涂 杰,武善超,盛春泉,劉 娜
(海軍軍醫大學 藥學系,上海 200433)
藥物化學作為藥學專業和藥物研發領域的前沿學科,是培養藥學本科學員專業綜合技能的必修課程。藥物化學的核心是構效關系,即闡明藥物分子結構與其藥理活性之間的聯系,其主要目標是發現新藥,涉及先導化合物的發現、合成、修飾和優化,藥物分子發揮生物活性的作用機制,活性物質進入體內后的代謝過程等[1]。近年來,隨著結構生物學、化學生物學、計算機技術的飛速發展,藥物研發越來越依賴于藥物化學與分子藥理學、分子生物學、計算化學等交叉學科聯合攻關,新的思維模式及研究手段的不斷涌現,這對藥學生的培養提出了新的要求。特別是,埃博拉(Ebola)、新型冠狀病毒(COVID-19)等疫情爆發時,幾乎無藥可用,高水平藥學人才培養的重要性不言而喻。
然而,藥物化學作為一門半經驗式的課程,其核心知識體系復雜,涉及的內容龐多,涉及化學結構、系統命名、構效關系和合成方法等,加之傳統的教學方法較為枯燥,教學形式單一,較難激發學員主動學習的興趣和獨立思考的積極性。PBL教學法是指以問題為導向的教學方式,旨在培養學員解答問題的自主學習能力,有利于充分調動學員的積極性[2]。基于PBL教學法在藥物化學課程實踐中開展文獻匯報,是由于藥物化學是藥學領域的前沿學科,學科發展較為迅速,知識更新迭代快,文獻中新的研究進展能彌補課本知識點的滯后和不足,緊跟前沿領域,使學員了解藥物化學的新進展,進一步提升學員的學習興趣[3];并且,藥物化學的核心是構效關系、構代關系和構毒關系,課堂授課難以涵蓋并提煉藥物化學的半經驗式理論信息,學員較難理解掌握,通過開展文獻匯報課,學員可以體會到課堂上所學知識在本領域科學研究中的實踐運用,提升自身的邏輯思維能力,有利于學員對藥物化學理論體系的理解。
在四年制藥學本科學員藥物化學課堂上,嘗試了文獻匯報與理論講授相結合的教學方式,通過“選定主題-查閱文獻-分組匯報-討論點評”的組織形式,旨在考察學員的基礎知識、媒體制作、表達能力以及文獻檢索,培養學員們的團結協作精神和科研思維能力。
此次文獻匯報課,安排在整個教學進度的末尾,根據藥學本科學員的知識掌握程度,選取“藥物設計原理及應用”作為文獻匯報課的主題。筆者的選題依據主要包括以下三點:(1)藥物設計原理及應用蘊藏在各個章節中,是藥物化學課程的核心理論。前期學員們在系統學習了藥物化學課程后,基本掌握了各個章節的核心內容,包括代表藥物的分子結構、化學命名、合成方法、理化性質、代謝過程、構效關系和藥效機制。這些繁雜的知識點,實際上是以藥物實例為載體,穿插了大量藥物設計原理的理論體系,因此,筆者認為藥物設計原理及應用是藥物化學課程的核心,也是學員需要掌握的教學重點。(2)讓學員主動思考藥物設計原理及應用,能較好地落實以問題為導向、理論聯系實際的教學理念。比如學員以“軟藥原理”為主題進行匯報準備工作時,自然地會去復習它的定義,并且思考它是如何發生發展的,它是如何應用于臨床,又有哪些藥物應用了這一原理,為了解答這些問題,便會主動查閱相關文獻資料。可見,以學員初步掌握的知識點為主題,可以更好地發揮好他們的主動性,拓展知識深度和廣度,達到溫故知新的效果。(3)藥物設計原理的應用十分寬泛,幾乎每個現有藥物都有涉及,可檢索的文獻范圍廣、自由度高,適當降低學生工作量。相較于教員直接提供給學員晦澀難懂的文獻,選定主題并讓其自由查閱文獻,總結歸納,是較為合適的。四年制本科學員的日常操課任務十分繁重,而一次合格的文獻匯報課需要大量的前期準備工作,給予學員足夠的自由度,一方面是為了減輕其負擔,另一方面則更能激發學員的興趣,通過文獻資料的總結歸納,可進一步鞏固課堂所學的知識點,而不是純粹地為了吃透某幾篇文獻,避免了本末倒置。
學員根據教員給定的主題,包括六個藥物設計原理,分別是:前藥原理、軟藥原理、基團添加(如半合成青霉素)、生物電子等排替換、手性藥物、從藥物代謝產物/不良反應中發現新藥(如磺酰脲類降糖藥),分為六個學習小組,每組選擇一個主題,展開專題匯報。要求每個小組的學員,分工協作,由組長統籌協調,完成基礎知識的梳理概述、SCI文獻檢索、文獻閱讀及歸納、藥物設計原理的應用實例闡述、思考與總結、制作課堂匯報PPT等多個方面的工作。在文獻匯報課上,每個小組選派一名代表,面向全體學員及教員,對本小組的內容進行口頭匯報,要求匯報內容涵蓋研究背景、研究方法、代表藥物、參考文獻等,匯報時間5分鐘。每組匯報完畢后,鼓勵其他小組的成員進行提問討論,最終由教員進行點評,時間3分鐘。同時,由教員按照提前制作好的評分表進行打分,滿分10分(9~10優秀,7~8良好,5~6合格),考核指標包括以下四個方面:(1)基礎知識(3分),要求原理知識講解準確、實例與原理對應;(2)表達能力(3分),要求口齒清晰、語速適中、表達流暢;(3)多媒體制作(3分),要求字體大小適中、布局合理、動畫輔助;(4)文獻檢索(1分),要求文獻檢索及文獻標注。
在開展文獻匯報課的過程中,要引導學員將理解課堂知識點與闡明文獻要素相結合,重點把握提升學員自主學習興趣、培養學員科研思維、提高專業英語水平、鍛煉表達能力的教學目的。因此,教員需要鼓勵學員進行現場討論交流,讓不同小組分享各自的經驗感悟;教員則在匯報結束后進行點評,對學員在匯報及討論過程中出現的問題進行糾正解答,加強學員理解。按照評分表中的考核要點,進行打分,并按10%計入藥物化學課總成績。
本次文獻匯報課,受到了學員的好評,達到了預期的教學目標。對于學員來講,此次文獻匯報主題自由度高,任務內容要求明確,且有一定課堂知識作為基礎,學員完全可以利用課余時間完成;對于教員來講,教學目的清晰,考核指標詳細客觀,符合高水平藥學人才培養的要求,并且,探索“基于問題,以學員為主體”的教學模式,也可以提升教員自身的教學能力。良好的教學過程應當是學員與教員共同進步,在這個過程中,學員是主體,教員是主導,基于問題的教學方法是兩者銜接的工具,是達成“師生互動”教學理念的關鍵渠道,靈活使用多種教學手段和方法,培養學員的學習興趣,加強與學員的討論交流,既能提高學員主動學習的能力,教員的授課熱情和教學能力也能不斷提高[4]。此次文獻匯報課的教學實踐,仍有可以改進完善之處,比如可以探索更多的文獻匯報主題,加入更新穎的討論交流形式等,為筆者今后探索更多新的教學模式打下了一定基礎。