“藥物化學”課程思政教學改革研究

中圖分類號：G641 文獻標識碼：A 文章編號：1673-7164（2025）21-0100-04

為深人貫徹落實習近平總書記關于教育的重要論述和全國教育大會精神，2020年5月，教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》（以下簡稱《綱要》）。《綱要》明確指出，要把思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用，提高高校人才培養質量。同時強調教師要將課程思政融入課堂教學建設全過程。[1]要加強課堂教學設計，將科學挖掘的思想政治教育資源有機融入，實現價值塑造、知識傳授和能力培養的緊密融合。

“藥物化學”是一門發現與發明新藥、合成化學藥物、闡明藥物化學性質、研究藥物分子與機體相互作用規律的綜合性學科。[2]作為高等學校藥學類專業的核心專業基礎課程，基于藥物本身和課程的特殊性，在教學過程中，從專業特色和課程特點出發，教師充分挖掘思政元素，將專業知識的顯性教育與課程育人的隱性教育有機結合，實現價值引領、知識教育和能力培養有機統一。通過藥物化學課程提升任課教師對課程思政教學重要性的認識，教師在教學過程中凝練課程的思想政治教育目標、科學合理地設計帶有思政元素的教學方案、采用豐富多彩的課程思政教學手段，同時要通過制訂科學的課程評價體系等多種方式，在藥物化學實際課堂教學中融合思政元素，使藥物化學的課堂教學實現農學院校生物制藥專業人才培養中知識傳授、技能培養、專業引導與價值教育的多重功能，并努力地把思想政治教育貫穿于藥物化學課程教學的全過程。[3]文章結合新工科背景下生物制藥專業人才培養模式和\"藥物化學\"課程本身的特點，以“局部麻醉藥”的教學內容設計為例，探索在藥物化學線下教學中，如何將思政元素和專業知識進行有機融合，包括導課、教學過程、教學拓展和教學反思與總結等幾部分的設計，形成科學的課程思政育人思路和體系。選用全國高等醫藥規劃教材《藥物化學》第8版。

一、導課設計

在進入藥物化學具體藥物內容學習之前，每一類藥物都要選擇合適的切入點，以完成導入課程，例如介紹與藥物相關的疾病，人們日常用藥習慣，相關的歷史事件，還有熱點新聞等內容。選擇合適的導課內容，可以很好地吸引學生的注意力，提高學生的學習興趣。

在“局部麻醉藥\"的教學過程中，結合圖片和視頻，通過問題進行課程導人。首先提出問題：在現代醫學中，外科手術是治療疾病的一種常見方法。但是直到19世紀中葉，很多人寧愿面對死亡也不愿意進行外科手術。這是為什么呢？請同學們在下面的視頻中尋找答案，隨機播放視頻\"世界百大發現之人體醫學一麻醉藥”。視頻中蘊藏著答案，即在麻醉藥物出現以前，外科手術的過程十分痛苦，醫生會用酒精或者鴉片來減輕病人的疼痛，手術過程中病人通常是被捆綁或壓在手術臺上，醫生快速地進行外科手術。很多病人往往還沒有等到手術結束，就會因為無法忍受劇痛而休克，甚至死亡。在那時手術是萬不得已的手段。

通過問題導人課程，接下來介紹麻醉劑的發現和使用。世界上最早的麻醉劑是我國東漢末年著名的醫學家華佗所創制的\"麻沸散”。可惜“麻沸散\"最原始的藥方已經丟失。華佗在為患者進行開腹手術的時候，讓患者用酒服下“麻沸散”來緩解患者的疼痛。在歐美，首次公開的全身麻醉手術是在1846年10月16日。美國醫生威廉·莫爾頓用乙醚進行全身麻醉，為一位患者切除頸部腫瘤。手術過程中，患者并沒有任何感覺，手術是成功的，疼痛被克服了。[4]

通過中西方麻醉藥物使用歷史的對比，激發學生對包括傳統中醫文化在內的中華優秀傳統文化的認識和了解，增強學生的民族自豪感，樹立文化自信，開展思政教育。同時培養學生的創新思維能力和職業責任感。

二、教學過程設計

在教學過程中，要將課程內容和思政元素自然地、恰當地、深入地進行融合。教師要查閱資料和文獻，反復討論，完善教學內容。可以將歷史事件，學生感興趣的熱點，國內外科學家的貢獻等話題融入思政元素。依據對應教材內容，以“局部麻醉藥”具體內容為例，探索如何在教學過程中有機地融人課程思政元素，發揮育人效果。

（一）局部麻醉藥的發展

19世紀之前，人們主要通過品嘗周圍的植物判斷藥效，有明確療效的就作為藥物來使用。有資料記載，1532年，秘魯人咀嚼古柯樹的樹葉，發現其有止痛的療效。進入19世紀，由于化學學科的發展，促使化學家從植物中去提取天然的有效成分，得到了可卡因。后來一名澳大利亞醫生Koller發現其局麻作用，將其用于眼科手術治療中。臨床使用一段時間后，由于可卡因具有成癮性，很多國家限制其使用。除此之外，可卡因還有來源少、價格高及水溶液不穩定等缺點，對其進行結構改造，經過一系列實驗，在認識到可卡因分子中苯甲酸酯的重要性后，1890年首先證實了苯佐卡因具有局部麻醉作用。為了克服水溶性小等缺點，考慮到可卡因分子中醇胺的存在，在1904年開發出了普魯卡因。

這一部分的課程思政元素包括：其一，可卡因具有很好的局部麻醉作用，但由于其成癮性強，是毒品之一，臨床限制其使用。通過提問，復習第四章中樞神經系統藥物第五節鎮痛藥中嗎啡和海洛因等毒品，以及第五章外周神經系統藥物第三節腎上腺素受體激動劑中“冰毒”“搖頭丸\"等新型毒品，正確引導學生不僅自身要做到“珍愛生命，遠離毒品”，同時作為藥學工作者，不能參與制毒販毒等犯罪活動，要利用自身所學服務社會、造福人類;激發學生樹立良好的職業道德和社會責任感。此部分加人思政教學案例，通過介紹毒品的危害，引申出我國有關毒品的相關政策和法律條文，列舉為禁毒事業做出過杰出貢獻的緝毒英雄事跡，樹立學生愛國主義情懷以及正確的人生觀和價值觀。其二，可卡因作為天然藥物，價格比較高，這是大多數天然藥物共有的缺點。由于有效成分在植物、動物或微生物中含量比較低，如果只靠提取分離，藥物比較昂貴。如何讓老百姓用得起，買得起，這也是藥物化學專業重要的任務之一，即對天然產物進行全合成或對其進行結構改造和修飾，在保證藥效的前提下，降低生產成本，造福百姓。結合習近平總書記給中國農業大學科技小院學生的回信，通過引導總結，鼓勵學生要“志存高遠”，增強社會服務意識，啟發學生要增強專業自豪感和使命感。其三，卡因類局麻藥的發展過程，是從天然活性物質結構出發，設計和發現新藥的經典例證，這是藥物史上的標志性事件。人們從天然藥物復雜的結構出發，最終得到簡單的化學合成藥物，同時在結構改造過程中，確立了在新藥開發中藥物構效關系（SAR）研究的重要性，至今盛行。這能培養學生獨立思考、發現問題和解決問題的能力，培養學生堅持不懈的科研創新精神。

（二）苯甲酸酯類局部麻醉藥

在“藥物化學\"課程的實際教學過程中，每一類藥物都是以其化學結構為中心，按照藥物的發現歷程、理化性質、作用機制、構效關系、合成方法及臨床應用這一基本思路進行學習。本教學模塊以普魯卡因的結構為中心，分析其理化性質及代謝過程，逆合成分析得到其合成方法，并介紹其結構改造及臨床應用等內容。

普魯卡因是對氨基苯甲酸和二乙氨基乙醇形成的酯類化合物。其理化性質包括芳香第一胺的反應、芳伯氨基具有還原性、酯基具有水解性。其代謝過程為在血漿假性膽堿酯酶的催化下，水解生成對氨基苯甲酸和二乙氨基乙醇。水解生成的對氨基苯甲酸是普魯卡因引起過敏的主要原因。理化性質和代謝過程在學生學習的過程中，可以與化學結構一一對應進行講解。

由于普魯卡因是一個酯類化合物，將酯鍵斷開，分成酸和醇兩部分，即為反應原料，通過逆合成分析得到其合成路線：以對硝基苯甲酸為原料，經過酯化、鐵酸還原、成鹽酸鹽三個步驟，合成得到鹽酸普魯卡因。這一部分的課程思政元素為：鹽酸普魯卡因合成方法中第二步的鐵酸還原，會產生大量的鐵泥。如果是大規模的工業化生產，會造成環境污染。布置課后作業，學生通過查閱文獻，選擇綠色環保的還原試劑及方法。[5]通過強調科學研究與環境保護的內在關聯，強化龍江“四大精神\"和“五色\"教育，引導學生樹立綠色環保的意識。加強對學生的綠色生態文明教育，引導學生樹立綠水青山就是金山銀山的意識。

普魯卡因的結構改造：由于普魯卡因的酯鍵不穩定，容易水解，對其進行結構修飾：在苯環上引入其他取代基，使酯基水解減慢，作用增強，如氯普魯卡因；在氨基上引入取代烷基，增強局麻作用，如丁卡因；在碳鏈上引入取代基或延長，使其穩定性增加，延長作用時間，如阿米卡因和哌羅卡因；以硫原子代替酯鍵中的氧原子，增大脂溶性，顯效快，如硫卡因。結構改造中的丁卡因與普魯卡因一起成為苯甲酸酯類中應用最廣泛的局部麻醉藥。這一部分的課程思政元素為：普魯卡因至今仍為臨床廣泛使用的局部麻醉藥，具有良好的局部麻醉作用，毒性低，無成癮性。除此之外，作為老藥新用的代表，在神經系統疾病，呼吸系統疾病和消化系統疾病等領域都有應用。引導學生在未來的學習中，要充分保有善于思考的頭腦和保持科研的恒心，既要尊重傳統，又要敢于創新。[6]

（三）酰胺類及其他類局部麻醉藥

講解這部分內容時，可以對應苯甲酸酯類代表藥物普魯卡因的結構，將酯鍵進行逐一變化而得到對應的新的結構類型。

1948年，酰胺類局部麻醉藥利多卡因上市。利多卡因的發現是源于對生物堿蘆竹堿的化學結構研究。人們發現其異構體異蘆竹堿可使舌頭產生麻痹感，進一步發現開環前體也具有局部麻醉作用。于是合成了一系列類似物，篩選得到了利多卡因。酰胺鍵要比酯鍵穩定，鄰位的兩個甲基有空間位阻，所以利多卡因要比普魯卡因作用強，維持時間長，毒性大。1960年以后，利多卡因還用于治療心律失常。

苯甲酸酯類局部麻醉藥物的結構可以看成芳香環與具有堿性氮原子的碳鏈之間通過酯鍵相連接。用電子等排體-CH2-代替酯基中的-O-，形成了氨基酮類局部麻醉藥，如鹽酸達克羅寧，結構中的羰基要比普魯卡因的酯基更穩定，所以麻醉作用更持久，由于其刺激性較大，只作為表面麻醉藥。用-O-代替酯鍵，得到氨基醚類局部麻醉藥，如普莫卡因和奎尼卡因，均用作表面麻醉藥。用氨基甲酸酯鍵代替酯鍵得到氨基甲酸酯類局部麻醉藥，如地哌冬和卡比佐卡因，可用于炎癥組織的麻醉。用瞇基代替酯鍵，得到瞇類局部麻醉藥，如非那卡因，用于眼科的表面麻醉。

（四）局部麻醉藥的作用機制和構效關系

通過圖片演示局部麻醉藥的作用機制：局部麻醉藥阻滯神經沖動是通過直接作用于 Na+ 通道，阻斷Na+ 內流，從而降低或防止神經細胞膜去極化，使膜穩定。并留下問題，為什么在普魯卡因結構修飾中得到的普魯卡因胺和酰胺類的利多卡因具有抗心律失常的作用？這兩類藥物有什么聯系？

局部麻醉藥的化學結構類型很多，有酯、酰胺、酮、醚及氨基甲酸酯等類型，很難用一個通式來表示。可以把局部麻醉藥的結構分成三部分：親脂部分、中間部分和親水部分。其中，親脂部分可以是芳烴或者芳雜環，一般以苯環作用較強，是局部麻醉藥的必需部位。苯環鄰對位給電子取代基有利于增加活性，吸電子基會使活性下降。中間部分決定藥物穩定性，不同取代基藥物的作用時間順序不同，酮 gt; 酰胺 gt; 硫代酯 gt; 酯。作用強弱順序也不同：硫代酯 gt; 酯 gt; 酮 gt; 酰胺。親水部分為仲胺、叔胺或吡咯烷、哌啶、嗎啉等，以叔胺最為常見。[2]

在課程最后，通過思維導圖總結本次課程內容并強調重點難點。

三、教學拓展設計

為鞏固學生對線下教學內容的掌握，提升學生自主學習的主動性，加強學生的參與性，布置課后作業，讓學生根據課上所學內容，在課后查閱文獻和網上資料等進行拓展學習。

選擇自己感興趣的內容進行討論并提出觀點，在學習群里進行互動討論，充分進行交流。[7進一步還可以引申出：1.合成方法中，硝基還原成氨基，選擇哪種還原試劑，可以同時滿足合成的需求和綠色環保的目的。2.局部麻醉藥的作用靶點是 Na+ 通道，除此之外，還有哪類藥物的作用靶點也是 Na+ 通道？這兩類藥物的共同點和區別有哪些？3.局部麻醉藥有酯、酰胺、酮、醚及氨基甲酸酯等類型，這些類型在結構中遵循了哪些藥物化學原理？這種基本原理在新藥設計中起到怎樣的作用？4.局部麻醉藥在臨床上是否還有其他應用（比如抗腫瘤方面）？[8]

四、教學反思及總結

因藥物化學學科的特殊性，在提高學生專業能力的同時，將思政元素滲人其中，該學科課程應承擔培養學生嚴謹負責的科學態度、辯證的思維方式、強烈的家國情懷的責任。[]通過對局部麻醉藥課程教學設計的初步探索，將專業課程內容與思政教育有機融合，希望本設計能夠給非化學制藥專業的藥物化學課程思政建設提供參考，最終有利于新工科背景下生物制藥專業藥學人才的高質量培養。[10]

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知教高[2020]3號[EB/OL].（2020-05-28）[2025-03-15].http：//www.moe.g0v.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

[2]尤啟冬．藥物化學：第8版[M].北京：人民衛生出版社，2016：1-2.

[3]韓春，吳林韜，王世軍．地方應用型本科院校藥物化學課程思政教學探討[J].長治學院學報，2023，40（02）：128-132.

[4]高宣亮．藥物史話[M].北京：化學工業出版社，2009：50-51.

[5］沙風，伍新燕，胡坪，等．綜合有機合成實驗苯佐卡因的課程思政設計[J].大學化學，2024，39（02）：110-115.

[6]周海嬪，馬文靜，王悅，等．制藥工程專業藥物化學課程思政教學設計探索與實踐：以局部麻醉藥為例[J].創新教育研究，2022，10（08）：1831-1835.

[7]楊家強．藥物化學課程思政教學的探索：以嗎啡教學為例[J].衛生職業教育，2022，40（13）：68-70.

[8]趙文博，曾煉，劉穎，等．局部麻醉藥抗腫瘤作用及其機制研究進展[J].湖北醫藥學院學報，2023，42（02）：224-229.

[9]張菊凌，駱芳琳，吳海剛．融入課程思政的PBL和BOPPS交叉式教學法探析：以藥物化學的緒論為例[J].南京師范大學學報（工程技術版），2024，24（01）：86-92.

[10]劉亞軍，劉勇，史美云，等．以教學目標為基礎的藥物化學課程思政建設[J].藥學教育，2023，39（01）：31-35.

（責任編輯：陳華康）