在藥物化學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

1、在藥物化學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng) -藥學(xué)理科基地班教學(xué)經(jīng)驗(yàn)沈陽(yáng)藥科大學(xué)制藥工程學(xué)院藥物化學(xué)教研室 孫鐵民 趙冬梅沈陽(yáng)藥科大學(xué)教務(wù)處 羅向紅進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)的藥學(xué)高等教育發(fā)生了巨大的變化，已經(jīng)從傳統(tǒng)的以單一學(xué)科背景下的“專業(yè)對(duì)口”培養(yǎng)為主，到學(xué)科交叉背景下的具有“通識(shí)教育”基礎(chǔ)的寬口徑專業(yè)培養(yǎng)；從單向知識(shí)傳授的教學(xué)型教學(xué)到關(guān)注創(chuàng)新性教育的研究型教學(xué)；從教學(xué)過(guò)程中以教師為主體到強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，推行討論式、啟發(fā)式、參與式教學(xué)的方法和手段。為了實(shí)現(xiàn)藥學(xué)教育的全面改革，積累藥學(xué)教育的改革經(jīng)驗(yàn)，我校于1996年創(chuàng)辦了藥學(xué)理科基地教學(xué)班，為了達(dá)到培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義建設(shè)和發(fā)展的“高素質(zhì)、高層次

2、、多樣化、創(chuàng)造性”的骨干人才的目標(biāo)，我們?cè)诶砜苹匕嗟慕逃兄鸩酱_立了“綜合性、研究型、開(kāi)放式”的辦學(xué)模式，其中，“綜合性”是基礎(chǔ)，“研究型”是核心，“開(kāi)放式”是活力所在。研究型教學(xué)的實(shí)質(zhì)即是創(chuàng)新性教育。 學(xué)生的學(xué)習(xí)有兩種類型：一種是維持性學(xué)習(xí)，它的功能在于獲得已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，以提高解決當(dāng)前已經(jīng)發(fā)生問(wèn)題的能力；另一種是創(chuàng)新性學(xué)習(xí)，它的功能在于通過(guò)學(xué)習(xí)提高一個(gè)人發(fā)現(xiàn)、吸收新信息和提出新問(wèn)題的能力，以迎接處理好社會(huì)日新月異發(fā)生的變化。我們以往的教學(xué)基本上屬于維持性學(xué)習(xí)。缺少創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的教學(xué)。維持性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的是要培養(yǎng)對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)的適應(yīng)能力。它的價(jià)值基礎(chǔ)是預(yù)先給定的，主要以公認(rèn)的準(zhǔn)則為基礎(chǔ)，它重視模仿

3、繼承、重新獲取知識(shí)成果和積累信息的能力，這是學(xué)習(xí)非常重要的環(huán)節(jié)，是創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。但它已經(jīng)不能完全適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的需要。創(chuàng)新性學(xué)習(xí)是注重培養(yǎng)學(xué)生具有對(duì)未來(lái)科學(xué)的應(yīng)變能力，具有獨(dú)立思考、大膽求索的精神。因此其學(xué)習(xí)任務(wù)不僅僅是滿足于獲取某一結(jié)論性的內(nèi)容，而是要把重點(diǎn)放在掌握思維過(guò)程和思維方法上。創(chuàng)新性學(xué)習(xí)是通過(guò)重建整體而不是分裂規(guī)實(shí)來(lái)促進(jìn)思維的。創(chuàng)新性教育是高等教育改革的必由之路，而創(chuàng)新性教育需要相應(yīng)的教學(xué)模式。以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，因此其核心的“研究型”教學(xué)成為我們歷經(jīng)思考與探索后的選擇。我們?cè)谒幬锘瘜W(xué)教學(xué)中通過(guò)三個(gè)方面進(jìn)行了創(chuàng)新性教育的試嘗。（一） 課堂教學(xué)以往的藥物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要是以化學(xué)模式

4、為主，著重介紹藥物的化學(xué)合成和化學(xué)性質(zhì)，忽視了化學(xué)和生物學(xué)的相關(guān)性，培養(yǎng)的學(xué)生只適合于藥物的制備或相關(guān)其他專業(yè)。缺少創(chuàng)新藥物研究的能力。已不能適應(yīng)當(dāng)今新藥研究的需要。面對(duì)21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新形勢(shì)，在課程改革和建設(shè)中，我們確定以培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和技能、具有極強(qiáng)的新藥的研究和開(kāi)發(fā)能力的高質(zhì)量人才的目標(biāo)。因此在教學(xué)活動(dòng)中，將化學(xué)知識(shí)和生物學(xué)知識(shí)緊密結(jié)合在一起，重點(diǎn)介紹藥物作用的化學(xué)基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)新藥的基本原理和方法、各類藥物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展以及現(xiàn)有臨床應(yīng)用的藥物、新藥研究的動(dòng)向、最新理論和技術(shù)，著重講解藥物的衍化過(guò)程、特別是研究者在新藥研究中的思路和理論為考慮的出發(fā)點(diǎn)和歸屬，通過(guò)反復(fù)多次的教育，使學(xué)

5、生創(chuàng)新藥物研究的思想不斷地得到充實(shí)，其創(chuàng)新能力得到不斷的提高。例如，通過(guò)抗?jié)兯幬?H2受體拮抗劑的研發(fā)過(guò)程，使學(xué)生的懂得合理藥物設(shè)計(jì)的方法與概念及應(yīng)用。藥學(xué)基地班的學(xué)生越來(lái)越多的樂(lè)于投身藥物化學(xué)的專業(yè)的研究中。在教學(xué)過(guò)程中，將新藥研究的理論和國(guó)內(nèi)外創(chuàng)新藥物的研究實(shí)例結(jié)合在一起加以講解，一方面通過(guò)講解加深學(xué)生對(duì)原理的理解，另一方面啟發(fā)學(xué)生開(kāi)拓思路，加以總結(jié)和概括。同時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行研究式課堂討論，培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力。例如，在講解對(duì)天然藥物嗎啡結(jié)構(gòu)改造時(shí)，對(duì)嗎啡3位的羥基甲基化得到可待因，其鎮(zhèn)痛活性減少，成癮性也亦減少。而將嗎啡的3，6位同時(shí)乙酰化得到的海洛因則鎮(zhèn)痛活性和成癮性都有極大的

6、增加。究其原因使學(xué)生認(rèn)識(shí)到海洛因的強(qiáng)鎮(zhèn)痛活性和成癮性都原于本身的極性減少，易于通過(guò)血腦屏障的結(jié)果。這時(shí)再將指出可待因也嗎啡地的極性減少產(chǎn)物，為何其鎮(zhèn)痛活性和成癮性都有小于嗎啡。引導(dǎo)學(xué)生分析其原因，可待因雖極性小于嗎啡，已進(jìn)入血腦屏障，但在體內(nèi)代謝成嗎啡的速度較慢，因此表現(xiàn)的鎮(zhèn)痛活性和成癮性都有小于嗎啡。而由于海洛因較嗎啡的極性少，易于進(jìn)入血腦屏障，在腦組織中的量大于嗎啡。且由于在體內(nèi)存在大量的酯酶，可使其迅速水解成為嗎啡，因此，其鎮(zhèn)痛活性和成癮性都有大于嗎啡，由此引出海洛因是人們最早設(shè)計(jì)出的前體藥物。使學(xué)生較為完整的理解藥物在體內(nèi)的作用是由藥效相和藥動(dòng)相兩個(gè)因素決定的理論。（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)加強(qiáng)與

7、課程配套的實(shí)驗(yàn)課程的改革，不斷地增加新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。變?cè)械囊曰瘜W(xué)驗(yàn)證為主的實(shí)驗(yàn)為綜合性技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，從文獻(xiàn)查閱開(kāi)始，到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、化合物的合成、結(jié)構(gòu)確證到生物活性的測(cè)試。進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的技能訓(xùn)練，使學(xué)生能在藥物設(shè)計(jì)、合成、產(chǎn)品提純和分離、結(jié)構(gòu)鑒定、結(jié)構(gòu)修飾等方面有一個(gè)較全面和系統(tǒng)訓(xùn)練；改變了原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主的現(xiàn)象，加強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦能力的訓(xùn)練。采取部分開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理的模式，鼓勵(lì)學(xué)生到教師的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行科研活動(dòng)，變被動(dòng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練為主動(dòng)的求知性試驗(yàn)。極大的提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。在藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的內(nèi)容減少，增加了具有擴(kuò)大知識(shí)面的、綜合

8、性、設(shè)計(jì)性與創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)。在70學(xué)時(shí)藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中（藥學(xué)理科基地教學(xué)班），將其分成兩個(gè)部分，30學(xué)時(shí)為一般綜合性實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中我們充分利用這段時(shí)間，著重進(jìn)行基本技能、基本知識(shí)、基本方法的訓(xùn)練。40學(xué)時(shí)為自主設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)，逐步向開(kāi)放性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)渡。我們?yōu)閷W(xué)生設(shè)計(jì)了-腎上腺素受體拮抗劑的設(shè)計(jì)與研究的綜合實(shí)驗(yàn)。在課堂教學(xué)中我們著重講述-腎上腺素受體拮抗劑的基本結(jié)構(gòu)、研發(fā)進(jìn)展、設(shè)計(jì)思想和構(gòu)效關(guān)系，使學(xué)生對(duì)此方面的知識(shí)有了較深刻的理解。然后我們?cè)趯?shí)驗(yàn)進(jìn)行前2個(gè)月將實(shí)驗(yàn)任務(wù)布置給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)已掌握的有關(guān)-腎上腺素受體拮抗劑的知識(shí)，自己設(shè)計(jì)出-腎上腺素受體拮抗劑并設(shè)計(jì)出試驗(yàn)方案。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式使

9、學(xué)生有充分的時(shí)間和精力進(jìn)行此項(xiàng)工作，使其主動(dòng)性大大增強(qiáng)，使得課堂教學(xué)和前期的一般性綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)更受學(xué)生的重視，教學(xué)效果得到明顯的提高。為避免實(shí)驗(yàn)內(nèi)容雷同，我們規(guī)定同一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只能23人完成，2個(gè)月后學(xué)生將其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)交教師審核，并交由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備和藥品的準(zhǔn)備。這極大激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，在全班30人的設(shè)計(jì)方案中，有近20個(gè)試驗(yàn)方案，部分為已有的-腎上腺素受體拮抗劑的研究，有相當(dāng)部分的學(xué)生方案富有創(chuàng)新性，有一個(gè)同學(xué)的設(shè)計(jì)為在芳香核上進(jìn)入兩個(gè)-氨基乙醇側(cè)鏈，其設(shè)計(jì)思想為兩個(gè)-氨基乙醇側(cè)鏈可以阻斷更多-腎上腺素受體。即使是研究已有的-腎上腺素受體拮抗劑，在其實(shí)驗(yàn)方案中，也不乏工藝設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之作

10、。在實(shí)驗(yàn)階段，我們配備具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教授和副教授為指導(dǎo)教師，每天近1516小時(shí)的全天候指導(dǎo)。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也極大的鼓舞了教師，使師生關(guān)系得到加強(qiáng)。變得更融洽。在實(shí)驗(yàn)中也加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，一名學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常，教師并沒(méi)有直接告訴接軍的方法，而是書(shū)學(xué)生去圖書(shū)館查資料，學(xué)生“飛速”去，“飛速”回，并成功解決實(shí)際了問(wèn)題。在20個(gè)方案中，有15個(gè)付諸實(shí)施，有14人按其設(shè)計(jì)完成達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。通過(guò)兩年的實(shí)踐，我們積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出教學(xué)規(guī)律，規(guī)范了開(kāi)放式藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)程序，為全面的藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革奠定了基礎(chǔ)，發(fā)揮理科基地教學(xué)班的試點(diǎn)作用。（三）考試工作以往的藥物化學(xué)考試多以藥物的化學(xué)命名、藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)、藥物的理化性質(zhì)、藥物合成路線及問(wèn)答題為主，雖然多為主觀題，但基本上屬于死記硬背性，試題缺少對(duì)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的考核，特別是缺少對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的考核。我們保留少數(shù)對(duì)學(xué)生的基本藥物結(jié)構(gòu)掌握的試題，重點(diǎn)放在讓學(xué)生通過(guò)已經(jīng)掌握的藥物結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系，判斷給出藥物結(jié)構(gòu)應(yīng)有的藥效，使學(xué)生對(duì)于藥物化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容構(gòu)效關(guān)系有了深刻理解。提高了學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力，為考核學(xué)生創(chuàng)新能力，我們?cè)O(shè)計(jì)新的試題類型，依據(jù)藥物化學(xué)的基本原理，給出相關(guān)的條件，讓學(xué)生設(shè)計(jì)出藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，考核了學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過(guò)幾年的藥學(xué)理科基地班教學(xué)，我們認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新教育是奠定科學(xué)創(chuàng)造的基石，