学生创新能力药物化学论文

1在理论教学中培养创新能力

1.1提高学生的学习兴趣

传统的药物化学课程教学多为化学模式，即主要讲授结构、理化性质、构效关系及药物合成路线等，内容枯燥，学生兴趣不高。然而兴趣是最好的老师，如果学生能够对所学课程产生浓厚的兴趣，就会收到意想不到的学习效果。为了提高学生对药物化学的兴趣，一方面可以丰富教学手段。为了设计、发现及发明新药，必须了解和研究药物的构效关系、药物分子在生物体中作用的靶点和药物与靶点结合的方式。用传统的教学手段仅靠板书和普通幻灯片很难阐明这些问题。因为传统的教学方法无法表现化合物和蛋白质靶点的真实立体结构。但是，利用计算机辅助药物设计的相关软件（例如Autodock），可以将药物配体和生物大分子受体之间的相互作用利用三维形象表达，直观地表现了药物的立体结构，以及药物配体和生物大分子受体之间结合部位的结构性质，使药物的化学结构不再枯燥、抽象，提高学生的学习兴趣。

另一方面，改进教学方法。在美国，案例式教学方法已经普遍应用在经济、法律和医学等领域。案例式教学法注重学生的讨论过程和对问题的分析和推理，老师不再是单纯地向学生灌输药物化学知识，而是通过案例引起学生的兴趣，引导学生主动查阅相关文献和资料，在课堂上以讨论为主，讲授为辅，提高教学效果[3]。例如第一个磺胺类药物“百浪多息”原是一种橘红色的染料，在体外并没有抗菌活性，因而并没有被科学家重视，但是德国的多马克没有因为这个阴性结果而放弃，他通过动物实验筛选出这个药物。后经巴斯德研究所科学家的共同研究发现：“原来‘百浪多息’在体内能分解出磺胺基因———对氨基苯磺胺，这才是抑菌的有效基团”。此后，磺胺类药物的研究工作发展极为迅速，共合成了5500余种磺胺类药物，并有20余种在临床上使用，开创了化学治疗药的新纪元，使死亡率很高的细菌传染性疾病得到控制。随后，这类药物作用机制得以阐明，更开辟了一条从代谢拮抗寻找新药的途径，对药物化学的发展起到了重要的作用[4]。这样的案例还有很多，比如一氧化氮曾被Science评为年度明星分子、反应停事件等。很多经典的药物都是科学家不断探索和思考的结果。通过案例式教学方法，既激发了学生的学习兴趣，鼓励了学生探索求知的精神，唤起了学生的创新意识，也提高了学生对本课程的认识和理解，效果较好。

1.2培养学生的开放式思维

例如在讲授镇痛药这一章时，最初从天然产物中提取的吗啡是一个五元环稠合的刚性结构，虽然具有很好的镇痛作用，但具有成瘾性大、易产生呼吸抑制、结构复杂、全合成困难等缺点[6]。因此需要对其进行结构改造，在药物化学课本上，通常采用的思路为：五环稠合的吗啡生物碱类：可待因；四环稠合的吗啡喃类：左啡诺；三环稠合的苯吗喃类：喷他佐辛；两环非稠合的苯基哌啶类：哌替啶；两个不稠合的苯环氨基酮类：美沙酮。在教学实践中，笔者将这个典型的结构改造设计为开放性作业，首先帮助学生分析吗啡的不足和缺点，启发学生进行相应的结构改造。例如增加化合物的脂溶性，使其易于透过血脑屏障，或者简化结构，缩短合成步骤。学生产生创造性的想法后，将学生的设计用计算机软件展示药物受体和生物大分子配体在空间上的结合情况，给予适当点评。其中，对于切实可行的方案，为学生提供一定的实验条件，进一步深入研究。这样不仅提高学生的科研兴趣，更加拓展学生的科研思维。

2在实践环节中渗透创新思维

2.1合理的实验设计

与理论课程不同的是，实验课程不再以老师的讲授为主，而是更加以学生为主体。药物化学实验的目的不仅仅是让学生熟悉某个反应,学会某个实验操作,更着重于培养学生独立分析问题和解决问题的能力。在实验教学过程中，要求学生在实验课之前做好实验预习工作，查清楚反应所需试剂的理化性质、反应机理，可能生成的主产物、副产物以及注意事项，将实验内容与理论知识融会贯通；在实验前的讲解环节中，应把反应的原理、仪器的基本操作讲解清楚，正确示范，强调实验所注意的事项，使学生养成良好的实验习惯；实验过程在教师的指导下由学生独立完成，保证学生的安全，并且详细记录实验过程和反应结果，鼓励学生在实验过程中自主解决困难；实验结束后，学生根据实验结果和实验观察的现象分析实验成功或失败的原因，并试着提出改进方案。通过合理的实验设计，培养学生严谨的学习态度，激发学生对实验研究的兴趣，提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

2.2小学期制集中实验课教学

药物化学课程中安排的实验由于时间、场地和学生的操作熟练程度限制，一般为经典的、验证性的实验，旨在规范学生的基本操作，培养学生处理问题的能力，远不能达到培养创新型药学人才的要求。因此本院在药学本科学生教学中组织实施小学期制实验课教学，在大四上学期，集中安排一周时间进行1-2个药物的设计性实验，要求学生结合自己的兴趣，查阅相关文献，设计合理的合成路线，与教师讨论合成路线，预测实验过程中可能出现的现象及问题并提出对策，然后强调实验操作的注意事项，继而进行实验的实施及实验过程中问题的分析解决，最后形成实验论文。通过设计性实验提高学生学习积极性、查阅文献的能力及药物合成和设计的能力，对于提高学生的创新能力非常重要。

3利用考核方式促进创新思维培养

成绩评定的方式往往具有一定的导向性，要制定客观有效的成绩评定方式，才能引导学生的学习方向，这对于培养学生创新思维非常重要[7]。传统的药物化学成绩评定以“一卷定优劣”，不能全面地反映学生的学习情况，而且部分学生为了应付期末考试，往往死记硬背，考前临时抱佛脚，考后不久就遗忘了，没有达到预定的学习效果。通过教学实践，药物化学课程的成绩评定可分为两个部分，分别为期末测试和平时测试，二者的所占比重分别为60%和40%。其中平时测试包括课堂提问、随堂测验和开放式作业。课堂作业和随堂测验主要考查学生对一些重要药物的结构式、性质和合成路线的记忆。开放式作业要求同学们分组查阅相关文献，形成合理的药物设计方案，将小组的创新设计以PPT的形式做汇报，再以小组的成果和成员贡献打分。通过这样的评价体系，保证了考核的客观性、全面性，同时学生对药物化学的学习兴趣也浓厚起来，能够很好地利用平时的课余时间，不再把学习时间仅仅放在期末考试的备考阶段。

4结论

通过对药物化学理论、实验课程和考核方式的改革，激发了学生的学习兴趣，增强了学生查阅专业文献的能力，帮助学生更好地理解药物设计的思路，从而提高了学生的创新能力。但是，我们必须看到，教学改革是一项复杂的系统工程，特别对于药物化学这样一门前沿课程，教师应该不断反思、总结，大胆创新，把培养学生的创新思维贯穿在整个教学过程中,以培养出适应国家和社会需要的创兴新型药学人才。

作者：潘馨慧 王新兵 秦冬梅 邓喜玲 王航宇 应雪 单位：石河子大学药学院