科教協(xié)同在藥學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程中的應(yīng)用研究

陳訓(xùn) 孔杜林

摘? 要：科教協(xié)同理念已成為當(dāng)今高校打造教學(xué)研究型大學(xué)的發(fā)展目標(biāo)，是教學(xué)改革發(fā)展的重要方向。而在藥學(xué)專業(yè)課程中，有機(jī)化學(xué)是一門依托教學(xué)和科研相結(jié)合的基礎(chǔ)學(xué)科。在課堂教學(xué)中引入前沿的科研成果，注重科教協(xié)同理念，不僅能夠擴(kuò)寬學(xué)生的知識面，還提高學(xué)習(xí)的積極性以及創(chuàng)新思維能力。本文將結(jié)合近幾年在藥物合成以及藥物活性方面的前沿成果，介紹了如何把科研成果融入到有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中的幾點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例。

關(guān)鍵詞：科教協(xié)同? 有機(jī)化學(xué)? 積極性? 創(chuàng)新思維能力

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）12（c）-0231-03

Abstract： The concept of science and education cooperation has become the development goal of universities to build teaching and research universities， and is an important direction of teaching reform and development. In the course of pharmacy， organic chemistry is a basic subject relying on the combination of teaching and scientific research. In the classroom teaching， the introduction of cutting-edge scientific research results and the concept of science and education cooperation can not only broaden students' knowledge， but also improve their learning enthusiasm and innovative thinking ability. In this paper， the author introduces the application of several examples in the teaching of organic chemistry.

Key Words： Science and education coordination; Organic chemistry; Enthusiasm; Innovative thinking ability

當(dāng)代許多高校都旨在打造科學(xué)研究與人才培養(yǎng)并重的教學(xué)研究型大學(xué)。由此可見，教學(xué)和科研已成為當(dāng)代大學(xué)發(fā)展的主要方向，只有抓住科教協(xié)同的緊密關(guān)系，才有助于推動高校的快速良性發(fā)展。作為高校教師，必須牢牢抓住教學(xué)與科研這兩大重要任務(wù)，開展科教協(xié)同便成為當(dāng)代大學(xué)老師們的共同奮斗目標(biāo)。另外，有機(jī)化學(xué)是一門依靠教學(xué)和科研相結(jié)合的基礎(chǔ)學(xué)科，兩者密不可分、相互融合和相互促進(jìn)。所以針對藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生，如何在有機(jī)化學(xué)課程中做好教學(xué)與科研的協(xié)調(diào)關(guān)系，這將成為教師的重要目標(biāo)和奮斗方向。只有實(shí)現(xiàn)科教協(xié)同，在課堂中適當(dāng)引入前沿的科研成果，才有利于學(xué)生對課本上基礎(chǔ)理論知識的及時消化，同時也擴(kuò)寬多樣性的知識面，讓學(xué)生在課堂上感覺新穎，才能夠激發(fā)他們學(xué)習(xí)的熱情和欲望。另一方面，由于有機(jī)化學(xué)課本知識的更新緩慢和新知識新理論知識的不斷發(fā)現(xiàn)，一直按照課本照本宣科，沒有注射新鮮知識，缺乏引入前沿的科研實(shí)例，特別是藥物合成新方法以及藥物在臨床上新發(fā)現(xiàn)的前沿成果，這樣的教法只能讓學(xué)生的思維停止不動甚至滯后，跟不上教學(xué)科研型大學(xué)發(fā)展的步伐。這就要求教師在授課過程中，注重科教協(xié)同理念，及時把前沿的科研研究成果與課本上相關(guān)聯(lián)的基本知識理論結(jié)合起來講解，破除原有教材內(nèi)容的局限性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的興趣并能樂在其中，而不是倍感乏味和壓力。因此，筆者將結(jié)合近幾年在藥物合成和藥物活性方面的科研成果，就如何引入到有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中，淺談以下幾點(diǎn)具體的實(shí)施實(shí)例。

1? 科教協(xié)同在有機(jī)化學(xué)課程中的應(yīng)用實(shí)例

1.1 糖類化合物的抗癌活性

說起糖類化合物，在同學(xué)們腦海里就想到了甜味，而很少有同學(xué)聯(lián)想到其他藥物活性。那么，學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程（趙正保主編）第十六章節(jié)的糖類時，先講授課本內(nèi)容中的糖的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，并介紹幾類單糖和雙糖的用途，其中最為廣泛應(yīng)用于食物添加劑。接著順?biāo)浦郏鼋瞻l(fā)表在國際頂級期刊《自然》（Nature. 2018. 563. 719）論文中，來自英國癌癥研究中心的一支團(tuán)隊(duì)帶來了一項(xiàng)重磅研究：他們發(fā)現(xiàn)小鼠攝入一種簡單的單糖甘露糖，就可以對腫瘤產(chǎn)生明顯的抑制效果。這一發(fā)現(xiàn)將有望成為一種簡單、安全的抗癌療法，而且能用于多種癌癥類型。這一新研究成果的引入，打破了原本知識的局限性，原來糖不僅僅是甜味的添加劑或食品，還能具有抗腫瘤的活性功效。這對于藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生，將會引起了同學(xué)們的好奇心和探索新知識的欲望（見圖1）。

1.2 耗竭多胺的抗腫瘤新策略

講解有機(jī)化學(xué)第十四章的有機(jī)含氮化合物內(nèi)容時，首先根據(jù)課本內(nèi)容上引出胺的結(jié)構(gòu)、命名和分類，為了進(jìn)一步豐富課本內(nèi)容，適當(dāng)?shù)貟伋隽硕喟罚╬olyamines）的概念。這類胺類化合物是普遍存在真核細(xì)胞內(nèi)，主要包括精胺、亞精胺和腐胺，參與調(diào)節(jié)一系列生理過程，對細(xì)胞的增殖起著關(guān)鍵作用。然后通過舉例最近天津師范大學(xué)李春舉和軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所孟慶斌課題組聯(lián)合發(fā)表在國際知名期刊Nature Communications上的論文，論文利用超分子大環(huán)作為效應(yīng)分子，通過主-客體作用捕獲腫瘤細(xì)胞內(nèi)的多胺，下調(diào)其含量從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的策略。這樣結(jié)合藥物和臨床的新發(fā)現(xiàn)，能夠引起學(xué)生在課堂上的關(guān)注度（見圖2）。

1.3 吲哚雜環(huán)的高效構(gòu)建及生理活性

雜環(huán)骨架是許多藥物分子的核心單元，尤其是吲哚骨架結(jié)構(gòu)（見圖3）。那么講授第十五章的雜環(huán)化合物時，首先圍繞課本上呋喃、噻吩和吡咯來講解五元雜環(huán)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，緊接著對雜環(huán)分類進(jìn)行擴(kuò)展，引出了吲哚化合物。這時候，通過介紹近幾年吲哚的高效構(gòu)建及其在藥物中的應(yīng)用。例如筆者最近在知名期刊上Chin. J. Org. Chem. 2018， 38， 3242和Asian J. Org. Chem. 2019， 8， 2209發(fā)表的吲哚的高效合成，主要利用研究比較前沿的C-H鍵活化策略來構(gòu)建，擴(kuò)寬了知識面。同時針對藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生，也結(jié)合了藥物活性的運(yùn)用。緊接著介紹吲哚化合物的生理活性，如5-HT能夠抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，Zolmitriptan曲坦類藥物能治療頭痛等，提高學(xué)生的興趣，讓他們無意識中了解藥物的相關(guān)生理活性，增強(qiáng)自身的藥學(xué)知識。

1.4 氨基酸對結(jié)直腸腺瘤的影響

氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)和多肽的基本單元，與人體的生理活動息息相關(guān)。介紹氨基酸章節(jié)時，除了講解氨基酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及分類后，筆者也順其自然地引入了與氨基酸相關(guān)的最新前沿科研成果。例如日本研究者最近在Annals of Oncology雜志發(fā)表論文，以中老年人群作為研究對象，檢測亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸的血漿濃度，并探討了它們與結(jié)直腸腺瘤的關(guān)系（見圖4）結(jié)果發(fā)現(xiàn)支鏈氨基酸可能在結(jié)直腸癌發(fā)生過程中產(chǎn)生了有益的影響，至少在早期病變中可能如此。這樣的教法不僅擴(kuò)寬學(xué)生對氨基酸用途的層面，還能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的樂趣。

2? 科教協(xié)同的教學(xué)反饋

在課程的結(jié)束后，筆者會通過問卷星調(diào)研，讓學(xué)生對本次科教協(xié)同理念的教法作出不記名的評價。評價主要包括滿意度（非常滿意、一般滿意和不滿意）以及提出一些個人的意見和建議。通過對藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的評價統(tǒng)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有71%的學(xué)生對這種科教協(xié)同理念表示非常滿意，23%表示滿意和6%表示不滿意。在提出的問題當(dāng)中，個別問題主要圍繞前沿的科研論文都是英文的，因?yàn)閷I(yè)術(shù)語強(qiáng)，很多學(xué)生表示看不懂。這也給筆者對未來科教協(xié)同理念有些思考和改進(jìn)，盡可能結(jié)合國內(nèi)發(fā)表的中文期刊進(jìn)行講解。而讓筆者感到高興的是，部分學(xué)生通過這次科教協(xié)同授課后，能夠主動聯(lián)系筆者，表達(dá)想加入筆者的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研。這充分說明了課堂中及時把前沿的科研成果引進(jìn)，極大地提高了學(xué)生的求知意識和欲望。今后將會綜合考慮學(xué)生的意見，不斷改進(jìn)與創(chuàng)新，進(jìn)一步豐富課堂授課內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新思維能力。

3? 結(jié)語

新時代下，實(shí)施科教協(xié)同理念已成為許多高校教學(xué)改革的重大舉措之一。只要同時抓教學(xué)和科研，把握兩者的關(guān)系，推進(jìn)科教協(xié)同協(xié)同教育模式，才有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和科研水平能力，才能夠進(jìn)一步加快培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力相結(jié)合的拔尖創(chuàng)新人才。然而對于科教協(xié)同理念的實(shí)施，就需要教學(xué)模式的不斷創(chuàng)新，還要需要教師不斷關(guān)注最新的科研前沿動態(tài)，防止思想老化，及時把一些科研成果應(yīng)用到教學(xué)中，擴(kuò)寬自身的知識層面，為努力培養(yǎng)創(chuàng)新人才奠定基礎(chǔ)。

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