夏金鑫,孫繼紅,李佳常,李寧,丁啟龍
中國藥科大學藥學院 (南京 211198)
藥學本科教育的任務是培養(yǎng)從事藥物研究與開發(fā)、藥物生產(chǎn)、藥物質(zhì)量控制、藥物臨床應用等方面工作的專門技術(shù)人才[1]。目前實驗教學往往受到傳統(tǒng)模式教學觀念的束縛,只注重理論性的、科學性的講授,忽視實踐性應用,最終導致學生畢業(yè)后進入企業(yè),只掌握理論知識,對現(xiàn)行的企業(yè)實際操作應用流程方面一無所知。因此,教師應該在實驗教學中加大綜合性實驗的比例,使學生盡可能在有限的學時下鍛煉靈活運用所學知識和獨立從事科研能力。藥理學本身作為醫(yī)藥專業(yè)學生的必修課,其學習記憶的內(nèi)容繁多,還需要生理、病理等學科作為前期基礎(chǔ),同時具有很強的實踐應用性,所以一直是藥學教育中的難點學科,本文通過比較現(xiàn)行藥理學教學方式與藥企藥物研發(fā)實際流程的差異,探索阿司匹林實驗教學為例,模擬藥物研發(fā)過程,進行綜合性實驗的設(shè)計、運行和實驗教學效果的評價,培養(yǎng)學生實際應用與創(chuàng)新能力。[2]
目前藥理學教學方式一般是按照教學課本上藥品的分類,選取一些代表性藥物,然后按照實驗目的、原理、步驟、所用儀器、注意事項等方面講授及演示操作,學生跟著復制操作一遍,取得相應實驗結(jié)果并撰寫實驗報告的方式,其教學模式更類似一種填鴨式教學,學生只處于被動接收的位置,自主學習能力不強,更別說組織創(chuàng)新。這樣的教學結(jié)果導致學生對知識掌握分散,容易忘記,只對單一藥物的單一藥效有印象,整體把握能力差;學生學習興趣不大,只是圖機械完成任務,為此抄襲作業(yè)現(xiàn)象嚴重;學生的自主學習創(chuàng)造能力根本無法得到鍛煉,小組長期合作學習機會太少,直接導致進入企業(yè)社會后適應能力差。
藥理學實驗教學對應的重點即為開發(fā)部完成的藥品的設(shè)計和基礎(chǔ)研究部分,而藥品的基礎(chǔ)研究(即臨床前研究)又涵蓋到制劑研究、藥效學研究、一般藥理研究、毒理研究、藥代動力學研究、質(zhì)量標準制定及穩(wěn)定性的初步測試[3]。而相較于實驗教學來講,其公司研發(fā)過程的不同在于:①整個實驗思路上有很大區(qū)別,市場導向和成本因素占據(jù)了很大重要因素,因此更注重前期實驗的整體設(shè)計,在實驗前期設(shè)計中,不僅是對實驗過程的熟悉,對采取什么樣試驗模型,試驗材料也必須要熟悉,這個階段在普通實驗教學中一般由任課教師或教輔人員代替,學生根本不會接觸到;②一種藥品的開發(fā)同時涵蓋了制劑、藥理、毒理、藥動、藥分、細胞生物學等多門課程,知識和技能需求更加相對集中,學生若按照普通教學模式學習完成對多門課程的學習學時有限,本科四年教學任務普通無法完成;③正式的新藥研究報告比普通的實驗撰寫正式和規(guī)范,而且更注重實驗數(shù)據(jù)本身的合理性和真實性,而且無法向?qū)W生實驗報告那樣完全在書本上照抄實驗過程而敷衍了事。學生在普通教學模式中沒有進行過相關(guān)訓練。
藥理學教學中,阿司匹林作為經(jīng)典的解熱鎮(zhèn)痛抗炎藥,其傳統(tǒng)藥效學及藥理機制已經(jīng)得到廣泛認識,相關(guān)實驗項目也比較成熟。但最近幾年的研究表明阿司匹林對老年性癡呆、糖尿病性心臟病、白內(nèi)障、抗衰除皺等多方面有很好治療效果。因此,選擇這樣的藥物作受試藥物既有利于學生通過經(jīng)典的生物學評價實驗掌握不同實驗的實驗條件下藥物本身基本的藥理學作用機制,又有利于學生通過自主創(chuàng)新實驗,掌握和擴大藥物新的藥效和適用范圍,滿足學生科研上自我探索、自我創(chuàng)新的需要,開拓學生的學術(shù)視野和提高學生的創(chuàng)新能力,筆者將實驗目錄設(shè)計如下:
在完成基礎(chǔ)性訓練及部分經(jīng)典的驗證性實驗基礎(chǔ)上(30學時左右),開展綜合性實驗和實驗設(shè)計(38個學時左右)
綜合性實驗目錄——基礎(chǔ)篇(教師擬定部分,以學期教學為主)
藥理部分:9個學時
藥物(阿司匹林)對大鼠足跖腫脹的影響;藥物(阿司匹林)的鎮(zhèn)痛實驗(熱板法、化學法);藥物(阿司匹林)對大鼠動靜脈旁路抗血栓形成實驗
一般藥理學部分 9個學時
受試藥A(阿司匹林)對動物自發(fā)活動的影響;受試藥A對家兔呼吸系統(tǒng)的調(diào)節(jié);受試藥物A(阿司匹林)對家兔心電圖和動脈血壓的影響
藥物動力學部分 9個學時
受試藥 阿司匹林在大鼠血清內(nèi)藥代動力學
毒理學評價部分 9個學時
藥物XXX(阿司匹林)急性LD50測定;XXX(阿司匹林)精子致畸試驗;XXX(阿司匹林)體外溶血實驗
綜合性實驗目錄——擴展篇(學生自擬部分,以開放性實驗為主)
藥物(阿司匹林)其他作用機制的相關(guān)研究藥物;(阿司匹林)細胞水平的相關(guān)研究等
帶教教師小組根據(jù)學生實驗設(shè)計、實驗過程、實驗討論、實驗結(jié)果中的創(chuàng)新點、實驗操作習慣專業(yè)性和思想態(tài)度等多方面給予綜合性打分。2個學時
教育對應的重點在于臨床前研究生物學評價部分,具體實驗內(nèi)容可隨受試藥物不同相應隨時更換到相應的實驗評價模塊中去。
本課題以阿司匹林為例,模擬藥物研發(fā)過程,探索綜合性實驗的設(shè)計、運行和實驗教學效果的評價,培養(yǎng)學生實驗創(chuàng)新能力。
開設(shè)綜合性實驗的最終目的也在于教學,因此為了保證教學效果的可控性和節(jié)約教學資源的角度出發(fā),應選擇一些既具備傳統(tǒng)療效又具有嶄新意義的藥物。阿司匹林是解熱鎮(zhèn)痛藥代表藥物,目前書本上主要的藥效主要是抗血栓、抗炎、鎮(zhèn)痛。但是最近幾年的研究表明阿司匹林在對老年性癡呆、糖尿病性心臟病、白內(nèi)障、抗衰除皺等多方面有治療效果。因此,選擇這樣的藥物作受試藥物既有利于學生通過經(jīng)典的驗證性實驗掌握藥物基本的藥理學作用機制,又有利于學生通過文獻查閱和自主創(chuàng)新實驗設(shè)計實施,掌握和擴大藥物新的藥效和適用癥,滿足學生科研上自我探索的興趣和自我創(chuàng)新的需要。
綜合性實驗要求學生在進行多個單元實驗學習中,根據(jù)學科問題和實驗技能的系統(tǒng)性、完整性要求,綜合運用所學基礎(chǔ)知識和技能進行多角度、多方面的分析和研究。綜合性實驗的最大特點就是具有可延伸性,教師可以在指導學生完成對阿司匹林的基本生物學機制的了解和認知后,鼓勵和提倡學生自擬選題或參與教師給定的實驗選題,充分和利用實驗室開放條件,進一步深化對受試藥物(阿司匹林)不同實驗條件下、新的作用機制的認識。如阿司匹林泡騰片的美白作用研究,而學生通過對這些感興趣的課題進行查閱文獻、了解進展、立題開題、實驗準備、完成實驗、實驗報告撰寫等過程后各方面能力都有顯著性提高。
綜合性實驗的教首先要求教師改變原有板書等填鴨方式教學習慣,轉(zhuǎn)為提前讓學生預習相關(guān)實驗理論知識,教師在實驗帶教過程中減少講解時間,增加學生自由講解和小組討論的時間,讓學生帶著問題設(shè)計實驗,在實驗操作過程中認真分析問題,解決問題并用英文書寫實驗報告。這樣就全面鍛煉了學生各方面的素質(zhì),提高教學質(zhì)量。
綜合性實驗的學必然要求學生有很強的自主性和協(xié)作性。學生由于參與到綜合性實驗中,就必須自己組合自己的團隊,同時合理分工,明確實驗目的;另外需要學生自己在課余時間大量補充相關(guān)學科文獻,組織撰寫相關(guān)實驗開題報告,選擇相應的實驗方法并由帶教教師認真審閱并提出修正意見,小組進行修改和補充,最終確定實驗方案并加以實施。
傳統(tǒng)的教學效果最直觀的評價是根據(jù)學生的書面實驗報告。這樣的評價對于學生來講,過于單一,也過于主觀化,而且促使學生非常在乎最終分數(shù)。在實際教學中發(fā)現(xiàn)有些學生甚至為了一兩分找任課教師爭執(zhí)。因此,評價機制上應作出一定的改變。首先,將原有的書面報告評價標準轉(zhuǎn)為從實驗設(shè)計、實驗過程、實驗討論、實驗結(jié)果中的創(chuàng)新點、實驗操作習慣專業(yè)性和思想態(tài)度等多方面給予綜合性打分。其次,打分對象可以從給個人評分,改為給個人團隊評分,再在團隊評分中給予個人的差異化,這樣讓學生在整個綜合設(shè)計中,責任感和團隊協(xié)作精神能得到極大提高,而個人表現(xiàn)也得到激勵。
這樣的實驗教學體系設(shè)計還不能夠完全滿足各種專業(yè)的藥理學教學需求,如護理專業(yè)的學生,以后的職業(yè)角色是在藥物實施和用藥前后的監(jiān)護及用藥咨詢過程中起重要作用。其教學重點就應該放在藥品的不良反應及護理要點上,教學方式就更應該以臨床實習或典型病例分析為主[4];而對于臨床監(jiān)察的專業(yè)的學生,其藥理學教學重點可能更集中于監(jiān)測資料的申報、相關(guān)材料的準備,和如何培養(yǎng)良好的醫(yī)生-藥企-患者三方關(guān)系的訓練上為主;因此,有必要針對未來不同的就業(yè)方向,制定相應的系統(tǒng)實驗訓練課程體系。
如何協(xié)調(diào)相關(guān)實驗課程的配置和實驗任課教師的工作教學安排也將是一個比較突出的問題,由于課程設(shè)計本身的復雜性,對任課教師本身知識和能力、師德修養(yǎng)、工作敬業(yè)精神有很高的要求;另外實驗項目增多導致實驗教師工作量的增多和課時安排沖突也成為一個比較嚴重的問題,因此在保證基礎(chǔ)訓練的同時,應大力砍掉一些意義不大的驗證性實驗,增多設(shè)計性實驗及開放性實驗的時間,盡力保證在正常教學時間上完成實驗,對于無法完成的一些實驗項目,學校應加大對課余時間管理實驗師教師經(jīng)濟上補貼等。這些舉措可能更多需要學校上級行政部門的協(xié)調(diào)與幫助。
當然,本實驗教學體系最大意義在于為進一步建立新藥研發(fā)實驗教學訓練平臺提供前期模塊化基礎(chǔ),筆者發(fā)現(xiàn),目前對于阿司匹林的制備、提純、表征、定量分析到分解速度研究這一系列綜合教學實驗已經(jīng)從理論到實踐到有比較完備的探索基礎(chǔ)[5],因此,不難相信可以將阿司匹林作為模擬新藥研發(fā)過程實驗教學訓練平臺的代表藥物,這樣的平臺一旦建立成功,不僅是讓學生掌握臨床前研究過程,而且建立了包括藥物合成、藥物分析、藥物制劑、藥物生物學評價等內(nèi)容的一體化藥學實驗教學體系,讓學生從實驗方法學的角度,理解新藥研究從合成、制劑、質(zhì)量控制及活性與安全性評價的全過程,實驗多個學科直接的交叉融合,實現(xiàn)學生運用多學科專業(yè)綜合性知識與技能進行跨專業(yè)綜合。
[1] 王芳,時軍,周毅生.中藥學多學科綜合開放性實驗的模式探索[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2012,28(23):3662-3663.
[2] 方偉蓉,李運曼,丁啟龍.醫(yī)學基礎(chǔ)實驗課程的教學改革與探索[J].中南藥學,2011,11(9):878- 880.
[3] 顧淑紅.康樂藥業(yè)新藥開發(fā)流程再造研究[D].湖南大學,2004.
[4] 王雁梅,毛訊,任亮.阿司匹林教學設(shè)計[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2009(27):79- 80.
[5] 鄭明花,金京一.阿司匹林系列綜合性實驗的教學改革.[J].廣州化工,2010,38(9):242-244.