梁欣,楊蘭馨,晏夢錕,葉玉芳,劉晨宇
(華東理工大學(xué) 藥學(xué)院,上海)
學(xué)科交叉教學(xué)模式是指在同一教學(xué)主題下,各學(xué)科結(jié)合自身特征和學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo),教研分析,進(jìn)行交叉融合,形成“1+1>2”的教學(xué)效果。在中國醫(yī)藥事業(yè)飛速發(fā)展的時代背景下,高素質(zhì)的優(yōu)秀人才十分需要,學(xué)科交叉模式打破了傳統(tǒng)“各自為政”的僵化模式,為學(xué)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]。
藥理學(xué)(pharmacology)是一門研究藥物、病原體和機體之間相互作用及其規(guī)律的學(xué)科,其主要有兩個內(nèi)容:一是研究藥物對機體的作用機制,解釋藥物效應(yīng):從分子細(xì)胞到組織器官,包括藥理作用、臨床應(yīng)用和不良反應(yīng)等部分,稱為藥物效應(yīng)動力學(xué)(pharmacodynamics);二是研究機體對藥物的處理過程中的動態(tài)規(guī)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(xué)(pharmacokinetics)。
藥理學(xué)是藥學(xué)專業(yè)的一門核心學(xué)科,需要生理學(xué)、生物化學(xué)和病理學(xué)等學(xué)科的支撐,將臨床合理用藥的科學(xué)事實作為依據(jù),同時也是連接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的橋梁學(xué)科。藥理學(xué)的學(xué)科任務(wù)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(dǎo),進(jìn)而在這個基礎(chǔ)上逐步探索生命現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律,為新藥研究開發(fā)提供新的啟發(fā)與靈感。
藥物化學(xué)(medicinal chemistry)是一門關(guān)于藥物發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和確證,并在分子水平上研究藥物作用的學(xué)科,尋找潛在的藥物靶點、參考其內(nèi)源性的配體,或者其他已知的有活性的外源物質(zhì),從而設(shè)計出新的分子結(jié)構(gòu)是其主要內(nèi)容。這其中,藥物的構(gòu)效關(guān)系往往是藥物化學(xué)關(guān)注的重點,這也與藥理學(xué)中藥效學(xué)相互呼應(yīng)。藥物化學(xué)的學(xué)科任務(wù)注重于藥物的理化性質(zhì)和變化規(guī)律,進(jìn)一步尋找新的先導(dǎo)化合物,創(chuàng)制新藥和有效利用改造現(xiàn)有藥品。在20世紀(jì)50~80年代,藥物化學(xué)還衍生出一個非常鮮明的特征,便是積極尋求和藥理學(xué)合作。藥物化學(xué)家在開發(fā)新的藥物時非常注重其藥理評價,以此為指導(dǎo),減少藥物的盲目開發(fā),將寶貴的人力物力放在更為合理的藥物結(jié)構(gòu)開發(fā)上。例如,羧酸集團若存在于非甾體抗炎藥分子結(jié)構(gòu),會產(chǎn)生諸如胃腸道刺激的副作用,根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),藥物化學(xué)家開發(fā)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(zhì)、鑒別真?zhèn)?、純度檢測和含量測定的一門學(xué)科。藥品出現(xiàn)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(guān)。使用正確的分析方法,配合高效的分析設(shè)備,藥物分析即是對藥品的質(zhì)量進(jìn)行全面的鑒別、檢查和控制,并制定合理的藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。其中,藥理學(xué)中多次重復(fù)出現(xiàn)對體內(nèi)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(zhǔn)科學(xué)的分析手段。
縱觀任何一門學(xué)科的發(fā)展歷程,都不是孤立發(fā)展毫無交流,而是伴隨有其他學(xué)科的交叉和聯(lián)系,建立起協(xié)調(diào)統(tǒng)一的關(guān)系,齊頭并進(jìn)。在學(xué)科的邊緣甚至中心,都或多或少存在著一些依靠單一學(xué)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(xué)科的支持,因此也就促進(jìn)了學(xué)科交叉。由于人類認(rèn)識能力的局限性,其對客觀世界的認(rèn)識必將經(jīng)歷由淺入深的過程,故科學(xué)、教育的發(fā)展也必將經(jīng)歷一個漸進(jìn)的過程。在這一過程中,學(xué)科交叉是當(dāng)代社會教育和科學(xué)發(fā)展的必然趨勢,其本質(zhì)是科學(xué)的創(chuàng)新[1]。而學(xué)科教學(xué)也應(yīng)該嘗試著和其他學(xué)科進(jìn)行有機的統(tǒng)一的交叉聯(lián)系。藥理學(xué)作為藥學(xué)專業(yè)的核心學(xué)科之一,與藥物化學(xué)、藥物分析等藥學(xué)學(xué)科關(guān)系密切,在各自不同的維度上對藥學(xué)事業(yè)的發(fā)展做出了領(lǐng)域內(nèi)的貢獻(xiàn)。由于藥理學(xué)學(xué)習(xí)過程繁復(fù),涉及知識面廣泛,內(nèi)容顯得碎片化,在教學(xué)中更應(yīng)該注重其知識點的邏輯性和條理性。各學(xué)科內(nèi)容略有相似,但側(cè)重點不盡相同。藥理學(xué)更加側(cè)重藥物的生理學(xué)或病理學(xué)機制,而藥物化學(xué)則側(cè)重其化學(xué)結(jié)構(gòu)的改造和構(gòu)效關(guān)系,二者相輔相成,從微觀的分子結(jié)構(gòu)到宏觀的器官和系統(tǒng)講解藥物作用和效應(yīng),使得知識更加全面、立體。加強學(xué)科之間的聯(lián)系,會在理解層面使學(xué)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(xué)科交叉對于學(xué)生的知識創(chuàng)新能力也是大有裨益。創(chuàng)新能力是學(xué)生發(fā)揮發(fā)散性思維的過程,只有強化學(xué)生對于多個藥學(xué)學(xué)科的總體把握和熟練程度,才有基礎(chǔ)去新的前沿的研究熱點去標(biāo)新立異。
然而由于各個學(xué)科使用教材和教學(xué)進(jìn)度不同,在實際教學(xué)中,這種聯(lián)系被機械式地割裂開,破壞了藥學(xué)內(nèi)容的整體性。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會出現(xiàn)一知半解、知識面受限的現(xiàn)象,此時如果能夠引入學(xué)科交叉的內(nèi)容,拓寬學(xué)生知識面的同時使得學(xué)生記憶更加深刻。例如,藥學(xué)中許多藥物的靶點是機體中的受體,一般藥理學(xué)只會涉及到內(nèi)源性配體和所開發(fā)的藥物對相應(yīng)受體的籠統(tǒng)的作用(激動興奮或是抑制麻痹),并不會細(xì)化講解其產(chǎn)生藥物效應(yīng)的原理,而藥物化學(xué)則通過對藥物和受體分子結(jié)構(gòu)分析,詳細(xì)介紹其中內(nèi)涵,對藥理學(xué)中不夠側(cè)重的內(nèi)容進(jìn)行補充和拓展。因此在教學(xué)過程中,加強學(xué)科之間的聯(lián)系是非常有必要的。
對藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生來講,增強以實驗為基礎(chǔ)的綜合性分析能力,是提高人才素質(zhì)的關(guān)鍵。注重老師授課,是傳統(tǒng)教學(xué)模式的特點,但這一特點將學(xué)生推上課堂的被動地位,使得學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不高,積極性沒有得到最好的激發(fā)。近年來,多媒體技術(shù)影響著人們生活的方方面面,在課堂上則表現(xiàn)為“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的采用:重新調(diào)整規(guī)劃課內(nèi)外時間,課堂的主導(dǎo)變?yōu)閷W(xué)生,而不再是傳統(tǒng)意義上的老師。讓學(xué)生參與進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂,促進(jìn)學(xué)生對于化學(xué)和生命科學(xué)中的原理更加嫻熟的掌握。翻轉(zhuǎn)課堂的推廣目前取得階段性的成功,表明學(xué)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(xué)專業(yè)學(xué)生對本專業(yè)學(xué)科具有清晰的認(rèn)知,是學(xué)科交叉教學(xué)模式的一大良好前提。
目前,藥學(xué)專業(yè)課大部分被規(guī)劃在大三階段,藥理學(xué)、藥物化學(xué)、藥物分析三門課程相輔相成,但學(xué)生在上課時經(jīng)常發(fā)現(xiàn)部分知識在不同科目中重復(fù)講授,各學(xué)科處于“各自為政”的教學(xué)模式,使知識的連貫性和全面性大打折扣。學(xué)科交叉模式將對藥學(xué)專業(yè)課程進(jìn)行合理的設(shè)計安排,統(tǒng)籌課程先后次序,使課程結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,將專業(yè)里的重點難點從更加全面立體的角度傳授給學(xué)生,讓其在專業(yè)知識、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新思維等方面都有所提升。
以華東理工大學(xué)藥學(xué)院班級為例,每個班級都設(shè)有各自的學(xué)習(xí)委員,這為學(xué)科交叉教學(xué)模式提供了便利的課程反饋條件。學(xué)習(xí)委員發(fā)揮教師與學(xué)生之間溝通的橋梁作用,一方面應(yīng)當(dāng)主動與同學(xué)進(jìn)行溝通交流,充分了解分析本班學(xué)生在學(xué)科交叉教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)狀況,收集學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難,并且提煉出具有建設(shè)意義的意見和建議,匯總成為該模式下本年級學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展;另一方面經(jīng)常與教師取得聯(lián)系,了解并執(zhí)行教師安排,將學(xué)生學(xué)習(xí)狀況及時反饋,利于教師進(jìn)行針對性的教學(xué)安排[2-3]。
學(xué)科交叉教學(xué)模式首先要將藥學(xué)的專業(yè)課統(tǒng)籌分析,劃分成不同的知識板塊,形成多個教學(xué)主題。藥理學(xué)、藥物化學(xué)、藥物分析等課程在同一教學(xué)周期內(nèi)講授同一主題,促進(jìn)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(xué)效果。在以前的教學(xué)模式下,老師發(fā)現(xiàn)在教學(xué)過程中,某些知識點上需要嫁接其他學(xué)科的內(nèi)容,可是學(xué)生的反饋可能是早已遺忘或是還未學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。學(xué)科交叉模式即是各科教學(xué)內(nèi)容實現(xiàn)同步,避免出現(xiàn)諸如未知藥物作用機理就學(xué)習(xí)藥物結(jié)構(gòu)性質(zhì),未知藥物結(jié)構(gòu)性質(zhì)就學(xué)習(xí)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(xué)科交叉背景下的主題教學(xué),便于教師布置大作業(yè)、課堂展示、小組學(xué)習(xí)等多種翻轉(zhuǎn)課堂模式,教師從課堂的主導(dǎo)者蛻變?yōu)橥苿诱?,強化學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位。學(xué)生的獨立思考、團隊合作、創(chuàng)新能力各方面得到培養(yǎng),這才使教師教學(xué)成果得到最大化顯現(xiàn)。
我們查閱了目前藥學(xué)專業(yè)使用的教材,藥理學(xué)教材中中樞神經(jīng)藥理章節(jié)涉及局部麻醉藥、全身麻醉藥、抗焦慮藥和催眠藥等內(nèi)容;藥物化學(xué)教材中精神神經(jīng)疾病治療藥涉及經(jīng)典的抗精神藥(吩噻嗪類、硫雜蒽類)、非經(jīng)典的抗精神病藥物、抗抑郁藥、抗焦慮和抗躁狂藥等內(nèi)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(nèi)容。以上可歸類為精神類藥物這一大主題,由于藥物化學(xué)、藥理學(xué)總課時較多,藥物分析總課時則相對較少,將上述內(nèi)容安排在2~3個教學(xué)周進(jìn)行。首先進(jìn)行藥理學(xué)方面的授課,著重介紹精神神經(jīng)疾病的發(fā)病機制,當(dāng)今主流學(xué)說認(rèn)為DA能神經(jīng)功能過強、DA過量或者多巴胺受體超敏導(dǎo)致的精神病癥狀,引出經(jīng)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(yīng)用和不良反應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的講解。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行藥物化學(xué)教學(xué)。此時只需要簡單回顧精神神經(jīng)疾病的發(fā)病機制,無需再一次講解,從而節(jié)省出課堂時間來著重對吩噻嗪類藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和QSAR進(jìn)行教學(xué)講解,特別是吩噻嗪與受體作用的方式來達(dá)到多巴胺抑制效果,以及藥物化學(xué)家是通過怎樣的結(jié)構(gòu)改造來降低吩噻嗪類藥物的錐體外系副作用,這樣實現(xiàn)了教學(xué)層次從宏觀的藥理機制到微觀的藥化結(jié)構(gòu)的過渡。在學(xué)生們熟悉藥物分子結(jié)構(gòu)后,趁熱打鐵進(jìn)行藥物分析的內(nèi)容教學(xué)。結(jié)合藥物化學(xué)中對于吩噻嗪類藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知,學(xué)生們可以快速理解其中能夠有特征反應(yīng)的基團,諸如硫氮雜蒽母核能與鈀離子配位,產(chǎn)生顏色反應(yīng),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(xué)中,知識點的聯(lián)系是很緊湊和充實的,既避免了重復(fù)講解相同知識點帶來的教學(xué)疲勞,又使得整個知識體系建立得更加完整,學(xué)生對于藥學(xué)知識的把握也會更加有邏輯性,防止某些情況下部分學(xué)科可能提前教學(xué)給學(xué)生帶來困惑。當(dāng)然,這樣的教學(xué)模式需要各個課題組的老師們有著統(tǒng)一的安排和計劃[6]。
在學(xué)期初,由本專業(yè)系主任或者學(xué)科帶頭人主持,各個課題組教師制定和完善教學(xué)計劃,安排教學(xué)主題并且確立好教學(xué)時間,提前告知學(xué)生各主題講授順序。授課中按主題周形式進(jìn)行授課,各主題結(jié)束后通過各班學(xué)習(xí)委員在各主題授課完畢后,以調(diào)查問卷形式反饋學(xué)生學(xué)習(xí)情況,以便對學(xué)科交叉教學(xué)模式進(jìn)行更好的總結(jié)與提升。在此之后,可以給學(xué)生布置相應(yīng)的翻轉(zhuǎn)課堂任務(wù),既可以擴展廣度,對這個專題中別的藥學(xué)內(nèi)容進(jìn)行普及,也可以是小切口深分析,對課題中的部分細(xì)節(jié)有更加前沿和深入的探討和考究。這樣的翻轉(zhuǎn)課堂不同于以前的單一學(xué)科的翻轉(zhuǎn)課堂,它的知識聯(lián)動性更強,綜合性更高,同時對于學(xué)生的藥學(xué)素養(yǎng)也是極其良好的考察。這些可以作為學(xué)生平時成績的一部分,也可以作為學(xué)科交叉教學(xué)模式的另一種反饋,老師以此為根據(jù)對教學(xué)方式方法做出準(zhǔn)確判斷[7-8]。
由于各種原因,學(xué)科交叉教學(xué)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(xué)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(diào)動學(xué)生與教師的積極性,提高教學(xué)質(zhì)量。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與迅猛發(fā)展,藥學(xué)學(xué)科已經(jīng)在學(xué)科內(nèi)涵和外延上進(jìn)行了不斷的知識更新和技術(shù)拓展[8],而如今在藥學(xué)人才市場上,復(fù)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(shè)計的興起,如今新藥研發(fā)速度加快,成本降低,伴隨這種大趨勢,對藥學(xué)人才的要求不僅僅是局限于傳統(tǒng)藥學(xué)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(xué)科交叉在未來可能會超出藥學(xué)的內(nèi)容,涵蓋數(shù)學(xué)、計算機學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科[9]。
開展學(xué)科交叉教學(xué),讓學(xué)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(fù)興中的醫(yī)藥事業(yè)添磚加瓦。