吳成柱,王皓天,劉大川,朱美林,馬 濤,霍 強
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,創(chuàng)新已成為我國未來經(jīng)濟發(fā)展的主要驅(qū)動力.隨著經(jīng)濟全球化進程不斷加快和國內(nèi)仿制藥一致性評價的全面落實,我國作為仿制藥大國,國內(nèi)制藥行業(yè)的發(fā)展前景不容樂觀.因此,堅持在新藥研發(fā)中走自主創(chuàng)新之路,擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新藥,在國家知識經(jīng)濟時代戰(zhàn)略布局中占據(jù)著重要地位.
藥物化學作為藥學專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,具有很強的理論性和實踐性,其內(nèi)容繁多、更新快、與多學科交叉融合,教學過程中普遍存在“教師難教、學生難學”的問題.傳統(tǒng)教學方式只注重學生知識的記憶,容易與實際相脫離,缺乏思考空間,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)時代背景下,筆者針對傳統(tǒng)教學中存在的問題進行相應的改革與探索,以提高藥物化學課程的教學效果,培養(yǎng)符合社會需求的高素質(zhì)創(chuàng)新型藥學人才.
近年來,國務院辦公廳和教育部依次下發(fā)了《關(guān)于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》[1]《關(guān)于大力推進高等學校創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新教育和大學生自主創(chuàng)業(yè)工作的意見》[2],各高校以此為人才培養(yǎng)定位和目標,對各專業(yè)的人才培養(yǎng)方案進行了修訂.蚌埠醫(yī)學院藥學院以培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力為總目標,制定出符合藥物化學學科特點的課程標準,對素質(zhì)、能力、知識等方面提出了具體要求.同時,將崗位勝任力的培養(yǎng)納入到課程標準中,重新構(gòu)建藥物化學課程的教學內(nèi)容,從而更好地培養(yǎng)服務于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新型、應用型藥學人才.
根據(jù)人才培養(yǎng)目標和藥學專業(yè)標準,蚌埠醫(yī)學院藥學院制定了科學、合理的藥物化學課程標準,包含以下4個方面內(nèi)容:前言(介紹藥物化學課程性質(zhì)與任務、課程培養(yǎng)目標)、教學標準(課程設(shè)計思路、教學大綱、教學內(nèi)容、教材選取與建設(shè))、學習標準(知識要求、能力要求、學時)、評價標準(考核方法、試卷管理、成績管理等).
藥物化學作為藥學領(lǐng)域的帶頭學科,具有三大學科任務:探索與開發(fā)新藥的途徑和方法、為有效利用現(xiàn)有藥物提供理論基礎(chǔ)、為藥物生產(chǎn)提供經(jīng)濟合理的方法和工藝.藥物化學課程要求學生掌握代表性藥物的化學結(jié)構(gòu)、物理化學性質(zhì)、體內(nèi)代謝、合成路線、構(gòu)效關(guān)系及臨床作用.然而,很多學生在學習過程中被繁多的藥物種類和復雜的化學結(jié)構(gòu)弄得云里霧里,漸漸地失去對藥物化學的學習興趣和主動性.筆者在教學過程中以代表性藥物的化學結(jié)構(gòu)為核心構(gòu)建知識體系,將藥物的化學名稱、物理化學性質(zhì)、作用機制、體內(nèi)代謝及構(gòu)效關(guān)系等主要知識點通過結(jié)構(gòu)串聯(lián)起來,將復雜問題簡單化、簡單問題系統(tǒng)化,幫助學生理解和記憶,取得了較好的教學效果[3].
為激發(fā)學生對藥物化學這門課的興趣,緒論和課程導入環(huán)節(jié)顯得尤其重要.緒論不僅要介紹本課程的研究內(nèi)容、學習思路及與其他相關(guān)學科的聯(lián)系,更要突出藥物化學學科在新藥研發(fā)中的重要性.通過生動豐富的例子使學生了解藥物化學的發(fā)展史、研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究熱點與難點,突出創(chuàng)新思維在藥物發(fā)現(xiàn)與發(fā)展中的核心地位.在講解藥物化學的應用領(lǐng)域時,靈活運用貼近學生生活的例子,如:“神藥”阿司匹林、嗎啡“天使與魔鬼的化身”、青蒿素的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展等,讓藥物化學具有鮮明的時代感,使學生充分意識到藥物化學課程的重要性而激發(fā)學習的熱情.
藥物化學是一門內(nèi)容豐富、綜合性強的課程,不僅與有機化學、藥物合成反應等基礎(chǔ)課程有著密切聯(lián)系,同時與藥劑學等專業(yè)課相互交叉.因此,突出藥物化學學科特點的同時,解決好藥物化學與各課程的內(nèi)容交叉性是保障教學質(zhì)量的首要條件.根據(jù)醫(yī)藥專業(yè)院校的辦學特點,結(jié)合創(chuàng)新型、應用型藥學人才培養(yǎng)目標,使教學內(nèi)容更科學、系統(tǒng),教學結(jié)構(gòu)更加合理,整個教學體系符合學科發(fā)展要求.其次,理論課講授圍繞著藥物的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展這一主線展開,重點放在藥物的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及構(gòu)效關(guān)系的講解,各章節(jié)內(nèi)容根據(jù)情況可進行適當調(diào)整和交叉,增加培養(yǎng)學生原始創(chuàng)新能力的教學內(nèi)容.因此,在實際教學過程中,將各種藥物從復雜結(jié)構(gòu)分解成簡單的結(jié)構(gòu)片段后再組裝,對藥物的化學名進行剖析,根據(jù)結(jié)構(gòu)中的官能團種類、數(shù)量和位置推測藥物的物理化學性質(zhì)和體內(nèi)代謝,構(gòu)建藥物作用靶點的知識網(wǎng)絡,闡明構(gòu)效關(guān)系,逐步在教學活動中開展培養(yǎng)創(chuàng)新思維和研究性教學研討活動.藥物化學實驗教學作為藥學專業(yè)十分重要的專業(yè)性實驗課程,是教學活動中非常重要的組成部分.本文以蚌埠醫(yī)學院藥學院省級實驗教學中心依托,按“需用為準,夠用為度”的原則精選實驗課程教學內(nèi)容,用綜合性實驗和創(chuàng)新型實驗替代了認知性實驗和驗證性實驗,將科學研究融入到人才培養(yǎng)工作中,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和主動解決問題的能力.
當前藥物化學學科的發(fā)展日新月異,新的理論和技術(shù)不斷涌現(xiàn).為教學內(nèi)容適應前沿性和合理性,以尤啟冬主編的《藥物化學》(第8版,人民衛(wèi)生出版社)為教材,重視學科前沿知識和創(chuàng)新思維的滲透,對教學內(nèi)容進行調(diào)整與優(yōu)化,使學生及時了解藥物化學國內(nèi)外研究的最近進展和發(fā)展動態(tài).在課堂上引入新概念、新技術(shù),不僅激發(fā)學生的學習興趣,也為學生今后藥物化學相關(guān)領(lǐng)域的研究提供新的指引方向.同時,教師通過查閱國內(nèi)外最新研究動態(tài)和科研成果,提升教師自身的知識體系和業(yè)務水平,有利于科研與教學相輔,進一步促進課程建設(shè)與發(fā)展.
基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)主旨,貫徹“教師為主導,學生為主體”的現(xiàn)代教育理念,采用互動式教學模式彌補傳統(tǒng)“填鴨式”教學的不足,使學生主動參與教學過程,培養(yǎng)學習積極性、創(chuàng)新思維及自主學習能力,顯著提高了教學質(zhì)量.課堂上,教師以藥物結(jié)構(gòu)為核心,構(gòu)建每章節(jié)的知識體系的基本框架,并設(shè)置思考題進行互動,使學生由單一被動接受知識逐漸變?yōu)橹鲃訁⑴c教學過程.以“鎮(zhèn)痛藥”章節(jié)為例,重點介紹和剖析嗎啡的結(jié)構(gòu),并提出問題讓學生主動思考.例如,如何分解嗎啡的化學結(jié)構(gòu)?嗎啡與靶點(阿片受體)怎樣結(jié)合?鎮(zhèn)痛藥嗎啡的藥效構(gòu)象是什么?其他鎮(zhèn)痛藥是否含有相同的藥效構(gòu)象?中樞性鎮(zhèn)痛藥與解熱鎮(zhèn)痛藥的區(qū)別?帶著這些問題,學生從嗎啡的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特點入手,引導學生掌握其物理化學性質(zhì)、構(gòu)效關(guān)系及不同結(jié)構(gòu)類型鎮(zhèn)痛藥之間的聯(lián)系,構(gòu)建鎮(zhèn)痛藥的知識體系,在討論和總結(jié)過程中完成學習,培養(yǎng)了學生獲取新知識的能力和獨立思考的能力.
傳統(tǒng)的藥物化學采用講授式教學模式,學生的參與程度比較低,學習主動性不高.針對這種現(xiàn)狀,我們抽出一定的課時進行研討式教學.在藥物化學研究實驗室和教學團隊基礎(chǔ)上,成立多個科研興趣小組,接觸并參與藥物化學的相關(guān)研究性實驗.課堂上由任課教師從權(quán)威的藥物化學學術(shù)期刊(如Journal of Medicinal Chemistry)中選擇與課堂內(nèi)容相關(guān)具代表性的研究論文,讓學生進行精讀.同時,每組選派學生代表進行匯報,若其他學生有任何疑問當場提出問題并相互討論,最后教師作點評和總結(jié).另外,課堂中適當?shù)靥砑影咐虒W和體驗式教學,提高學生對重點、難點的分析能力和解決問題的能力,加深對教學知識點和抽象知識的理解,增強了學生的創(chuàng)新性學習意識.通過研討課學生能初步領(lǐng)略到藥物化學學科的學術(shù)氛圍,通過主動查閱資料了解相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究進展,為今后的創(chuàng)新性學習奠定堅實的基礎(chǔ).
網(wǎng)絡教學平臺可不受時間和空間的限制,提高師生之間的交流互動水平,解決學生對學習方式多樣性的需求.以任務驅(qū)動學習作引導,將各代表藥物巧妙地設(shè)計隱含在案例中,組織網(wǎng)絡課程教學內(nèi)容,利用網(wǎng)絡教學調(diào)動學生自主學習的積極性.充分利用多媒體技術(shù)和工具,將復雜的、抽象的理論簡單化、可視化,幫助學生更好地理解和掌握相關(guān)知識點.如利用計算機輔助藥物設(shè)計的Autodock軟件,可以將小分子藥物與蛋白質(zhì)靶點之間的相互作用三維結(jié)構(gòu)可視化,直觀地表達藥效構(gòu)象,使藥物化學中的藥物作用機制和構(gòu)效關(guān)系的學習不再枯燥,提高了教學質(zhì)量.網(wǎng)絡環(huán)境下的的多向互動是網(wǎng)絡教學的另一特色,教師與學生選擇性使用QQ聊天工具、E-mail及討論組等,信息交流保持通暢,并及時對學生在學習過程中產(chǎn)生的智慧活化給予鼓勵,培養(yǎng)學生的發(fā)散思維轉(zhuǎn)變成創(chuàng)新思維的能力.
對于藥學專業(yè)來說,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的首要途徑是實驗教學.藥物化學實驗教學不僅是理論知識的進一步驗證和強化,更是培養(yǎng)學生探索精神和創(chuàng)新能力的重要途徑[4,5].
傳統(tǒng)的藥物化學實驗教學過程中,學生往往是在教師給定的實驗條件和方法,簡單、機械地重復實驗結(jié)果,造成學生學習被動,不利于培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的能力.針對這些問題,筆者在實驗課的后期引入開放性實驗,促進學生學習的主動性和創(chuàng)新性,取得了較好的效果.具體做法:第一,在藥物化學教學團隊和實驗教學中心的相關(guān)老師共同努力下,制定了科學、合理的開放實驗室規(guī)章管理制度,為開設(shè)開放性實驗提供保障.第二,以《磺胺醋酰鈉的制備》為主題,指導學生查閱相關(guān)文獻資料,并進行分析和總結(jié),提出科學的假設(shè)和合理的實驗方案.第三,授課教師和小組成員認真討論實驗方案的可行性,并根據(jù)實際實驗條件做出適當?shù)恼{(diào)整和修改.第四,學生在教師的指導下獨立開展實驗,對實驗過程和結(jié)果進行分析總結(jié),并撰寫實驗報告.通過開放式實驗的訓練,使學生初步了解藥物化學研究的基本思路和方法,同時培養(yǎng)了從事科學研究的興趣、創(chuàng)新思維能力.
在國家大力推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的大背景下,涌現(xiàn)了國家級、省級、市級及校級等不同級別和類型的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽,學生參與競賽的欲望和熱情非常高,愿意付出大量的時間來做實驗準備參賽作品.以此為契機,藥物化學教學團隊指導科研興趣小組學生申請國家級和省級的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目,并指導學生進行創(chuàng)新性實驗研究.近三年來,蚌埠醫(yī)學院藥學院獲批了國家級、省級大學生創(chuàng)新訓練項目48項,發(fā)表了本科生參與的研究學術(shù)論文10余篇,并在全國醫(yī)藥院校藥學/中藥學世界大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)暨實驗教學改革大賽中獲特等獎1項.以大學生競賽為導向的實踐教學模式,不但提高了解決實驗問題的動手能力,也極大地增強了學生的創(chuàng)新能力和自信心.
經(jīng)過多年的藥物化學課程考核體系的改革與探索,筆者逐漸完善了以形成性評價為核心的多元化的課程考核體系.形成性評價的核心是教師和學生在教學過程中持續(xù)地進行多方位評價和反饋,有利于學生自主學習和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),可及時、客觀地評價教師教學和學生學習的階段性成果,促進學生學習的主動性和積極性.具體方式為:第一,細化專業(yè)綜合能力考核體系,優(yōu)化專業(yè)綜合能力考核題目,有利于學生提高專業(yè)意識和信心,有助于實現(xiàn)“學有所用”的教學效果.第二,多元化專業(yè)綜合能力考核評價為綜合成績=形成性評價+終結(jié)性評價,合計100分:形成性評價成績(50%)=課堂出勤與紀律(5%)+課堂測試(5%)+期中考試成績(20%)+實驗課考核成績(20%);終結(jié)性評價成績(50%)=期末理論考試成績.第三,規(guī)范化實驗課程專業(yè)綜合能力考核標準,包括學習態(tài)度、原理掌握、實驗操作、結(jié)果分析和拓展思考,每一部分均建立評價指標,形成較為完整的考核標準.第四,對考核結(jié)果及時總結(jié)和反饋,改進教學或?qū)W習方法.
筆者通過綜合考核成績、座談會和問卷調(diào)查,構(gòu)建和完善了教學效果評價反饋體系.自從采用多元化的課程考核體系以來,學生的表現(xiàn)、成績及綜合素質(zhì)均明顯優(yōu)于終結(jié)性評價的年級學生.另外,每學期召開2~3次學生問卷調(diào)查,對理論教學和實驗教學的授課教師的教學方法、教學手段、教學水平以及實驗室條件等方面進行交流和教學測評,并進行整理和反饋,以期指導教學工作的進一步改革,收到了較好的教學效果.
為了培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力,筆者通過對藥物化學課程體系進行改革與探索,激發(fā)學生對藥物化學課程的學習興趣,鍛煉學生的專業(yè)實踐能力,培養(yǎng)自主學習和創(chuàng)新性思維,提高了專業(yè)綜合素質(zhì)和團隊合作精神.然而,教學改革與創(chuàng)新探索是一項復雜的系統(tǒng)化工程,需要教師不斷地積累經(jīng)驗,并大膽創(chuàng)新,把培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力貫穿于整個教學過程中,才能培養(yǎng)出符合社會需求的創(chuàng)新型藥學人才.