蒋梅香,李 达,毛群芳,狄庆峰,杨 惠
(湖南中医药高等专科学校,湖南 株洲 412000)
药物化学是药学专业的一门重要的专业课程,是以化学药物为研究对象,学习化学药物的结构、名称、理化性质、合成方法、构效关系及临床作用等内容的一门综合性学科。药物化学以基础化学为基础,并为药剂学、药物分析、临床药物治疗学等课程提供必要的知识储备,如根据药物的理化性质选择合适的剂型、鉴别或含量测定方法、药物贮存与保管注意事项、临床合理用药等。
药物化学学习内容繁多、知识点覆盖范围广且零散,理论性与实践性都很强。大专院校药学学生一般化学基础薄弱,因此学生学习该课程时普遍觉得化学结构式难记,理论知识较枯燥,从而缺乏学习兴趣,不知如何学好本门课程。针对以上情况,我们不断探索适合药物化学的教学方法,以期达到理想的教学效果,如我们尝试过问题教学法、案例教学法等,但我们发现这些方法中的任何一种单独使用其效果都是有限的,所以我校药物化学教学团队通过总结多年教学经验,逐渐形成了四化教学法:即化繁为简、化难为易、化抽象为具体和化理论为应用。以下以一些具体实例来解说四化教学法在药物化学教学中的应用。
药物化学虽然教学内容繁多,易使初学者产生畏惧心理,但也是一门逻辑思维强的课程,因此我们首先要为学生整理出一个清晰的学习思路,做到化繁为简,从而使初学者能轻松地学习药物化学。如绪论的第四部分为“学习本课程的基本要求”,这时就向学生重点介绍药物化学这门课的学习脉络,具体学些什么、如何学,减轻学生的思想包袱。学习脉络具体按药物的药理作用或作用部位不同分为合成抗菌药、解热镇痛药和非甾体抗炎药、抗肿瘤药、中枢神经系统药、外周神经系统药等,并以典型药物为例,举一反三带动同类药物的学习。而典型药物又主要学习其化学结构、理化性质(包括溶解性、酸碱性、稳定性、鉴别反应等)、构效关系和临床应用等几个方面的内容。化学结构的学习主要靠记忆,而理化性质的学习要注意联系有机化学学过的官能团、芳环、杂环等就能很容易理解为什么含羧基的化合物有酸性、易离子化、易溶于水,为什么含酯键或酰胺键的化合物易水解以及各类官能团的化学鉴别方法等。构效关系的学习有时要结合化合物的作用机制来记忆,例如为学生编制一张放射性的思维导图[1],学生对药物化学这门课该学什么、怎么学就有了一个清晰的学习思路,自然就能在学习过程中有的放矢,掌握重点,从而化繁为简,达到事半功倍的效果,例如消化系统药物思维导图见图1。
图1 消化系统药物的思维导图
学习药物化学最难的就是记药物的化学结构。药物种类繁多,其化学结构也千变万化,学生普遍存在结构式不会记、记不住的现象。造成这种现象的原因主要有两个方面:客观上由于大专药学学生化学基础薄弱,学生没有积极想办法去化难为易。如何化难为易呢?首先教师带领学生复习有机化学中的羟基、醚键、羧基、羰基、氨基、酯基、酰基、酰胺基、氰基、硝基、磺酸基等常见官能团,苯环、萘环、蒽环、菲环等芳香烃母核结构,呋喃、噻吩、吡咯、吡唑、咪唑、吡啶、嘧啶、吡嗪、吲哚、喹啉等常见杂环化合物,遇见有机化学中没学过的杂环就及时补充,如艾司唑仑中的三氮唑环、吩噻嗪类药物中的吩噻嗪环、西替利嗪中的哌嗪环、阿司咪唑中的哌啶环、氯沙坦中的四氮唑环、法莫替丁中的噻唑环、安乃近中的吡唑酮环等,熟悉以上这些基本结构后再学习药物化学的结构式就会容易得多。其次,还应掌握一定的结构记忆规律,如一类药物只要重点记忆一到两个典型药物的结构,其他药物结构可按规律进行推导。再次,在实际学习中,教师指导学生制作“典型药物学习卡”[2],一个典型药物制作一张卡片,上面写有药物名称、化学结构、结构特点、重要理化性质、临床应用等知识点。采用这种“教学做一体化”教学法[3],通过学生自己动手制作“典型药物学习卡”,不仅调动了学习积极性,也带动了同类药物的学习和记忆,有效促进了学生对化学结构的记忆。
在教学过程中,很多学生向教师反映药物化学构效关系很抽象,学习有一定难度,但其实结合其作用机制来学习构效关系能化抽象为具体。如在学习磺胺类药物的构效关系时,就可将其与作用机制联系起来:磺胺类药物之所以可以抑制二氢叶酸合成酶是因为其结构与细菌生长繁殖必需的对氨基苯甲酸(PABA)结构非常相似。这时采用多媒体教学[4]将磺胺类药物的结构通式与PABA进行对比就会发现,磺胺类药物的氨基和磺酰胺基必须处在苯环的对位,这是因为PABA的结构就是苯环的对位分别为氨基和羧基取代。磺胺类药物苯环被其他芳环取代或苯环上引入其他基团,抑菌作用降低或消失是为保持与PABA结构中的苯环的相似性。这种结构上的相似性导致细菌在繁殖过程中会误将磺胺类药物当作PABA来利用,但是磺胺类药物与二氢叶酸合成酶结合后发挥的作用却是抑制该酶的活性,从而使细菌二氢叶酸的合成受阻,导致细菌死亡。所以将磺胺类药物的构效关系与其作用机制联系起来学习,可以使学生很快理解为什么氨基和磺酰胺基必须处在对位,为什么苯环被取代,抑菌作用就会降低,这种对比理解记忆就是化抽象为具体的重要方法。
药学学生学习专业知识的目的是更好地为患者提供服务,学习药物化学这门课程也就是在为今后的药学实践打基础,所以药物化学的理论学习也应该与实践应用紧密联系起来,即化理论为应用,从而提高学生学习兴趣,提升教学效果。如理论知识与剂型选择与制备的联系:维生素C分子中因为含有连烯二醇结构,具有强还原性,在水溶液中易被空气中的氧气和其他氧化剂氧化变质,从而失去活性。对于这部分知识学生并不知道它有什么应用价值,这时提问:“为什么维生素C在制备片剂的过程中通常采用干法制粒,而不采用湿法制粒呢?”引起学生的学习兴趣,再讲解湿法制粒要加水制软材,制粒,再加热干燥,这些过程都会使维生素C暴露在潮湿的有氧环境,从而氧化变质,所以不能采用湿法制粒。与这类似的例子还有理论知识与临床应用的联系:喹诺酮类药物的抗菌活性必需结构是3位羧基和4位酮基,但是同时该结构也使这类药物极易与钙、镁、锌等金属离子形成螯合物,既降低了药物的抗菌活性,又使体内金属离子流失并影响软骨发育。所以,这也是为什么喹诺酮类药物不能与牛奶等含钙、铁的食物或药物同服,并禁用于孕妇、哺乳期妇女和18岁以下未成年人的原因。我们在教学中发现,一旦将理论知识与应用结合起来,学生就对学习变得感兴趣多了,所以说兴趣是推动人们求知的内在力量,只有存在兴趣的学习才是积极主动的学习,才是快乐的学习[5]。
3结语
以上是我校药物化学教学团队在教学过程中摸索总结的四化教学法,其将思维导图教学法、教学做一体化教学法、多媒体教学法、对比教学法、问题教学法等多种教学方法有机融合,为学生厘清了药物化学的学习思路、提高了学习兴趣、调动了学习积极性,也有效地将药物化学与后续有机化学、药剂学、临床药物治疗学等课程无缝对接。
[1]程春英,木合塔尔·吐尔洪,阿里木江·艾拜都拉,等.思维导图法在大学化学教学中的应用——以化学平衡为例[J].化学教育,2015,36(22):15-18.
[2]冯艺萍.浅谈提高药物化学学习兴趣的几个方法[J].右江民族医学院学报,2014(2):300-301.
[3]李发荣,赵鹏.论教学做一体化教学模式在现代职业人培养中的意义和作用[J].教育与教学研究,2011,25(4):97-99.
[4]邱琳,王建浩.药物化学的教学改革心得[J].广州化工,2014(19):229-230.
[5]张宪芳.探索课堂教学改革培养学生学习兴趣[J].青年文学家,2013(30):243.