袁懿，歐陽勤，劉天渝（第三軍醫(yī)大學藥學院，重慶400038）

淺談藥物化學教學改革與創(chuàng)新*

袁懿，歐陽勤，劉天渝△
（第三軍醫(yī)大學藥學院，重慶400038）

【提要】藥物化學作為藥學專業(yè)的基礎課程之一，在學科建設中起著至關重要的作用。目前我國正處于從藥物生產(chǎn)大國向創(chuàng)新藥物研發(fā)強國的關鍵轉型期，在這一轉型過程中需要大量的高素質創(chuàng)新型人才。該文針對藥物化學課程特點，提出了通過優(yōu)化授課內(nèi)容、改變教學形式和調(diào)整考核方案等措施，強化學生藥學專業(yè)綜合技能的培養(yǎng)，激發(fā)學生自主學習的積極性，提高分析和解決實際問題的能力，從而培養(yǎng)適應新形勢的藥物化學創(chuàng)新人才。

藥物化學；教學方法；教育；學生

創(chuàng)新是民族進步的不竭動力，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是人才培養(yǎng)體系中的重要組成部分，也是人才培養(yǎng)體系中難度最大的部分。國家教育規(guī)劃綱要明確指出，人才培養(yǎng)要遵循教育規(guī)律和人才成長規(guī)律，適應國家和社會的發(fā)展需要，探索多種培養(yǎng)模式，深化教育教學改革，形成各類人才輩出、創(chuàng)新型人才不斷涌現(xiàn)的局面［1］?！秶医逃聵I(yè)發(fā)展第十三個五年規(guī)劃》把加強創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作為重要內(nèi)容，增強教育對區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的服務貢獻能力，促進經(jīng)濟增長從主要依靠勞動力成本優(yōu)勢向勞動力價值創(chuàng)造優(yōu)勢轉變。這充分體現(xiàn)了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要性和必要性。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是高等教育的根本任務，也是高等教育的本質體現(xiàn)。

藥物化學是藥學專業(yè)的基礎課程之一，也是藥學領域中的帶頭學科。藥物化學是以化學為基礎，結合生命科學的藥學綜合性交叉學科，其涉及范圍廣泛，包括藥物合成、新藥開發(fā)、計算機輔助藥物設計、藥物作用機制和構效關系等，是一門綜合性學科［2］。同時，藥物化學具有很強的理論性和實踐性，并且覆蓋面廣、內(nèi)容繁多、更新快，各知識點自成體系，藥物的化學結構式復雜不易識記。面對如此繁雜的內(nèi)容，在過去傳統(tǒng)教育模式下，教師往往在有限的課堂教學中采用灌輸式教學，將所有基礎知識托盤而出；而學生對于各種藥物的化學結構式、化學性質及合成步驟常常感到學習困難，挫傷了學生的學習積極性。長久的挫敗感使學生失去學習藥物化學的興趣。這不僅影響該門課程的學習，對藥劑學、藥物分析學等相關學科的學習都會造成嚴重的影響，同時，也不利于培養(yǎng)學生的藥學綜合素質。因此，對藥物化學的教學改革顯得尤為突出。作者通過幾個學期的摸索與實踐，現(xiàn)總結藥物化學教學工作中的幾點經(jīng)驗和體會。

1　優(yōu)化教學內(nèi)容，增強教學趣味性

藥物化學涉及的內(nèi)容是以化學為基礎，融合了生命科學的藥學知識。目前藥物化學教材普遍注重理論，教學過程中應把理論性強的內(nèi)容盡量化繁為簡、由淺入深。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學，會挫傷學生的學習積極性，導致學生失去對藥物化學的學習興趣。為改進傳統(tǒng)教學方法中存在的問題，作者從藥物數(shù)據(jù)庫中挖掘藥物的發(fā)現(xiàn)史、藥物最新研究前沿、藥物的社會價值及藥物的臨床應用等信息，增強教學的趣味性，激發(fā)學生對藥物化學的學習興趣［3］。例如在抗瘧藥物的學習中，介紹屠呦呦等科學家在青蒿素的發(fā)現(xiàn)過程中所做的貢獻。同時也可以通過科學家對科學的嚴謹態(tài)度，教育學生對待科學研究應有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和敏銳的觀察力。在講解降血壓藥物時，介紹了苯磺酸氨氯地平（絡活喜）的臨床試驗結果，以及國家食品藥品監(jiān)督管理總局最新證明，絡活喜適用于高血壓的治療，對成人高血壓患者，降低血壓可降低心血管事件的風險，主要是卒中、心肌梗死的風險。通過臨床應用，使學生能夠掌握藥物在臨床上的使用進展，為培養(yǎng)學生成為合格的藥師奠定基礎。在抗生素藥物的學習中，列舉了近幾年市面暢銷藥物的排行，以及不同藥物的作用機制，讓學生了解藥物的最新動態(tài)。在教學過程中，作者發(fā)現(xiàn)學生對與藥物相關的科普知識感興趣，通過生動的藥物發(fā)現(xiàn)史、臨床應用、最新的科學研究，以豐富教學內(nèi)容，激發(fā)學生的學習熱情。

藥物的性質由藥物的化學結構所決定，同一類藥物中不同的化學結構決定了藥物所針對的靶向不同，給藥方式也有差異。這部分知識對于化學基礎知識相對薄弱的學生常常采用被動接受，疲于記憶，效果較差。例如在講解β-內(nèi)酰胺類抗生素時，根據(jù)β-內(nèi)酰胺環(huán)合并其他雜換不同，將β-內(nèi)酰胺類抗生素分為青霉素類、頭孢菌素類及非經(jīng)典的β-內(nèi)酰胺類抗生素。各種類型的抗生素結構類似，但用于臨床的藥物卻很多。傳統(tǒng)教學采用PPT和板書講解，學生很難記憶理解。作者制作了Flash動畫，對每一類骨架結構相同，改造不同的修飾基團得到不同特點的抗生素，并通過化學反應式清晰地在課堂上呈現(xiàn)出來，這種方式既生動形象又調(diào)動了學生的積極性，便于學生理解記憶。

新藥設計與開發(fā)是藥物化學學科的重點內(nèi)容之一，也是難點內(nèi)容。為使學生能夠更好地掌握藥物的設計思路和合成路線，作者著重引導學生思考藥物的設計思路及合成路線中存在的問題和解決手段。帶領學生從本質分析藥物的化學結構與受體之間的作用關系，再引入計算機輔助藥物設計（computer-aided drug design，CADD），利用計算機快速計算功能、全方位的邏輯判斷功能和一目了然的圖形顯示功能，借助AutoDock、Sybyl、Discovery Studio等軟件，從小分子數(shù)據(jù)庫中篩選與靶酶或受體結合的新配體［4-6］。最后在引入先導化合物的發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化。在教學實踐中，作者對抗生素類藥物開展了一次藥物設計課程，將學生分成四組，借助Drugbank、Chembl、Scifinder等數(shù)據(jù)庫分別根據(jù)抗生素殺菌作用的不同機制查找相應的作用靶點、藥物合成方法、臨床應用及目前研究前沿進行查找，再通過藥物化學教研室所搭建的CADD，對查找的相關藥物與靶點進行對接，直觀地展示藥物與靶點的作用情況。通過這次課程的開展，學生化被動為主動，積極地思考藥物的設計思路、合成路線和藥物與靶點的作用機制。同時，學生也從中體驗了科學家是如何對新藥進行設計與研發(fā)的過程。探究科學家成功的原因，有益于激活學生的創(chuàng)新思維，樹立學生創(chuàng)新的信心；鼓勵學生獨立思考開發(fā)新藥可能的途徑，開闊思路，活躍思想［7］。

日新月異的科學技術使得臨床藥物更新?lián)Q代很快，因此，作者會從大數(shù)據(jù)中查找最新藥物信息，在授課時及時補充每章節(jié)相應的內(nèi)容。市面上部分藥物在臨床應用中也會發(fā)現(xiàn)許多問題。例如，由于藥物的各種不良反應使藥物退出市場或者被結構修飾改造的新藥物所代替。這些都不能在高校藥物化學教材中得到及時的更新。在授課過程中及時地讓學生了解到這些新內(nèi)容有助于培養(yǎng)學生的綜合藥學素質，為成為一名合格的執(zhí)業(yè)藥師奠定基礎。

2　改變教學形式，增強學生創(chuàng)新意識

由于我國在基礎教育階段存在種種問題，導致學生在學科概念、學習方法、獨立思考能力、學術觀念等方面存在較多缺陷，因此，作者在學生的培養(yǎng)過程中，把批判性思維和質疑精神作為學生教育學術型轉換的重點內(nèi)容［8］。為了讓學生能夠深入的理解藥物合成，作者以“the art and science of total synthesis”為主題，開展了專題研討課。首先，作者把學生分成2個小組，第一次任務是2個小組分別對RobertBurnsWoodward和Elias James Corey 2位全合成的專家課題組上所研發(fā)合成的藥物進行查找和總結藥物的作用靶點信息和構效關系，制作PPT課件，在課堂上分享給大家，最后作者再進行點評，引導學生思考相關問題。再布置下一個任務，把學生分成4個小組，借助Scifinder、Drugbank和Pubmed等數(shù)據(jù)庫查找前列腺素的不同合成路線，嘗試闡述合成策略，在課堂上小組之間相互交流討論，分析不同合成路線的優(yōu)缺點，并嘗試在教師的指導下設計一條兼并經(jīng)濟效益與綠色化學的最優(yōu)合成策略。通過這種主動學習的過程，學生根據(jù)自己的體會來理解藥物的研究過程，不同的學生有不同的體會，大家相互分享自己的體會，從而更深入地學習藥物化學的相關知識。討論式教學是一種具有創(chuàng)新性的教學形式，在教師的指導下，組織和鼓勵學生主動學習和查找相關知識，論述和闡明對某一知識點的理解，既培養(yǎng)了學生主動獲取知識和獨立思考的能力，還通過愉快的討論方式讓學生掌握了藥物化學重點知識［9］。同時，加強對學科性質和課程體系、結構的介紹和選課指導服務也非常重要。

3　調(diào)整考核方案，強化獲取藥物化學信息的能力

當代科學技術的迅猛發(fā)展加快了新藥研發(fā)的進度，同時在研究已上市藥物的新應用上也取得了重大突破，這使得藥物信息服務為臨床用藥及解決綜合用藥問題提供了很大的幫助。一名合格的執(zhí)業(yè)藥師必須對藥物的有效性、安全性及經(jīng)濟性有所認識，同時還要借助藥物大數(shù)據(jù)收集化學結構類似的藥物療效和不良反應進行研究和比較，提高執(zhí)業(yè)藥師在臨床用藥中對藥物使用的服務水平和質量［10］。為了培養(yǎng)學生的綜合藥學素質，在傳統(tǒng)的筆試考核外，新增了學期論文作為考核內(nèi)容。學期論文的目的是培養(yǎng)學生積極主動地利用所學藥學知識和方法，借助現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫、藥學信息網(wǎng)站等網(wǎng)絡途徑，收集相關文獻，分析解決實踐中的某一具體問題。在授課時，作者穿插講授科學研究過程中如何借助醫(yī)藥化學數(shù)據(jù)庫進行文獻檢索，怎樣合理開發(fā)新藥、進行藥物評價等。課后布置論文，要求學生自行借助醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫和其他電子資源進行調(diào)查研究，收集資料撰寫相關藥物的綜述論文。通過撰寫學期論文可以培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和技能，同時使學生受到比較全面的從事科學研究、分析和解決實際問題能力的訓練，也是作為全面提高本科生素質的一個重要環(huán)節(jié)。

綜上所述，藥物化學作為藥學專業(yè)的基礎課程之一，在學生能否運用掌握藥學綜合知識的能力方面起著重要的作用。針對目前教師在藥物化學課程教學中所吸取的經(jīng)驗及存在的問題，應把激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力作為教學改革的重要標準，營造良好的氛圍，鼓勵學生自主思維、自由探索、大膽創(chuàng)新，努力尋找藥物化學教學改革的創(chuàng)新點和突破口。為了達到這一目標，還需要廣大教學工作者不斷努力地探索和創(chuàng)新。

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［5］杜文婷，鄧衛(wèi)平，唐赟.大藥學背景下的藥物化學創(chuàng)新教育［J］.藥學教育，2009，25（5）：23-25.

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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.10.053

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1009-5519（2016）10-1569-03

2014年第三軍醫(yī)大學學科建設項目（sydxk201402）。

△，E-mail：liutianyu@tmmu.edu.cn。

（2016-01-18）