应用型本科院校应用化学专业药物化学教学探索与实践

王英磊 李文欢 黄可心 杜朝军 李入林

(南阳理工学院 生物与化学工程学院,河南 南阳 473004)

药物是预防、治疗和诊断疾病以及调节人体功能的特殊化学品，为人类保持身体健康和提高生活质量做出了重要贡献。21世纪，随着科学技术的迅猛发展，人类对高品质生活的追求日益强烈，进而对药物也提出了更高的要求。同时，一些严重危害人类健康的恶性肿瘤、老年痴呆以及传染性疾病如艾滋病(AIDS)、新型冠状病毒肺炎(NCP)等，迫切需要研制出治疗相应疾病的新药[1]，因此，药物研究与开发成为国内外科学研究和经济发展的一个热点。随着创新驱动发展战略的实施，我国新药研究与开发正从仿制逐渐走向自主创新，高速发展的药物化学行业需要更多高素质创新型和应用型专业人才。

应用化学专业是一门介于化学和化工之间的应用型学科，其培养的学生应系统掌握化学和化工的基础知识、基本理论和基本技能，具有学科视野开阔、行业适应面宽、实践能力强等特点[2]。南阳理工学院应用化学本科专业于2010年经教育部批准并开始招生，其前身为1992年开设的精细化工专科专业。近年来，南阳市医药产业发展迅速，对医药人才的需求呈较大。为提高应用化学专业学生就业竞争力，服务地方经济和社会发展，我校应用化学专业在2016级培养方案修订中确立了化学制药的专业方向。

药物化学是我校应用化学专业化学制药方向的重要专业基础课程，该课程主要介绍新药研究的基本原理和方法、药物代谢反应以及各类典型药物的发展历程、理化性质、作用机制、构效关系、体内代谢、临床应用和主要合成路线，在有机化学、药物合成反应和制药工艺学等课程的学习中起到承前启后的关键作用。近年来，我校生物与化学工程学院坚持产教融合、协同育人的人才培养理念，主动适应地方经济和社会发展需要，按照新工科教育和工程教育专业认证的要求，根据普通高等学校本科专业类教学质量国家标准，构建凸显专业办学特色的人才培养方案，深入开展教学研究和教学改革，有效提升创新型和应用型人才培养质量[3]。本文结合自身教学体会，对应用型本科院校应用化学专业药物化学课程教学改革进行一些探索与实践。

1 培养学习兴趣，增强学习动力

药物是与人类健康息息相关的事物，在课程初期学生都有较强的学习兴趣。但是随着教学进度的推进，课程内容增多、难度加深，尤其是数量众多的药物种类、抽象复杂的药物结构，让学生逐渐感到枯燥无味。因此，培养学生的学习兴趣是教学改革的首要任务。针对药物化学课程的特点，主要采取以下措施：第一，讲述药物发展历史，体会药物研发艰辛。从我国古代神农尝百草开始，药物发展历经千年，几乎每一个药物发现的背后都有一段引人入胜的故事。教师可以将药物发展的历史故事适当穿插到教学内容中，调动学生的学习兴趣，培养学生探索求知的精神[4]。例如，抗菌药百浪多息、抗疟药青蒿素等药物发现的过程，都是漫长曲折的，都拥有动人心弦的故事。第二，联系实际生产、生活，感受药物的重要价值。在新型冠状病毒感染的肺炎疫情中，新型高效抗病毒药物挽救了无数人的生命，其发挥的重要作用引人瞩目。通过对药物重要性的认识，不仅激发了学生的学习兴趣，而且增强了学习动力，同时培养了学生运用所学知识造福人类和服务社会的责任感。

2 优化教学内容，注重因材施教

我校应用化学专业的前期课程虽有无机化学、分析化学、有机化学和物理化学等化学学科的课程，但与药物作用基础知识相关的生物化学、分子生物学、细胞生物学和微生物学等生命学科的课程，却由于学时限制，没有系统开设。同时，我校药物化学课程仅安排48学时，使用人民卫生出版社出版、尤启冬主编的《药物化学》(第8版)，教材内容丰富，如果每一章节都详细讲解，将无法顺利完成教学任务。因此，在教学过程中优化教学内容，规划教学重点，力争使该课程所讲授的内容贴近应用型人才培养的需求。在各类药物讲解前，首先对其所涉及的生化、生理、药理和病理等生命科学的相关基础知识作简单介绍，再进一步阐述药物的理化性质、作用机制、构效关系和体内代谢等内容，便于学生更好地理解和掌握[5]。此外，由于药物合成反应课程单独开设，对于经典的药物合成方法只做简单的介绍，旨在让学生掌握基本理论和方法，为后续课程的学习打下基础。

3 改革教学模式，落实学生中心

随着网络时代的蓬勃发展，“互联网+教育”已经成为势不可挡的时代潮流。以慕课(MOOC)为代表的网络课程，正在深刻影响和改变着当代学生的学习模式。在网络教学平台上，学生通过观看课程视频、完成习题作业、参与话题讨论、参加测验考试等活动、最终获得认证证书。目前，关于药物化学的网络课程较多，其中由中国药科大学尤启冬教授和福州大学黄剑东教授主讲的药物化学MOOC课程是国家精品课程，前者侧重于不同类型药物的具体介绍，后者侧重于药物化学的基本原理与方法，学生可根据学习需要选择合适的课程。依托移动设备和网络技术，学生的学习已经不再局限于狭小的教室空间和有限的课堂时间。但是，对于自我约束和自主学习能力较差的学生，网络教学仍然存在较多弊端。因此，教师应积极转变教学理念，构建线上和线下相结合的混合式教学模式，以课堂教学为主，课外网络学习为辅，实现二者优势互补，有效提高课程教学质量[6]。

4 加强师资队伍，引导企业实践

教师是高等学校实现人才培养、科学研究和社会服务的主体力量。师资队伍建设是高等学校持续、健康、稳定发展的重要保障。新建地方本科院校由于受到地理位置和学校品牌等因素的制约，对高层次人才缺少一定的吸引力[7]。我校应用化学专业方向从精细化工转为化学制药的时间较短，目前具有药学或制药相关专业背景的博士、教授等高层次人才匮乏，导致学科发展较为缓慢。针对上述情况，我院根据化学制药方向的专业建设需求招聘教师，有针对性地引进具有药物化学及制药工程等专业背景的新教师；同时，根据现有实际教学情况，积极从企业柔性聘请具有行业背景的专业技术人才到我院担任兼职教师；另外，积极选派教师通过挂职、兼职等形式到知名制药企业(如河南全宇制药股份有限公司、河南豫辰药业股份有限公司等)参加实践锻炼，培养教学、科研能力和专业技术应用能力较强的“双师双能型”教师；通过多种举措并举，努力建设一支结构合理、人员稳定、素质优良的化学制药教学团队。

5 改进实践教学，提高创新能力

实践教学是提高应用型人才培养质量的重要环节。我校药物化学课程实验与药物合成反应课程实验共同构成了专业综合实验的一大模块。然而，传统的实验课程多以验证性实验为主，实验内容陈旧且缺乏绿色性。同时，实验所用化学试剂种类较多，多数都是易燃、易爆化学品，并且在后处理过程中常产生“三废”。因此，药物化学实验必须在保证学生安全和健康的前提下，合理引导学生开发设计性和综合性实验，不仅注重药物的绿色合成，而且加强药物的分离纯化、杂质鉴定、结构表征和图谱分析[8]。例如，对于解热镇痛药阿司匹林的合成，实验教材常通过浓硫酸催化水杨酸与乙酸酐的酰化反应而制得，该方法存在废酸排放污染环境等缺陷。根据实验室现有仪器和药品，教师可鼓励学生查阅文献，采用离子交换树脂、杂多酸、分子筛、离子液体、低共熔溶剂等绿色催化体系替代浓硫酸，使用微波、超声等绿色合成技术替代传统加热，探索阿司匹林的绿色合成方法。将绿色化学理念引入药物化学实验，不仅有利于提升学生环境保护意识，而且有利于提高学生科研创新能力。

6 健全考核体系，提升综合素质

科学合理的考核评价体系有利于正确反映教师教学和学生学习的效果。药物化学的传统考核方式以闭卷考试为主，并且考试内容存在大量记忆性知识，导致很多学生不注重平时学习，只寄希望于考前的死记硬背，甚至为了“不挂科”而考试作弊。这种单一的考核形式，缺乏对学生综合素质能力的评价，不符合应用型人才培养的要求。应用型本科院校的课程考核应构建多元化的考核评价体系，合理设置成绩比例，兼顾过程性考核与终结性考核[9]。根据我校专业和课程特点，本课程的考核主要分为平时学习成绩和期末考试成绩，同时将平时成绩比例提高到40%。此外，平时成绩的考核形式要多元化，包括日常考勤、课堂表现、课程作业、课程论文等。其中，课程论文要打破全班同一个题目的旧模式，提倡自由选题。学生可自己选择感兴趣的药物，通过查阅文献资料，总结该药物的发展历程、理化性质、作用机制、体内代谢、临床应用和合成方法等，撰写课程论文。多种考核形式相辅相成，有利于促进学生从应付考试的突击学习转向探索求知的自主学习，有利于提高学生综合素质。

7 结束语

药物化学是一门综合性交叉学科，其教学研究与改革是一项长期任务。通过培养学习兴趣、优化教学内容、改革教学模式、加强师资队伍、改进实践教学、健全考核体系等一系列课程教学的探索与实践，达到培养兼具化学和药学知识背景的复合型和应用型人才的目标。