藥物化學全英教學中的思考和創新實踐

許芳，陸小云

暨南大學藥學院，廣州 510632

1 引言

隨著全球國際化教學的不斷拓展，越來越多的留學生進入我國高等院校深造學習。國際化和科技前沿不斷向高校滲透融合的大趨勢對新世紀藥物化學教學提出新的挑戰，生源對職業輸出的不同需求也給教學帶來新的思考，如何培養具有國際化視野的全新藥學人才就成為當前藥學教育的挑戰性課題。

暨南大學作為華僑第一學府，在海內外擁有相當重要的教育影響力，多年來培養了大批華僑學生和留學生。在校生有來自港、澳、臺地區及東南亞僑生和全球多個國家外招生，占全校本科生人數40%以上[1–3]。暨南大學藥學院承擔藥物化學全英課程教學(以下寫為Medicinal Chemistry)，致力于培養國際留學生中的藥學人才。鑒于學生群體來自不同國家或區域，思維習慣、價值觀念、知識構成和心理行為均與中國內地大學生存在較大差異。以學生為本，如何因材施教地培養學生創新能力的課程體系是當前迫切需要解決的難題。藥物化學是藥學專業重點課程，包括中文教學和全英教學，其中Medicinal Chemistry采取線下全英文授課方式。由于課程抽象、知識點多的特點以及課程思路沿用中文版藥物化學課程教學體系，加上留學生來自五湖四海，教育背景各不相同，知識基礎參差不齊，學生對課程知識體系的理解和學習習慣各不相同，教學困難較多，學生學起來也枯燥乏味難以理解。

針對學生缺乏對藥物分子立體結構復雜性的認識、局限于書面知識點，以及教師隊伍本土化等痛點問題，本課程秉承“以生為本、接軌國際”的教學理念，堅持思政教育的引領，基于藥物分子模擬的真實場景或虛擬平臺，融入教師最新的科研成果和各系統藥物最前沿的研究熱點，開展明星藥物分子的專題討論，并邀請外籍專家參與教學，建構適應國際化人才培養的教學新模式。本課程著力于引入培養國際化視野的教學思維和方法，實現學生“知識建構–國際視野–藥學情懷”的學習過程，打造有廣度、有高度、有深度、有溫度的藥學“四有人才”。教研組自2016年開始嘗試在Medicinal Chemistry課程教學實踐中進行教學改革，結合留學生特點，提出全英藥物化學不應簡單將課程英文化、模式化，教學應以國際化教學為中心，全面從教學團隊、教學內容、教材建設以及教學方法等方面深入教學改革[4,5]。建設適合留學生培養的新型教學模式，提高教學效果。2019–2022年實施教學改革以來，Medicinal Chemistry課程人才培育成效顯著。多名學生升入國內名校或國外高校，深造藥學專業研究生。課程負責人獲2022年暨南大學國際學院本科全英教材培育項目立項和暨南大學第二十二批教學改革研究項目(國際化教育)專項資助。其中為激發留學生拓展知識建立的計算機輔助藥物設計線上課程資源獲得廣東省本科高校在線教學優秀案例二等獎(2021)。以下就開展的教學改革經驗進行簡要總結。

2 國際化內涵下探索全英藥物化學課程教學的創新和拔尖人才的培養

2.1 提高教學師資團隊的教學水平，打造具有國際化視野的教研組

Medicinal Chemistry課程原由擔任中文藥物化學課程教學的教師授課，為更好地與國際化教學接軌，以適應留學生學習特點，教研組采取“走出去和請進來”的策略對師資進行改革。主要體現在：(1)鼓勵和支持核心教研組骨干教師到國外走訪和學習國際知名大學Medicinal Chemistry的課程教學，以及邀請國外知名大學Medicinal Chemistry專業的授課教師參與講學，夯實教學師資團隊。(2)Medicinal Chemistry教師團隊定期通過教研會討論、教學技能大比拼，以及邀請全英授課的優秀教師教學經驗分享等方法促進教學水平的提高。自2018年起，邀請奧克蘭大學、南非大學，以及國內外知名大學(中山大學、中國藥科大學等)的知名教授客座授課和分享教學經驗。如澳大利亞科學院院士Martin Banwell(現任暨南大學先進與應用化學合成研究院院長)參與教學(2019–2020、2020–2021和2021–2022學年度)，國內藥學專家——中國藥科大學尤啟冬教授給教研組教師分享“教研互促、共生共長”等教學體會。教研組教師先后去奧克蘭大學、南非大學以及耶魯大學等知名藥學學府深造和交流藥物化學教學經驗。通過師資團隊國際化內涵的滲透和國際教學氛圍融合，使得教研組師資團隊視野獲得了全面的拓寬，體現在教學方面向國際接軌，也更加適合國際生學習。系列舉措打造了具有國際化內涵的教學技能過硬師資團隊，骨干教師先后榮獲暨南大學最佳全英授課教師(于沛)、暨南大學本科教學校長獎(于沛)等榮譽稱號。

2.2 對標卓越：多樣化教學積極探索教學方法改革

Medicinal Chemistry對標新醫科專業卓越人才培養目標，教研組堅持立德樹人，課程教學緊扣高階性、創新性和挑戰度，制定了知識目標、能力目標和素質目標[6–8]。在教學具體實施過程中滲透思政育人，培養學生對醫藥事業的正確價值觀，培養心懷祖國，具有獨立思維和創新能力，具有時代擔當和社會責任感的卓越國際化藥學專業人才[9–12]。

(1)為克服教學內容局限、缺少創新理念和綜合應用等方面的不足，我們結合留學生學習特點、思維方式和接受程度等個體差異在備好每一堂課上下功夫。以學生的學習興趣、需求為本，做到知識點覆蓋至“全面”，注重課程內容的創“新”，抓住學生興趣，提高教學效果(圖1)。

圖1 課程教學以興趣為導向體現全面和創新的教學內容

“全”一方面指對學生講清楚國內外藥物研發的現狀，幫助學生了解和把握我國現代藥物研發的基本脈絡，使他們正確認識我國醫藥行業發展的國情，意識到藥物化學為國家醫藥發展的重要奠基作用，以及對全球新藥研發的大局觀。另一方面，指在教學過程中根據學生基礎知識的不足，積極引導學生補足和探索。“新”則強調了課程內容的創新：Medicinal Chemistry絕不能僅僅是藥物化學“機械的英語化教學”，應在課程大綱的基礎上探索內容上的國際化，包括國際研究進展、新藥探索的創新以及學生創新能力的培養等等。從“全”和“新”的角度，結合實事及藥學大師的“經典案例”提升教學質量和教學效果。① 在經典通路藥物介紹的同時，教研團隊重視對學生藥學前沿知識的擴充，補充國內外特別是暨大藥學院在新藥行業的突破性貢獻，如替尼類靶向抗腫瘤藥物的研究等，使學生在學習的同時，增加對我國原創藥創制的自信心和信念，培養學生藥物研發的創新理念和促進了解中國特色的藥物研究進展。② 教學緊跟時事，對多個全球聚焦的公共安全事件和藥物研究進展全面剖析，也增加了身為藥學人的社會責任感。“新冠疫情”出現以來的相關藥物研究進展；藥物不良反應事件中的主角“沙利度胺”給20世紀50–60年代澳大利亞和歐洲等國新生兒帶來了毀滅性的災難(“海豹足”)，但它引出不對稱催化的興起及作為蛋白降解劑開發開啟了靶向藥物研發的新時代；從獲得諾貝爾獎的“青蒿素”中引出“蒿素呦呦鹿鳴，食野之蒿”古籍典故，介紹了中藥現代化以及“天然抗癌瑰寶——紫杉醇”等經典天然產物，令學生充分感受千年中醫藥文化的魅力以及了解國際醫藥行業動態等等。通過結構對比，讓學生發現中國的國產藥物與原研藥物的結構差異，看到我們新藥研發的創新性不足，激發學生的學習熱情，提高了學習興趣，也增強和明確了自身的使命感。③ 在國際學院定期舉辦的“致知講堂”系列課外講座中，Medicinal Chemistry教研組派出骨干教師和特邀專家給學生講授“救命藥為什么那么貴”“NMPT藥物分類”“新藥研發流程”等藥物研發相關的知識內容[13]，在課堂以外擴充提升留學生的國際化藥學素養。

(2)多樣化教學方法：模具化教學和思維導圖法翻轉課堂教學。針對學生對有機化合物結構和藥物分子不敏感的問題，在課堂教學中引入模具(圖2)，通過實踐搭建藥物分子或中間體結構(主要是涉及合成路線中的重要中間體)，形象生動的教學增強了學生對結構的認識。

圖2 學生在課堂搭建藥物分子結構

同時結合計算機輔助藥物設計技術的三維結構模擬對接藥物分子與靶標作用的模式，深入淺出地幫助學生理解藥物分子的作用機制和模式(圖3)。

圖3 計算機輔助藥物設計策略理解藥物作用機制(使用Pymol軟件顯示)

針對模塊化章節授課后，引導學生通過思維導圖整理知識點，加深對授課知識點的理解。同時結合科研中的研究實例，加深對知識的理解。添加“翻轉課堂”環節安排學生自主探究并開展討論，增進學生之間、師生之間的互動(圖4)。

圖4 結合知識點和時事開展翻轉課堂教學

2.3 藉“一流學科”建設契機，多資源平臺建設Medicinal Chemistry課程體系

暨南大學2017和2022年藥學專業連續入選國家“雙一流”學科建設名單，經過多年夯實打造，形成了國際化和創新模式的藥學資源平臺。Medicinal Chemistry教研組依托藥學“雙一流”學科資源平臺支持，在教學中著力強調對學生創新思維的培養，專注提高學生認知能力、注意力和記憶力，培養學生的理解力、思考力和判斷力[14,15]，另外在教學中也注重學生科研水平的鍛煉[16]。通過課程教學培養學生的科研素養和動手能力，提高學習興趣，促進學生的學習由被動向主動轉變。根據這一教學目標，建設線上和線下資源相結合的教學方式。線上資源：基本理論的導入補充學生知識盲點和重點藥物研發的歷程介紹趣味拓展學生知識面；線上課程資源涵蓋Medicinal Chemistry課程教學需要的知識面廣度，藥事管理、計算機輔助藥物設計、生物實驗室安全知識等留學生感興趣的知識補充。線下教學：重點講授藥物化學的基礎知識和基本理論，各章節代表藥物、構效關系及其合成等內容。兩者相輔相成，從而培養學生具有藥物研究的創新思維和能力拓展。授課的同時通過“翻轉課堂”環節安排學生自主探究并展開討論，增強學生自主學習和理解的能力。此外，課程還拓展了藥化學習資源庫，包括全球藥物研發前沿進展、諾貝爾經典藥物發現、基本藥化知識(基本有機化學知識、藥理學、生物化學和分子生物學等)和常用藥學軟件(計算機輔助藥物設計、圖形轉化、化學結構式繪制以及Scifinder scholar新藥搜索引擎等)(圖5)。

圖5 打造Medicinal Chemistry金課課程體系

“中西結合、古今貫穿、文理融匯”，是教研組上好Medicinal Chemistry這門課秉承的教學理念。借鑒國內外高校在藥物化學教育的課程體系中突出學生培養為本的教學經驗，筆者認為需要探索適合留學生特色與藥物化學課程特色的通識教育模式，充分調動學生的主動積極性，培養學生的創新理念，為部分學生提供拔尖培養的成長空間。在留學生學科素養、思維拓展和創新能力的培養上下功夫[17–19]。

2.4 強化教材改革：學貫中西，打造全新Medicinal Chemistry教材資源體系

在兼顧學生文化背景差異的基礎上，充分做好基礎知識點的補充和拔尖式培養。在開設Medicinal Chemistry之初，現行教材中并沒有適合的通用教材。鑒于此，自2018年以來，我們對教材進行了深入改革：在參考國外和國內多部優秀藥物化學教材的基礎上，如：奧克蘭大學和南非大學現行的藥物化學教材——Thomas Haldane主編的MedicinalChemistry、F.D.King和G.Lawton等教授編著的ProgressinMedicinalChemistry等，以及國內藥學屆泰斗尤啟冬和郭宗儒等知名教授編寫的多部藥物化學教材等，教研組編寫了MedicinalChemistry(已獲2022年暨南大學國際學院本科全英教材培育項目立項)一書。在新教材設置中，Medicinal Chemistry教學小組充分抓住留學生對藥物發展史、成藥性與產業成本、當今制藥行業動態熱點等藥學熱點的關注和需求，以及部分留學生存在基礎知識點薄弱的局限，同時兼顧當今制藥行業的活躍發展板塊(如人工智能在藥物發現研究中的應用等)，設置了符合留學生群體適用的教材體系。

相較于傳統的藥物化學教材，全英藥化教材在編寫上更加注重宏觀藥物發展，結合中國傳統中藥及國內外新藥產業發展動態介紹；同時注意在學生理解不同功能藥物分子的基礎上，重視藥物實際面臨的局限性及其改進方法；更加注重培養學生的國際化視野，側重學生創新能力的提高[20]。

3 改革初見成效

教研組從教學師資、教學內容、教學方式和教材四個方面，針對教學遇到的痛點問題著力進行教學改革。鑒于授課的對象留學生來自世界各地，學生的文化背景和學習經歷、興趣各有不同，如何體現學生差異化的教學對Medicinal Chemistry的教學尤為重要。通過教學改革，激發了學生的學習興趣，對學生拔尖培養起到促進作用，另外在提高教學師資團隊整體水平、教材和教學資源平臺方面都取得了一些成果(表1)。

表1 Medicinal Chemistry課程改革成效

4 結語

本教研小組自2016年承擔Medicinal Chemistry課程教學以來在教學內容、教學方法上不斷探索和創新，使得學生對自身作為藥學人的使命感不斷增強，學習興趣也不斷加強，學生對課程學習的參與程度和主動積極性大大增加。通過訪談分析發現學生普遍反饋學習興趣提高了，創新能力得到加強。本文結合Medicinal Chemistry的教學目標、教學內容，充分考慮留學生群體的特點，以生為本，從創新和拔尖的角度出發，總結了課程教學的改革新舉措和思考。包括教學內容的深化、體系創新的探索，以及如何激發學生對創新藥物認識的興趣等等。通過筆者所在的教學團隊經過幾年對全英藥物化學的深入教學改革，深挖Medicinal Chemistry的國際化教學，促進課程理論和藥物行業相融合，構建符合我國留學生高等教育要求的課程教學模式。