基于“新工科”教育背景下的《药物化学》课程教学与改革探索

2020-01-13聂丽蓉卢明夏刘哲鹏

化工时刊 2020年6期

聂丽蓉卢明夏朱智刘哲鹏

(上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093)

知识经济的产业化发展，对高校人才培养模式提出了新的要求，同时也面临着新的挑战。基于此背景，为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略，2017年，教育部发布《关于开展新工科研究与实践的通知》。其主要内涵可以解读为：“以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才”[1, 2]。它是概念和理念的共融、学科和专业的共通，学科建设和高等工程教育改革的共进[3]。新工科与老工科相比，其更加强调知识的实用性、交叉性和综合性。对于人才需求，注重培养学生的工程实践能力与创新性思维，使之具有学科交叉融合能力。

药物化学是制药工程技术学科的重要组成部分，是制药工程专业的核心课程之一，是从事新药研制与开发、药品生产与管理等工作的必备理论与专业知识。它的主要任务是创新新药或改进现有药物，不断丰富药物新品种，促进医药工业的发展。课程主要讨论常用化学药物类型、作用机理、构效关系、体内过程及生物转化、理化性质和合成路线[4, 5]。教学的重点与难点是药物化学结构与生物活性，化学结构与药物代谢关系及新药研究方法。通过课程实验的学习，掌握典型药物的合成过程的基本操作技能，为以后从事药学相关工作和研究奠定药物化学的工作基础。

上海理工大学作为一所市属本科院校，我校制药工程专业培养的人才毕业后大多从事药品生产、检测和管理等相关工作，这就要求学生具备一定的药物化学相关理论知识与实践。在“新工科”大背景下，为适应向应用型本科专业转型需求，紧密结合专业的市场需求，对相关专业课程教学进行改革探索，是当前迫不及待的任务。本文以上海理工大学制药工程专业药物化学课程建设与改革探索为案列，紧紧围绕“新工科”这个大环境，以培养应用型工科人才为目标，从教学设计理念、教学内容、教学方法、教学评价方式等方面出发，对药物化学课程进行教学改革探索。

1 药物化学课程的教学现状

作为制药工程专业的核心课程之一，药物化学将药学知识与化学知识有机结合，对学生知识结构的形成起承上启下的作用。课程理论教学主要侧重于药物化学结构与生物活性和药物代谢关系，以及药物在体内的生物转化及作用原理。实验环节主要是为了加深学生对药化理论知识的理解，培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。该课程理论知识丰富、逻辑性较强，无形中增加了教师授课和学生学习的难度。且课程教学没有体现新工科的大环境以及最新的学科发展动态，更没有将教学与实际工程问题相结合，存在的主要问题如下：(1)教学模式单一。教学内容陈旧，实验内容大多是单一的重复性验证实验，实验不具备探索性。而学生对于为何要进行此实验一无所知，不利于学生参与实验课程的积极性以及学生创新性思维的培养。(2)教学方法陈旧。药物化学课程内容复杂，比较抽象。教师授课主要局限于课本，并且教师将理论知识采用平铺直述的方式传递给学生，而学生只是被动地接收新知识，不能有效调动学生学习的积极性与主动性。此外，如果教师课堂上讲授的知识较多，会让学生无法理解与消化，久而久之，就会失去学习的兴趣。(3)教学评价方式不全面。目前，课程教学评价方式大多还是聚焦在期末考试环节。这就会导致学生只注重最后的考试成绩而忽视平时的课程学习。

2 教学模式的革新

在科技革命背景下提出的新工科建设，成为我国追赶并引领世界工程教育的一项改革举措，其中的新理念、新模式和新质量的要求对传统工科专业的培养模式提出了新的挑战，需要系统性地构建新的课程教学模式。在新的大背景下，药物化学课程的实践环节，需要建设以“以产出导向为原则，以质量持续改进为根本目的，项目为主线，双导师(校、企)跟踪指导，学生为主体，新工科能力培养，科学合理考核”为基本特征的实践课程教学新模式，该模式在实际应用中取得了较好的效果，同时也为新工科背景下实践课程改革提供新思路[6]。

本校对药物化学和药物化学实验课程的开设时间进行了适当的调整，两门课程分别在大二下学期和学期期末短学期开设，这样就能够保证在开课之前，学生具备一定的专业素养与基础。在学期结束后，在短学期开设药物化学实验，可以让学生在学习理论知识之后，通过实验课程进一步理解和掌握药物的性质、结构与合成方法，加深对药物知识的理解和记忆，达到相辅相成的效果。但是，本学院专业在课程实验过程中也存在一定的不足之处。比如实验内容陈旧、设备更新慢、与企业工作岗位技能需求脱节等问题，可以通过调研学生的就业单位群体，确定本专业就业岗位的技能要求和标准，培养学生的职业工作能力和工程思维。

3 教学方法的更新

科技的飞速发展和产业领域的扩展，需要不断更新我们的知识体系，同时也要不断更新课程的教学方法，改善学生的学习效果。我校始终坚持继承专业发展成就，面向工程实际需求，瞄准行业先进技术，融入工程创新成果，不断更新教学内容知识，注重教学方法的创新。

在药物化学的课堂教学中，可以通过社会关注的热点问题引入教学主题，以实际发生的案列进行理论讲解。比如，社会上一些药害事件时有发生，有些药害事件是由药物合成过程产生的副产物导致的。我们可以结合相关案例进行教学，使学生在学习理论知识的同时，增强他们的社会责任感。此外，教师也要充分利用现代多媒体技术，结合多种教学方法。比如，让他们观看相关教学视频，并对视频所呈现的问题进行分组讨论。在实践教学环节上，需要与工程实际紧密结合，提高学生主动参与意识和培养实际动手能力。一方面，通过整合实验课教学内容，淘汰一些落后的、与行业发展脱节的验证性实验。另一方面，可以让学生亲自参与设计实验方案，并独立完成实验过程，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。总之，收集实际案例以及案例中的问题，开展“基于问题、基于项目、基于案例”的学习等研究性教学和研究性学习方法，有助于更好的激发学生学习的积极性，锻炼他们的自主学习能力，对学生以后的工作生活起到一个积极正向的引导作用。

4 教学评价方式的建立

课程教学评价的建立主要遵循以下四个原则：激励性原则(即让学生看到自己成长的足迹，体验进步与成功，从而调动他们的积极性，产生进步的动力)，参与性原则(即创造宽松愉悦的学习环境，鼓励学生积极主动地参加各种活动，强调重在参与)，阶段性评价原则(即对学生完成某一阶段性任务的质量情况进行评价，也要对学生平时参与各种课堂教学活动时表现出来的兴趣、态度和能力等进行评价)，多元性评价原则(即教师对学生学习情况的评价、师生之间的互评、行业企业内专家对学生实习情况的评价和学生职业技能的鉴定考核等等)。总之，评价体系的考核内容既包括课堂理论知识学习，也包括实践操作能力培训。以药物化学课程为例

加以说明，课程考核方式包括平时考勤、课堂回答问题情况、平时作业完成情况和期末成绩四块内容。平时成绩和期末成绩各占比50%，具体如下：平时成绩(百分制)=出勤×30%+作业×50%+提问×20%，每次作业满分5分；课堂回答问题正确或参与讨论基本正确为2～3分/次。均先按100分计分，再按比例折算。最后，可建立多层次的评价机制，如加强毕业生质量跟踪与反馈机制建设，以满足专业未来发展的不同需求。