作者简介:田春(1965-),女,内蒙古武川县人,副教授,主要从事制药工程专业的教学和科研工作。
摘要:药物化学是化学和生物学科相互交叉、相互渗透而形成的一门综合性学科,其主要任务是研究药物在体内与体外发生的一切与化学有关的过程。文章就药物化学的课程建设与教学内容、实验教学、教学方法和教学评价等方面进行改革,为更好地满足创新性、应用型人才的培养,进行了有益的探索与实践。
关键词:药物化学课程建设课程改革探索与实践
课程建设是学校教学工作的一项基本建设,是学校教学基本建设的核心,是学科、专业建设的基础。涉及教学思想、教学目标、教学过程、教学内容与方法、教学队伍建设、教学基本条件与教学管理等方面。课程改革是一个系统工程,有一个外部环境和内部环境的问题,就教育内部而言,更新教育工作者和全体教师的教育理念是关键。尽快确立与新课程改革相适应的教学理念,这是实施课程改革的首要条件。因此,必须通过课程建设和课程改革推动学校的学科、专业建设,切实提高教学质量。
药物化学课程为我校制药工程专业学生必修的专业基础课,肩负着新药研究与开发的重任,以往我国新药研究与开发,主要以仿制为主,因此本课程主要以化学为基础。鉴于我国在知识产权上的国际化,我国的新药研究与开发面临极大的挑战,因此本课程教学组根据学科发展和国际药学人才培养的趋势,重点开展与新药发现和研究的过程相关的教学内容和教学实践的改革研究,其主要目标为培养学生的创新能力。同时由于《药物化学》课程也是学习药物分析、药理学和药剂学等课程的化学基础,因此学生对药物化学知识掌握的程度对其他课程的学习和理解起到很大的影响。为此我们于2012年就药物化学精品课程的建设与改革进行立项,并进行深入地研究工作,在教学实践中不断探索、总结经验,收到了良好的效果。
1 药物化学课程建设与改革的指导思想
(1)坚持把药物化学课程建设作为提高学校教学质量和办学水平的一项基础工程建设。这就需要更新观念、统一认识、加大投入、长期坚持。
(2)坚持药物化学课程改革的方向。通过药物化学课程建设,逐步解决原有教学工作中存在的教学内容陈旧、教学方法单一、教学内容与培养目标不相适应的问题,达到提高课程教学质量的目的。
(3)药物化学课程建设应贯彻为社会经济发展服务的指导思想,体现本专业、本课程教学的科学性、思想性和先进性特点,符合学生的学习基础、学习心理和教学规律,以教师为主导,学生为主体,全面推进素质教育,努力培养具有创新精神和实践能力的合格人才。
(4)正确处理好药物化学课程建设与专业建设的关系,正确处理课程建设中的重点与一般、质量与数量的关系,做到课程定位准确,目标明确,内容合适。只有课程建设基础打好了,才能真正实现学校教育管理上水平、上层次。
2 药物化学课程建设与改革的主要内容
2.1改革药物化学课程的教学内容,全面提高学生的创新能力
药物化学的教学对象为制药工程专业本科生,该课程是该专业的专业课。基于该专业学生的化学类课程基础比较深厚特点,结合本专业的培养目标,在教学活动中,注重化学知识和生物学知识的结合,特别是详细阐述生物学知识在创新药物研究中的重要性,重点讲述药物化学的基本理论和基本知识,注重创新性药物的设计、开发能力的培养。为此,在教学内容安排上侧重于讲授主要药物的结构、作用机理、合成路线与方法、药物构效关系和结构改造、寻找新药的基本理论与途径等,同时要对新药研究和开发的国内外最新理论和进展有所了解。在实验课教学中注重基本技能的训练,通过从基本的化工原料出发,经过一系列反应合成药物,并对药物按照药典规范进行分析和检测。并且为该专业学生在综合实训中开设创新性的综合药物化学试验,从而培养学生的创新药物设计和开发能力,为将来从事新药物研究与开发和药物的工艺研究工作打下坚实的基础。
在教学活动中,将化学知识和生物学知识紧密结合在一起,重点介绍药物作用的化学基础、设计新药的基本原理和方法、各类药物的发现和发展以及现有临床应用的药物、新药研究的动向、最新理论和技术,着重讲解药物的衍化过程、特别是研究者在新药研究中的思路和理论为考虑的出发点和归属,通过反复多次的教育,使学生创新药物研究的思想不断地得到充实,其创新能力得到不断的提高。在教学过程中,将新药研究的理论和国内外创新药物的研究实例结合在一起加以讲解,一方面通过讲解加深学生对原理的理解,另一方面启发学生开拓思路,加以总结和概括。同时组织学生进行研究式课堂讨论,培养和增强学生综合素质和能力。
2.2改革药物化学课程的实验内容和考试内容,努力培养学生的创新意识
实验课分为制药工程专业实验和综合实训两部分。其中药物化学实验课通过对典型药物的合成实验掌握药物化学研究的基本操作技能,同时准备开设多个开放性实验,以提高学生的分析问题、解决问题的能力,为从事药物化学的研究工作奠定基础。通过开放性实验,学生根据所学的药物结构与活性的知识,从查阅文献开始,自行设计药物、制备工艺路线、质量检验方法和药理活性评价方法,效果与反映很好,将会产生具有良好的示范作用。
以往的药物化学考试多以药物的化学命名、药物化学结构、药物的理化性质、药物合成路线及问答题和选择题为主,虽然多为主观题,但基本上属于死记硬背性,试题缺少对学生的分析问题和解决问题能力的考核,特别是缺少对学生创新能力的考核。我们保留少数对学生的基本药物结构掌握的试题,重点放在让学生通过已经掌握的药物结构与活性的关系,判断给出药物结构应有的药效,使学生对于药物化学的重点内容构效关系有了深刻理解,提高了学生的分析问题和解决问题能力。为考核学生创新能力,我们设计新的试题类型,依据药物化学的基本原理,给出相关的条件,让学生设计出药物的化学结构,考核了学生的创新能力。
2.3注重素质教育,培养品学兼优的药学人才
全面提高素质教育,一方面可以使知识和能力更好地发挥作用,另一方面可以促进知识和能力的进一步扩展和增强。因此,要培养跨世纪的优秀人才,必须注重人才素质的培养。
(1)在教学过程中,我们除了按照教学大纲要求组织教学外,还向学生介绍药物化学的发展历史、现状及未来,介绍药物化学与人类日常生活的密切关系,使学生对药物化学产生浓厚的学习兴趣。
(2)注重向学生介绍药物化学的发展前沿,使学生及时了解药物化学领域新思想、新发现及新的技术增长点等。
(3)在理论教学中对学生能力和素质的培养外,特别注重通过实验教学培养学生的动手能力,通过实验方案的自行设计,培养学生的独立分析问题、解决问题及创新能力。
(4)向学生介绍药物化学领域科学家的故事,培养学生为科学献身精神。通过知识的积累和能力的培养,使学生素质大大提高。
2.4激发学生的学习兴趣,提高学生的学习质量
如何培养学生的学习兴趣,进而引起学生学习和探索知识的欲望一直是药物化学课程改革的关键和着力点。培养创新人才,就要培养学生的创新意识,在授课中不断启发学生的思维能力,所以在药物化学教学中,除了深入地将一些难懂的药物化学知识讲得生动、形象,激发学生产生学习兴趣外,笔者还特别在教学中作了如下努力:
(1)在绪论课教学中介绍当今药物研发的热点,如抗肿瘤药物、抗艾滋病药物、抗感染药物的现状和存在的问题,以激发学生学习的好奇心和学习兴趣。
(2)在章节教学中,通过讲述该章节中典型药物相关的故事背景,既可以帮助学生了解药物发现过程,加深印象,又可以激发学生学习兴趣,启发学生的创新性意识和创新性思维。新药开发和研制是一个不断思维、不断启发、不断努力和长期坚持不懈研究和创新构思的过程,例如,亚历山大·弗莱明偶然发现青霉素的故事就可以教育学生科学研究不要放过偶然性。青霉素和头孢菌素构成的
β-内酰胺类药物的发现和应用,都以弗莱明的机遇、智慧、和勤奋工作作为开端的,在幸运发现药物的过程中,捕捉机遇和仔细分析研究及认真观察都是成功的关键;屠涅夫受东晋葛洪《肘后备急方》“青蒿一握,水一升渍,绞取汁服”启发,发现了乙醚低温提取青蒿素的方法,从而实现青蒿素研究的重大突破。不论新药从哪种方法产生,有目的地从自然界、从临床观察或从代谢等途径中发现新的活性物质各种事实,不仅使学生明白了一些课程内容,还有助于培养其科学素养和探索精神。(3)每个章节讲解完之后都向学生介绍相关药物的最新进展,以拓宽学生的思路和视野,增加学生学习和科研的兴趣。
3 药物化学课程教学改革的几点体会
3.1改进药物化学课程的教学方法,提高专业教学的教学效果
针对“填鸭式”、“满堂灌”、“读课件”等教学方法存在的不足,笔者进行了一些改革,在借助多媒体现代化教学手段展示图形、分子式及立体结构的基础上,灵活运用了“讲述式”、“案例式”、“讨论式”、“问题式”、“情景式”、“启发式”等教学方法,进行创新性的课堂教学,实行“一课一法、多课一法、多法融合、注重效果”,使教学形式不拘一格,大大激发了学生学习的热情,提高了专业教学的教学效果。
3.2改革课程考核评价体系,全面提高素质教育
课程考核评价体系是课程教学改革的重要组成部分,科学的评价体系有利于正确反映教与学的效果。在考试内容上,传统的考试内容大多注重学生对书本知识的记忆和理解,而笔者改革后的考试内容则主要体现学生综合运用知识的水平,重视考查学生综合分析问题、解决问题的能力,避免了学生“死记硬背”的现象。在考核方法上,单一以期末考试成绩作为评价依据并不能真实反映学生的实际水平。为此,笔者采用了结构化成绩的考评方式。结构化成绩包括主卷成绩、平时成绩和副卷成绩:主卷成绩是针对课堂教学的考核,以期末考试为准,采用闭卷的形式,满分100分,占学业成绩的80%;平时成绩是针对课外训练的考核,主要由作业、小考和小论文成绩构成,占学业成绩的20%;副卷成绩则针对实践教学,主要由考勤、学生实验报告成绩和实验操作技能测试成绩构成,占实验成绩的10%。
3.3改革课程教材,注重对学生学习和研究方法的指导
长期以来,不少教材过分重视学科体系和学术性,深奥晦涩成了教材的一大特点。所以高等工科院校的教材选取,要力改这种陈弊,使选用的教材让学生能看懂、能研习。不仅如此,课程教材要重视学习和研究方法的指导,使学生学习后,不只是得到必须的科学知识,而且要获得宝贵的学习研究方法。这样做,从根本上来说,就是尊重学生认识主体的地位,发挥他们作为认识主体的能动作用,使学生学会学习,学会生存,学会发展,这样还可以使教师在更高、更深入、更全面的层面上对学生进行启发指导,使学生有更大收获。
4 结语
创新性、应用型人才培养是社会发展的迫切需求。药物化学作为制药工程专业的重要专业基础课和药物研制与创新的先导学科,在人才培养中具有重要作用。课程教学改革是人才培养的关键和核心,今后在教学实践中,还应不断对教学内容、实验教学、教学方法和教学评价等方面进行改革,以更好地满足创新性、应用型人才培养需要。
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注:本文受内蒙古工业大学教学研究基金资助。