淺談藥物化學(xué)教學(xué)改革與創(chuàng)新*

袁懿，歐陽(yáng)勤，劉天渝（第三軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院，重慶400038）

淺談藥物化學(xué)教學(xué)改革與創(chuàng)新*

袁懿，歐陽(yáng)勤，劉天渝△
（第三軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院，重慶400038）

【提要】藥物化學(xué)作為藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，在學(xué)科建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。目前我國(guó)正處于從藥物生產(chǎn)大國(guó)向創(chuàng)新藥物研發(fā)強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期，在這一轉(zhuǎn)型過(guò)程中需要大量的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。該文針對(duì)藥物化學(xué)課程特點(diǎn)，提出了通過(guò)優(yōu)化授課內(nèi)容、改變教學(xué)形式和調(diào)整考核方案等措施，強(qiáng)化學(xué)生藥學(xué)專業(yè)綜合技能的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而培養(yǎng)適應(yīng)新形勢(shì)的藥物化學(xué)創(chuàng)新人才。

藥物化學(xué)；教學(xué)方法；教育；學(xué)生

創(chuàng)新是民族進(jìn)步的不竭動(dòng)力，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是人才培養(yǎng)體系中的重要組成部分，也是人才培養(yǎng)體系中難度最大的部分。國(guó)家教育規(guī)劃綱要明確指出，人才培養(yǎng)要遵循教育規(guī)律和人才成長(zhǎng)規(guī)律，適應(yīng)國(guó)家和社會(huì)的發(fā)展需要，探索多種培養(yǎng)模式，深化教育教學(xué)改革，形成各類人才輩出、創(chuàng)新型人才不斷涌現(xiàn)的局面［1］?！秶?guó)家教育事業(yè)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃》把加強(qiáng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作為重要內(nèi)容，增強(qiáng)教育對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的服務(wù)貢獻(xiàn)能力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)從主要依靠勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)向勞動(dòng)力價(jià)值創(chuàng)造優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變。這充分體現(xiàn)了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要性和必要性。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高等教育的根本任務(wù)，也是高等教育的本質(zhì)體現(xiàn)。

藥物化學(xué)是藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，也是藥學(xué)領(lǐng)域中的帶頭學(xué)科。藥物化學(xué)是以化學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合生命科學(xué)的藥學(xué)綜合性交叉學(xué)科，其涉及范圍廣泛，包括藥物合成、新藥開(kāi)發(fā)、計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)、藥物作用機(jī)制和構(gòu)效關(guān)系等，是一門綜合性學(xué)科［2］。同時(shí)，藥物化學(xué)具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，并且覆蓋面廣、內(nèi)容繁多、更新快，各知識(shí)點(diǎn)自成體系，藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式復(fù)雜不易識(shí)記。面對(duì)如此繁雜的內(nèi)容，在過(guò)去傳統(tǒng)教育模式下，教師往往在有限的課堂教學(xué)中采用灌輸式教學(xué)，將所有基礎(chǔ)知識(shí)托盤而出；而學(xué)生對(duì)于各種藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式、化學(xué)性質(zhì)及合成步驟常常感到學(xué)習(xí)困難，挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。長(zhǎng)久的挫敗感使學(xué)生失去學(xué)習(xí)藥物化學(xué)的興趣。這不僅影響該門課程的學(xué)習(xí)，對(duì)藥劑學(xué)、藥物分析學(xué)等相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)都會(huì)造成嚴(yán)重的影響，同時(shí)，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的藥學(xué)綜合素質(zhì)。因此，對(duì)藥物化學(xué)的教學(xué)改革顯得尤為突出。作者通過(guò)幾個(gè)學(xué)期的摸索與實(shí)踐，現(xiàn)總結(jié)藥物化學(xué)教學(xué)工作中的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

1　優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)教學(xué)趣味性

藥物化學(xué)涉及的內(nèi)容是以化學(xué)為基礎(chǔ)，融合了生命科學(xué)的藥學(xué)知識(shí)。目前藥物化學(xué)教材普遍注重理論，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)把理論性強(qiáng)的內(nèi)容盡量化繁為簡(jiǎn)、由淺入深。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，會(huì)挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，導(dǎo)致學(xué)生失去對(duì)藥物化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。為改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法中存在的問(wèn)題，作者從藥物數(shù)據(jù)庫(kù)中挖掘藥物的發(fā)現(xiàn)史、藥物最新研究前沿、藥物的社會(huì)價(jià)值及藥物的臨床應(yīng)用等信息，增強(qiáng)教學(xué)的趣味性，激發(fā)學(xué)生對(duì)藥物化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣［3］。例如在抗瘧藥物的學(xué)習(xí)中，介紹屠呦呦等科學(xué)家在青蒿素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中所做的貢獻(xiàn)。同時(shí)也可以通過(guò)科學(xué)家對(duì)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，教育學(xué)生對(duì)待科學(xué)研究應(yīng)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和敏銳的觀察力。在講解降血壓藥物時(shí)，介紹了苯磺酸氨氯地平（絡(luò)活喜）的臨床試驗(yàn)結(jié)果，以及國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局最新證明，絡(luò)活喜適用于高血壓的治療，對(duì)成人高血壓患者，降低血壓可降低心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)，主要是卒中、心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)臨床應(yīng)用，使學(xué)生能夠掌握藥物在臨床上的使用進(jìn)展，為培養(yǎng)學(xué)生成為合格的藥師奠定基礎(chǔ)。在抗生素藥物的學(xué)習(xí)中，列舉了近幾年市面暢銷藥物的排行，以及不同藥物的作用機(jī)制，讓學(xué)生了解藥物的最新動(dòng)態(tài)。在教學(xué)過(guò)程中，作者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)與藥物相關(guān)的科普知識(shí)感興趣，通過(guò)生動(dòng)的藥物發(fā)現(xiàn)史、臨床應(yīng)用、最新的科學(xué)研究，以豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

藥物的性質(zhì)由藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)所決定，同一類藥物中不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了藥物所針對(duì)的靶向不同，給藥方式也有差異。這部分知識(shí)對(duì)于化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱的學(xué)生常常采用被動(dòng)接受，疲于記憶，效果較差。例如在講解β-內(nèi)酰胺類抗生素時(shí)，根據(jù)β-內(nèi)酰胺環(huán)合并其他雜換不同，將β-內(nèi)酰胺類抗生素分為青霉素類、頭孢菌素類及非經(jīng)典的β-內(nèi)酰胺類抗生素。各種類型的抗生素結(jié)構(gòu)類似，但用于臨床的藥物卻很多。傳統(tǒng)教學(xué)采用PPT和板書(shū)講解，學(xué)生很難記憶理解。作者制作了Flash動(dòng)畫(huà)，對(duì)每一類骨架結(jié)構(gòu)相同，改造不同的修飾基團(tuán)得到不同特點(diǎn)的抗生素，并通過(guò)化學(xué)反應(yīng)式清晰地在課堂上呈現(xiàn)出來(lái)，這種方式既生動(dòng)形象又調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，便于學(xué)生理解記憶。

新藥設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)是藥物化學(xué)學(xué)科的重點(diǎn)內(nèi)容之一，也是難點(diǎn)內(nèi)容。為使學(xué)生能夠更好地掌握藥物的設(shè)計(jì)思路和合成路線，作者著重引導(dǎo)學(xué)生思考藥物的設(shè)計(jì)思路及合成路線中存在的問(wèn)題和解決手段。帶領(lǐng)學(xué)生從本質(zhì)分析藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與受體之間的作用關(guān)系，再引入計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)（computer-aided drug design，CADD），利用計(jì)算機(jī)快速計(jì)算功能、全方位的邏輯判斷功能和一目了然的圖形顯示功能，借助AutoDock、Sybyl、Discovery Studio等軟件，從小分子數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選與靶酶或受體結(jié)合的新配體［4-6］。最后在引入先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化。在教學(xué)實(shí)踐中，作者對(duì)抗生素類藥物開(kāi)展了一次藥物設(shè)計(jì)課程，將學(xué)生分成四組，借助Drugbank、Chembl、Scifinder等數(shù)據(jù)庫(kù)分別根據(jù)抗生素殺菌作用的不同機(jī)制查找相應(yīng)的作用靶點(diǎn)、藥物合成方法、臨床應(yīng)用及目前研究前沿進(jìn)行查找，再通過(guò)藥物化學(xué)教研室所搭建的CADD，對(duì)查找的相關(guān)藥物與靶點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接，直觀地展示藥物與靶點(diǎn)的作用情況。通過(guò)這次課程的開(kāi)展，學(xué)生化被動(dòng)為主動(dòng)，積極地思考藥物的設(shè)計(jì)思路、合成路線和藥物與靶點(diǎn)的作用機(jī)制。同時(shí)，學(xué)生也從中體驗(yàn)了科學(xué)家是如何對(duì)新藥進(jìn)行設(shè)計(jì)與研發(fā)的過(guò)程。探究科學(xué)家成功的原因，有益于激活學(xué)生的創(chuàng)新思維，樹(shù)立學(xué)生創(chuàng)新的信心；鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考開(kāi)發(fā)新藥可能的途徑，開(kāi)闊思路，活躍思想［7］。

日新月異的科學(xué)技術(shù)使得臨床藥物更新?lián)Q代很快，因此，作者會(huì)從大數(shù)據(jù)中查找最新藥物信息，在授課時(shí)及時(shí)補(bǔ)充每章節(jié)相應(yīng)的內(nèi)容。市面上部分藥物在臨床應(yīng)用中也會(huì)發(fā)現(xiàn)許多問(wèn)題。例如，由于藥物的各種不良反應(yīng)使藥物退出市場(chǎng)或者被結(jié)構(gòu)修飾改造的新藥物所代替。這些都不能在高校藥物化學(xué)教材中得到及時(shí)的更新。在授課過(guò)程中及時(shí)地讓學(xué)生了解到這些新內(nèi)容有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合藥學(xué)素質(zhì)，為成為一名合格的執(zhí)業(yè)藥師奠定基礎(chǔ)。

2　改變教學(xué)形式，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

由于我國(guó)在基礎(chǔ)教育階段存在種種問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)科概念、學(xué)習(xí)方法、獨(dú)立思考能力、學(xué)術(shù)觀念等方面存在較多缺陷，因此，作者在學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中，把批判性思維和質(zhì)疑精神作為學(xué)生教育學(xué)術(shù)型轉(zhuǎn)換的重點(diǎn)內(nèi)容［8］。為了讓學(xué)生能夠深入的理解藥物合成，作者以“the art and science of total synthesis”為主題，開(kāi)展了專題研討課。首先，作者把學(xué)生分成2個(gè)小組，第一次任務(wù)是2個(gè)小組分別對(duì)RobertBurnsWoodward和Elias James Corey 2位全合成的專家課題組上所研發(fā)合成的藥物進(jìn)行查找和總結(jié)藥物的作用靶點(diǎn)信息和構(gòu)效關(guān)系，制作PPT課件，在課堂上分享給大家，最后作者再進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)問(wèn)題。再布置下一個(gè)任務(wù)，把學(xué)生分成4個(gè)小組，借助Scifinder、Drugbank和Pubmed等數(shù)據(jù)庫(kù)查找前列腺素的不同合成路線，嘗試闡述合成策略，在課堂上小組之間相互交流討論，分析不同合成路線的優(yōu)缺點(diǎn)，并嘗試在教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)一條兼并經(jīng)濟(jì)效益與綠色化學(xué)的最優(yōu)合成策略。通過(guò)這種主動(dòng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，學(xué)生根據(jù)自己的體會(huì)來(lái)理解藥物的研究過(guò)程，不同的學(xué)生有不同的體會(huì)，大家相互分享自己的體會(huì)，從而更深入地學(xué)習(xí)藥物化學(xué)的相關(guān)知識(shí)。討論式教學(xué)是一種具有創(chuàng)新性的教學(xué)形式，在教師的指導(dǎo)下，組織和鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和查找相關(guān)知識(shí)，論述和闡明對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的理解，既培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)和獨(dú)立思考的能力，還通過(guò)愉快的討論方式讓學(xué)生掌握了藥物化學(xué)重點(diǎn)知識(shí)［9］。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)科性質(zhì)和課程體系、結(jié)構(gòu)的介紹和選課指導(dǎo)服務(wù)也非常重要。

3　調(diào)整考核方案，強(qiáng)化獲取藥物化學(xué)信息的能力

當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展加快了新藥研發(fā)的進(jìn)度，同時(shí)在研究已上市藥物的新應(yīng)用上也取得了重大突破，這使得藥物信息服務(wù)為臨床用藥及解決綜合用藥問(wèn)題提供了很大的幫助。一名合格的執(zhí)業(yè)藥師必須對(duì)藥物的有效性、安全性及經(jīng)濟(jì)性有所認(rèn)識(shí)，同時(shí)還要借助藥物大數(shù)據(jù)收集化學(xué)結(jié)構(gòu)類似的藥物療效和不良反應(yīng)進(jìn)行研究和比較，提高執(zhí)業(yè)藥師在臨床用藥中對(duì)藥物使用的服務(wù)水平和質(zhì)量［10］。為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合藥學(xué)素質(zhì)，在傳統(tǒng)的筆試考核外，新增了學(xué)期論文作為考核內(nèi)容。學(xué)期論文的目的是培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)地利用所學(xué)藥學(xué)知識(shí)和方法，借助現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)、藥學(xué)信息網(wǎng)站等網(wǎng)絡(luò)途徑，收集相關(guān)文獻(xiàn)，分析解決實(shí)踐中的某一具體問(wèn)題。在授課時(shí)，作者穿插講授科學(xué)研究過(guò)程中如何借助醫(yī)藥化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，怎樣合理開(kāi)發(fā)新藥、進(jìn)行藥物評(píng)價(jià)等。課后布置論文，要求學(xué)生自行借助醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫(kù)和其他電子資源進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料撰寫(xiě)相關(guān)藥物的綜述論文。通過(guò)撰寫(xiě)學(xué)期論文可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，同時(shí)使學(xué)生受到比較全面的從事科學(xué)研究、分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力的訓(xùn)練，也是作為全面提高本科生素質(zhì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

綜上所述，藥物化學(xué)作為藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，在學(xué)生能否運(yùn)用掌握藥學(xué)綜合知識(shí)的能力方面起著重要的作用。針對(duì)目前教師在藥物化學(xué)課程教學(xué)中所吸取的經(jīng)驗(yàn)及存在的問(wèn)題，應(yīng)把激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力作為教學(xué)改革的重要標(biāo)準(zhǔn)，營(yíng)造良好的氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生自主思維、自由探索、大膽創(chuàng)新，努力尋找藥物化學(xué)教學(xué)改革的創(chuàng)新點(diǎn)和突破口。為了達(dá)到這一目標(biāo)，還需要廣大教學(xué)工作者不斷努力地探索和創(chuàng)新。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.10.053

C

1009-5519（2016）10-1569-03

2014年第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（sydxk201402）。

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（2016-01-18）