王英磊 李文歡 黃可心 杜朝軍 李入林
(南陽理工學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院,河南 南陽 473004)
藥物是預(yù)防、治療和診斷疾病以及調(diào)節(jié)人體功能的特殊化學(xué)品,為人類保持身體健康和提高生活質(zhì)量做出了重要貢獻(xiàn)。21世紀(jì),隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人類對高品質(zhì)生活的追求日益強(qiáng)烈,進(jìn)而對藥物也提出了更高的要求。同時(shí),一些嚴(yán)重危害人類健康的惡性腫瘤、老年癡呆以及傳染性疾病如艾滋病(AIDS)、新型冠狀病毒肺炎(NCP)等,迫切需要研制出治療相應(yīng)疾病的新藥[1],因此,藥物研究與開發(fā)成為國內(nèi)外科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)。隨著創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,我國新藥研究與開發(fā)正從仿制逐漸走向自主創(chuàng)新,高速發(fā)展的藥物化學(xué)行業(yè)需要更多高素質(zhì)創(chuàng)新型和應(yīng)用型專業(yè)人才。
應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是一門介于化學(xué)和化工之間的應(yīng)用型學(xué)科,其培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)系統(tǒng)掌握化學(xué)和化工的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能,具有學(xué)科視野開闊、行業(yè)適應(yīng)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)等特點(diǎn)[2]。南陽理工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)本科專業(yè)于2010年經(jīng)教育部批準(zhǔn)并開始招生,其前身為1992年開設(shè)的精細(xì)化工??茖I(yè)。近年來,南陽市醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,對醫(yī)藥人才的需求呈較大。為提高應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生就業(yè)競爭力,服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)在2016級培養(yǎng)方案修訂中確立了化學(xué)制藥的專業(yè)方向。
藥物化學(xué)是我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)化學(xué)制藥方向的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,該課程主要介紹新藥研究的基本原理和方法、藥物代謝反應(yīng)以及各類典型藥物的發(fā)展歷程、理化性質(zhì)、作用機(jī)制、構(gòu)效關(guān)系、體內(nèi)代謝、臨床應(yīng)用和主要合成路線,在有機(jī)化學(xué)、藥物合成反應(yīng)和制藥工藝學(xué)等課程的學(xué)習(xí)中起到承前啟后的關(guān)鍵作用。近年來,我校生物與化學(xué)工程學(xué)院堅(jiān)持產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的人才培養(yǎng)理念,主動(dòng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要,按照新工科教育和工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求,根據(jù)普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建凸顯專業(yè)辦學(xué)特色的人才培養(yǎng)方案,深入開展教學(xué)研究和教學(xué)改革,有效提升創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量[3]。本文結(jié)合自身教學(xué)體會(huì),對應(yīng)用型本科院校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)藥物化學(xué)課程教學(xué)改革進(jìn)行一些探索與實(shí)踐。
藥物是與人類健康息息相關(guān)的事物,在課程初期學(xué)生都有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣。但是隨著教學(xué)進(jìn)度的推進(jìn),課程內(nèi)容增多、難度加深,尤其是數(shù)量眾多的藥物種類、抽象復(fù)雜的藥物結(jié)構(gòu),讓學(xué)生逐漸感到枯燥無味。因此,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是教學(xué)改革的首要任務(wù)。針對藥物化學(xué)課程的特點(diǎn),主要采取以下措施:第一,講述藥物發(fā)展歷史,體會(huì)藥物研發(fā)艱辛。從我國古代神農(nóng)嘗百草開始,藥物發(fā)展歷經(jīng)千年,幾乎每一個(gè)藥物發(fā)現(xiàn)的背后都有一段引人入勝的故事。教師可以將藥物發(fā)展的歷史故事適當(dāng)穿插到教學(xué)內(nèi)容中,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生探索求知的精神[4]。例如,抗菌藥百浪多息、抗瘧藥青蒿素等藥物發(fā)現(xiàn)的過程,都是漫長曲折的,都擁有動(dòng)人心弦的故事。第二,聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)、生活,感受藥物的重要價(jià)值。在新型冠狀病毒感染的肺炎疫情中,新型高效抗病毒藥物挽救了無數(shù)人的生命,其發(fā)揮的重要作用引人矚目。通過對藥物重要性的認(rèn)識(shí),不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動(dòng)力,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)造福人類和服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感。
我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的前期課程雖有無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)等化學(xué)學(xué)科的課程,但與藥物作用基礎(chǔ)知識(shí)相關(guān)的生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和微生物學(xué)等生命學(xué)科的課程,卻由于學(xué)時(shí)限制,沒有系統(tǒng)開設(shè)。同時(shí),我校藥物化學(xué)課程僅安排48學(xué)時(shí),使用人民衛(wèi)生出版社出版、尤啟冬主編的《藥物化學(xué)》(第8版),教材內(nèi)容豐富,如果每一章節(jié)都詳細(xì)講解,將無法順利完成教學(xué)任務(wù)。因此,在教學(xué)過程中優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,規(guī)劃教學(xué)重點(diǎn),力爭使該課程所講授的內(nèi)容貼近應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求。在各類藥物講解前,首先對其所涉及的生化、生理、藥理和病理等生命科學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)作簡單介紹,再進(jìn)一步闡述藥物的理化性質(zhì)、作用機(jī)制、構(gòu)效關(guān)系和體內(nèi)代謝等內(nèi)容,便于學(xué)生更好地理解和掌握[5]。此外,由于藥物合成反應(yīng)課程單獨(dú)開設(shè),對于經(jīng)典的藥物合成方法只做簡單的介紹,旨在讓學(xué)生掌握基本理論和方法,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的蓬勃發(fā)展,“互聯(lián)網(wǎng)+教育”已經(jīng)成為勢不可擋的時(shí)代潮流。以慕課(MOOC)為代表的網(wǎng)絡(luò)課程,正在深刻影響和改變著當(dāng)代學(xué)生的學(xué)習(xí)模式。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上,學(xué)生通過觀看課程視頻、完成習(xí)題作業(yè)、參與話題討論、參加測驗(yàn)考試等活動(dòng)、最終獲得認(rèn)證證書。目前,關(guān)于藥物化學(xué)的網(wǎng)絡(luò)課程較多,其中由中國藥科大學(xué)尤啟冬教授和福州大學(xué)黃劍東教授主講的藥物化學(xué)MOOC課程是國家精品課程,前者側(cè)重于不同類型藥物的具體介紹,后者側(cè)重于藥物化學(xué)的基本原理與方法,學(xué)生可根據(jù)學(xué)習(xí)需要選擇合適的課程。依托移動(dòng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),學(xué)生的學(xué)習(xí)已經(jīng)不再局限于狹小的教室空間和有限的課堂時(shí)間。但是,對于自我約束和自主學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)仍然存在較多弊端。因此,教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,構(gòu)建線上和線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式,以課堂教學(xué)為主,課外網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)為輔,實(shí)現(xiàn)二者優(yōu)勢互補(bǔ),有效提高課程教學(xué)質(zhì)量[6]。
教師是高等學(xué)校實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)的主體力量。師資隊(duì)伍建設(shè)是高等學(xué)校持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。新建地方本科院校由于受到地理位置和學(xué)校品牌等因素的制約,對高層次人才缺少一定的吸引力[7]。我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)方向從精細(xì)化工轉(zhuǎn)為化學(xué)制藥的時(shí)間較短,目前具有藥學(xué)或制藥相關(guān)專業(yè)背景的博士、教授等高層次人才匱乏,導(dǎo)致學(xué)科發(fā)展較為緩慢。針對上述情況,我院根據(jù)化學(xué)制藥方向的專業(yè)建設(shè)需求招聘教師,有針對性地引進(jìn)具有藥物化學(xué)及制藥工程等專業(yè)背景的新教師;同時(shí),根據(jù)現(xiàn)有實(shí)際教學(xué)情況,積極從企業(yè)柔性聘請具有行業(yè)背景的專業(yè)技術(shù)人才到我院擔(dān)任兼職教師;另外,積極選派教師通過掛職、兼職等形式到知名制藥企業(yè)(如河南全宇制藥股份有限公司、河南豫辰藥業(yè)股份有限公司等)參加實(shí)踐鍛煉,培養(yǎng)教學(xué)、科研能力和專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力較強(qiáng)的“雙師雙能型”教師;通過多種舉措并舉,努力建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、素質(zhì)優(yōu)良的化學(xué)制藥教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
實(shí)踐教學(xué)是提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。我校藥物化學(xué)課程實(shí)驗(yàn)與藥物合成反應(yīng)課程實(shí)驗(yàn)共同構(gòu)成了專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)的一大模塊。然而,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊且缺乏綠色性。同時(shí),實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑種類較多,多數(shù)都是易燃、易爆化學(xué)品,并且在后處理過程中常產(chǎn)生“三廢”。因此,藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)必須在保證學(xué)生安全和健康的前提下,合理引導(dǎo)學(xué)生開發(fā)設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn),不僅注重藥物的綠色合成,而且加強(qiáng)藥物的分離純化、雜質(zhì)鑒定、結(jié)構(gòu)表征和圖譜分析[8]。例如,對于解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林的合成,實(shí)驗(yàn)教材常通過濃硫酸催化水楊酸與乙酸酐的?;磻?yīng)而制得,該方法存在廢酸排放污染環(huán)境等缺陷。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器和藥品,教師可鼓勵(lì)學(xué)生查閱文獻(xiàn),采用離子交換樹脂、雜多酸、分子篩、離子液體、低共熔溶劑等綠色催化體系替代濃硫酸,使用微波、超聲等綠色合成技術(shù)替代傳統(tǒng)加熱,探索阿司匹林的綠色合成方法。將綠色化學(xué)理念引入藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn),不僅有利于提升學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識(shí),而且有利于提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力。
科學(xué)合理的考核評價(jià)體系有利于正確反映教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。藥物化學(xué)的傳統(tǒng)考核方式以閉卷考試為主,并且考試內(nèi)容存在大量記憶性知識(shí),導(dǎo)致很多學(xué)生不注重平時(shí)學(xué)習(xí),只寄希望于考前的死記硬背,甚至為了“不掛科”而考試作弊。這種單一的考核形式,缺乏對學(xué)生綜合素質(zhì)能力的評價(jià),不符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。應(yīng)用型本科院校的課程考核應(yīng)構(gòu)建多元化的考核評價(jià)體系,合理設(shè)置成績比例,兼顧過程性考核與終結(jié)性考核[9]。根據(jù)我校專業(yè)和課程特點(diǎn),本課程的考核主要分為平時(shí)學(xué)習(xí)成績和期末考試成績,同時(shí)將平時(shí)成績比例提高到40%。此外,平時(shí)成績的考核形式要多元化,包括日??记?、課堂表現(xiàn)、課程作業(yè)、課程論文等。其中,課程論文要打破全班同一個(gè)題目的舊模式,提倡自由選題。學(xué)生可自己選擇感興趣的藥物,通過查閱文獻(xiàn)資料,總結(jié)該藥物的發(fā)展歷程、理化性質(zhì)、作用機(jī)制、體內(nèi)代謝、臨床應(yīng)用和合成方法等,撰寫課程論文。多種考核形式相輔相成,有利于促進(jìn)學(xué)生從應(yīng)付考試的突擊學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向探索求知的自主學(xué)習(xí),有利于提高學(xué)生綜合素質(zhì)。
藥物化學(xué)是一門綜合性交叉學(xué)科,其教學(xué)研究與改革是一項(xiàng)長期任務(wù)。通過培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)模式、加強(qiáng)師資隊(duì)伍、改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)、健全考核體系等一系列課程教學(xué)的探索與實(shí)踐,達(dá)到培養(yǎng)兼具化學(xué)和藥學(xué)知識(shí)背景的復(fù)合型和應(yīng)用型人才的目標(biāo)。