長沙醫學院基礎醫學院 曾 明 周建波 郭麗娟
淺談化學教育在全科醫學中的基礎作用
長沙醫學院基礎醫學院 曾 明 周建波 郭麗娟
化學是全科醫學的重要基礎課之一,分為基礎化學和有機化學兩門課程,對應理論教學和實驗教學兩個體系。理論教學重在突出“醫用”特點和有效對接后續課程;實驗教學重在培養動手能力,使學生感受化學在醫學中實際應用的同時,根據全科醫生培養目標進一步精簡理論教學內容,進一步強化實驗教學。這是更好地適應全科醫學教育的化學教學改革方向。
化學教育 全科醫學 全科醫生 作用
化學與醫學的關系可以追溯到16世紀的歐洲,那時的化學家就提出化學要為醫治疾病制造藥物。而現代化學與現代醫學的關系更加密切,醫學的主要任務是研究人體中生理、心理和病理現象的規律,從而尋求診斷、治療和預防疾病的有效方法,以保障人類健康。可見,沒有化學就沒有醫學。首先,人體各組織的組成、亞細胞結構和功能、物質代謝和能量變化等生命活動都需要用化學的原理和方法進行解釋。正如北京大學原校長,著名高分子化學家周其鳳院士所言:“化學是你,化學是我。”人生命的孕育誕生,消化吸收甚至記憶和思維最終可以用化學物質及其變化來解釋。這就要求醫學生具備一定程度的化學知識。21世紀初科學家完成了具有劃時代意義的人類基因組計劃,確定了人體細胞核中遺傳性DNA的全部物質,即基因組,測定了其中每種基因的化學序列。這就從根本上解釋了人類認識生命的起源、種間和個體差異的原因。而DNA作為一種含N芳雜環結構的化學物質,能進行多種多樣的化學反應。臨床上常用到的消毒劑、生理鹽水、注射劑、大輸液中配制的等滲溶液等都離不開化學知識。臨床上使用的藥物的作用機制需用化學原理解釋,從植物中獲得的天然藥物需用化學方法提取,絕大多數西藥原料需用化學方法合成。另外,臨床檢驗中也離不開化學原理和方法對病人的血液、胃液、尿液等進行檢查分析,為疾病的確診提供依據。例如,診斷糖尿病就是利用化學原理和方法檢測患者尿液中是否含有葡萄糖并測定血糖濃度。所以,在國內外的高等醫學教育中,歷來都將化學作為醫學教育的重要基礎課。全科醫學是一個面向社區與家庭,整合臨床醫學、預防醫學、康復醫學以及人文社會學科相關內容于一體的綜合性醫學專業學科。全科醫生主要承擔預防保健、常見病和多發病的診療、患者康復和慢性病管理、健康管理等一體化服務。因此,社會對全科醫生的綜合素質要求更高,以培養全科醫生為己任的全科醫學教育同樣離不開化學教育。
1.化學理論突出“醫用”特點,有效對接后續課程。全科醫學的化學課程分為基礎化學和有機化學,分別在大學第一學年的兩個學期開設。根據全科醫學的基本要求和應用型人才全科醫生的培養目標,教學內容的安排上敢于打破原有的教學模式,不再單純考慮學科內容的完整性、系統性,而是圍繞全科醫生的素質要求,選擇、編排教學內容。但目前我國尚沒有專門用于全科醫學的化學教材,選用的教材是臨床醫學通用的規劃教材——《基礎化學》和《有機化學》。這就要求我們首先要對教學內容進行取舍,無論是基礎化學還是有機化學,都要本著“實用實效、夠用好用”的原則,突出“醫用”特點,使學生掌握與醫學有關的化學基本概念、理論及技能,為后續課程奠定基礎。我們首先根據全科醫生培養方案制定教學大綱,再根據教學大綱確定教學內容。基礎化學內容較“雜”,涵蓋無機化學、物理化學和分析化學內容。重點講授稀薄溶液的依數性、電解質溶液、緩沖溶液、膠體、配位化合物,其中又突出溶液濃度的表示與計算、溶液的滲透壓力及其在醫學上的意義、膠體滲透壓和晶體滲透壓如何維系人體細胞內外水鹽平衡和體液平衡、緩沖溶液 pH計算和血液中的緩沖系等,使學生切實感受到化學對醫學的重要性。而對原子結構、滴定分析、現代儀器分析和核化學只作一般講授,重點介紹人體內的微量元素、常用分析手段。其他純理論性內容不做講解,要求學生自主學習。有機化學與醫學的關系更加密切。但波譜理論、電子理論、雜化軌道理論等實用性不強,對于非化學專業的學生沒有必要深究,重點講授的是有機化學各論。對于醫學生很重要,但后續又有專門課程(如生物化學)講授的某些內容均作重點介紹,如在講授脂類時介紹對心腦血管疾病和脂肪肝的產生的影響;講授芳香烴、胺時介紹致癌物質,并將藥物作用的選擇性貫穿于各章節官能團結構分析和手性化合物講授中。這樣,整個化學教學突出了“醫用”,又有效地對接了生物化學、病理、藥理、生理等后續課程的學習。
2.開設與醫、藥相關的化學實驗,有效提高醫學生動手能力。化學教育離不開實驗教學,實驗不僅驗證相關理論知識,還要有效地提高學生的動手能力,而醫學生的動手能力尤為重要。同時,學生可以通過實驗感受化學與醫學的密切關系,體會化學的實用性。所以,化學實驗并不是簡單的依附于理論教學,而是自成體系。首先,基礎性實驗與理論相銜接,如“常用醫藥溶液的配制”“高滲、等滲、低滲溶液”“膠體分散系及其性質”“緩沖溶液的配制、性質和pH測定”“糖類的性質”等。其次,加大綜合性實驗比例,同時突出醫、藥特點,如“藥用氯化鈉的制備”“葡萄糖酸鋅的制備”“阿司匹林的制備”“乙酰苯胺的制備”“銀杏葉中黃酮類有效成分的提取”“藥物中常見有機官能團的性質與鑒定”等。再次,嘗試設計性實驗,如“未知有機物的鑒別”要求學生根據給出的條件擬出實驗方案,列出所需試劑,根據溶解性試驗和元素定性分析,初步判斷各物質的分類,再進行特征反應一一檢出,最后寫出實驗報告。同時,在實驗順序上,由簡單到復雜,由被動模仿到綜合運用直至主動設計,形成從基礎、綜合到研究創新層次的系統實驗教學模式。
3.圍繞全科醫生培養目標,繼續深化化學教學改革。化學教育要全面適應全科醫學的需要,加大對教學內容、教學方法和手段的改革力度。首先,建立一支既懂化學又粗通醫學基本知識的教師隊伍。目前,我校化學教師基本都具有碩士以上學歷,但因不是醫學院校畢業而普遍缺乏醫學背景。我們規定新進教師必須跟班聽醫學基礎課,經過一至兩年的跟班學習,達到粗通醫學的程度。同時在臨床和藥學專業選拔化學成績優異的畢業生擔任實驗技術員,并培養他們成為實驗指導教師。其次,進一步優化理論與實驗教學內容。根據新制定的全科醫學人才培養方案,理論教學課時進一步縮減,加大實驗教學權重。為此,我們又修訂了基礎化學和有機化學教學大綱和考試大綱。教學中除了傳統的講授法以外,開展討論式教學,強化學生薄弱環節的訓練,進一步充實網上教學資源,開展網上答疑和討論,方便學生自主學習,有效提高學習效率。2014年,我們認真總結了這幾年的實驗教學改革經驗,編寫出版了“高等醫學院校基礎醫學實驗教學改革系列教材”之一的《化學實驗教程》。該教程按照“基礎性實驗”“綜合性實驗”“設計創新性實驗”三大模塊編寫,精簡了基礎性實驗和重復的實驗項目,增加了“三性”實驗項目,聯系后續課程內容及臨床,重點突出知識點的橫向與縱向聯系。再次,開展多種形式的課外學習活動,如除了常規的實驗課外,其他時間開放實驗室,吸引更多的學生走進實驗室。為此,我們制訂了實驗室開放辦法和實驗室開放值班制度。又如,成立學生化學興趣小組,開展化學實驗技能競賽。這兩年通過開放實驗室和成立興趣小組,學生的科研興趣顯著提高,申報的大學生研究性學習和創新性實驗計劃比往年有較大幅度增長,有效地提高了醫學生的綜合素質。
化學教育對全科醫學教育具有不可替代的基礎作用。要使化學教育更好地適應新形勢下的全科醫學教育,必須從理論教學和實驗教學兩方面進行深入研究和改革,不能照搬現有的臨床醫學教學模式,應當根據全科醫學教育特點和應用型人才全科醫生的要求,精選教學內容,加大實驗權重,突出“醫用”特點,對接后續課程。幾年來,我們對化學教育如何適應全科醫學教育作了有益探索和實踐,取得了一些顯著成效,但仍需進一步加大化學教學改革力度,使化學教育對全科醫學的基礎作用得到更好體現。
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(此文系基金項目:湖南省普通高等學校教學改革研究項目(湘教通[2013]223號)
ISSN2095-6711/Z01-2015-11-0123
曾明(1957-),男,湖南長沙人,副教授,主要從事醫學化學教學與研究
郭麗娟(1982-),女,湖北武穴人,講師