天然药物化学课程思政建设

范培红,孙隆儒,王小宁,娄红祥

山东大学药学院 (济南 250012)

习近平总书记在2018年全国教育大会中指出,要努力构建德智体美劳全面培养的教育体系,形成更高水平的人才培养体系。要把立德树人融入思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育各环节,贯穿基础教育、职业教育、高等教育各领域,学科体系、教学体系、教材体系、管理体系要围绕这个目标来设计,教师要围绕这个目标来教,学生要围绕这个目标来学[1]。习总书记在2019年又在学校思想政治理论课教师座谈的讲话中强调,要坚持显性教育和隐性教育相统一。要挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,实现全员全程全方位育人[2]。2020年教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》指出,全面推进高校课程思政建设,是落实立德树人根本任务的重要举措。

天然药物化学课程是药学专业的必修课,旨在让学生掌握天然产物化学结构、理化性质、提取分离、结构鉴定、生理活性和中药开发等方面的基本原理和技能,令学生具备从事天然药物创新性研究、开发和生产的能力,为药学事业的发展输送人才。药品与人类健康和国民经济息息相关,药学人才除了应具备扎实的专业知识、必要的操作技能,更要有高尚的道德品质和良好的职业素养,还需要具备很强的使命感与责任感。天然药物化学课程思政将思政元素与专业知识有机融合,将知识传授与价值引领相统一,对于药学人才培养具有重要意义。近年来各校教学同仁进行了多样的探索[3-7],笔者从思政元素的挖掘与实施两个方面介绍教学团队课程思政的探索与实践。

1 天然药物化学思政元素挖掘(图1)

图1 天然药物化学思政元素的挖掘

1.1 从中医药文化挖掘思政元素引导学生树立文化自信

天然药物包含中药,与中医药密切相关。中医药学是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙。我国中医药文化深厚,典籍资料丰富,在中医药领域取得的成绩显著,挖掘该方面思政资源并合理应用,是天然药物化学思政建设的一大特色。

结合相关知识引入医药典籍,介绍我国对天然药物发展的贡献,树立文化自信。如在绪论章节天然药物的发展历程,介绍国外天然药物化学的发展史、国内中草药的发展史,笔者自然引入《神农本草经》《伤寒论》《唐本草》《本草纲目》等经典医药学著作,彰显我国中草药的发展相对于国外天然药物化学发展的优势。《本草纲目》记载:“看药上长起长霜,药则已成矣”,长霜即没食子酸结晶,此是世界上最早制得的有机酸结晶,比欧洲瑞典化学家席勒的制作方法要早二百多年;东晋葛洪《肘后备急方》中对青蒿截疟的记载——“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。”给了屠呦呦新的灵感,帮助解决研究中的困扰,促使她发现了抗疟新药青蒿素,为全球治疗疟疾做出了杰出贡献;《圣惠方》(932～992年)就记载有从马蓝、蓼蓝、菘蓝、木蓝植物,经酶、酸、碱水解下制备青黛的方法,而中药炮制技术更反映出我国劳动人民的聪明才智,炮制实际上是利用化学反应增效、减毒,可见中医典籍中对化学反应的应用充满着智慧。如毛茛科植物川乌、草乌、附子等炮制方法主要是进行蒸、煮,现知这类植物均含以乌头碱为代表的双酯型生物碱,炮制使毒性成分双酯型生物碱发生水解与转化,达到减毒目的;天南星科植物天南星、半夏等选用白矾作为辅料进行炮制,因其共有毒性成分是毒针晶和凝集素蛋白,这种炮制方式可溶解毒针晶中的草酸钙,降解凝集素蛋白,从而降低毒性。

教师借助相关时事新闻、最新研究报道等素材,增强学生中医药传承、创新发展的信念。如结合中药在新冠病毒疫情防治中发挥重要作用介绍中药与天然药物的自古至今重要性。面对疫情,中医药专家迅速应对,经过筛选研究,金花清感颗粒、连花清瘟胶囊/颗粒、血必净注射液、清肺排毒汤、化湿败毒方、宣肺败毒方,这“三药三方”证实有效。中药在早期预防,防止轻症到重症危重症转变和治愈后恢复期都有很明显的效果,而且中药和西药相结合的治疗方式大大降低了重症率和致死率,在治疗新冠肺炎没有有效疫苗和特效药的时候,中药为抗击疫情提供了另一种思路。同时,疫情期间还有系列鼓舞人心的研究报道,如老药千金藤素生物碱抑制冠状病毒复制(《中华医学杂志》英文版,2020),老药羟甲基香豆素抑制透明质酸合成阻断新冠进展(SignalTransductionandTargetedTherapy,2022)等。

杨珊珊[4]、梁菊[8]、张伟云[9]、杨淑敏[10]等研究者的课程思政措施都强调了中医药文化、本草文化与天然药物化学教学融合的多方面作用与重要性。此外,还可引入《本草中国》故事,感悟时间、坚守与传承;将中药诗词文化渗透到知识点中;引入中药药名的来源趣事。

2015年12月18日,习近平总书记在致中国中医科学院成立60周年的贺信中指出:“当前,中医药振兴发展迎来天时、地利、人和的大好时机,希望广大中医药工作者增强民族自信,勇攀医学高峰,深入发掘中医药宝库中的精华,充分发挥中医药的独特优势,推进中医药现代化,推动中医药走向世界,切实把中医药这一祖先留给我们的宝贵财富继承好、发展好、利用好,在建设健康中国、实现中国梦的伟大征程中谱写新的篇章。”天然药化课程思政正是培植学生这种理念与信心。

1.2 从天然药物发展史、发展案例及杰出贡献人物挖掘思政元素

中医药发展过程中有很多有趣的研究历史,成功的药物发现、发展案例,及很多做出杰出贡献的榜样人物,历史与精神内涵均非常丰富,教师可合理挖掘,并与知识传授进行融合,使学生在不知不觉间树立起“敢于开发创新药物、献身祖国医药事业”的信念,服务于社会,造福于人类。

1.2.1 天然产物化学的发展史

以史话性质总结的发展史料,按天然产物类别系统总结了发展过程,并且生动有趣。如甾体化合物、生物碱化合物的发展史都有翔实的文献。提高天然产物研究史的学习,可以让学生树立正确的世界观和方法论,培养克难攻坚的毅力,以实验和实践来检验真理的精神。

1.2.2 药物发展案例的运用

药物发现、研发案例很多,有的具有较强的故事性与教育性,教师可根据具体章节需要合理选用具有较好思政意义的案例,以不同形式引入。如寡聚糖类“国产阿尔茨海默病原创新药甘露特钠胶囊上市”的新闻;我国第一个具有国际自主知识产权的抗肝炎Ⅰ类新药-双环醇的研发历程;我国原创中药Ⅰ类新药黄酮类淫羊藿素(阿可拉定)软胶囊由国家药品监督管理局附条件批准上市的新闻;萜类青蒿素在我国发现的时代背景,利用举国体制优势、群策群力,艰难攻克难题的发现历程,近期治疗红斑狼疮药物的再研发。

1.2.3 发展困境激发使命感

教师应引导学生关注临床与现实问题,思考自己为解决问题可以做些什么,提高学生新药创新的使命感。如结合强心苷学习,摆出临床上强心苷药物治疗窗狭窄问题,讨论天然产物继续发现、研发高效、低毒的强心药物的需要。结合人参皂苷的学习,讨论我国作为人参种植大国,产值与产量严重不对等的原因与对策(世界人参产业总产值高达500亿元,中国人参的产值却不到世界人参产值的4%)。

1.2.4 杰出人物的贡献与精神

如学生在薯蓣皂苷学习中,教师可融入该领域具有重要贡献的黄鸣龙先生的严谨务实、奉献祖国的科学精神与爱国情怀;苯丙素学习中融入研发现代中药丹参多酚酸盐的“时代楷模”——中科院上海药物所王逸平研究员与病魔不懈抗争、默默无闻投身科研,以崇高的家国情怀研究出造福人类的医学成果的制药人情怀;木脂素学习中融入取得巨大成绩的孙汉董院士能坐得住‘冷板凳’,几十年如一日,始终咬定一两个科属植物(香茶菜属、五味子科等)踏踏实实进行系统研究的坚持精神;三萜学习中融入岳建民院士在柠檬苦素类三萜研究中的成绩;还有参与著名的“云南不明原因猝死案”的调查,找出近30年未解的命案“凶手”——有毒小白蘑菇的刘吉开教授等。

1.3 从国家相关政策、药品法规、临床用药问题挖掘思政元素

天然药物化学课程是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科,有效成分与不良反应成分都有涉及。如在第七章五环三萜柴胡皂苷学习时,融入柴胡注射液案例,柴胡注射液是世界上首个中药注射剂,诞生于抗战时期的中国,在特定历史时期发挥了一定的治疗功效,临床应用已达70多年。2018年5月29日,国家药监局发布公告,要求柴胡注射液修订说明书,在禁忌项下须列出“儿童禁用”,并增加警示语“本品不良反应包括过敏性休克”。此前,柴胡注射液作为“退烧针”在儿童发热治疗中应用普遍。其说明书修订,引起较大社会反响。中药安全问题一直是中药发展的瓶颈问题,柴胡注射液是经典中药品种,使用多年后对说明书进行修订,是一个良好的开端,学生可体会科学发展中药的重要性和科学辩证思维。

1.4 从食品安全、生活中的社会热点问题挖掘思政元素

除了药品,天然药物化学成分与食品安全等也有密切关系。如香豆素的学习过程中,教师引入藏在食物中的致命毒物黄曲霉素案例,案例内容包括相关电视栏目,食品中黄曲霉素超标、召回,出口产品被退回等新闻;强心苷学习时引入生活中夹竹桃中毒案例;生物碱学习中引入误食野菜、蘑菇等中毒案例。这些案例使学生体会课堂知识与生活的密切相关性,从我做起,树立责任公民意识,宣传科普知识,维护食品安全,规避生活中的中毒现象。

1.5 从青年发展密切相关的教育元素挖掘思政元素

少年强则中国强,每个青年都要自爱自强,更好地服务于民族复兴大业。如在生物碱章节,结合生物碱化学成分教师可引入如下内容:①讲述不法分子利用自己的合成技术以麻黄碱为原料,制造冰毒,最后落网的新闻与背后故事,引导学生正确运用自身知识,造福社会而不祸国殃民。②吗啡药物引出鸦片战争的历史,进行爱国主义教育。③不同类型毒品介绍,引导学生高度警惕身边毒品问题,自觉抵制毒品,远离毒品伤害。④美国芬太尼滥用危机(2018年12月1日,外交部部长王毅向中外媒体介绍中外元首会晤情况,提到中美双方同意采取积极行动加强执法、禁毒合作,包括对芬太尼类物质的管控),由芬太尼结构拓展到阿片类药物监管,引导学生警惕药物滥用的危害。

2 天然药物化学课程思政教学实践

2.1 灵活运用教学方法促进思政元素的引入

笔者灵活运用案例分析、小组讨论、问题导向等多种方法,借助新闻、视频、电视栏目、文献、网页、故事等丰富的案例资源引入思政元素,挖掘背后故事,问题导向式引导学生分享体会、分组讨论、查阅、汇报等,这不仅提升了课程趣味性,也促进了授课形式多样性。引入的时机根据教学设计需要可设置在不同阶段,包括课前自主了解任务(科学史、天然产物史话、趣味案例、文献、电视栏目等)、课中互动活动(短新闻、短视频、短故事等)、课后复习巩固(自行查阅任务答题等)三个阶段,全程综合设计分析、讨论、展示活动,利于克服学时限制,促进知识与思政元素融合。而雨课堂信息化手段的运用,使课前任务发布、课中互动采集、课后任务布置更为便捷。问卷调查显示,理论联系实际,专业知识与现实案例密切结合,可以增强学生的学习主动性[11]。

刘艳清等、王有娣等也分享了案例教学法、小组讨论式教学法[12-13],POGIL(Process Oriented Guided Inquiry Learning)教学法[12]在课程思政中的应用,不同教学团队选用的思政元素、案例各有不同,教学设计也不尽相同。

2.2 优化课程思政教学设计

天然药物化学课程科学知识内容抽象、化学成分结构复杂、理化性质多样,是一门较难理解与掌握的课程,如何将思政元素与科学知识教学有机融合具有很大的挑战性,教学团队需要不断努力探索和实践,形成完善的课程思政体系。合理的教学设计是成功的关键,教学设计注重BOPPPS模式与OBE(Outcomes-based Education)理念的运用,同时具备以下特点:①教学内容可打破教材内容顺序的限制,重新围绕教学重点与思政元素按一定逻辑进行组织。②通过课前自主了解任务、课后拓展提高,将课堂知识进行广度与深度的延展,弥补课堂时间不足,使学生接触的知识更加全面,学生在自我知识整合的基础上,将完成由点及面的学习与提高。③教学活动的设计考虑趣味性与学生易接受性,层层递进性,体现以学生为中心。④课堂讨论与问题的设置需要精心设计,使其一方面具有启发效果,促进思考;另一方面也可作为知识点学习效果的评量手段,多频次检验学习效果,强化知识重点。

图2为香豆素章节的教学设计片断举例,教学团队将思政元素与专业知识融合,利用课前-课中-课后连贯设计提升趣味性、知识性、价值引领性。该部分用到两个案例。案例1抗凝药物华法林的发现史,科学家从牛羊因食用发霉三叶草而得了出血怪病的现象,发现了具有抗凝血作用的双香豆素类化合物,经过结构修饰,发展出了临床重要的抗凝药物华法林。案例2北京电视台系列科普性综艺节目《我是大医生》2019年3月期节目“引发肝癌的秘密”。该节目生动有趣地介绍医学专家经多年调研,弄清了食物中致癌物质黄曲霉素与江苏启东地区肝癌发病率高的关系。这个栏目中用的素材是医学专家团队经过多年追踪研究,发现地区肝癌高发因子的证据,通过科学手段干预而得以改善,这是一个很好的着眼于现实问题进行科学研究并解决问题的实例。但是该栏目没有从化学角度介绍黄曲霉素,结合本章香豆素部分的学习内容,笔者介绍黄曲霉素的结构、毒性和构效关系,让学生体会课堂知识与生活密切相关。

图2 课前-课中-课后连贯设计,专业知识与思政元素有机融合

通过课前预习布置任务——观看科普节目“引发肝癌的秘密”;课中结合知识学习,层层设计问题,递进互动,教师引入华法林发现故事、黄曲霉素案例,多样互动,也是对学生掌握香豆素结构与类型的后测;课后作业布置拓展(查阅黄曲霉素检查、检测方法,并分析方法中利用了化合物怎样的性质),学生通过查阅文献,了解食品、药品中黄曲霉素的控制方法,体会香豆素荧光性质的应用,为香豆素理化性质学习做铺垫。如此利用课前-课中-课后综合设计,结合香豆素结构、活性、理化性质,完成了黄曲霉素、华法林的发现及意义、黄曲霉素的结构与危害认识、检测方法与现实应用、华法林的转毒为药过程等内容的渗入,引导学生关注临床与现实问题,一方面提高药学专业学生传播专业知识、服务于健康中国的社会责任感,另一方面培养学生着眼解决现实问题并进行研究的思维习惯。

2.3 多元化评价方式

教学方式的多样化,要求教学评价的多样化。学生思政教育的评价由四部分组成:①课前自主学习评价:学生在规定时间内完成预习任务。②课堂互动参与,由雨课堂采集计分。③课堂讨论与分享:包括学生组内评分、学生组间评分和教师评分(指定各项评分规则,采集评分表)。这些随堂平时成绩计入总成绩,每次课随堂成绩折合总计为5分,最后随堂测试成绩在学生总分数中占比10%。④课后作业中相关任务的完成,按一定分值计分,最后折算进总成绩。

课堂讨论与分享是经常采用的方式,除此之外,笔者采取课后任务布置的形式,也注重知识与思政元素的有机融合,学生通过查阅资料、结合课中所学,完成课后任务,这促成了课程思政实施与评价的多样化,克服了学时不足的问题。比如甾体皂苷章节后,教师布置学生查阅我国著名有机化学家黄鸣龙的生平事迹,简要列出他在甾体化合物研究领域的贡献,并说说哪些值得后辈学习的精神(开放问题,无标准答案)。学生经过调研,了解了我国甾体化合物研究的发展,学习了科学家的科学态度与治学精神、爱国情怀。再如,三萜部分举例了柴胡皂苷于解放战争时期的紧急开发、使用,70年后修改说明书的案例,结合课上三萜及皂苷的学习,设计课后任务:结合本课所学与课后知识拓展,回答柴胡皂苷属于什么类型的三萜?柴胡注射液的主要药效成分是柴胡皂苷吗?其不良反应是由皂苷的溶血作用引起吗?简单谈一下自己对柴胡注射液发展与使用过程的感想。这些问题拓展了学生对于柴胡有效成分的学习视野,在肯定中医药贡献的同时,以辩证的眼光认识科学发展中医药的重要性。

3 讨论

思政元素不应是固化的,应是与时俱进的。有些思政元素具有时效性,特别是新闻、法规等,教师应不断积累,与时俱进。构建课程资源库与案例库很有必要,经过积累富集,按需取用,可有效促进教学目标与教学设计的完成。

以课程思政为契机,继续精心设计教学内容,探索、创新教学方法。课程思政不能将思政教育元素生搬硬套地加入课堂教学中,这就要求任课教师精心设计教学环节,充分利用课前-课中-课后连贯设计,解决学时不足,丰富教学方法,巧妙地将思政教育融入课堂教学,从而“润物细无声”实现学生专业知识、人文素养和科学素养全面提高。

思政教育的评价仍是难点。课程思政的加强,进一步促进了教学内容的丰富、教学方法的多样性,这就要求评价的进一步多元化,如何有效地对课程思政方面进行评价是个挑战,教师应继续加强理论学习与实践,通过学习教学理论、向同伴学习、反复实践并及时反馈等手段探索更合理的兼顾课程思政的多元化评价体系。同时,思政教育的长期效果无法在课堂上评价,课上能评价的是当时的意识提升与改变。在今后的思政元素设计中要继续琢磨这一难点。

教学团队围绕专业知识,挖掘的思政元素很多,但各教学团队在思政目标与实施方法上具有不同侧重与特点,有些还具有区域特色[3]。可在特色基础上相互学习提升,进一步凝练课程思政教学目标,继续完善教学大纲,特别是结合课程目标设置的3S(society、subject、student)原则,审视本门课程在学校、学院整个教学计划中的地位和任务以及在培养药学专业人才中的作用。课程实施过程中,选择的思政元素不宜求多,而应追求有效利用,思政元素的合理运用一定要服务于思政目标的达成。

4 结语

通过合理教学设计,将专业知识与思政元素密切融合,课程思政元素的挖掘与实施增强了课程的趣味性,促进了立德树人教学目标的达成:引导学生热爱祖国中医药事业,树立中国制药的民族自信心,培养学生的中国制药民族责任感与使命感;培养学生从事中药或天然药物研发的科学发展观与科学精神;培养学生利用自身专业知识服务大众健康的责任意识;树立在药物研发、制造或管理领域的职业素养和道德;树立为“健康中国”事业做出贡献的人生观和价值观。