科教協同在藥學專業有機化學課程中的應用研究

陳訓 孔杜林

摘? 要：科教協同理念已成為當今高校打造教學研究型大學的發展目標，是教學改革發展的重要方向。而在藥學專業課程中，有機化學是一門依托教學和科研相結合的基礎學科。在課堂教學中引入前沿的科研成果，注重科教協同理念，不僅能夠擴寬學生的知識面，還提高學習的積極性以及創新思維能力。本文將結合近幾年在藥物合成以及藥物活性方面的前沿成果，介紹了如何把科研成果融入到有機化學課堂教學中的幾點應用實例。

關鍵詞：科教協同? 有機化學? 積極性? 創新思維能力

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）12（c）-0231-03

Abstract： The concept of science and education cooperation has become the development goal of universities to build teaching and research universities， and is an important direction of teaching reform and development. In the course of pharmacy， organic chemistry is a basic subject relying on the combination of teaching and scientific research. In the classroom teaching， the introduction of cutting-edge scientific research results and the concept of science and education cooperation can not only broaden students' knowledge， but also improve their learning enthusiasm and innovative thinking ability. In this paper， the author introduces the application of several examples in the teaching of organic chemistry.

Key Words： Science and education coordination; Organic chemistry; Enthusiasm; Innovative thinking ability

當代許多高校都旨在打造科學研究與人才培養并重的教學研究型大學。由此可見，教學和科研已成為當代大學發展的主要方向，只有抓住科教協同的緊密關系，才有助于推動高校的快速良性發展。作為高校教師，必須牢牢抓住教學與科研這兩大重要任務，開展科教協同便成為當代大學老師們的共同奮斗目標。另外，有機化學是一門依靠教學和科研相結合的基礎學科，兩者密不可分、相互融合和相互促進。所以針對藥學專業的學生，如何在有機化學課程中做好教學與科研的協調關系，這將成為教師的重要目標和奮斗方向。只有實現科教協同，在課堂中適當引入前沿的科研成果，才有利于學生對課本上基礎理論知識的及時消化，同時也擴寬多樣性的知識面，讓學生在課堂上感覺新穎，才能夠激發他們學習的熱情和欲望。另一方面，由于有機化學課本知識的更新緩慢和新知識新理論知識的不斷發現，一直按照課本照本宣科，沒有注射新鮮知識，缺乏引入前沿的科研實例，特別是藥物合成新方法以及藥物在臨床上新發現的前沿成果，這樣的教法只能讓學生的思維停止不動甚至滯后，跟不上教學科研型大學發展的步伐。這就要求教師在授課過程中，注重科教協同理念，及時把前沿的科研研究成果與課本上相關聯的基本知識理論結合起來講解，破除原有教材內容的局限性，激發學生學習有機化學的興趣并能樂在其中，而不是倍感乏味和壓力。因此，筆者將結合近幾年在藥物合成和藥物活性方面的科研成果，就如何引入到有機化學課堂教學中，淺談以下幾點具體的實施實例。

1? 科教協同在有機化學課程中的應用實例

1.1 糖類化合物的抗癌活性

說起糖類化合物，在同學們腦海里就想到了甜味，而很少有同學聯想到其他藥物活性。那么，學習有機化學課程（趙正保主編）第十六章節的糖類時，先講授課本內容中的糖的結構以及相關的化學反應，并介紹幾類單糖和雙糖的用途，其中最為廣泛應用于食物添加劑。接著順水推舟，引出近日發表在國際頂級期刊《自然》（Nature. 2018. 563. 719）論文中，來自英國癌癥研究中心的一支團隊帶來了一項重磅研究：他們發現小鼠攝入一種簡單的單糖甘露糖，就可以對腫瘤產生明顯的抑制效果。這一發現將有望成為一種簡單、安全的抗癌療法，而且能用于多種癌癥類型。這一新研究成果的引入，打破了原本知識的局限性，原來糖不僅僅是甜味的添加劑或食品，還能具有抗腫瘤的活性功效。這對于藥學專業的學生，將會引起了同學們的好奇心和探索新知識的欲望（見圖1）。

1.2 耗竭多胺的抗腫瘤新策略

講解有機化學第十四章的有機含氮化合物內容時，首先根據課本內容上引出胺的結構、命名和分類，為了進一步豐富課本內容，適當地拋出了多胺（polyamines）的概念。這類胺類化合物是普遍存在真核細胞內，主要包括精胺、亞精胺和腐胺，參與調節一系列生理過程，對細胞的增殖起著關鍵作用。然后通過舉例最近天津師范大學李春舉和軍事醫學科學院毒物藥物研究所孟慶斌課題組聯合發表在國際知名期刊Nature Communications上的論文，論文利用超分子大環作為效應分子，通過主-客體作用捕獲腫瘤細胞內的多胺，下調其含量從而誘導細胞凋亡的策略。這樣結合藥物和臨床的新發現，能夠引起學生在課堂上的關注度（見圖2）。

1.3 吲哚雜環的高效構建及生理活性

雜環骨架是許多藥物分子的核心單元，尤其是吲哚骨架結構（見圖3）。那么講授第十五章的雜環化合物時，首先圍繞課本上呋喃、噻吩和吡咯來講解五元雜環的結構和性質，緊接著對雜環分類進行擴展，引出了吲哚化合物。這時候，通過介紹近幾年吲哚的高效構建及其在藥物中的應用。例如筆者最近在知名期刊上Chin. J. Org. Chem. 2018， 38， 3242和Asian J. Org. Chem. 2019， 8， 2209發表的吲哚的高效合成，主要利用研究比較前沿的C-H鍵活化策略來構建，擴寬了知識面。同時針對藥學專業的學生，也結合了藥物活性的運用。緊接著介紹吲哚化合物的生理活性，如5-HT能夠抑制性神經遞質，Zolmitriptan曲坦類藥物能治療頭痛等，提高學生的興趣，讓他們無意識中了解藥物的相關生理活性，增強自身的藥學知識。

1.4 氨基酸對結直腸腺瘤的影響

氨基酸是構成蛋白質和多肽的基本單元，與人體的生理活動息息相關。介紹氨基酸章節時，除了講解氨基酸的結構、性質以及分類后，筆者也順其自然地引入了與氨基酸相關的最新前沿科研成果。例如日本研究者最近在Annals of Oncology雜志發表論文，以中老年人群作為研究對象，檢測亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸的血漿濃度，并探討了它們與結直腸腺瘤的關系（見圖4）結果發現支鏈氨基酸可能在結直腸癌發生過程中產生了有益的影響，至少在早期病變中可能如此。這樣的教法不僅擴寬學生對氨基酸用途的層面，還能提高學生學習的樂趣。

2? 科教協同的教學反饋

在課程的結束后，筆者會通過問卷星調研，讓學生對本次科教協同理念的教法作出不記名的評價。評價主要包括滿意度（非常滿意、一般滿意和不滿意）以及提出一些個人的意見和建議。通過對藥學專業學生的評價統計，結果發現有71%的學生對這種科教協同理念表示非常滿意，23%表示滿意和6%表示不滿意。在提出的問題當中，個別問題主要圍繞前沿的科研論文都是英文的，因為專業術語強，很多學生表示看不懂。這也給筆者對未來科教協同理念有些思考和改進，盡可能結合國內發表的中文期刊進行講解。而讓筆者感到高興的是，部分學生通過這次科教協同授課后，能夠主動聯系筆者，表達想加入筆者的實驗室進行科研。這充分說明了課堂中及時把前沿的科研成果引進，極大地提高了學生的求知意識和欲望。今后將會綜合考慮學生的意見，不斷改進與創新，進一步豐富課堂授課內容，提高學生的學習的積極性和創新思維能力。

3? 結語

新時代下，實施科教協同理念已成為許多高校教學改革的重大舉措之一。只要同時抓教學和科研，把握兩者的關系，推進科教協同協同教育模式，才有利于培養學生的創新思維能力和科研水平能力，才能夠進一步加快培養具有創新精神和實踐能力相結合的拔尖創新人才。然而對于科教協同理念的實施，就需要教學模式的不斷創新，還要需要教師不斷關注最新的科研前沿動態，防止思想老化，及時把一些科研成果應用到教學中，擴寬自身的知識層面，為努力培養創新人才奠定基礎。

參考文獻

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