新时代科学思维融入药物分析课程教学的探索

王兆彦,刘晖,陈娟,崔方,燕娜

兰州大学药学院 (兰州 730099)

恩格斯说过,一个民族要想站在科学的最高峰,就一刻也不能没有理论思维[1]。习近平总书记指出：“如果缺乏科学理论思维的有力支撑,是难以战胜各种风险和困难的,也是难以不断前进的”[2]。党的二十大报告指出：“我们要善于通过历史看现实、透过现象看本质,把握好全局和局部、当前和长远、宏观和微观、主要矛盾和次要矛盾、特殊和一般的关系,不断提高战略思维、历史思维、辩证思维、系统思维、创新思维、法治思维、底线思维能力,为前瞻性思考、全局性谋划、整体性推进党和国家各项事业提供科学思想方法。”[3]牢固树立科学思维,不断提高科学思维能力,是高校培养新时代人才的科学思路之一。大学课堂教育是培养学生科学思维方法、传授知识的主要途径。把新时代科学思维方法与专业理论教学相融合,提高学生的科学思维能力,为学生认识、分析和解决问题提供科学的思想武器与有效的方法指导,有助于提升当代大学生的综合素质和实践能力[4-5]。药物分析课程是药学知识体系的重要组成部分,是药学专业一门重要的专业必修课。通过课程学习,培养学生强烈的药品质量控制观念,掌握药品质量控制的知识和技能,使他们能够胜任药品研究、生产、供应和临床使用过程中的药物质量分析与研究工作[6]。笔者针对药物分析课程特点与要求,探索在药物分析课堂教学中进行科学思维的融入和培养。

1 战略思维能力的培养

战略思维能力,就是高瞻远瞩、统揽全局,善于把握事物发展总体趋势和方向的能力[2]。战略思维突出表现在妥善处理好方法与目的、局部与全局、当前与长远、重点与非重点等关系中,具有重要的战略意义和现实指导意义[7]。药物分析是研究与发展药品全面质量分析与控制的科学,从新药研发到临床合理用药的整个过程,均离不开药物分析,它是保障药品安全的“眼睛学科”。习近平总书记在考察吉林敖东药业集团股份有限公司时指出“药品安全责任重于泰山”。保障药品安全关乎道德,更关乎法律,是民生工程,也是民心工程。在药物分析课程教学过程中,要使学生明确药品从研发、生产、流通,到临床使用各个环节都需要进行检测控制和质量保障,要始终坚持“哪里有药物,哪里就有药物分析”,结合社会中出现的药品药物质量与安全问题引导学生反思,帮助学生树立强烈的药品全面质量控制观念,并将这种战略思维融入学生的基因中。将来作为药品检验的一线工作者,要时刻把药品安全放在心中,要从自身做起,保障药品安全,使每一种药、每一粒药都安全、可靠,让人放心。

2 历史思维能力的培养

历史思维能力,就是知古鉴今,善于用历史眼光认识发展规律、把握前进方向、指导现实工作的能力[2]。药物分析课程学习的一个重要指标就是掌握药品全面质量控制的知识和技能。随着科学技术高速发展,大量新型药物快速出现,新型检测方法与技术也不断涌出,在药品质量标准科学性、先进性和《中国药典》进展以及新技术新方法章节内容教学中,通过对比传统分析方法如容量分析、薄层分析等和目前占主导地位的高效液相色谱以及液质联用、气质联用、毛细管电泳、二维色谱、超高效液相等新技术,使学生充分认识新技术的发展使药物分析方法更加准确、灵敏、简便、快速,也为药物的安全性和有效性提供更好的保障,现代分析技术已成为推动药物分析学发展的有力工具,发展新型分析技术是药分工作者始终努力的一个重要方向,培养学生“从过去到现在,从现在到未来”的历史思维方式。

3 辩证思维能力的培养

辩证思维能力,就是承认矛盾、分析矛盾、解决矛盾,善于抓住关键、找准重点、洞察事物发展规律的能力。提高辩证思维能力,要客观地而不是主观地、发展地而不是静止地、全面地而不是片面地、系统地而不是零散地、普遍联系地而不是孤立地观察事物、分析问题、解决问题[2]。在典型药物分析章节教学过程中,教师应告知学生药物分析应遵循“结构决定性质、性质决定分析方法”的原则。如盐酸普鲁卡因分析中,芳伯氨基的存在使其可用芳香第一胺法进行鉴别,用亚硝酸钠法进行含量测定,而芳伯氨基的存在会使药物易氧化,产生相应的杂质影响药品质量;酯键的水解性可被用于鉴别,但在生产和贮藏过程中水解又会产生相应的杂质,影响药品质量。通过各类典型药物分析的学习,使学生正确认识和理解物质与意识的辩证关系,坚持一切从实际出发,遵循规律,在认识和把握规律的基础上发挥主观能动性。

检查是药品质量控制的一项重要内容,严格控制杂质含量可以保证药物的安全、有效。然而,在实际生产中过低的杂质限量,势必增加过多的工艺过程与设备,从而增加成本,实际生产水平也不可能达到绝对纯净的要求。而且,药品在贮藏过程中也会产生杂质。因此,在药物杂质限量内容部分,要让学生充分认识到杂质的限量是根据其毒理学研究结果,给药人群、途径、剂量与周期以及生产工艺和成本、贮藏运输条件等综合因素制定的,让学生明白在不影响药物疗效和人体健康的前提下,允许一定量的杂质存在。通过学习使学生学会全面地分析问题,坚持两点论与重点论统一,培养学生的辩证思维能力。

4 创新思维能力的培养

创新思维能力,就是破除迷信、超越陈规,善于因时制宜、知难而进、开拓创新的能力[2]。培养创新思维,提高创新思维能力,才能在把握事物发展客观规律的基础上实现变革和创新,在新时代把中国特色社会主义事业不断推向前进[8]。习近平总书记在欧美同学会成立100周年庆祝大会上提到：“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,也是中华民族最深沉的民族禀赋。在激烈的国际竞争中,惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜。”[9]高校作为培养创新人才的重要阵地,更应该把创新思维能力的培养融入课堂教学。问题是创新的起点,也是创新的动力源。教师在教学过程中通过问题引入,让学生自主探索解决问题,是有效地培养学生创新思维能力的途径之一[10]。如氢卤酸盐类药物含量测定,目前常用的含量测定方法为高氯酸滴定法,此方法所用滴定剂高氯酸有强氧化性、强腐蚀性、强刺激性,遇还原性物质可能引起燃烧或爆炸;所用溶剂冰乙酸、乙酸酐或两者混合物均有较强腐蚀性,其蒸气对眼和鼻有刺激性作用,且冰乙酸膨胀系数较大,实验结果受环境温度的影响较大;此外,由于氢卤酸的强酸性,为了消除它对滴定的影响,有时还需要加入剧毒试剂乙酸汞,生成难解离的卤化汞,造成环境汞污染。氢氧化钠滴定法是近年来新出现的氢卤酸盐类药物含量测定方法,其测定原理是氢氧化钠与药物的氢卤酸根部分反应,所用溶剂为醇类物质[11]。目前,《中国药典》中仅有少部分氢卤酸盐类药物采用此方法进行含量测定。在教学过程中,教师可提问学生,哪些氢卤酸盐类药物可采用更为环保的氢氧化钠滴定法,所用溶剂该如何选择,哪些因素会影响滴定结果,如何验证方法的可替代性等问题。让学生根据所学知识,对上述问题进行分析和讨论。如果条件允许,还可让学生自主设计实验并进行分析方法的验证。该课程通过问题的探索与实践,不仅系统训练学生文献查阅、实验设计、实验数据分析等综合能力,还有效鼓励了学生主动探索的创新精神和对创新研究的热情。

中医药作为中华民族的瑰宝,是5000多年中华文明的结晶,在全民健康中发挥着重要作用。2020年以来新冠疫情暴发,在中央强有力领导下,抗击新冠疫情取得了重大阶段性成果,国家卫生健康委推荐使用的中药方剂如清肺排毒汤等,在新冠治疗方面彰显了中医药的特色和优势,充分体现了中医药工作者对中医药的“传承精华、守正创新”。随着现代科学技术的发展,保障中药安全有效和质量稳定可控的中药质量控制方法也有着巨大创新,从传统的组织形态学方法,到现在的显微鉴别法、高效液相色谱法、DNA分子鉴定技术等,为中药复杂体系的内在质量控制提供了有效手段,也形成了我国药物分析的特色领域。党的二十大报告中也提出要“促进中医药传承创新发展”[3]。教学过程中,教师应鼓励学生自主学习探索,思考如何更合理有效地控制中药的质量,如何在中医理论指导下进行全面药效物质基础研究,如何运用多学科方法多角度制定中药质量标准。此外,要求学生关注中药全面质量控制与化药的区别,复杂体系中定量分析指标与药效间的关系,让学生学会根据事物的规律,在坚持中药质量安全的基础上,不断创新,探索科学有效的中药质量控制方法,努力把中医药保护好、发掘好、发展好、传承好。

5 法治思维能力的培养

法治思维能力,就是增强尊法学法守法用法意识,善于运用法治方式治国理政的能力[2]。药品安全事关生命健康,是人民群众最关心最直接最现实的利益问题,也是我国重大的基本民生问题,同时更是重大的经济问题和政治问题。药物分析的主要任务就是根据国家药品标准,对药品质量进行检验,保证人民用药安全。在课程讲授过程中,教师可根据章节内容将药品安全事件引入到课堂中,如在药物分析在新药研发和药品生产应用内容中分别引入“齐二药”事件和甲氨蝶呤事件,在注射液无菌检查和热原检查内容中引入欣弗事件,在效价测定内容中引入长春长生疫苗事件,在四环素类药物分析内容中引入梅花K事件。以此引导学生思考药品质量与安全问题,帮助学生树立药品质量控制观念,令学生明确药品标准是保证药品质量的国家法定技术依据,将违反药品管理法规定构成犯罪的观念镌刻在学生大脑中,使学生在日后的药品质量检验工作中能够用法律知识指导工作,把对法治的尊崇、对法律的敬畏转化成思维方式和行为方式,做到在法治之下做好药品质量检验工作。

药物分析实验是药物分析教学的重要组成部分,不仅有助于学生掌握理论知识、培养实际操作能力,也是培养学生实事求是态度、诚信守法意识必不可少的环节。在实验过程中教师应明确告知学生,药品检验报告是对药品质量作出的技术鉴定,是具有法律效力的技术文件。检验过程中实验操作必须规范、实验数据必须真实,不得捏造、篡改实验数据,不得伪造实验现象。相关教师通过在实验操作和报告撰写过程中严格要求,培养学生法治意识、树立法治思维,为日后工作奠定基础。

6 底线思维能力的培养

底线思维能力,就是客观地设定最低目标,立足最低点争取最大期望值的能力[2]。所谓底线,就是不可逾越的界限,是事物发生质变的临界点[12]。《中华人民共和国药品管理法》规定：“药品必须符合国家药品标准”。国家药品标准是保证药品质量和划分药品合格和不合格的唯一依据。教师在药物分析课程教学过程中,让学生明确国家药品标准是保证药品安全的底线,任何时候都不得突破,在药品质量分析工作过程中应牢牢守住药品安全底线。要始终把人民群众的身体健康放在首位,以猛药去疴、刮骨疗毒的决心,完善我国疫苗管理体制,坚决守住安全底线,全力保障群众切身利益和社会安全稳定大局。同时也要使学生明白,守住底线并不是坚守最低标准、故步自封,而是在此基础上不断创新、开拓进取,守乎其低而得乎其高,在保证药品安全的基础上,追求药品高质量发展的高线。

药品标准是药品安全底线,实验室标准操作同样是安全底线。实验室安全无小事,在药物分析实验整个教学过程中,从实验预习到实验过程再到最后的报告,要反复强调多方位渗透,使学生从思想到实验操作都要牢记实验安全是第一位的,更是必须坚守的一条底线。教师应每次实验前充分预测实验过程中课程会出现的问题,做到防患于未然。如砷盐的检测,需要考虑溴水使用过程中的刺激性和腐蚀性和三氧化二砷、醋酸铅棉花、溴化汞试纸等的毒性,做好合理有效的防护和反应后固体废物、废液的规范化处理以及发生事故后的应急处理,筑牢实验室安全底线。

7 实施效果

科学的思维方法是认识、分析和解决问题的有力武器。在科学思维能力培养实施之后,教学团队对具体实施情况进行了评价,包括学生期末考试综合试题的成绩分析、学生评教、督导听课、同行听课。期末考试综合试题是一道考查学生全面分析问题、解决问题等综合能力的试题,要求学生根据药物的结构分析药物的性质,自主设计药物的鉴别、检查和含量测定方法并对药物进行分析,且所选药物非课程内容讲授中的典型药物,单纯依靠知识点记忆很难获得较高的成绩,对比显示学生成绩提高11.6%。学生评教结果显示95.1%的学生认为通过课程学习个人能力得到了提高,课程教学总体评价优秀率为86.2%。督导听课和同行听课一致认为该授课方式有助于学生能力的培养,在立德树人和价值引领方面评价也均为优秀。同时,教学团队在药物分析课程建设方面于2021年获兰州大学教学成果一等奖一项,并获得兰州大学药学院课程思政比赛一等奖一项。

古人云：“授人以鱼,不如授人以渔”,爱因斯坦也曾说过：“大学教育的价值不在于记住很多事实,而是训练大脑会思考。”方法正确,往往就成功一半了。教师在药物分析课程教学过程中把科学思维能力的培养合理融入教学内容,有意识地培养学生的科学思维能力,学生就能够在日后的工作中自觉地运用科学思维方法,提高处理问题的综合能力,满足时代的需求,实现为党育才、为国育人的培养目标。