◆張亞安 傅志賢 黃斌 李玲 余璐
基于應用型人才培養的藥物化學課程群建設與改革*
◆張亞安傅志賢黃斌李玲余璐
為促進應用型人才培養,緊緊圍繞“藥物研發與生產”這一主線開展藥物化學課程群建設,總結課程群建設中教學內容、實踐環節、教學模式與考核方法的改革情況。實踐表明,改革有利于學生專業技能和綜合素質的提高,確保教學質量的提高。
藥物化學;課程群建設;教學改革;實驗;微課程
10.3969/j.issn.1671-489X.2016.16.106
教育部《關于地方本科高校轉型發展的指導意見(征求意見稿)》和《江蘇省教育廳關于全面深化應用型本科院校人才培養改革的意見(2014年3月征求意見稿)》明確指出,應用型本科院校必須緊跟高等教育的發展趨勢,科學定位、特色發展,提高應用型本科人才培養質量。
藥物化學是制藥工程專業基礎課程及核心課程,其內容主要涉及化學藥物的化學結構、化學名、理化性質、構效關系、制備方法及作用和用途[1],在制藥工程專業教學計劃中占有十分重要的地位,是整個藥學領域的“帶頭學科”,課程質量的好壞直接影響人才培養素質[2]。要在有限學時內更有效地深化理論知識學習和提高實踐綜合能力,就更多地需要考慮到專業基礎課程——藥物化學與專業課程在實驗和理論教學過程中的銜接、優化和提高等問題,因此,打破以單一理論課程教學為主的傳統教學模式,建立“理論教學”“實踐教學”和“綜合應用能力培養”三維并重的課程體系,緊緊圍繞“藥物研發與生產”這一主線開展藥物化學課程群建設。
藥物化學課程群包括傳統理論課程,如有機化學、藥物化學、藥物合成反應、化學制藥工藝學等[3],注重各門課程之間有機聯系,相互滲透與深化,更突出理論結合實踐,將藥物化學實驗、藥物合成反應實驗、制藥工藝專業實驗及制藥工藝綜合實驗等相應的實踐課程也納入其中,旨在提高學生專業技能和綜合素質。
藥物化學課程涉及面較廣,本身具有一定難度。而獨立學院學生學習基礎參差不齊,在有限的課堂時間里,教師不可能詳細講解基礎化學知識,這樣往往會出現教師難講、學生難學的尷尬局面[4]。因此,整合課程群教學內容,注重藥物化學教學內容與其他上下游課程交叉融合[5],幫助學生理清學科交叉脈絡是十分必要的。
夯實有機化學的基礎知識有機化學是本課程群的專業基礎課程,重點講解酸、醇、醛、酯、雜環等物質結構和化學性質,同時適當舉例講解常見藥物,在增加課堂趣味的同時,提升學生的學習興趣。如果藥物化學采用傳統教學模式,脫離有機化學基礎知識,學生僅依賴于死記硬背,學習效果必然欠佳[3]。因此,在藥物化學教學中注意聯系相關的有機化學基礎知識:以藥物結構為核心,聯系基本官能團推導藥物的理化性質;通過藥物分子結構逆合成分析,獲得合成方法,學生在理解的基礎上更易記憶,從而提高學習積極性,提高教學質量[3-6]。
強化藥物合成反應的基本原理藥物合成反應課程是有機化學課程的深化和延續,是完成藥物化學合成理論和技能訓練的主要課程。它在說明有機藥物骨架的構建和基團相互轉換的基礎上,深入探討有關藥物合成單元反應的機理、反應條件、影響因素及其應用[7]。改革注重教材內容的更新,選取最新的教材——聞韌主編的《藥物合成反應》(第三版),同時簡化敘述性內容,強化官能團轉化規律,結合單元反應在藥物合成中的應用實例進行講解,緊密結合有機合成的知識點來加深學生對藥物合成方法的認識和理解。
注重化學制藥工藝學的實際應用化學制藥工藝學是藥物化學在實際藥物生產中的深化和延續。改革后的新課程著重介紹典型化學藥物的工業化生產制備方法,在教學中補充現代制藥技術中最新理論及最新技術,如手性制藥技術、半合成抗生素制備技術、心血管疾病治療藥制備技術等,強化藥物工藝路線設計評價、工業生產中的可行性分析,培養學生的生產觀點,突出應用性和實踐性[8]。
優選實驗內容,減少驗證性實驗對藥物合成部分實驗進行調整,選取環境友好、多步藥物合成實驗代替環境污染大、反應類型單一的實驗[3],增加手性藥物中間體的不對稱合成等,既包含之前有機合成基礎操作,又加強薄層層析、紅外光譜分析、柱層析等實驗操作技能訓練,進一步豐富學生的知識,增強學生的各項能力[9]。
開設新型的綜合性實驗比如將藥物合成、藥物制劑和藥物分析等實驗有機整合在一起,開設綜合性實驗“鹽酸普萘洛爾片劑的處方設計及質量檢查的制備”。該實驗要求學生首先合成鹽酸普萘洛爾原料藥,之后對原料藥進行質量檢驗,包括鑒別、純度檢查、含量測定等,最后通過處方篩選、制劑工藝選擇,確定最佳處方,工藝制備出鹽酸普萘洛爾口服片。實驗體現了藥物化學與藥物合成反應、藥物分析、藥劑學的交叉融合[5],通過此類綜合性實驗,既讓學生熟悉藥物從原料藥合成、制劑生產到藥物質量控制的整個過程,又讓學生充分意識到專業知識之間的相互聯系與滲透,對于學生就業后從事制藥生產或研發工作都大有益處。從近三屆實驗開展情況來看,實驗教學效果與反映很好,極大地激發了學生的創新積極性,具有良好的示范作用。
注重實驗教學與藥學文獻與專業外語課程的結合如藥物合成反應實驗重新編寫全英文講義,教師進行雙語實驗教學,學生提交英文實驗報告。化學制藥工藝實驗讓學生通過查閱文獻、設計方案,改進傳統藥物落后合成工藝,能培養學生從實驗方案設計、實驗操作到實驗結果分析等各方面的能力,從而達到提高學生專業綜合素質的目的。
(1)用戶登錄本系統后,該用戶節點首先向系統各節點廣播本節點性能文件,系統合約成員類獲取用戶信息,并通過用戶節點獲取到其他用戶節點的性能信息,為后面的數據分片存儲獲取性能主機的值。
結合畢業論文、大學生創新實踐等環節,提高學生的創新實踐能力從2010年開始,每年大批制藥工程專業學生積極參加省級、院級大學生課外創新實踐活動;學生進入到醫藥研發、生產企業、大學科研機構等完成畢業論文工作,實現學生直接參與到科研和創新環節。通過這些實踐環節的強化,學生的制藥專業理論水平和動手能力得到進一步提高,多位學生在創新實踐活動中發表科研論文,在畢設工作期間申報專利。
激發學生求學興趣,全程引入教學“系統案例”為使枯燥的理論教學更加生動,顧軍[10]等人提出“系統案例教學法”,包括藥物化學發展史案例、明星藥物案例、全新藥物設計案例、焦點事件案例、生活中合理用藥案例等。在上述已有傳統案例的基礎上,每個基礎單元都會列舉專業實習基地生產上或學校科研、畢設中的多個實例,通過使用實例加強學生理論聯系實際及靈活應用所學內容的能力。
發揮現代信息化教學手段的作用,實現信息化互動教學利用多媒體技術化解傳統教學的不足,將圖像、文字、聲音、視頻等多種信息融為一體,充分調動學生視覺和聽覺等多種感官的處理功能[11],以用形象、動態的方式表達藥物的復雜結構、抽象概念、枯燥內容,讓教學變得直觀、形象,提高教學效率,調動學生學習積極性,教學和學習效果顯著增強。師生共建藥物化學網絡教學平臺,拓展教學時空,動態交互。利用網絡平臺將教學大綱、電子教案、參考書籍、制藥前沿等學習資源在網上免費向學生開放。學生可以不受時間限制自主安排學習,同時有效克服個體差異帶來的學習困難。網站建設過程中,學生參與資料收集、資料分類、探索新知識、學習重構,激發自信心和榮譽感及對本專業課程的學習熱情。同時拓寬網絡師生交流渠道,方便溝通,及時答疑解惑,教學也得到更好的反饋。
此外,積極開發新型微課程,拓展新型教學資源,以多樣化互動提升學習興趣,取得較好成果。
培養學生自主學習能力,開展項目教學模式選取十多個市場前景較好的藥物為項目,組織學生分組進行綜述報告。幾年來,項目教學的實施情況表明,學生通過完成項目課題,不僅增加了對藥物化學相關課程的學習興趣,加深了對制藥技術發展現狀的了解,而且自學能力、分析解決問題能力、實踐動手能力和表達能力都有了不同程度的提高。
建立合理的、全面的考核方法,藥物化學、化學制藥工藝學等理論課程成績均由平時考核、期中檢查及期末考試三部分組成,平時成績以上課出勤、課堂表現、課后作業、項目綜述報告等綜合情況為考核依據。
基于應用型人才培養的藥物化學課程群的建設改革時間雖不長,但成效顯著。例如:藥物化學微課作品獲首屆全國高校“微課”教學比賽江蘇省賽區二等獎;2名學生參與紅斑狼瘡新藥研發,獲國家專利1項;1名學生在江蘇省大學生化學化工實驗競賽中獲一等獎。畢業生以良好的專業基礎和職業素養、較強的實踐創新能力贏得社會良好的反響。今后建設的重點是在教學中充分展現制藥專業應用型人才培養的目標,注重培養和引導學生的創新實踐能力,加強訓練和提高學生的綜合業務素質,同時建立一種能夠更加客觀地評價學生能力的指標體系,培養更符合社會經濟發展需要的優秀制藥工程專業人才。
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G642.3
B
1671-489X(2016)16-0106-03
東南大學成賢學院教學改革項目(1101300341)。
作者:張亞安,東南大學成賢學院化工與制藥工程系講師,從事藥物化學及實驗的教學和科研工作;傅志賢、黃斌、李玲、余璐,東南大學成賢學院化工與制藥工程系(210088)。