科教协同在药学专业有机化学课程中的应用研究

陈训 孔杜林

摘  要：科教协同理念已成为当今高校打造教学研究型大学的发展目标，是教学改革发展的重要方向。而在药学专业课程中，有机化学是一门依托教学和科研相结合的基础学科。在课堂教学中引入前沿的科研成果，注重科教协同理念，不仅能够扩宽学生的知识面，还提高学习的积极性以及创新思维能力。本文将结合近几年在药物合成以及药物活性方面的前沿成果，介绍了如何把科研成果融入到有机化学课堂教学中的几点应用实例。

关键词：科教协同  有机化学  积极性  创新思维能力

中图分类号：G642                             文献标识码：A                    文章编号：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

当代许多高校都旨在打造科学研究与人才培养并重的教学研究型大学。由此可见，教学和科研已成为当代大学发展的主要方向，只有抓住科教协同的紧密关系，才有助于推动高校的快速良性发展。作为高校教师，必须牢牢抓住教学与科研这两大重要任务，开展科教协同便成为当代大学老师们的共同奋斗目标。另外，有机化学是一门依靠教学和科研相结合的基础学科，两者密不可分、相互融合和相互促进。所以针对药学专业的学生，如何在有机化学课程中做好教学与科研的协调关系，这将成为教师的重要目标和奋斗方向。只有实现科教协同，在课堂中适当引入前沿的科研成果，才有利于学生对课本上基础理论知识的及时消化，同时也扩宽多样性的知识面，让学生在课堂上感觉新颖，才能够激发他们学习的热情和欲望。另一方面，由于有机化学课本知识的更新缓慢和新知识新理论知识的不断发现，一直按照课本照本宣科，没有注射新鲜知识，缺乏引入前沿的科研实例，特别是药物合成新方法以及药物在临床上新发现的前沿成果，这样的教法只能让学生的思维停止不动甚至滞后，跟不上教学科研型大学发展的步伐。这就要求教师在授课过程中，注重科教协同理念，及时把前沿的科研研究成果与课本上相关联的基本知识理论结合起来讲解，破除原有教材内容的局限性，激发学生学习有机化学的兴趣并能乐在其中，而不是倍感乏味和压力。因此，笔者将结合近几年在药物合成和药物活性方面的科研成果，就如何引入到有机化学课堂教学中，浅谈以下几点具体的实施实例。

1  科教协同在有机化学课程中的应用实例

1.1 糖类化合物的抗癌活性

说起糖类化合物，在同学们脑海里就想到了甜味，而很少有同学联想到其他药物活性。那么，学习有机化学课程（赵正保主编）第十六章节的糖类时，先讲授课本内容中的糖的结构以及相关的化学反应，并介绍几类单糖和双糖的用途，其中最为广泛應用于食物添加剂。接着顺水推舟，引出近日发表在国际顶级期刊《自然》（Nature. 2018. 563. 719）论文中，来自英国癌症研究中心的一支团队带来了一项重磅研究：他们发现小鼠摄入一种简单的单糖甘露糖，就可以对肿瘤产生明显的抑制效果。这一发现将有望成为一种简单、安全的抗癌疗法，而且能用于多种癌症类型。这一新研究成果的引入，打破了原本知识的局限性，原来糖不仅仅是甜味的添加剂或食品，还能具有抗肿瘤的活性功效。这对于药学专业的学生，将会引起了同学们的好奇心和探索新知识的欲望（见图1）。

1.2 耗竭多胺的抗肿瘤新策略

讲解有机化学第十四章的有机含氮化合物内容时，首先根据课本内容上引出胺的结构、命名和分类，为了进一步丰富课本内容，适当地抛出了多胺（polyamines）的概念。这类胺类化合物是普遍存在真核细胞内，主要包括精胺、亚精胺和腐胺，参与调节一系列生理过程，对细胞的增殖起着关键作用。然后通过举例最近天津师范大学李春举和军事医学科学院毒物药物研究所孟庆斌课题组联合发表在国际知名期刊Nature Communications上的论文，论文利用超分子大环作为效应分子，通过主-客体作用捕获肿瘤细胞内的多胺，下调其含量从而诱导细胞凋亡的策略。这样结合药物和临床的新发现，能够引起学生在课堂上的关注度（见图2）。

1.3 吲哚杂环的高效构建及生理活性

杂环骨架是许多药物分子的核心单元，尤其是吲哚骨架结构（见图3）。那么讲授第十五章的杂环化合物时，首先围绕课本上呋喃、噻吩和吡咯来讲解五元杂环的结构和性质，紧接着对杂环分类进行扩展，引出了吲哚化合物。这时候，通过介绍近几年吲哚的高效构建及其在药物中的应用。例如笔者最近在知名期刊上Chin. J. Org. Chem. 2018， 38， 3242和Asian J. Org. Chem. 2019， 8， 2209发表的吲哚的高效合成，主要利用研究比较前沿的C-H键活化策略来构建，扩宽了知识面。同时针对药学专业的学生，也结合了药物活性的运用。紧接着介绍吲哚化合物的生理活性，如5-HT能够抑制性神经递质，Zolmitriptan曲坦类药物能治疗头痛等，提高学生的兴趣，让他们无意识中了解药物的相关生理活性，增强自身的药学知识。

1.4 氨基酸对结直肠腺瘤的影响

氨基酸是构成蛋白质和多肽的基本单元，与人体的生理活动息息相关。介绍氨基酸章节时，除了讲解氨基酸的结构、性质以及分类后，笔者也顺其自然地引入了与氨基酸相关的最新前沿科研成果。例如日本研究者最近在Annals of Oncology杂志发表论文，以中老年人群作为研究对象，检测亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的血浆浓度，并探讨了它们与结直肠腺瘤的关系（见图4）结果发现支链氨基酸可能在结直肠癌发生过程中产生了有益的影响，至少在早期病变中可能如此。这样的教法不仅扩宽学生对氨基酸用途的层面，还能提高学生学习的乐趣。

2  科教协同的教学反馈

在课程的结束后，笔者会通过问卷星调研，让学生对本次科教协同理念的教法作出不记名的评价。评价主要包括满意度（非常满意、一般满意和不满意）以及提出一些个人的意见和建议。通过对药学专业学生的评价统计，结果发现有71%的学生对这种科教协同理念表示非常满意，23%表示满意和6%表示不满意。在提出的问题当中，个别问题主要围绕前沿的科研论文都是英文的，因为专业术语强，很多学生表示看不懂。这也给笔者对未来科教协同理念有些思考和改进，尽可能结合国内发表的中文期刊进行讲解。而让笔者感到高兴的是，部分学生通过这次科教协同授课后，能够主动联系笔者，表达想加入笔者的实验室进行科研。这充分说明了课堂中及时把前沿的科研成果引进，极大地提高了学生的求知意识和欲望。今后将会综合考虑学生的意见，不断改进与创新，进一步丰富课堂授课内容，提高学生的学习的积极性和创新思维能力。

3  结语

新时代下，实施科教协同理念已成为许多高校教学改革的重大举措之一。只要同时抓教学和科研，把握两者的关系，推进科教协同协同教育模式，才有利于培养学生的创新思维能力和科研水平能力，才能够进一步加快培养具有创新精神和实践能力相结合的拔尖创新人才。然而对于科教协同理念的实施，就需要教学模式的不断创新，还要需要教师不断关注最新的科研前沿动态，防止思想老化，及时把一些科研成果应用到教学中，扩宽自身的知识层面，为努力培养创新人才奠定基础。

参考文献

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