適應工程教育的藥物化學課程建設實踐[摘要]闡述了工科院校藥物化學課程在教學內(nèi)容改革、課群建設、教學方法優(yōu)化、多媒體應用模式改革以及實踐教學方面的思考和做法。

[關鍵詞]工程教育藥物化學課程建設

藥物化學課程是面向制藥工程、藥物制劑和藥學等本科專業(yè)開設的一門專業(yè)必修課，在學生的知識結(jié)構中占有重要位置。但是，隨著各專業(yè)培養(yǎng)目標的不同，該課程的授課重點和方法差別較大。

目前，藥物化學及其相應的實驗課程在藥科大學或綜合性大學藥學專業(yè)的建設工作已經(jīng)日臻完善，2004-2006年間，中國藥科大學、沈陽藥科大學、北京大學等三所高校的藥物化學課程已被評為國家級精品課程。但是，對于在全國創(chuàng)辦僅僅10余年的制藥工程專業(yè)來說，如何結(jié)合該專業(yè)工程教育的特點，建好適應化學、工程知識背景學生的藥物化學課程在各高校都還處于探索階段。我校制藥工程專業(yè)藥物化學課程建設團隊經(jīng)過多年探索和實踐，在教學內(nèi)容改革、課群建設、教學方法優(yōu)化、多媒體應用模式改革以及實踐教學方面作出了積極的探索，取得了一些共識。

一、因材施教，改革教學內(nèi)容

針對制藥工程專業(yè)的工科背景對藥物化學課程的教學內(nèi)容進行了合理調(diào)整和規(guī)劃，重點解決了制藥工程專業(yè)課程多、課時少及學生知識斷層與課程之間內(nèi)容交叉重疊等問題。

1．突出化學模式的授課體系

由于制藥工程專業(yè)前期課程以化學類和工程類為主，學生普遍缺乏作為藥物作用基礎知識的病理學、藥物作用部位的解剖生理學及藥物作用機理的生化、分子生物學、細胞生物學和免疫學等知識背景[1]。因此，藥物化學課程在教學時，針對化學制藥全合成、半合成的特點，重點討論藥物的化學結(jié)構類型、構效關系、典型藥物化學合成以及與藥物穩(wěn)定性和藥效有關的化學性質(zhì)，簡化作用機制、代謝途徑等與藥理學重復的內(nèi)容。

2．重視學科前沿理論和技術的介紹

隨著化學和生命科學的不斷交叉融合以及生技術藥物的不斷涌現(xiàn)，藥物化學的發(fā)展日新月異，內(nèi)容也更加豐富。因此，在完成教學大綱要求的基礎上，及時添加既能反映藥物化學前沿領域的新理論、新技術、新發(fā)現(xiàn)。對抗生素、維生素、激素類藥物的合成，嘗試從化學合成和生物合成兩個角度進行全面闡述，以此進一步拓寬學生視野，培養(yǎng)學生適應當代學科交叉的新形勢。

3．開展雙語教學的探索

為了培養(yǎng)學生具備熟練查找和閱讀重要化學英文文獻的能力，嘗試部分章節(jié)采用雙語教學，平衡好學生既要學習藥物化學知識又要提高專業(yè)英語水平的兩個需求點。制定了有效的雙語教學課程設計，準備雙語授課資料，包括專業(yè)詞匯表、英文課件和講稿、英文思考題等；對于非雙語授課的章節(jié)，在課件中為基本藥物化學術語增加了英文解釋，在保證教學內(nèi)容的同時，使學生掌握專業(yè)基本詞匯。

二、循序漸進，重視課程群建設

藥物化學與有機化學、藥物合成反應、藥理學、制藥工藝學等基礎課和專業(yè)課聯(lián)系密切，在該課程建設進程中，我們非常重視對課程群的整體建設，促進了專業(yè)整體協(xié)調(diào)發(fā)展。

1．加強與基礎課有機化學的聯(lián)系

在所有基礎化學課程中，有機化學與藥物化學的關系最為密切。但是，由于工科有機化學的課時有限，關于雜環(huán)化合物的內(nèi)容并不是講授的重點。然而藥物化學課程中大量藥物均系雜環(huán)結(jié)構，其命名、性質(zhì)和涉及的化學反應是學習的重點，也是學生普遍感到最難以理解和掌握的內(nèi)容。因此加強與有機化學授課教師的聯(lián)系，對于典型藥物合成中將用到的反應類型重點講解，加強練習，有助于消除學生在藥物化學學習初看到復雜的藥物結(jié)構式和合成路線產(chǎn)生的畏難情緒，提高學習興趣。

2．實現(xiàn)與專業(yè)課制藥工藝學的共同建設

制藥工程專業(yè)是以培養(yǎng)從事藥品制造工程技術人才為目標的工科專業(yè)，而藥物化學是該專業(yè)核心課程——制藥工藝學的重要基礎。我校制藥工程專業(yè)嘗試將藥物化學與制藥工藝學同步開設，通過加強任課教師之間的溝通，使學生在學習藥物化學的同時，從制藥工藝角度系統(tǒng)學習如何進行藥物的化學合成、工藝路線的優(yōu)化改進、中試放大和三廢處理等內(nèi)容，充分體現(xiàn)藥物化學課程在制藥工程專業(yè)的延伸與應用，幫助學生更好的理解、掌握和運用。

3．豐富與課程相關的選修課資源

我校制藥工程專業(yè)開設了與藥物化學學科密切相關的新藥研究與開發(fā)等專業(yè)特色選修課程，供那些對藥物化學興趣濃厚、希望進一步深入學習或有繼續(xù)深造愿望的學生選修，使學生感受信息技術對藥物化學發(fā)展的廣泛影響。

三、啟發(fā)引導，優(yōu)化教學方法

對于制藥工程專業(yè)，藥物化學課程的教學目的是使學生掌握各種類型的藥物，重點包括藥物的化學結(jié)構、構效關系、典型藥物化學合成以及與藥物穩(wěn)定性和藥效有關的化學性質(zhì)等。上述內(nèi)容中藥物的化學結(jié)構是根本，也是對學習起決定作用的因素。因為藥物的化學結(jié)構決定藥物的理化性質(zhì)、合成方法、穩(wěn)定性和代謝形式。抓住結(jié)構，也就抓住了藥物化學學習的核心。而大部分學生恰恰是由于感到化學結(jié)構式難學難記，不易掌握，失去了對學習的信心和興趣。

借鑒同類院校成功經(jīng)驗[2]，我們在教學中始終堅持以藥物的化學結(jié)構為主線，并在此基礎上進行引導和啟發(fā)，以點帶線，以線帶面，調(diào)動了學生學習興趣。例如，在學習喹諾酮類抗菌藥時，以重點藥物諾氟沙星為切入點，指出其苯并4-吡啶酮-3-羧酸的結(jié)構骨架，具有羧基、哌嗪基、氟原子、酮基等特征基團。首先，對化合物進行化學命名，進而推測、聯(lián)系諾氟沙星的主要性質(zhì)，如具有兩性，有氟離子專屬性反應，易和鈣、鎂、鐵等金屬離子形成螯合物使活性降低。其次，結(jié)合該類藥物研究發(fā)展歷史，對不同位置結(jié)構改造后的構性、構效特點進行對照比較，從研究方法學及研究中的問題出發(fā)，結(jié)合大量的鮮活事例對構效關系總結(jié)歸納；而后，對其合成路線和策略進行剖析；進一步引導學生聯(lián)系實際臨床用藥中諾氟沙星不能與牛奶同服，老人、兒童也不宜多用等注意事項，指出藥物體內(nèi)的化學變化和影響因素以及如何在藥物設計時避免藥物代謝等。這種啟發(fā)、引導式的教學方法改變了學生死記硬背、不求甚解的學習狀況，便于學生學習和掌握共性規(guī)律，達到舉一反三、觸類旁通的效果[3]。

四、揚長避短，創(chuàng)新現(xiàn)代化教學手段的應用形式

由于藥物結(jié)構和構效關系的復雜性，在藥物化學教學中借助計算機多媒體技術可以大大節(jié)省教師板書的時間，不僅能增加課堂信息量，而且可以使抽象的內(nèi)容形象化，加深學生對知識點的理解和掌握。但是，如果教師過分依賴多媒體教學，便會喪失教師本身在教學中的主導者地位，使教學過程有如“看電影”，學生被動等待電腦演示懶于思考，極大地影響了分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)和提高。為此，我們根據(jù)藥物化學學科特點，對該課程的多媒體教學模式進行了初步探索。

1.開展教學動畫開發(fā)和交流競賽

運用chem3d軟件繪制出的彩色三維立體分子結(jié)構模型，結(jié)合特寫、放大等手段展示，能使學生對藥物的結(jié)構有直觀形象的了解，利用flash動畫制作藥物與受體的結(jié)合原理、藥物的化學反應歷程等，可以幫助學生更好理解這些只用語言描述有困難的微觀過程。為此，我們鼓勵和扶持有興趣的學生利用photoshop和fireworks軟件開發(fā)教學動畫，并開展交流和競賽，提高學生對課程學習的興趣和積極性。

2.借助網(wǎng)絡課堂實現(xiàn)教學的拓展和延伸

利用信息技術，建設網(wǎng)絡課程，實現(xiàn)教學大綱、多媒體課件、電子講稿、教學錄像等內(nèi)容的上網(wǎng)，供學生自由下載學習。建立網(wǎng)絡試題庫、教師在線答疑系統(tǒng)和學生測評系統(tǒng)，及時了解學生學習情況。不斷完善拓展性學習資料的建設，將與本學科相關的知識及研究前沿整理上網(wǎng)，使學生利用課余時間了解課本以外的專業(yè)知識，豐富學習內(nèi)容，開闊學生視野。

五、理論與實踐并重，強化實踐能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)

1.深化實驗課教學改革

藥物化學課程的建設與發(fā)展需要不斷提升與之相適應的實踐教學水平。根據(jù)培養(yǎng)方案設置，學生在完成藥物化學課程的學習后，需先后進行共為期三周的藥物合成實驗。實驗項目涉及了藥物化學課程中多個典型藥物的合成，如阿司匹林、貝諾酯、撲炎痛、氯霉素、磺胺醋酰鈉等。實驗要求學生能夠獨立完成實驗儀器的選擇、實驗方法的確立和整個實驗操作過程，包括搭建實驗裝置、調(diào)試實驗儀器、測定實驗數(shù)據(jù)、撰寫實驗報告等，實驗教師只在適當?shù)臅r候予以啟發(fā)指導。實驗給予了學生充分的獨立思考空間，讓學生有機會親自去體驗、感受、摸索、發(fā)現(xiàn)，有利于實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和提高。

2.開展課外學術科技活動

結(jié)合本教學團隊所承擔的科研課題，采取開放實驗室管理的方式，鼓勵學生進入實驗室進行科研活動，通過親身體驗藥物化學研究的過程，加深對新藥研究的理解，提高學習藥物化學的興趣。目前，制藥工程專業(yè)已有50%以上的學生依托大學生科研訓練計劃等項目，在專業(yè)教師的指導下開展藥物研究工作，不僅加深了對藥物化學課堂教學內(nèi)容的理解，而且學會了從事科學研究的基本方法，真正做到了學以致用。

3.重視校外生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)

加強與上海醫(yī)藥行業(yè)協(xié)會和上海醫(yī)藥（集團）有限公司的聯(lián)系，在理論知識學習的同時，為學生提供了解生產(chǎn)實際的機會。專業(yè)目前已與上海信誼制藥總廠、上海雷允上制藥有限公司，上海新亞制藥廠等企業(yè)建立了穩(wěn)定的校外生產(chǎn)實習基地，藥物化學課程授課教師親自帶隊，組織學生深入企業(yè)參觀，并聽取生產(chǎn)一線工程技術人才的講座，實現(xiàn)了理論和實踐的有機結(jié)合，進一步提高了課程教學效果。

六、結(jié)語

作為醫(yī)藥行業(yè)的“龍頭”學科[4]，藥物化學課程地位舉足輕重。而適應工程教育需要的藥物化學課程的建設，對于應用型制藥工程專業(yè)人才的培養(yǎng)更是起著關鍵的作用。經(jīng)過多年不懈努力，我校藥物化學課程已被評為校級精品課程和上海市重點建設課程，課程建設成果和思路得到了教育部制藥工程專業(yè)建設指導委員會專家的肯定。目前，課程團隊正在大力推進適用制藥工程本科專業(yè)的藥物化學理論和實驗教材建設，希望能夠?qū)ν愒盒Ｔ撜n程建設產(chǎn)生一定示范作用。

參考文獻：

[1]周顯宏,李糾,劉煜平,等.應用化學專業(yè)《藥物化學》課程的教學改革與實踐[j].東莞理工學院學報.2007,14(2):59-62.

[2]許軍,熊儉,黃洪林.以化學結(jié)構為主的藥物化學課程的課堂教學[j].中國教育導刊.2007,9:63-64.

[3]林友文,陳莉敏,陳艷.藥物化學知識結(jié)構的組織[j].藥學教育.2007,23(6