應用型本科院校應用化學專業(yè)藥物化學教學探索與實踐

王英磊 李文歡 黃可心 杜朝軍 李入林

(南陽理工學院 生物與化學工程學院,河南 南陽 473004)

藥物是預防、治療和診斷疾病以及調節(jié)人體功能的特殊化學品，為人類保持身體健康和提高生活質量做出了重要貢獻。21世紀，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，人類對高品質生活的追求日益強烈，進而對藥物也提出了更高的要求。同時，一些嚴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疾病的新藥[1]，因此，藥物研究與開發(fā)成為國內(nèi)外科學研究和經(jīng)濟發(fā)展的一個熱點。隨著創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的實施，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)展的藥物化學行業(yè)需要更多高素質創(chuàng)新型和應用型專業(yè)人才。

應用化學專業(yè)是一門介于化學和化工之間的應用型學科，其培養(yǎng)的學生應系統(tǒng)掌握化學和化工的基礎知識、基本理論和基本技能，具有學科視野開闊、行業(yè)適應面寬、實踐能力強等特點[2]。南陽理工學院應用化學本科專業(yè)于2010年經(jīng)教育部批準并開始招生，其前身為1992年開設的精細化工?？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。為提高應用化學專業(yè)學生就業(yè)競爭力，服務地方經(jīng)濟和社會發(fā)展，我校應用化學專業(yè)在2016級培養(yǎng)方案修訂中確立了化學制藥的專業(yè)方向。

藥物化學是我校應用化學專業(yè)化學制藥方向的重要專業(yè)基礎課程，該課程主要介紹新藥研究的基本原理和方法、藥物代謝反應以及各類典型藥物的發(fā)展歷程、理化性質、作用機制、構效關系、體內(nèi)代謝、臨床應用和主要合成路線，在有機化學、藥物合成反應和制藥工藝學等課程的學習中起到承前啟后的關鍵作用。近年來，我校生物與化學工程學院堅持產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的人才培養(yǎng)理念，主動適應地方經(jīng)濟和社會發(fā)展需要，按照新工科教育和工程教育專業(yè)認證的要求，根據(jù)普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準，構建凸顯專業(yè)辦學特色的人才培養(yǎng)方案，深入開展教學研究和教學改革，有效提升創(chuàng)新型和應用型人才培養(yǎng)質量[3]。本文結合自身教學體會，對應用型本科院校應用化學專業(yè)藥物化學課程教學改革進行一些探索與實踐。

1 培養(yǎng)學習興趣，增強學習動力

藥物是與人類健康息息相關的事物，在課程初期學生都有較強的學習興趣。但是隨著教學進度的推進，課程內(nèi)容增多、難度加深，尤其是數(shù)量眾多的藥物種類、抽象復雜的藥物結構，讓學生逐漸感到枯燥無味。因此，培養(yǎng)學生的學習興趣是教學改革的首要任務。針對藥物化學課程的特點，主要采取以下措施：第一，講述藥物發(fā)展歷史，體會藥物研發(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)展的歷史故事適當穿插到教學內(nèi)容中，調動學生的學習興趣，培養(yǎng)學生探索求知的精神[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，都擁有動人心弦的故事。第二，聯(lián)系實際生產(chǎn)、生活，感受藥物的重要價值。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識，不僅激發(fā)了學生的學習興趣，而且增強了學習動力，同時培養(yǎng)了學生運用所學知識造福人類和服務社會的責任感。

2 優(yōu)化教學內(nèi)容，注重因材施教

我校應用化學專業(yè)的前期課程雖有無機化學、分析化學、有機化學和物理化學等化學學科的課程，但與藥物作用基礎知識相關的生物化學、分子生物學、細胞生物學和微生物學等生命學科的課程，卻由于學時限制，沒有系統(tǒng)開設。同時，我校藥物化學課程僅安排48學時，使用人民衛(wèi)生出版社出版、尤啟冬主編的《藥物化學》(第8版)，教材內(nèi)容豐富，如果每一章節(jié)都詳細講解，將無法順利完成教學任務。因此，在教學過程中優(yōu)化教學內(nèi)容，規(guī)劃教學重點，力爭使該課程所講授的內(nèi)容貼近應用型人才培養(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的相關基礎知識作簡單介紹，再進一步闡述藥物的理化性質、作用機制、構效關系和體內(nèi)代謝等內(nèi)容，便于學生更好地理解和掌握[5]。此外，由于藥物合成反應課程單獨開設，對于經(jīng)典的藥物合成方法只做簡單的介紹，旨在讓學生掌握基本理論和方法，為后續(xù)課程的學習打下基礎。

3 改革教學模式，落實學生中心

隨著網(wǎng)絡時代的蓬勃發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”已經(jīng)成為勢不可擋的時代潮流。以慕課(MOOC)為代表的網(wǎng)絡課程，正在深刻影響和改變著當代學生的學習模式。在網(wǎng)絡教學平臺上，學生通過觀看課程視頻、完成習題作業(yè)、參與話題討論、參加測驗考試等活動、最終獲得認證證書。目前，關于藥物化學的網(wǎng)絡課程較多，其中由中國藥科大學尤啟冬教授和福州大學黃劍東教授主講的藥物化學MOOC課程是國家精品課程，前者側重于不同類型藥物的具體介紹，后者側重于藥物化學的基本原理與方法，學生可根據(jù)學習需要選擇合適的課程。依托移動設備和網(wǎng)絡技術，學生的學習已經(jīng)不再局限于狹小的教室空間和有限的課堂時間。但是，對于自我約束和自主學習能力較差的學生，網(wǎng)絡教學仍然存在較多弊端。因此，教師應積極轉變教學理念，構建線上和線下相結合的混合式教學模式，以課堂教學為主，課外網(wǎng)絡學習為輔，實現(xiàn)二者優(yōu)勢互補，有效提高課程教學質量[6]。

4 加強師資隊伍，引導企業(yè)實踐

教師是高等學校實現(xiàn)人才培養(yǎng)、科學研究和社會服務的主體力量。師資隊伍建設是高等學校持續(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]。我校應用化學專業(yè)方向從精細化工轉為化學制藥的時間較短，目前具有藥學或制藥相關專業(yè)背景的博士、教授等高層次人才匱乏，導致學科發(fā)展較為緩慢。針對上述情況，我院根據(jù)化學制藥方向的專業(yè)建設需求招聘教師，有針對性地引進具有藥物化學及制藥工程等專業(yè)背景的新教師；同時，根據(jù)現(xiàn)有實際教學情況，積極從企業(yè)柔性聘請具有行業(yè)背景的專業(yè)技術人才到我院擔任兼職教師；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)參加實踐鍛煉，培養(yǎng)教學、科研能力和專業(yè)技術應用能力較強的“雙師雙能型”教師；通過多種舉措并舉，努力建設一支結構合理、人員穩(wěn)定、素質優(yōu)良的化學制藥教學團隊。

5 改進實踐教學，提高創(chuàng)新能力

實踐教學是提高應用型人才培養(yǎng)質量的重要環(huán)節(jié)。我校藥物化學課程實驗與藥物合成反應課程實驗共同構成了專業(yè)綜合實驗的一大模塊。然而，傳統(tǒng)的實驗課程多以驗證性實驗為主，實驗內(nèi)容陳舊且缺乏綠色性。同時，實驗所用化學試劑種類較多，多數(shù)都是易燃、易爆化學品，并且在后處理過程中常產(chǎn)生“三廢”。因此，藥物化學實驗必須在保證學生安全和健康的前提下，合理引導學生開發(fā)設計性和綜合性實驗，不僅注重藥物的綠色合成，而且加強藥物的分離純化、雜質鑒定、結構表征和圖譜分析[8]。例如，對于解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林的合成，實驗教材常通過濃硫酸催化水楊酸與乙酸酐的?；磻频茫摲椒ù嬖趶U酸排放污染環(huán)境等缺陷。根據(jù)實驗室現(xiàn)有儀器和藥品，教師可鼓勵學生查閱文獻，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。將綠色化學理念引入藥物化學實驗，不僅有利于提升學生環(huán)境保護意識，而且有利于提高學生科研創(chuàng)新能力。

6 健全考核體系，提升綜合素質

科學合理的考核評價體系有利于正確反映教師教學和學生學習的效果。藥物化學的傳統(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，導致很多學生不注重平時學習，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，缺乏對學生綜合素質能力的評價，不符合應用型人才培養(yǎng)的要求。應用型本科院校的課程考核應構建多元化的考核評價體系，合理設置成績比例，兼顧過程性考核與終結性考核[9]。根據(jù)我校專業(yè)和課程特點，本課程的考核主要分為平時學習成績和期末考試成績，同時將平時成績比例提高到40%。此外，平時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題目的舊模式，提倡自由選題。學生可自己選擇感興趣的藥物，通過查閱文獻資料，總結該藥物的發(fā)展歷程、理化性質、作用機制、體內(nèi)代謝、臨床應用和合成方法等，撰寫課程論文。多種考核形式相輔相成，有利于促進學生從應付考試的突擊學習轉向探索求知的自主學習，有利于提高學生綜合素質。

7 結束語

藥物化學是一門綜合性交叉學科，其教學研究與改革是一項長期任務。通過培養(yǎng)學習興趣、優(yōu)化教學內(nèi)容、改革教學模式、加強師資隊伍、改進實踐教學、健全考核體系等一系列課程教學的探索與實踐，達到培養(yǎng)兼具化學和藥學知識背景的復合型和應用型人才的目標。