以精神神經疾病治療藥為例探究藥學類學科交叉教學模式

梁欣，楊蘭馨，晏夢錕，葉玉芳，劉晨宇

（華東理工大學 藥學院，上海）

一 引言

學科交叉教學模式是指在同一教學主題下，各學科結合自身特征和學生培養目標，教研分析，進行交叉融合，形成“1+1＞2”的教學效果。在中國醫藥事業飛速發展的時代背景下，高素質的優秀人才十分需要，學科交叉模式打破了傳統“各自為政”的僵化模式，為學生更好吸收理解知識、融會貫通、成就多元化綜合型人才提供了良好方法[1]。

二 課程分析

（一） 藥理學的學科特征

藥理學（pharmacology）是一門研究藥物、病原體和機體之間相互作用及其規律的學科，其主要有兩個內容：一是研究藥物對機體的作用機制，解釋藥物效應：從分子細胞到組織器官，包括藥理作用、臨床應用和不良反應等部分，稱為藥物效應動力學（pharmacodynamics）；二是研究機體對藥物的處理過程中的動態規律，包括藥物吸收、分布、代謝和排泄（ADME）四個過程，特別是血液中藥物含量隨時間的變化和空間分布變化的研究，稱為藥物代謝動力學（pharmacokinetics）。

藥理學是藥學專業的一門核心學科，需要生理學、生物化學和病理學等學科的支撐，將臨床合理用藥的科學事實作為依據，同時也是連接基礎醫學和臨床醫學的橋梁學科。藥理學的學科任務是闡明藥物與機體之間的相互影響，為臨床用藥提供理論指導，進而在這個基礎上逐步探索生命現象的本質規律，為新藥研究開發提供新的啟發與靈感。

（二） 其他藥學課程的學科特征及與藥理學聯系

藥物化學（medicinal chemistry）是一門關于藥物發現、發展和確證，并在分子水平上研究藥物作用的學科，尋找潛在的藥物靶點、參考其內源性的配體，或者其他已知的有活性的外源物質，從而設計出新的分子結構是其主要內容。這其中，藥物的構效關系往往是藥物化學關注的重點，這也與藥理學中藥效學相互呼應。藥物化學的學科任務注重于藥物的理化性質和變化規律，進一步尋找新的先導化合物，創制新藥和有效利用改造現有藥品。在20世紀50～80年代，藥物化學還衍生出一個非常鮮明的特征，便是積極尋求和藥理學合作。藥物化學家在開發新的藥物時非常注重其藥理評價，以此為指導，減少藥物的盲目開發，將寶貴的人力物力放在更為合理的藥物結構開發上。例如，羧酸集團若存在于非甾體抗炎藥分子結構，會產生諸如胃腸道刺激的副作用，根據這一發現，藥物化學家開發出藥物靶向性明顯增強的新的昔康類抗炎藥，副作用大大減低。

藥物分析是研究藥品及其制劑組成、理化性質、鑒別真偽、純度檢測和含量測定的一門學科。藥品出現的主要原因是治病救人，所以，藥品的安全與否與人類密切相關。使用正確的分析方法，配合高效的分析設備，藥物分析即是對藥品的質量進行全面的鑒別、檢查和控制，并制定合理的藥品質量標準。其中，藥理學中多次重復出現對體內藥物分析的使用。在藥物生物利用度、濃度隨時間變化曲線研究中都需要精準科學的分析手段。

三 學科交叉的必要性

縱觀任何一門學科的發展歷程，都不是孤立發展毫無交流，而是伴隨有其他學科的交叉和聯系，建立起協調統一的關系，齊頭并進。在學科的邊緣甚至中心，都或多或少存在著一些依靠單一學科無法解決的問題。對于這些問題的研究和解決，需要相鄰學科的支持，因此也就促進了學科交叉。由于人類認識能力的局限性，其對客觀世界的認識必將經歷由淺入深的過程，故科學、教育的發展也必將經歷一個漸進的過程。在這一過程中，學科交叉是當代社會教育和科學發展的必然趨勢，其本質是科學的創新[1]。而學科教學也應該嘗試著和其他學科進行有機的統一的交叉聯系。藥理學作為藥學專業的核心學科之一，與藥物化學、藥物分析等藥學學科關系密切，在各自不同的維度上對藥學事業的發展做出了領域內的貢獻。由于藥理學學習過程繁復，涉及知識面廣泛，內容顯得碎片化，在教學中更應該注重其知識點的邏輯性和條理性。各學科內容略有相似，但側重點不盡相同。藥理學更加側重藥物的生理學或病理學機制，而藥物化學則側重其化學結構的改造和構效關系，二者相輔相成，從微觀的分子結構到宏觀的器官和系統講解藥物作用和效應，使得知識更加全面、立體。加強學科之間的聯系，會在理解層面使學生更上一層樓，對知識點的把握也會融會貫通、信手拈來。另外，學科交叉對于學生的知識創新能力也是大有裨益。創新能力是學生發揮發散性思維的過程，只有強化學生對于多個藥學學科的總體把握和熟練程度，才有基礎去新的前沿的研究熱點去標新立異。

然而由于各個學科使用教材和教學進度不同，在實際教學中，這種聯系被機械式地割裂開，破壞了藥學內容的整體性。學生在學習過程中會出現一知半解、知識面受限的現象，此時如果能夠引入學科交叉的內容，拓寬學生知識面的同時使得學生記憶更加深刻。例如，藥學中許多藥物的靶點是機體中的受體，一般藥理學只會涉及到內源性配體和所開發的藥物對相應受體的籠統的作用（激動興奮或是抑制麻痹），并不會細化講解其產生藥物效應的原理，而藥物化學則通過對藥物和受體分子結構分析，詳細介紹其中內涵，對藥理學中不夠側重的內容進行補充和拓展。因此在教學過程中，加強學科之間的聯系是非常有必要的。

四 學科交叉的可行性

（一） 學生方面

對藥學專業的學生來講，增強以實驗為基礎的綜合性分析能力，是提高人才素質的關鍵。注重老師授課，是傳統教學模式的特點，但這一特點將學生推上課堂的被動地位，使得學生自主學習能力不高，積極性沒有得到最好的激發。近年來，多媒體技術影響著人們生活的方方面面，在課堂上則表現為“翻轉課堂”教學模式的采用：重新調整規劃課內外時間，課堂的主導變為學生，而不再是傳統意義上的老師。讓學生參與進翻轉課堂，促進學生對于化學和生命科學中的原理更加嫻熟的掌握。翻轉課堂的推廣目前取得階段性的成功，表明學生具有對知識的自主探索和吸收能力，更深層次地表明藥學專業學生對本專業學科具有清晰的認知，是學科交叉教學模式的一大良好前提。

目前，藥學專業課大部分被規劃在大三階段，藥理學、藥物化學、藥物分析三門課程相輔相成，但學生在上課時經常發現部分知識在不同科目中重復講授，各學科處于“各自為政”的教學模式，使知識的連貫性和全面性大打折扣。學科交叉模式將對藥學專業課程進行合理的設計安排，統籌課程先后次序，使課程結構得到優化，將專業里的重點難點從更加全面立體的角度傳授給學生，讓其在專業知識、綜合素質、創新思維等方面都有所提升。

以華東理工大學藥學院班級為例，每個班級都設有各自的學習委員，這為學科交叉教學模式提供了便利的課程反饋條件。學習委員發揮教師與學生之間溝通的橋梁作用，一方面應當主動與同學進行溝通交流，充分了解分析本班學生在學科交叉教學模式下的學習狀況，收集學生們在學習過程中遇到的困難，并且提煉出具有建設意義的意見和建議，匯總成為該模式下本年級學生的學習進展；另一方面經常與教師取得聯系，了解并執行教師安排，將學生學習狀況及時反饋，利于教師進行針對性的教學安排[2-3]。

（二） 教師方面

學科交叉教學模式首先要將藥學的專業課統籌分析，劃分成不同的知識板塊，形成多個教學主題。藥理學、藥物化學、藥物分析等課程在同一教學周期內講授同一主題，促進教師之間溝通，使各門課程交叉互補，從而形成“1+1＞2”的教學效果。在以前的教學模式下，老師發現在教學過程中，某些知識點上需要嫁接其他學科的內容，可是學生的反饋可能是早已遺忘或是還未學習相關內容。學科交叉模式即是各科教學內容實現同步，避免出現諸如未知藥物作用機理就學習藥物結構性質，未知藥物結構性質就學習藥物鑒定和分析的尷尬情況，也能在一定程度減少教師備課壓力[4-5]。同時，學科交叉背景下的主題教學，便于教師布置大作業、課堂展示、小組學習等多種翻轉課堂模式，教師從課堂的主導者蛻變為推動者，強化學生在教學過程中的主體地位。學生的獨立思考、團隊合作、創新能力各方面得到培養，這才使教師教學成果得到最大化顯現。

五 實際教學實施——精神類藥物

我們查閱了目前藥學專業使用的教材，藥理學教材中中樞神經藥理章節涉及局部麻醉藥、全身麻醉藥、抗焦慮藥和催眠藥等內容；藥物化學教材中精神神經疾病治療藥涉及經典的抗精神藥（吩噻嗪類、硫雜蒽類）、非經典的抗精神病藥物、抗抑郁藥、抗焦慮和抗躁狂藥等內容；藥物分析教材中也涉及吩噻嗪類抗精神病藥物的鑒定和分析內容。以上可歸類為精神類藥物這一大主題，由于藥物化學、藥理學總課時較多，藥物分析總課時則相對較少，將上述內容安排在2～3個教學周進行。首先進行藥理學方面的授課，著重介紹精神神經疾病的發病機制，當今主流學說認為DA能神經功能過強、DA過量或者多巴胺受體超敏導致的精神病癥狀，引出經典抗精神病藥物吩噻嗪類及其代表藥物氯丙嗪，緊接著對氯丙嗪的ADMET以及藥理作用、臨床應用和不良反應進行詳細的講解。在此基礎上再進行藥物化學教學。此時只需要簡單回顧精神神經疾病的發病機制，無需再一次講解，從而節省出課堂時間來著重對吩噻嗪類藥物的化學結構和QSAR進行教學講解，特別是吩噻嗪與受體作用的方式來達到多巴胺抑制效果，以及藥物化學家是通過怎樣的結構改造來降低吩噻嗪類藥物的錐體外系副作用，這樣實現了教學層次從宏觀的藥理機制到微觀的藥化結構的過渡。在學生們熟悉藥物分子結構后，趁熱打鐵進行藥物分析的內容教學。結合藥物化學中對于吩噻嗪類藥物化學結構的認知，學生們可以快速理解其中能夠有特征反應的基團，諸如硫氮雜蒽母核能與鈀離子配位，產生顏色反應，以此派生出各種鑒別鑒定和分析含量的手段。在這種“一條龍”式教學中，知識點的聯系是很緊湊和充實的，既避免了重復講解相同知識點帶來的教學疲勞，又使得整個知識體系建立得更加完整，學生對于藥學知識的把握也會更加有邏輯性，防止某些情況下部分學科可能提前教學給學生帶來困惑。當然，這樣的教學模式需要各個課題組的老師們有著統一的安排和計劃[6]。

在學期初，由本專業系主任或者學科帶頭人主持，各個課題組教師制定和完善教學計劃，安排教學主題并且確立好教學時間，提前告知學生各主題講授順序。授課中按主題周形式進行授課，各主題結束后通過各班學習委員在各主題授課完畢后，以調查問卷形式反饋學生學習情況，以便對學科交叉教學模式進行更好的總結與提升。在此之后，可以給學生布置相應的翻轉課堂任務，既可以擴展廣度，對這個專題中別的藥學內容進行普及，也可以是小切口深分析，對課題中的部分細節有更加前沿和深入的探討和考究。這樣的翻轉課堂不同于以前的單一學科的翻轉課堂，它的知識聯動性更強，綜合性更高，同時對于學生的藥學素養也是極其良好的考察。這些可以作為學生平時成績的一部分，也可以作為學科交叉教學模式的另一種反饋，老師以此為根據對教學方式方法做出準確判斷[7-8]。

六 學科交叉教學模式的展望

由于各種原因，學科交叉教學模式目前的實踐還較為匱乏，但是不妨礙其作為一種比較新穎的教學方法，有著很高的潛力。我們相信，通過不斷的改革與探索，該模式能充分調動學生與教師的積極性，提高教學質量。

隨著科學技術的進步與迅猛發展，藥學學科已經在學科內涵和外延上進行了不斷的知識更新和技術拓展[8]，而如今在藥學人才市場上，復合型綜合型人才更加受到藥企的青睞。隨著計算機輔助藥物設計的興起，如今新藥研發速度加快，成本降低，伴隨這種大趨勢，對藥學人才的要求不僅僅是局限于傳統藥學知識和技能，能夠熟練操作計算機高端軟件和精通人工智能的人才在將來或許會有更加廣闊的前途。因此，學科交叉在未來可能會超出藥學的內容，涵蓋數學、計算機學、工程學等學科[9]。

開展學科交叉教學，讓學生對知識更加融會貫通，綜合能力得到提升，將來走出校園后，能為中華民族偉大復興中的醫藥事業添磚加瓦。