張毅楠，宋維彬，柳忠全，房方，胡立宏

南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院 (南京 210023)

中醫(yī)藥學(xué)是中華民族幾千年來與疾病作斗爭的實踐經(jīng)驗總結(jié)，其理論體系蘊含了中國古典哲學(xué)的精髓，為中華民族的繁衍昌盛做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。中醫(yī)藥學(xué)的基本概念和診療方法與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)有很多相似共通之處。如中醫(yī)強調(diào)“陰陽平衡”，與現(xiàn)代系統(tǒng)生物學(xué)異曲同工；中醫(yī)強調(diào)“辯證施治”，與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)通過遺傳學(xué)手段為每一個病人找到最適合的藥物也相得益彰；中藥的復(fù)方理論，與現(xiàn)代診治過程越來越強調(diào)疾病的綜合治療也有相通之處。但是作為一門學(xué)科，中醫(yī)藥在繼承和發(fā)展的同時遇到很多現(xiàn)代科學(xué)至今仍無法理解或研究透徹的現(xiàn)象。因此，為加快推進(jìn)中醫(yī)藥的科學(xué)化、國際化，醫(yī)藥院校須培養(yǎng)一批具備中醫(yī)藥思維和科學(xué)思維，基礎(chǔ)理論實、知識覆蓋廣的研究型人才[1]。在此背景下，2018年南京中醫(yī)藥大學(xué)整合學(xué)校中醫(yī)藥本科教育和中國科學(xué)院上海藥物研究所科研優(yōu)勢，創(chuàng)辦“4+5”的中藥學(xué)九年制專業(yè)，旨在培養(yǎng)有志于中藥科學(xué)化研究的高端人才。

近幾十年來隨著基礎(chǔ)學(xué)科研究突飛猛進(jìn)的發(fā)展，以醫(yī)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)為基礎(chǔ)的藥學(xué)學(xué)科得以高速創(chuàng)新發(fā)展，同樣中藥學(xué)科也得到快速發(fā)展，更多的新技術(shù)、新方法被應(yīng)用于中藥學(xué)的研究，產(chǎn)生了大量新的知識，因此，對中藥學(xué)專業(yè)各課程的知識體系須重新增刪，在有限的課時內(nèi)完成教學(xué)目標(biāo)，對傳統(tǒng)授課方式須大力革新[2]。有機化學(xué)是藥學(xué)、中藥學(xué)專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)知識體系中最重要的基礎(chǔ)課程，對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)起承上啟下的核心作用[3]。其授課的主要目標(biāo)是要求學(xué)生掌握有機結(jié)構(gòu)、反應(yīng)、機理等方面的基本知識和理論并靈活運用；課程內(nèi)容具有涉及知識面廣、反應(yīng)類型多、邏輯思維要求高等特點?；诠P者所教班級學(xué)習(xí)結(jié)束后的調(diào)查問卷，100%的學(xué)生認(rèn)為有機化學(xué)課程與他們已學(xué)過的其他專業(yè)基礎(chǔ)課程相比，屬于難或較難(樣本量32人，下同；47%選擇難，53%選擇較難，其他選項為中等、較易、容易)。對于旨在培養(yǎng)有志于中藥科學(xué)研究的學(xué)生基礎(chǔ)課程，教師還應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本思路、了解科研的正確方法，并運用所學(xué)書本知識分析和解決實際研究問題的能力。盡管當(dāng)前藥學(xué)和中藥學(xué)專業(yè)的有機化學(xué)授課模式在不斷地改革與創(chuàng)新，相關(guān)教學(xué)研究論文較多[4-7]，但從教學(xué)體系角度開展設(shè)計和實踐的研究有限，難以滿足長學(xué)制人才培養(yǎng)過程中的教學(xué)客觀需求。為此，筆者在充分調(diào)研學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和接受能力基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者在有機化學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域多年的知識積累和研究心得，針對當(dāng)前中藥學(xué)有機化學(xué)教學(xué)體系的不足，初步設(shè)計了層進(jìn)式有機化學(xué)教學(xué)體系，達(dá)到了中藥學(xué)九年制專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生具備科學(xué)思維的目標(biāo)。

1 全國中藥類專業(yè)有機化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

作為藥學(xué)(包括中藥學(xué))深入學(xué)習(xí)后續(xù)課程的最重要基礎(chǔ)課程，如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好有機化學(xué)這門課，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下牢固而堅實的基礎(chǔ)，一直以來是擺在有機化學(xué)教師面前亟待解決的一道難題。近年來圍繞醫(yī)藥領(lǐng)域的科技爆發(fā)，有機化學(xué)為眾多新穎的生物醫(yī)藥技術(shù)提供了基礎(chǔ)方法支撐。然而與此鮮明對比的是，醫(yī)藥類院校普遍壓縮了基礎(chǔ)課程的學(xué)時數(shù)，有機化學(xué)教學(xué)體現(xiàn)得尤為明顯。據(jù)筆者調(diào)研，國內(nèi)多所醫(yī)藥院校的中藥學(xué)專業(yè)普遍將有機化學(xué)課程縮短至1個學(xué)期或壓縮在90個學(xué)時以內(nèi)(表1)；除此之外，現(xiàn)階段的本科有機化學(xué)教學(xué)大綱過于傳統(tǒng)，教材知識系統(tǒng)更新緩慢，與科學(xué)技術(shù)進(jìn)步不同步。以上原因直接導(dǎo)致了教師采用“填鴨式”教學(xué)，且常常存在知識點過時的現(xiàn)象。從學(xué)生層面，學(xué)習(xí)過程中學(xué)生對龐大且多變、繁雜且抽象的知識點普遍感到難以掌握，從而產(chǎn)生懈怠思想，導(dǎo)致其自我約束和學(xué)習(xí)能力的喪失，產(chǎn)生極大的學(xué)習(xí)困難。

表1 國內(nèi)幾所主要醫(yī)藥院校中藥學(xué)專業(yè)的有機化學(xué)理論課程簡要對比

2 層進(jìn)式有機化學(xué)教改思路

高中化學(xué)科目分為必修和選修兩大模塊，不同省份的高考模式和出題范圍不盡相同。如本專業(yè)的學(xué)生中有較大比例未參加化學(xué)課程的高考，這直接導(dǎo)致了新生化學(xué)基礎(chǔ)知識儲備參差不齊[8]。與此同時，本專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)是具有科學(xué)思維的中藥學(xué)研究人才，將來的科研工作中必然會碰到需要掌握較為深入的高等有機化學(xué)知識才能探討和解決的問題，顯然現(xiàn)有的有機化學(xué)課程設(shè)置不適于前后銜接。因此，如何采用相適應(yīng)的有機化學(xué)教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識，并化解有限教學(xué)學(xué)時與復(fù)雜教學(xué)內(nèi)容的矛盾，是筆者教學(xué)前一直思考的問題。

考慮到現(xiàn)有本科有機化學(xué)教材幾乎全部以化學(xué)結(jié)構(gòu)為主線進(jìn)行編纂，與高中的課程銜接相對緊密，卻與科研實際需求相對脫節(jié)；而高等有機教材多基于結(jié)構(gòu)理論為指導(dǎo)下的有機反應(yīng)類型進(jìn)行系統(tǒng)編纂，更符合深刻理解有機化學(xué)的本質(zhì)和科研實際所需。因此，在不額外增加專業(yè)學(xué)時的情況下，筆者認(rèn)為使用層進(jìn)式的教學(xué)體系是適應(yīng)專業(yè)要求的可行性教改思路——即用第一學(xué)期(大一下學(xué)期)學(xué)習(xí)與高中銜接緊密普通本科有機教材至醇醚章節(jié)，第二學(xué)期(大二上學(xué)期)學(xué)習(xí)與高等有機化學(xué)理論體系聯(lián)系緊密、按反應(yīng)體系分類的全英文教材，開展雙語教學(xué)。如圖1所示，層進(jìn)式教學(xué)體系既可以滿足兩個學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容相對獨立、由易到難，又可以保障教學(xué)對象在本科階段有效完成從基礎(chǔ)知識到科研需求的前后銜接，與此同時還能鍛煉學(xué)生的英語學(xué)習(xí)運用能力，為他們提前適應(yīng)外文文獻(xiàn)閱讀、追蹤科研前沿、滿足高等教育國際化需求提供了保障。當(dāng)然，教學(xué)對象、師資隊伍、教材選擇是實現(xiàn)層進(jìn)式有機化學(xué)教學(xué)體系成敗與否的關(guān)鍵要素。

圖1 層進(jìn)式的有機化學(xué)教學(xué)體系示意圖

2.1 教學(xué)對象

第二學(xué)期使用英文教材雙語教學(xué)對于學(xué)生的英語水平要求較高，學(xué)期之間教學(xué)內(nèi)容的轉(zhuǎn)換升級也需要學(xué)生具備良好的適應(yīng)能力。本班是學(xué)校九年制專業(yè)首次招生的班級，學(xué)生高考成績普遍較高，具有良好的學(xué)習(xí)能力和英語水平，在進(jìn)入第二學(xué)期學(xué)習(xí)前英語四級通過率94%(32人中2人未通過)，六級通過率63%(32人中12人未通過，含四級未通過者)。

2.2 教師隊伍

學(xué)校組建本專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊之初，在幾門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程上即慎重挑選了幾位科研基礎(chǔ)扎實教學(xué)經(jīng)驗豐富、且英語運用能力較強的教授擔(dān)任全程教學(xué)工作。如本課程的第一學(xué)期主講教師在985高校擔(dān)任有機化學(xué)教學(xué)十余年，第二學(xué)期的主講教師在國外學(xué)習(xí)、工作近十年；該兩位教師均在國際頂尖化學(xué)藥學(xué)期刊發(fā)表了高質(zhì)量論文50余篇，總影響因子約300；第二學(xué)期的助教曾在中科院上海藥物研究所任副研究員等。這些必要條件都為此教學(xué)體系的高質(zhì)量實施提供了保障。

2.3 教材選擇

為了適當(dāng)提高學(xué)習(xí)難度，系統(tǒng)地擴大學(xué)生知識面以承接后續(xù)科研需求，第一學(xué)期筆者選擇了南開大學(xué)王積濤主編的《有機化學(xué)上冊》；第二學(xué)期為了更好地從酮這一章節(jié)與前述中文教材銜接，筆者選用了Jonathan Clayden主編的第二版Organic Chemistry(首章介紹羰基的親核加成反應(yīng)與第一學(xué)期中文教材形成緊密銜接)。它按照高等有機教材以反應(yīng)類型為綱進(jìn)行編纂，是國外普遍認(rèn)同的高起點、高水平本科有機教材。本書條理清晰、內(nèi)容翔實，每個反應(yīng)都詳細(xì)闡述了反應(yīng)機理，利于從本質(zhì)上理解有機化學(xué)。特別是書中示例多為現(xiàn)有上市藥物，與學(xué)科復(fù)合人才的培養(yǎng)密切聯(lián)系；同時任課教師也將自身研究內(nèi)容和部分重要最新進(jìn)展適當(dāng)?shù)厝谌胝n堂授課，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。經(jīng)調(diào)研，高達(dá)91%的學(xué)生認(rèn)為授課內(nèi)容大量體現(xiàn)了本學(xué)科前沿和成就。

3 中藥九年制專業(yè)層進(jìn)式有機化學(xué)教學(xué)體系實施

3.1 課程內(nèi)容設(shè)置

作為一門知識體系規(guī)律完整、知識層面連續(xù)性強、知識內(nèi)容復(fù)雜程度高的課程，如何在有限的學(xué)時內(nèi)，既覆蓋有機化學(xué)絕大部分本科階段教學(xué)目標(biāo)，又完成上述從基礎(chǔ)知識到科研需求的前后銜接，是一個極大的挑戰(zhàn)。課程團(tuán)隊為兩學(xué)期設(shè)計了教學(xué)大綱，表2簡要列舉了按章節(jié)劃分的課程內(nèi)容。該教學(xué)大綱一方面全面地覆蓋了中文教材第二學(xué)期的所有內(nèi)容，又系統(tǒng)地提升學(xué)生對有機化學(xué)知識體系的認(rèn)識，旨在使學(xué)生具備銜接高等有機化學(xué)的知識和能力。

3.2 “主課堂+助教課”的教學(xué)模式

考慮到第二學(xué)期的學(xué)習(xí)任務(wù)對學(xué)生的專業(yè)知識和語言能力都是一個挑戰(zhàn)，在每周3個學(xué)時的主課堂的基礎(chǔ)上，額外在無課的時段增加了1～2個學(xué)時不等的助教課。如表2示，助教課隔周分別進(jìn)行教學(xué)和作業(yè)講評與答疑。其中教學(xué)內(nèi)容主要以復(fù)習(xí)第一學(xué)期涉及的重點和難點為主，并在英文教材下輔助下對中文學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)丶由睢＠?，在化學(xué)選擇性和區(qū)域選擇性這一章節(jié)，總結(jié)了通過芳香取代反應(yīng)實現(xiàn)苯環(huán)多官能團(tuán)化的順序，還總結(jié)了保護(hù)基的主要類型和其在多官能團(tuán)底物反應(yīng)中的作用等，而這些有用的知識總結(jié)在一般的中文教材中普遍缺乏。作業(yè)講評與答疑主要對每周作業(yè)中出現(xiàn)的共性問題進(jìn)行解答，教師并對學(xué)生提出的主課堂上相對模糊的知識點或產(chǎn)生的疑問進(jìn)行回答。其中，助教課程所發(fā)現(xiàn)的較為集中的學(xué)習(xí)問題，可以通過反饋的形式使主課堂授課教師及時進(jìn)行強調(diào)和教學(xué)目標(biāo)的增減調(diào)整。

表2 層進(jìn)式有機化學(xué)課程教學(xué)大綱

3.3 教學(xué)方法

科學(xué)合理的教學(xué)方法是充分調(diào)動學(xué)生積極性適應(yīng)兩學(xué)期層進(jìn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。經(jīng)過一年的教學(xué)實踐，團(tuán)隊成員主要有如下幾點經(jīng)驗和體會：

3.3.1 課前精心布置

提前一周告知學(xué)生下一章的學(xué)習(xí)內(nèi)容，要求學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)。在使用英文教材的第二學(xué)期，還會額外告知學(xué)生此英文章節(jié)大致對應(yīng)的中文教材所在章節(jié)。雖然參與授課的學(xué)生英語能力已屬于同齡中較好的水平，但如果不提前進(jìn)行語言閱讀，在課堂上還是難以跟上授課進(jìn)度。同時在引入所講授章節(jié)內(nèi)容前，教師均在講義、幻燈片或其他授課資料中對前序知識進(jìn)行簡要總結(jié)和復(fù)習(xí)。

3.3.2 充分利用多媒體教學(xué)

為了加強學(xué)生對教學(xué)中涉及的部分概念、反應(yīng)、和機理的了解，教學(xué)團(tuán)隊收集了大量的多媒體資料，如圖像、動畫、視頻等。英文教材還配有免費的學(xué)習(xí)網(wǎng)站[9]，該網(wǎng)站用于展示各章節(jié)所涉反應(yīng)試劑、過程、機理的三維動畫。除此之外，為了增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師還在部分章節(jié)授課結(jié)束后，額外提供與知識點相關(guān)的英文文獻(xiàn)和百科參考資料，供學(xué)有余力的學(xué)生深入了解學(xué)科前沿。每次授課結(jié)束均按照“基本概念、擴展知識、必備技能、專有名詞總結(jié)”四個部分對該次課程進(jìn)行小結(jié)，并在課后下發(fā)課件、多媒體資料、授課全程錄制的視頻，以供學(xué)生復(fù)習(xí)和總結(jié)所需。

3.3.3 注重學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng)

考慮到本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)團(tuán)隊認(rèn)為需要在兩個方面對他們的能力素質(zhì)進(jìn)行提高。首先要培養(yǎng)學(xué)生的自主意識，發(fā)揮學(xué)生的自學(xué)能力，并充分相信學(xué)生主體作用。通過前述多媒體資料呈現(xiàn)，學(xué)生可以接觸到多樣化的學(xué)習(xí)資料，在課后進(jìn)行自主選擇性地有目的學(xué)習(xí)。教師通過每次作業(yè)的完成情況對學(xué)生每節(jié)課的接受情況進(jìn)行整體評判，并通過綜合評價系統(tǒng)整體性評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教師不給學(xué)生額外布置諸如英語專業(yè)詞匯學(xué)習(xí)、化合物物理性質(zhì)學(xué)習(xí)、化合物分類與命名等學(xué)習(xí)任務(wù)，相信學(xué)生可以憑借自主學(xué)習(xí)了解相關(guān)內(nèi)容。

其次要培養(yǎng)學(xué)生初步的科研意識，促進(jìn)課程與未來科研實際需求相銜接。在第二學(xué)期的層進(jìn)式教學(xué)過程中，教學(xué)側(cè)重引入可以銜接科研或后續(xù)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，諸如有機化學(xué)常用軟件的使用方法、10個碳原子左右的有機化合物波譜解析、一般性酸堿催化在生物體內(nèi)的過程、天然化合物生物合成簡述等。在作業(yè)和考試內(nèi)容中側(cè)重開放性題目的設(shè)計，避免使用千篇一律的習(xí)題集。例如，在羰基的親核取代反應(yīng)章節(jié)中，教師讓學(xué)生自己假設(shè)堿催化酯水解過程的多種可能機理，并運用課堂所學(xué)機理驗證的知識設(shè)計可行的驗證思路和方法；又如教師布置學(xué)生對異喹啉合成過程中不同的人名反應(yīng)任選一種進(jìn)行文獻(xiàn)研究和總結(jié)，并提出所選人名反應(yīng)與已學(xué)反應(yīng)類型的聯(lián)系。

4 實施效果

響應(yīng)國家培養(yǎng)具備寬廣國際視野和強烈創(chuàng)新意識的復(fù)合型專業(yè)人才要求，南中醫(yī)設(shè)置培養(yǎng)具有中醫(yī)藥思維和科學(xué)思維的長學(xué)制專業(yè)。對照國內(nèi)大學(xué)在藥學(xué)長學(xué)制專業(yè)的課程建設(shè)中普遍注重加強基礎(chǔ)課程、提高自學(xué)能力、啟迪科學(xué)思路[10-11]，針對有機化學(xué)基礎(chǔ)課程，筆者探索了層進(jìn)式教學(xué)體系建設(shè)。為了完善建設(shè)內(nèi)容，學(xué)習(xí)結(jié)束后對學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查和師生座談，積極的實施效果表現(xiàn)在：①研究型師資隊伍的整合。整合學(xué)校研究型教師資源，通過課程團(tuán)隊會議和集體備課對課程目標(biāo)達(dá)成了共識，研究型教師鍛煉了講授基礎(chǔ)課的能力。97%的學(xué)生認(rèn)為教師認(rèn)真?zhèn)湔n(其他選項為基本認(rèn)真、有時認(rèn)真、偶爾認(rèn)真和不認(rèn)真)、邏輯和思路清晰或基本清晰(其中84%選擇清晰，13%選擇基本清晰，其他選項為一般、不太清晰、不清晰)。②課程內(nèi)容合適。雖然層進(jìn)式課程體系在兩個學(xué)期之間有層級跨越，但通過選擇合適的教材、設(shè)置合理的課程內(nèi)容以及利用多樣化的教學(xué)手段，84%的學(xué)生認(rèn)為授課內(nèi)容合理或較合理，97%的學(xué)生認(rèn)為課堂各環(huán)節(jié)非?？扇』蜉^為可取。③建立了助教課的教學(xué)模式。助教課內(nèi)容對于課程整體質(zhì)量提升和發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題起到了關(guān)鍵作用，把師生關(guān)系從主課堂的教學(xué)關(guān)系調(diào)整為助教課的交流討論關(guān)系，形成了良好的互動氛圍。84%的學(xué)生認(rèn)為助教課的內(nèi)容對于有機化學(xué)學(xué)習(xí)的幫助非常重要或重要(其他選項為一般、不太重要、不重要)。④鍛煉了學(xué)生多種能力的提升。81%的學(xué)生認(rèn)為課程對于自己獨立思考和創(chuàng)新能力提升具有開創(chuàng)作用或很大幫助，同時第二學(xué)期學(xué)習(xí)結(jié)束后英語四級通過率達(dá)到100%，六級通過率提升到88%。

實施過程中，從學(xué)生角度看還存在一些亟待思考和解決的問題。①個別學(xué)生不具備自我約束的能力，直到學(xué)期過半才發(fā)現(xiàn)與全班相比落后較大進(jìn)度，無法順利完成課程考核。②受年級和年齡所限，對于知識學(xué)習(xí)與科研創(chuàng)造的認(rèn)識還存在較大的偏差。③過于習(xí)慣被動地接受式的學(xué)習(xí)方式，在課堂或其他環(huán)節(jié)敢于主動表達(dá)自己觀點和看法的學(xué)生相對罕見。從教師角度，層進(jìn)式課程體系和科研所需實用性英文教材的推廣并非易事，還需要與同行、學(xué)生進(jìn)行更多地交流，才有利于發(fā)現(xiàn)不足、解決問題，滿足專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實踐和中藥科學(xué)化研究人才培養(yǎng)的需要。