盧佳澳,高新迎,盛卸晃
(山東師范大學 化學化工與材料科學學院,山東 濟南 250014)
制藥工程是一個化學、生物學、藥學(中藥學)和工程學交叉的工科類專業,以培養從事藥品研發制造,新工藝、新設備、新品種的開發、放大和設計人才為目標。該專業是1998年教育部將諸如化學制藥,生物制藥,微生物制藥,中藥制藥,藥物制劑,生物化工等專業調整后的一個整合專業,其專業分布的學院(系)也相對分散,如藥學院,化學院,生命科學學院,中藥學院,環境學院等,因各個學院的特點不同,課程設置上差別很大。因此,不可避免的出現有些科目缺乏連續性,如筆者所講授的化學院制藥工程專業的藥理學課程。眾所周知,藥理學是研究藥物與機體相互作用與作用規律的一門學科,涉及眾多的醫學基礎知識,涵蓋內容豐富龐雜,而制藥工程專業并未開設醫學基礎課程,致使制藥工程專業的學生普遍反映藥理學內容多,藥名難記,藥理作用機制抽象、內容枯燥,令學生望而生畏。若能根據藥理學知識結構,在傳統講授的基礎上,靈活運用多種教學方法,將藥理學抽象知識直觀化,復雜枯燥的知識具體化,并增加多學科知識融合,以活躍課堂氣氛、提高學生學習興趣,使教學過程不是知識的灌輸,而是培養學生主動學習、靈活運用藥理學知識的能力,從而促進制藥工程主體知識的教學效果,對培養高素質的制藥人才具有重大意義。
《藥理學》作為制藥工程專業的主干課程之一,涵蓋內容豐富龐大,而藥理學教材的注重文字形式,使學生缺少了直觀印象,難以理解內容[1],多數學生反映藥理學知識繁多、枯燥難懂。將三維動畫加入到教學中,能較好地提高學生的學習效果。例如,藥物與受體的作用對于藥理學的學習來說是很重要的一部分內容。我校制藥工程專業教材采用的是國家高等學校藥學類專業第八輪規劃教材“藥理學”第8版(主編朱依淳,殷明),該書在介紹四種常見受體類型時,首先講解了相關概念的定義,然后介紹了四種受體跨膜信號轉導機制,并配有灰暗色的示意圖。在實際教學過程中,學生缺乏空間想象力,對于文字表達和靜態構圖,多數學生難以想象出受體的空間結構和作用過程,不能很好地理解受體與藥物的作用機制。而將動畫展示加入到教學中,通過動畫演示更好的傳達受體與蛋白質的作用過程,與教材互補,能較好改善這一缺陷。把講述受體構型和作用機理的動畫上傳到學習平臺,學生通過下載觀看動畫形式的講解,能引起他們興趣,調動學習的積極性,使學生增加對課本內容地理解,脫離一味死記硬的泥潭。比如G蛋白偶聯受體的蛋白鏈一共跨膜七次,動畫用其中不同顏色的標志讓學生更清楚地明白了G偶聯蛋白的空間結構和信號跨膜方式,這種畫面的直觀印象還增強了學生對內容的記憶。
將動畫合理地應用在藥理學教學中,利用其三維畫面和動畫形式,更清晰形象地傳達抽象的概念,加深了學生對藥理內容的理解,突出了教學的新穎性,進一步提高了教學效果。
對于枯燥乏味的知識,學生的興趣往往不能被激發。興趣是最好的老師,那么如果將學習的知識同生活相聯系,把重點病例和藥物的講解以故事的方式呈現,學生就會被吸引,從而深刻的記住重點內容,同時學生對于藥理學的積極性也會提高。疾病病例講解就是很好的一種很好的教學方法,運用典型的病例或者藥物講解某個核心內容,學生能夠更好的理解進行聯想記憶,知識不再是高高在上晦澀難懂的,拉近了學生與知識的距離。如在電視劇中經常看到的老年癡呆癥,也就是阿爾茨海默綜合征,至今也沒有有效地治療手段,可以讓學生去探索病因、臨床表現、防治等,激發學生的思維能力和主動性。在講解抗病毒類藥物的章節時,可以結合離我們最近的一次重大疾病案例即新型冠狀病毒肺炎。
案例分析教學法[1]起源于1920年,后經美國哈佛商學院所倡導。教師在案例教學中則始終起著“導演”作用,通過選擇好的“劇本”調動學生學習的積極性,并通過課堂討論中因勢利導,讓每一個學生獲得充分發揮。以傳出神經系統章節為例,假設患者患有閉角型青光眼,則用藥為毛果蕓香堿。毛果蕓香堿屬于M-膽堿受體激動劑,那么讓學生分析患者用藥后它對眼鏡和腺體作用,縮瞳、眼壓下降和調節痙攣的作用機制,以及用藥之后患者可能出現的不良反應等。或者選取一個合適的典型疾病病例[2-3],以抗高血壓藥章節為例,詳細闡述患者的病史、臨床表現、用藥等,之后提出幾個與章節內容相關的問題。例如:高血壓的發病機制、臨床表現?治療高血壓的藥物有哪些,其藥理作用、臨床應用和不良反應是什么?引導學生互相討論,思考分析問題,教師再對不同種類的高血壓藥物進行講解。結合疾病病例生動的講解,學生學到的是具體的內容而不是抽象的文字。
隨著科技不斷地發展,醫藥領域的研究也在不斷地推進,新的病癥的出現迫使醫藥工作者不得不加快研制新藥的腳步。在教學過程中,適當的加入新藥研究的案例,能夠引發學生的思考和興趣。青霉素是發現的第一個抗生素,通過講述發現它的故事進一步講解青霉素等抗生素類藥物。弗萊明因為一次幸運的過失發現了青霉素:他偶然發現霉菌周圍的葡萄球菌被青霉菌分泌了一種抑菌物質溶解了,他稱這種物質為青霉素。在弗洛里和錢恩用青霉素重新做的實驗中證明青霉素既能既殺死病菌,又不損害人體細胞,原因在于它所含的青霉烷能使病菌細胞壁的合成發生障礙,導致病菌溶解死亡,而人和動物的細胞則沒有細胞壁。經過幾年研究后才將青霉素提純并能夠大量生產,也是第一個應用于臨床的抗生素,繼而可以說明它具體的臨床應用。青霉素是β-內酰胺類抗生素的一種,由此延申講解β-內酰胺類抗生素的作用及抗菌機制、影響抗菌作用的因素、細菌耐藥機制,以及β-內酰胺類各藥作用的異同點。青霉素的發現開啟了抗生素新藥研究的高潮,按照微生物產生抗生素的方法,鏈霉素、氯霉素、土霉素、四環素也相繼被發現。通過講解新藥研究歷程,讓學生明白研究的道路是曲折而漫長的,豐富的知識基礎和創新思維必不可少。
在講解解熱鎮痛藥的章節時,阿司匹林是新藥研究很好的例子[4]。先向學生提出阿司匹林為什么稱之為“萬能藥”,接著講述它的研究過程。古人發現柳樹皮有止痛作用,后來從中提取出水楊苷,水楊酸,到人工合成水楊酸,再到修飾為乙酰水楊酸,阿司匹林伴隨鎮痛解熱消炎的效果誕生。1971年阿司匹林被發現能夠預防血小板凝結,具有抗血栓作用。之后又發現了對糖尿病、阿爾茨海默病及腫瘤防御作用,再到預防老年性白內障及衰老相關的心腦血管疾病發生等。至今阿司匹林的新作用一直在被開發。此時可以令學生思考阿司匹林這樣的良藥是否可以經常服用,引出阿司匹林長期服用帶來的不良反應。
通過新藥研究案例的講述,拓展學生的視野,激發科研的興趣。同時可以結合觀看視頻,頭腦風暴等形式,讓學生通過獨立的思考解決問題,探索新知識,培養了學生的創新能力,讓學生成為未來新藥研究的新生主力軍。
對分課堂[5-6]、翻轉課堂[7]、問題導向式教學[7],混合式教學[8]等都是一些新型的教學模式,打破一成不變的教師講學生聽的傳統模式,課堂不再是教師的一人“獨唱”,而是與學生的“合唱”。除了教師進行各種案例的講解,學生也要自主對某一案例進行探討、總結、匯報。如開展“飲酒后為什么不能服用頭孢類抗生素”“有機磷酸酯類農藥中毒的危害和解救”“瘦肉精的危害分析”等貼近生活,能引起學生興趣的案例討論。在進行小組討論時,學生自由組隊,在老師提供的案例中自主選擇并在規定時間內完成任務。教師需要注意留出的時間不宜過長,拉長戰線可能會消磨學生的熱情。例如新型冠狀肺炎有效藥磷酸氯喹的研究小組。選題為貼近生活的熱點話題,引起了學生的強烈好奇心與探知欲。為了能在兩周內成功完成最后的小組匯報,組內推選出了一名組長負責統籌組織。因為學生研討經驗不足,老師最初可以旁觀,指點組長,提醒規整組內的討論方向和內容。學生在興趣地推動下,積極參與,查找資料、閱讀材料,總結觀點,分析討論。在這個過程中學生不再是知識的被動接收者,他們在觀點碰撞中積極思考、主動學習,體驗交流的收獲與解決問題的快樂。最后,各小組在課堂上進行匯報,班內學生可以就感興趣的地方向匯報小組發出提問,互相交流觀點,增強課堂學習氛圍,激發學生對藥理學的學習興趣。小組匯報的形式既能鍛煉學生的表達能力,又是一次學生之間相互學習、團結進步的機會,這種模式幫助學生達到真正意義上的主動學習,從而提高自主學習能力。
如今越來越多不同于傳統的新型教學方法正在興起,能讓學生對于知識不再是死記硬背而是靈活運用,課堂的氣氛也更加活躍。作為教師不能保證每個學生成為天才一樣的人物,但是不能扼殺每一位學生成為天才的可能。藥理學這樣知識點多而雜的課程更應該采用一些教學方法,讓“催眠藥”轉變為“興奮劑”。