盧佳澳,高新迎,盛卸晃
(山東師范大學(xué) 化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院,山東 濟(jì)南 250014)
制藥工程是一個(gè)化學(xué)、生物學(xué)、藥學(xué)(中藥學(xué))和工程學(xué)交叉的工科類專業(yè),以培養(yǎng)從事藥品研發(fā)制造,新工藝、新設(shè)備、新品種的開(kāi)發(fā)、放大和設(shè)計(jì)人才為目標(biāo)。該專業(yè)是1998年教育部將諸如化學(xué)制藥,生物制藥,微生物制藥,中藥制藥,藥物制劑,生物化工等專業(yè)調(diào)整后的一個(gè)整合專業(yè),其專業(yè)分布的學(xué)院(系)也相對(duì)分散,如藥學(xué)院,化學(xué)院,生命科學(xué)學(xué)院,中藥學(xué)院,環(huán)境學(xué)院等,因各個(gè)學(xué)院的特點(diǎn)不同,課程設(shè)置上差別很大。因此,不可避免的出現(xiàn)有些科目缺乏連續(xù)性,如筆者所講授的化學(xué)院制藥工程專業(yè)的藥理學(xué)課程。眾所周知,藥理學(xué)是研究藥物與機(jī)體相互作用與作用規(guī)律的一門學(xué)科,涉及眾多的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),涵蓋內(nèi)容豐富龐雜,而制藥工程專業(yè)并未開(kāi)設(shè)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程,致使制藥工程專業(yè)的學(xué)生普遍反映藥理學(xué)內(nèi)容多,藥名難記,藥理作用機(jī)制抽象、內(nèi)容枯燥,令學(xué)生望而生畏。若能根據(jù)藥理學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu),在傳統(tǒng)講授的基礎(chǔ)上,靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法,將藥理學(xué)抽象知識(shí)直觀化,復(fù)雜枯燥的知識(shí)具體化,并增加多學(xué)科知識(shí)融合,以活躍課堂氣氛、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使教學(xué)過(guò)程不是知識(shí)的灌輸,而是培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、靈活運(yùn)用藥理學(xué)知識(shí)的能力,從而促進(jìn)制藥工程主體知識(shí)的教學(xué)效果,對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)的制藥人才具有重大意義。
《藥理學(xué)》作為制藥工程專業(yè)的主干課程之一,涵蓋內(nèi)容豐富龐大,而藥理學(xué)教材的注重文字形式,使學(xué)生缺少了直觀印象,難以理解內(nèi)容[1],多數(shù)學(xué)生反映藥理學(xué)知識(shí)繁多、枯燥難懂。將三維動(dòng)畫加入到教學(xué)中,能較好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。例如,藥物與受體的作用對(duì)于藥理學(xué)的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)是很重要的一部分內(nèi)容。我校制藥工程專業(yè)教材采用的是國(guó)家高等學(xué)校藥學(xué)類專業(yè)第八輪規(guī)劃教材“藥理學(xué)”第8版(主編朱依淳,殷明),該書在介紹四種常見(jiàn)受體類型時(shí),首先講解了相關(guān)概念的定義,然后介紹了四種受體跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制,并配有灰暗色的示意圖。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生缺乏空間想象力,對(duì)于文字表達(dá)和靜態(tài)構(gòu)圖,多數(shù)學(xué)生難以想象出受體的空間結(jié)構(gòu)和作用過(guò)程,不能很好地理解受體與藥物的作用機(jī)制。而將動(dòng)畫展示加入到教學(xué)中,通過(guò)動(dòng)畫演示更好的傳達(dá)受體與蛋白質(zhì)的作用過(guò)程,與教材互補(bǔ),能較好改善這一缺陷。把講述受體構(gòu)型和作用機(jī)理的動(dòng)畫上傳到學(xué)習(xí)平臺(tái),學(xué)生通過(guò)下載觀看動(dòng)畫形式的講解,能引起他們興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生增加對(duì)課本內(nèi)容地理解,脫離一味死記硬的泥潭。比如G蛋白偶聯(lián)受體的蛋白鏈一共跨膜七次,動(dòng)畫用其中不同顏色的標(biāo)志讓學(xué)生更清楚地明白了G偶聯(lián)蛋白的空間結(jié)構(gòu)和信號(hào)跨膜方式,這種畫面的直觀印象還增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)內(nèi)容的記憶。
將動(dòng)畫合理地應(yīng)用在藥理學(xué)教學(xué)中,利用其三維畫面和動(dòng)畫形式,更清晰形象地傳達(dá)抽象的概念,加深了學(xué)生對(duì)藥理內(nèi)容的理解,突出了教學(xué)的新穎性,進(jìn)一步提高了教學(xué)效果。
對(duì)于枯燥乏味的知識(shí),學(xué)生的興趣往往不能被激發(fā)。興趣是最好的老師,那么如果將學(xué)習(xí)的知識(shí)同生活相聯(lián)系,把重點(diǎn)病例和藥物的講解以故事的方式呈現(xiàn),學(xué)生就會(huì)被吸引,從而深刻的記住重點(diǎn)內(nèi)容,同時(shí)學(xué)生對(duì)于藥理學(xué)的積極性也會(huì)提高。疾病病例講解就是很好的一種很好的教學(xué)方法,運(yùn)用典型的病例或者藥物講解某個(gè)核心內(nèi)容,學(xué)生能夠更好的理解進(jìn)行聯(lián)想記憶,知識(shí)不再是高高在上晦澀難懂的,拉近了學(xué)生與知識(shí)的距離。如在電視劇中經(jīng)常看到的老年癡呆癥,也就是阿爾茨海默綜合征,至今也沒(méi)有有效地治療手段,可以讓學(xué)生去探索病因、臨床表現(xiàn)、防治等,激發(fā)學(xué)生的思維能力和主動(dòng)性。在講解抗病毒類藥物的章節(jié)時(shí),可以結(jié)合離我們最近的一次重大疾病案例即新型冠狀病毒肺炎。
案例分析教學(xué)法[1]起源于1920年,后經(jīng)美國(guó)哈佛商學(xué)院所倡導(dǎo)。教師在案例教學(xué)中則始終起著“導(dǎo)演”作用,通過(guò)選擇好的“劇本”調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并通過(guò)課堂討論中因勢(shì)利導(dǎo),讓每一個(gè)學(xué)生獲得充分發(fā)揮。以傳出神經(jīng)系統(tǒng)章節(jié)為例,假設(shè)患者患有閉角型青光眼,則用藥為毛果蕓香堿。毛果蕓香堿屬于M-膽堿受體激動(dòng)劑,那么讓學(xué)生分析患者用藥后它對(duì)眼鏡和腺體作用,縮瞳、眼壓下降和調(diào)節(jié)痙攣的作用機(jī)制,以及用藥之后患者可能出現(xiàn)的不良反應(yīng)等。或者選取一個(gè)合適的典型疾病病例[2-3],以抗高血壓藥章節(jié)為例,詳細(xì)闡述患者的病史、臨床表現(xiàn)、用藥等,之后提出幾個(gè)與章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的問(wèn)題。例如:高血壓的發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)?治療高血壓的藥物有哪些,其藥理作用、臨床應(yīng)用和不良反應(yīng)是什么?引導(dǎo)學(xué)生互相討論,思考分析問(wèn)題,教師再對(duì)不同種類的高血壓藥物進(jìn)行講解。結(jié)合疾病病例生動(dòng)的講解,學(xué)生學(xué)到的是具體的內(nèi)容而不是抽象的文字。
隨著科技不斷地發(fā)展,醫(yī)藥領(lǐng)域的研究也在不斷地推進(jìn),新的病癥的出現(xiàn)迫使醫(yī)藥工作者不得不加快研制新藥的腳步。在教學(xué)過(guò)程中,適當(dāng)?shù)募尤胄滤幯芯康陌咐軌蛞l(fā)學(xué)生的思考和興趣。青霉素是發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)抗生素,通過(guò)講述發(fā)現(xiàn)它的故事進(jìn)一步講解青霉素等抗生素類藥物。弗萊明因?yàn)橐淮涡疫\(yùn)的過(guò)失發(fā)現(xiàn)了青霉素:他偶然發(fā)現(xiàn)霉菌周圍的葡萄球菌被青霉菌分泌了一種抑菌物質(zhì)溶解了,他稱這種物質(zhì)為青霉素。在弗洛里和錢恩用青霉素重新做的實(shí)驗(yàn)中證明青霉素既能既殺死病菌,又不損害人體細(xì)胞,原因在于它所含的青霉烷能使病菌細(xì)胞壁的合成發(fā)生障礙,導(dǎo)致病菌溶解死亡,而人和動(dòng)物的細(xì)胞則沒(méi)有細(xì)胞壁。經(jīng)過(guò)幾年研究后才將青霉素提純并能夠大量生產(chǎn),也是第一個(gè)應(yīng)用于臨床的抗生素,繼而可以說(shuō)明它具體的臨床應(yīng)用。青霉素是β-內(nèi)酰胺類抗生素的一種,由此延申講解β-內(nèi)酰胺類抗生素的作用及抗菌機(jī)制、影響抗菌作用的因素、細(xì)菌耐藥機(jī)制,以及β-內(nèi)酰胺類各藥作用的異同點(diǎn)。青霉素的發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了抗生素新藥研究的高潮,按照微生物產(chǎn)生抗生素的方法,鏈霉素、氯霉素、土霉素、四環(huán)素也相繼被發(fā)現(xiàn)。通過(guò)講解新藥研究歷程,讓學(xué)生明白研究的道路是曲折而漫長(zhǎng)的,豐富的知識(shí)基礎(chǔ)和創(chuàng)新思維必不可少。
在講解解熱鎮(zhèn)痛藥的章節(jié)時(shí),阿司匹林是新藥研究很好的例子[4]。先向?qū)W生提出阿司匹林為什么稱之為“萬(wàn)能藥”,接著講述它的研究過(guò)程。古人發(fā)現(xiàn)柳樹皮有止痛作用,后來(lái)從中提取出水楊苷,水楊酸,到人工合成水楊酸,再到修飾為乙酰水楊酸,阿司匹林伴隨鎮(zhèn)痛解熱消炎的效果誕生。1971年阿司匹林被發(fā)現(xiàn)能夠預(yù)防血小板凝結(jié),具有抗血栓作用。之后又發(fā)現(xiàn)了對(duì)糖尿病、阿爾茨海默病及腫瘤防御作用,再到預(yù)防老年性白內(nèi)障及衰老相關(guān)的心腦血管疾病發(fā)生等。至今阿司匹林的新作用一直在被開(kāi)發(fā)。此時(shí)可以令學(xué)生思考阿司匹林這樣的良藥是否可以經(jīng)常服用,引出阿司匹林長(zhǎng)期服用帶來(lái)的不良反應(yīng)。
通過(guò)新藥研究案例的講述,拓展學(xué)生的視野,激發(fā)科研的興趣。同時(shí)可以結(jié)合觀看視頻,頭腦風(fēng)暴等形式,讓學(xué)生通過(guò)獨(dú)立的思考解決問(wèn)題,探索新知識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,讓學(xué)生成為未來(lái)新藥研究的新生主力軍。
對(duì)分課堂[5-6]、翻轉(zhuǎn)課堂[7]、問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)[7],混合式教學(xué)[8]等都是一些新型的教學(xué)模式,打破一成不變的教師講學(xué)生聽(tīng)的傳統(tǒng)模式,課堂不再是教師的一人“獨(dú)唱”,而是與學(xué)生的“合唱”。除了教師進(jìn)行各種案例的講解,學(xué)生也要自主對(duì)某一案例進(jìn)行探討、總結(jié)、匯報(bào)。如開(kāi)展“飲酒后為什么不能服用頭孢類抗生素”“有機(jī)磷酸酯類農(nóng)藥中毒的危害和解救”“瘦肉精的危害分析”等貼近生活,能引起學(xué)生興趣的案例討論。在進(jìn)行小組討論時(shí),學(xué)生自由組隊(duì),在老師提供的案例中自主選擇并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。教師需要注意留出的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),拉長(zhǎng)戰(zhàn)線可能會(huì)消磨學(xué)生的熱情。例如新型冠狀肺炎有效藥磷酸氯喹的研究小組。選題為貼近生活的熱點(diǎn)話題,引起了學(xué)生的強(qiáng)烈好奇心與探知欲。為了能在兩周內(nèi)成功完成最后的小組匯報(bào),組內(nèi)推選出了一名組長(zhǎng)負(fù)責(zé)統(tǒng)籌組織。因?yàn)閷W(xué)生研討經(jīng)驗(yàn)不足,老師最初可以旁觀,指點(diǎn)組長(zhǎng),提醒規(guī)整組內(nèi)的討論方向和內(nèi)容。學(xué)生在興趣地推動(dòng)下,積極參與,查找資料、閱讀材料,總結(jié)觀點(diǎn),分析討論。在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生不再是知識(shí)的被動(dòng)接收者,他們?cè)谟^點(diǎn)碰撞中積極思考、主動(dòng)學(xué)習(xí),體驗(yàn)交流的收獲與解決問(wèn)題的快樂(lè)。最后,各小組在課堂上進(jìn)行匯報(bào),班內(nèi)學(xué)生可以就感興趣的地方向匯報(bào)小組發(fā)出提問(wèn),互相交流觀點(diǎn),增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)氛圍,激發(fā)學(xué)生對(duì)藥理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。小組匯報(bào)的形式既能鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,又是一次學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)進(jìn)步的機(jī)會(huì),這種模式幫助學(xué)生達(dá)到真正意義上的主動(dòng)學(xué)習(xí),從而提高自主學(xué)習(xí)能力。
如今越來(lái)越多不同于傳統(tǒng)的新型教學(xué)方法正在興起,能讓學(xué)生對(duì)于知識(shí)不再是死記硬背而是靈活運(yùn)用,課堂的氣氛也更加活躍。作為教師不能保證每個(gè)學(xué)生成為天才一樣的人物,但是不能扼殺每一位學(xué)生成為天才的可能。藥理學(xué)這樣知識(shí)點(diǎn)多而雜的課程更應(yīng)該采用一些教學(xué)方法,讓“催眠藥”轉(zhuǎn)變?yōu)椤芭d奮劑”。