藥學專業藥物合成系列課程理論與實驗教學探索論文
有機化學、藥物合成反應、藥物化學，屬于藥物合成系列課程，是本校藥學化學課程一體化教學模式下的三門精品課程，也是本學院的教學觀摩課。本校藥學院這三門課程教學秩序規范，但依舊存在諸多問題。當前，藥物合成系列課程需要從教學團隊、教學內容、教學資源、評價體系上入手，探索理論與實踐教學新模式，促進理論實驗教學一體化，提高教學質量，為培養“應用型”藥學專業人才提供幫助。
“課程一體化”(Curriculum Integrated)，也稱為“課程整合”，最初是在基礎教育中針對分科課程提出來的[1]。課程整合是一種多學科課程組織模式，它強調學科之間的關聯性、統一性和內在聯系。有機化學、藥物合成反應、藥物化學，屬于藥物合成系列課程，是本校藥學專業的三門理論和實踐相結合的必修課，涵蓋了常用藥物及藥物中間體的結構、合成、物理化學性質和構效關系，是理論教學和實驗教學的有機結合。這三門課程的理論和實驗是藥學化學課程一體化教學模式下的系列精品課程，它們的課程目標、課程內容、課程教學方法以及課程評價相對獨立，但又相互銜接，由易到難，循序漸進，它們之間的順利過渡和升華給任教老師很大的挑戰，因此，探索和優化藥物合成系列課程理論與實踐教學新模式是藥學化學課程一體化教學模式下的重要任務，也直接關系到教學質量的提高和學校“應用型”藥學專業人才的培養。
一、藥物合成系列課程一體化教學現狀
上世紀中期，西方高校就發現了教學資源需要整合的問題，正如美國卡內基教學促進基金會主席博耶指出：“知識被分割得支離破碎，系科的劃分過于狹窄，是大學課程的主要弊端”[2]，并且展開了一系列的整合教學資源，實施一體化教學的有效方案。對于藥學相關課程，一體化改革相對較晚。如2009年，芬蘭Helsinki大學藥學院整合藥學相關的培養目標、課程、教學大綱和教學方法，以及實習基地等，將教師、工作人員、學生聯合起來，實施全方位一體化教學，整體服務于培養目標，取得良好的整合效果[3]。長期以來，我國高校也開展了一系列一體化教學改革，如南京大學將無機化學和分析化學兩門課程整合成《大學化學》;華東師范大學將無機化學、有機化學和高分子化學整合成《現代化學基礎》。目前，我國藥學專業基礎課與專業課銜接過渡及一體化的改革方案才剛剛開始[4-6]。
藥學專業是學校的重點專業，專業設置和培養方案都經過專家的多次論證，其中有機化學、藥物合成反應、藥物化學循序漸進。一年級下學期開設有機化學課程，主要引到學生對有機化合物的認識與有機反應的初步了解，并通過有機化學實驗培養學生最基本的實驗操作和有機合成過程[7]。藥物合成反應理論和實驗是學生在完成化學基礎課基礎上，綜合掌握藥物合成反應的反應類型、反應機理、反應實例，并能綜合運用化學相關基礎理論和基本技能設計藥物中間體的合成路線和實驗方法，目的是進一步鞏固理論知識、規范實驗操作、初步培養學生的動手能力和解決實驗中問題的能力[8]，本課程開設在二年級上學期。前兩者的進一步應用是藥物化學，這是有機化學和藥物合成反應的升華課程，是藥學專業學生學習藥學知識的必修課，只有掌握了藥物的結構、物理化學性質、合成、構效關系，才能進一步深入學習藥學其他相關課程[9，10]。
二、藥物合成系列課程存在的問題
有機化學、藥物合成反應、藥物化學是藥學專業的主干學科，內容從有機化合物的命名、結構、基本化學反應，過渡到化學反應類型、機理，再過渡到常用藥物及藥物中間體的物理化學性質和構效關系。各課程依序開課，基本反映了各學科形成的順序和從經驗到理論的發展過程，但隨著科技的迅猛發展，新知識和教學內容不斷增加和更新，原有的分支學科之間的界限漸趨模糊，且隨著教學學時的日趨緊張，特別是實踐教學局限性較大，原來的教學模式已明顯不適應素質教育的要求。總體來看，該系列課程存在以下問題：
1.課程內部理論性較強，且枯燥乏味。藥物合成系列課程理論性較強、信息量較大且枯燥乏味。特別是有機反應的反應機理，類型較多且難度較大。教師“唱獨角戲”的傳統教學模式顯示出較多的教學問題，即使教師花費再多的時間講授有機反應類型、反應原理和區別，學生反映依舊茫然，普遍覺得晦澀難懂，影響學習興趣。針對這些問題，有的學校進行了各種形式的教學改革，如基于典型藥物為專題的討論型教學模式[11]、多媒體輔助的綜合型教學模式[12]、基于學生反應機理思維的理論型教學模式[13]、多媒體輔助的實驗型教學模式[14]等。本校藥物合成系列課程采取的是多媒體輔助的理論和實驗相結合的綜合性教學模式，但依舊存在相應的問題。
2.理論和實驗教學時差較大，脫節較嚴重。本校藥物合成系列課程理論和實驗同時進行，但是理論和實驗教學時間不吻合。如藥物合成反應實驗，開學第二周就開展綜合性實驗(抗癲癇藥物苯妥英鈉的合成)，實驗12學時，每次3學時，總共4周。第一步，以苯甲醛為原料，經安息香縮合反應，得到二苯乙醇酮;第二步，經硝酸氧化生成二苯乙二酮;第三步，在堿性醇液中與脲縮合、重排得到苯妥英，第四步，氫氧化鈉重結晶得到苯妥英鈉。實驗安排能有效培養學生的實驗動手能力，但是實驗需要以苯妥英鈉的物理化學性質和構效關系為鋪墊，而此部分在下一學期的藥物化學課程中的才能涉及。另外，實驗路線設計中安息香縮合反應、氧化反應、重排反應，這幾步關鍵的有機化學原理均在實驗完成后的理論教學中才能學到，理論和實驗脫節，嚴重影響教學質量和教學進程。
3.課程內容繁多而學時偏少。本校藥物合成系列課程采用人民衛生出版社或化學工業出版社教材，實驗教學選用王春華主編的適合醫學院校特色的《藥學化學實驗I、II》。教材內容多，學時少，教師在授課過程中無法針對重要的化學原理進行深入分析，部分教師授課只講結論，不講過程，教學內容無法加深拓展，學生只能囫圇吞棗，死記硬背，不但增加了學生后期學習的困難，而且使得學生缺乏必要的創新能力和發展潛力。實驗教學涉及藥物合成中的大量實驗操作，如常用玻璃儀器的使用、常壓蒸餾、減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、回流、過濾、抽濾、重結晶、干燥、尾氣吸收、pH值調節等基本操作，同時還需要學會很多常用儀器的使用，如集熱式測力攪拌器、電熱套、水泵、油泵、熔點測定儀、旋轉蒸發儀等。實驗教學內容較多，然而學時較少，學生只能在較短的時間內學會基本的實驗操作，有的甚至很難熟練掌握，嚴重影響學生實驗動手能力的培養。
4.課程之間重復頗多，且銜接不夠。有機化學、藥物合成反應、藥物化學，各自為政，均強調自身的完整性、綜合性，勢必導致部分教學內容的重疊。特別是有機化學和藥物合成反應重復的`知識較多，使得學生無法將各課程的核心知識點串聯起來，導致學生缺乏對專業知識與技能的整體認識，綜合運用知識的能力較差。在總學時一定的情況下，這些課程內容的重復講授，勢必造成各門課程的有效學時減少，教學效率下降，教學資源浪費。另外，各課程間銜接不夠，課程間隔的時間較長，特別是經過寒暑假之后，很多基本的知識已經遺忘，當用到的時候，需要重新溫習前面的內容，導致教學計劃的混亂和有效學時的減少。
三、藥物合成系列課程理論與實驗教學策略
1.建立連續授課的教學團隊，探索符合新時代大學生的新型教學模式。打破傳統的教研室模式，由相同的授課教師連續承擔系列課程理論和實驗教學，并組建藥物合成系列課程群管理小組，小組由組長和各授課教師組成，對教學團隊教師的引進、培養、調配等方面進行統一規劃和管理。盡量保證讓每個教師實現有機化學—藥物合成反應—藥物化學連續授課，做到“藥物性質與合成原理—條件控制與分離提純—構效關系與臨床應用”的一體化教學流程，這樣更有利于不同年級間課程教學內容和教學目標的總體把握與有序過渡。采用傳、幫、帶等方式幫助青年教師提高自身教學技能，掌握一體化教學的方法、要求和步驟，進行共同備課、說課、共同制定教學方案。發揮青年教師的發散性思維模式，每年舉辦青年教師技能比賽，互相學習新的授課模式和新的教學技能，將枯燥乏味的有機合成原理形象化、生動化，激發學生的學習興趣，探索符合新時代大學生的新型教學模式。
2.整合課程內容和教學資源，構建課程基本流程。根據課程目標，對藥物合成系列課程的教學內容進行優化整合，注重有機化合物的結構、性質與應用的連貫性和系統性，體現藥學專業特色、追蹤藥學科技前沿、強化學生綜合能力培養，壓縮重復性內容，節約教學資源，建立新的藥物合成課程體系，以促進各課程之間的有效銜接。按照“藥物性質與合成原理—條件控制與分離提純—構效關系與臨床應用”的基本流程而構建以能力培養為核心的課程體系。整合后的課程體系以有機化學為理論主線，以藥物結構為先導，闡明有機化合物和臨床藥物的結構、性質、制備、修飾、分離提純、構-效關系與臨床應用。內容選擇上，根據系列課程的總體教學任務和單一課程的教學任務，將有機化學與藥物合成反應中的有機反應、物質結構進行整合，減少重復性內容;有機化學與藥物合成反應、藥物合成反應與藥物化學做好銜接過渡。
3.多媒體課件、視頻和板書結合，使理論、實驗教學多姿多彩。與傳統教學模式相比，多媒體課件可以節約時間，擴大教學容量，但也失去了傳統教學下教師與學生思維同步的優點，特別是對于有機化學和藥物合成反應這種化學結構式較多的課程，板書化學結構式和反應機理，能夠引導學生與老師思維同步，增加了學生與教師的交流機會，提高了教師教學和學生的學習效率。同時，多媒體課件又可以形象化、立體化、模擬化的展示復雜的有機化合物結構，節約板書時間。如果能用視頻或3D動畫展示某些有機化合物的立體構型、反應機理，使抽象難懂的反應變得形象而清楚易懂，不僅可激發學生的學習熱情，而且也有助于對藥物合成反應實驗理論知識的理解和記憶。實驗教學依舊如此，多媒體技術可以展示實驗裝置的安裝過程、藥物合成反應的實驗現象、原料及藥品的形態等，并且實驗之余，還可以展示一些化工和制藥企業的生產過程，引導學生從理論走向實踐。本校藥學院實驗教學多媒體設備還比較缺乏，特別是藥物合成系列課程的實驗室依舊沒有多媒體設備。希望學校及相關部門能夠加大投入力度，完善教學資源，以滿足藥物合成系列課程基本的教學工作。
4.理論實驗教學一體化，相互促進。理論實驗一體化教學模式實質上是“教、學、做”一體化，即在理論教學中穿插實驗內容，在實驗過程中應用理論知識。做到以實驗來輔助理論知識的學習和理解，通過理論知識的學習反過來指導實驗操作，達到“1+1>2”的教學效果。實驗內容需根據課時安排和理論教學進度進行適當調整，避免理論和實驗教學脫節的問題，保證實驗內容節點與理論教學內容節點吻合，提高理論與實踐教學的互相促進。以培養“應用型”專業人才為宗旨，整合實驗教學資源，以“需用為準、夠用為度”的原則精選實驗內容，盡力減少驗證性實驗，增加綜合性和設計性實驗，由淺入深、由單一到綜合、逐級增加實驗難度和復雜性，使學生能夠在掌握基本操作和基本知識的基礎上，逐漸提高動手能力和自主設計能力，有計劃、有步驟的幫助學生培養創新能力。
5.完善一體化評價體系，發揮評價的導向作用。積極探索形成性評價與終結性評價相結合的評價方式[15]，充分發揮評價的導向作用，以引導學生端正學習態度，促進學生知識、能力、素質協調發展。形成性評價側重于學生學習過程的評價，終結性評價則側重于學生學習效果的評價。形成性評價分為教師評價、學生自我評價和學生相互評價等，終結性評價理論筆試為主，兩者互相補充、相輔相成。
總之，藥學化學課程一體化教學模式的建立旨在對化學、藥學專業課程統籌安排，注重全面系統地使各學科理論和實驗教學資源得以共享，避免重復教育，減少浪費。有機化學、藥物合成反應、藥物化學是藥物合成系列課程，是本校藥學化學課程一體化教學模式下的精品課程，相對獨立，但又相互銜接，由易到難，循序漸進。目前教學秩序規范，但依舊存在較多問題。當前，藥物合成系列課程需要從教學團隊、教學內容、教學資源上入手，建立一體化評價體系，促進理論實驗教學一體化，為藥學化學相關課程的優化整合提供理論和實踐經驗。
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