷、學(xué)生網(wǎng)評(píng)等調(diào)查方式,學(xué)生普遍反饋優(yōu)化后的有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容更加貼近專(zhuān)業(yè),實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目互動(dòng)性增強(qiáng),實(shí)用性提升,教學(xué)質(zhì)量明顯提升,近幾年有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果滿意數(shù)據(jù)見(jiàn)圖2。
圖2 有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果滿意度
有機(jī)化學(xué)作為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,在制藥工程人才培養(yǎng)體系中承擔(dān)著重要作用。以前的有機(jī)化學(xué)教學(xué)是以官能團(tuán)為主線,以結(jié)構(gòu)理論為手段,并未考慮與其他學(xué)科的聯(lián)系;有機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較為簡(jiǎn)單,學(xué)生設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力未得到有效鍛煉。因此我們對(duì)授課內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行精選優(yōu)化,使之更加符合制藥工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)需求,同時(shí)作為地方應(yīng)用型本科院校,我們通過(guò)校企產(chǎn)教融合,著力培養(yǎng)富有我校特色的的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。后續(xù)我們將繼續(xù)優(yōu)化課程體系,不斷地進(jìn)行有益的探索和實(shí)踐,為培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型的特色制藥工程人才而繼續(xù)努力。