陳 靜,沈 立,程 剛,宋玉良

(浙江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院藥物化學(xué)教研室, 杭州 310053)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物,在很大程度上可彌補(bǔ)客觀(guān)實(shí)驗(yàn)條件的不足,為學(xué)生模擬接近真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,在提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的局限性與創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)之間的矛盾方面發(fā)揮著重要作用[1,2]。自2013年8月,教育部高等教育司印發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》,以及2017年7月,教育部印發(fā)的《關(guān)于2017-2020年開(kāi)展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》以來(lái)[3,4],國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目在高校教育改革中倍受重視,并獲得了較多的政策優(yōu)惠和財(cái)政投入[5,6]。各高校在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)方面都展開(kāi)了積極的探索與實(shí)踐,以推動(dòng)“虛實(shí)結(jié)合”的個(gè)性化、智能化、泛在化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式,支撐高等教育教學(xué)發(fā)展水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量的全面提高[7-10]。尤其對(duì)于高危險(xiǎn)性、高污染和高成本的醫(yī)藥化學(xué)化工類(lèi)相關(guān)學(xué)科,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的引入在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用[11-15]。我校以此為契機(jī),以國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為依托,利用優(yōu)勢(shì)資源,加強(qiáng)藥學(xué)類(lèi)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)和應(yīng)用。本文以藥物化學(xué)課程中的靶向抗腫瘤藥物伊馬替尼的合成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為例,介紹其建設(shè)思路和思考,以期為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在其他課程中的發(fā)展和應(yīng)用提供一定的指導(dǎo)和幫助。

1 藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

藥物化學(xué)作為藥學(xué)專(zhuān)業(yè)的核心骨干課程,是一門(mén)連接化學(xué)學(xué)科和生命科學(xué)學(xué)科的交叉課程,內(nèi)容豐富,涵蓋面廣,同時(shí)又是一門(mén)操作性極強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)性較大的實(shí)驗(yàn)性學(xué)科[16]。藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是藥物化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,在藥學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系中具有承上啟下的作用[17]。傳統(tǒng)的藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是以教師現(xiàn)場(chǎng)講授并結(jié)合示教,學(xué)生再動(dòng)手操作進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的教學(xué)模式,存在以下問(wèn)題。

1.1 學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高

傳統(tǒng)藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的填鴨式教學(xué)方式,通常是教師在講臺(tái)上唱“獨(dú)角戲”,學(xué)生在臺(tái)下被動(dòng)聽(tīng)講。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)經(jīng)常只是機(jī)械性地完成任務(wù),常不知道在做什么以及為什么要這么做。久而久之,學(xué)生僅把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)成一項(xiàng)任務(wù),為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)。這導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生無(wú)法感受到藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣,也無(wú)法體會(huì)到實(shí)驗(yàn)成功的喜悅,逐漸對(duì)課程失去了學(xué)習(xí)興趣和熱情。這明顯違背了教學(xué)的初衷,更無(wú)法達(dá)成教師的教學(xué)目標(biāo)。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)不足

我校藥學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)為34學(xué)時(shí),而藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程從講授、示教、反應(yīng)過(guò)程及監(jiān)控、后處理操作、產(chǎn)物干燥及化合物的結(jié)構(gòu)驗(yàn)證等整個(gè)過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)。對(duì)于剛開(kāi)始接觸藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的本科生來(lái)說(shuō),一個(gè)簡(jiǎn)單的藥物合成過(guò)程,如阿司匹林的合成,也要花費(fèi)6-8課時(shí)。因此在有限的課時(shí)內(nèi),學(xué)生能接觸到的反應(yīng)類(lèi)型非常有限。而在藥物合成中,一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要多步反應(yīng)才能拿到最終產(chǎn)物,上一步的產(chǎn)物是下一步的反應(yīng)原料,前面任何一個(gè)操作步驟的失誤都可能影響后面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,甚至導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)的失敗。學(xué)生作為新手,對(duì)于一些相對(duì)復(fù)雜的操作、條件苛刻的反應(yīng)很難一次成功,需要多次操作才能掌握各種技巧。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)不足也是影響學(xué)生熟練掌握操作步驟的重要因素。

1.3 教學(xué)內(nèi)容的選擇范圍窄

本校的藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課設(shè)在本科學(xué)習(xí)的第四學(xué)期,學(xué)生經(jīng)過(guò)了有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的練習(xí),具有一定的基礎(chǔ),但由于實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練仍較少,實(shí)踐動(dòng)手能力有限。加之相對(duì)本科生數(shù)量,師資和教學(xué)資源非常有限,無(wú)法在線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)課有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。因此,傳統(tǒng)的線(xiàn)下藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程通常選擇操作簡(jiǎn)便、耗時(shí)短、試劑易得且環(huán)境友好的實(shí)驗(yàn)類(lèi)型進(jìn)行展開(kāi),為確保實(shí)驗(yàn)的成功率并兼顧盡可能的師生安全,涉及的范圍比較窄,學(xué)生所能接觸到的儀器設(shè)備、裝置種類(lèi)、反應(yīng)類(lèi)型、純化方法及結(jié)構(gòu)確證手段等都受到了很大的限制。

由此可見(jiàn),僅進(jìn)行線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)與現(xiàn)代藥物化學(xué)學(xué)科的高速發(fā)展和生產(chǎn)實(shí)際的距離越來(lái)越大,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的局限性也與當(dāng)前創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)之間存在矛盾。開(kāi)發(fā)藥物化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn),以虛補(bǔ)實(shí)、虛實(shí)結(jié)合地開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下混合式實(shí)踐教學(xué),既是對(duì)現(xiàn)有課程教學(xué)內(nèi)容的必要補(bǔ)充,也是教育教學(xué)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展目前所能實(shí)現(xiàn)的重要手段之一。

2 藥物化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

為了令每位學(xué)生都有機(jī)會(huì)身臨其境地體驗(yàn)高階藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程,了解原料藥合成的一般流程,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專(zhuān)業(yè)認(rèn)同感,培養(yǎng)全方位的藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和科研能力,為從事藥物研發(fā)工作奠定基礎(chǔ),我校進(jìn)行了靶向抗腫瘤藥物伊馬替尼的合成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè),借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行沉浸式教學(xué)與體驗(yàn),其特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)如下。

2.1 教學(xué)研究對(duì)象的典型性

伊馬替尼作為第一個(gè)上市的酪氨酸蛋白激酶抑制劑,不僅是在慢性白血病的治療上取得過(guò)傲人成就,是具有里程碑意義的“重磅炸彈”式的明星小分子藥物,也是《我不是藥神》和《達(dá)拉斯買(mǎi)家俱樂(lè)部》等影視題材作品背后真實(shí)事件的創(chuàng)作藍(lán)本。將伊馬替尼作為教學(xué)研究對(duì)象,背景清晰透徹,學(xué)生熟悉度高,涉及的藥物化學(xué)理論部分的內(nèi)容典型性強(qiáng)。

2.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性:解決了實(shí)驗(yàn)步驟多、用時(shí)長(zhǎng)的復(fù)雜藥物合成反應(yīng)教學(xué)

伊馬替尼的合成路線(xiàn)常見(jiàn)的有5-6種,本項(xiàng)目選擇的典型的工業(yè)化生產(chǎn)合成路線(xiàn)共有6步反應(yīng),且每步反應(yīng)的時(shí)間3-20 h不等,加上每一步反應(yīng)所需的后處理純化操作,難以在有限的課時(shí)下完成串聯(lián)實(shí)踐,因而無(wú)法在線(xiàn)下教學(xué)實(shí)驗(yàn)中開(kāi)展。但通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn),教師可將關(guān)鍵操作步驟濃縮精煉,在4課時(shí)的操作中實(shí)現(xiàn)多步反應(yīng)的串聯(lián),并結(jié)合預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、訓(xùn)練及考核模塊,有利于學(xué)生記憶、理解及應(yīng)用能力的培養(yǎng),并在此過(guò)程中完成過(guò)程檢驗(yàn)。

2.3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性:確保安全的條件下實(shí)現(xiàn)參與者對(duì)操作復(fù)雜、危險(xiǎn)性高的實(shí)驗(yàn)技巧的掌握

伊馬替尼的整條反應(yīng)路線(xiàn)涉及低溫和高溫的反應(yīng)條件控制、無(wú)水無(wú)氧反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)操作等;也會(huì)接觸到有毒有害、刺激性大或穩(wěn)定性差的試劑,因此對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的起點(diǎn)要求較高,需要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的訓(xùn)練才能完成包括前后處理在內(nèi)的高階實(shí)驗(yàn)操作。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以借助3D模擬的手段,在無(wú)安全風(fēng)險(xiǎn)、無(wú)需復(fù)雜特訓(xùn)的前提下,在規(guī)范操作規(guī)程的指引下就可使學(xué)生身臨其境地進(jìn)行高水平實(shí)驗(yàn)的探索和體驗(yàn)。

2.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的先進(jìn)性:解決上下游學(xué)科串聯(lián)實(shí)驗(yàn)費(fèi)用高、儀器昂貴的問(wèn)題

伊馬替尼的合成由于涉及的反應(yīng)類(lèi)型較為多樣,部分試劑的購(gòu)置成本較高,實(shí)驗(yàn)操作所需配備的儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)建要求也比較高。同時(shí),產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)確證也涉及包括高分辨質(zhì)譜和核磁共振光譜等多個(gè)精密儀器,單組運(yùn)行費(fèi)用高,無(wú)法在有限的教學(xué)經(jīng)費(fèi)支持下實(shí)際開(kāi)展。而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)一經(jīng)開(kāi)發(fā),可在線(xiàn)多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,極大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)費(fèi)用,在虛擬現(xiàn)實(shí)的情境下實(shí)現(xiàn)參與者對(duì)于上下游學(xué)科的良性互動(dòng)體驗(yàn)。

3 藥物化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)思路

從教育教學(xué)和人才培養(yǎng)的實(shí)際需求出發(fā),結(jié)合藥物化學(xué)的基本研究思路,本虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要包含三個(gè)單元:伊馬替尼的逆合成分析,伊馬替尼的合成和純化,伊馬替尼的結(jié)構(gòu)確證;十個(gè)知識(shí)點(diǎn):伊馬替尼的逆合成分析,羥醛縮合反應(yīng),環(huán)加成反應(yīng),改良的Ullmann反應(yīng),硝基的還原反應(yīng),?；磻?yīng),胺的烷基化反應(yīng),伊馬替尼的熔點(diǎn)測(cè)定,核磁共振氫譜分析和高分辨質(zhì)譜分析(見(jiàn)圖1)。

圖1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

關(guān)于伊馬替尼原料藥的合成,近年來(lái)已經(jīng)發(fā)展出多條典型的合成路線(xiàn)。在第一單元伊馬替尼的逆合成分析中,教師從伊馬替尼的結(jié)構(gòu)出發(fā),采用不同的結(jié)構(gòu)拆分方式為學(xué)生提供了五條不同的專(zhuān)利合成路線(xiàn),方便學(xué)生進(jìn)行逆合成路線(xiàn)探索。學(xué)生完成任意一條或多條路線(xiàn),均認(rèn)為通過(guò)此單元考核。在任意一條路線(xiàn)完成后,系統(tǒng)都會(huì)給出本條路線(xiàn)的專(zhuān)利號(hào),以便學(xué)生課后通過(guò)專(zhuān)利檢索,查閱全文,進(jìn)一步了解伊馬替尼不同的合成方法,拓寬知識(shí)面。

第二單元伊馬替尼的合成和純化中,教師在實(shí)驗(yàn)方案的選擇上綜合考慮合成砌塊的選擇與原子經(jīng)濟(jì)性、反應(yīng)類(lèi)型的多樣化、反應(yīng)設(shè)備選擇的豐富性等因素,選擇一條最合適的合成方法開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。所選的合成路線(xiàn)涵蓋了大量藥物化學(xué)合成中常接觸的反應(yīng)類(lèi)型,如羥醛縮合反應(yīng)、環(huán)加成反應(yīng)、Ullmann反應(yīng)、還原反應(yīng)、縮合反應(yīng)、?；磻?yīng)等。裝置種類(lèi)也非常豐富,除了藥物化學(xué)線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)課中常會(huì)用到的回流裝置外,還有本科生不太有機(jī)會(huì)接觸,但對(duì)于藥物合成來(lái)說(shuō)常見(jiàn)的無(wú)水無(wú)氧裝置、高溫與低溫反應(yīng)裝置、還原反應(yīng)裝置等。后處理純化方法也涉及重結(jié)晶、萃取、抽濾、柱層析等。

在第三單元伊馬替尼的結(jié)構(gòu)確證中,除了采取本科生線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)常用的熔點(diǎn)測(cè)定方法外,教師還增加了不論從運(yùn)行成本、還是時(shí)間上本科生都難以獨(dú)立進(jìn)行操作的核磁共振氫譜和高分辨質(zhì)譜,使學(xué)生能通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的線(xiàn)上學(xué)習(xí),了解常用的化合物結(jié)構(gòu)確證方法。因而本虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在教學(xué)內(nèi)容上涵蓋面廣,具有獨(dú)特性。此外,在每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的開(kāi)頭部分,都會(huì)滾動(dòng)播放實(shí)驗(yàn)室安全小知識(shí),包括實(shí)驗(yàn)服和防護(hù)鏡的佩戴、火災(zāi)防控、滅火器的使用方法等,提醒學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)要特別注重的安全防護(hù)問(wèn)題,傳遞生命第一、安全至上的理念。

通過(guò)該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅了解了伊馬替尼的全合成路線(xiàn),還熟悉和掌握了藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的常見(jiàn)反應(yīng)類(lèi)型、實(shí)驗(yàn)方法、儀器使用等。該課程不僅適合藥物化學(xué)課程學(xué)習(xí)中的本科生作為線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的補(bǔ)充,也便于其他對(duì)藥物化學(xué)感興趣的學(xué)生或準(zhǔn)備進(jìn)行藥物合成實(shí)驗(yàn)的人群開(kāi)展學(xué)習(xí)體驗(yàn)活動(dòng),為創(chuàng)新性藥學(xué)人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

4 構(gòu)建以學(xué)生為中心、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)、啟發(fā)式的教學(xué)模式

在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,教師一共設(shè)置了預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、考核和報(bào)告4個(gè)模塊。教學(xué)過(guò)程的實(shí)施堅(jiān)持以學(xué)生為中心、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式。在教學(xué)開(kāi)始前,教師將學(xué)習(xí)任務(wù)布置下去,并且讓學(xué)生明確自己要完成的任務(wù),以便在課外有充分的預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備時(shí)間。然后,學(xué)生可以在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上通過(guò)“演示模式”進(jìn)行學(xué)習(xí),自主安排時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)操作考核并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。整個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間安排由學(xué)生自主進(jìn)行,只需在教師規(guī)定的最后時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)即可,因此給予學(xué)生極大的自由度和自主性。同時(shí),指導(dǎo)教師每天輪流值班,固定時(shí)間在線(xiàn),可以隨時(shí)進(jìn)行線(xiàn)上指導(dǎo),為學(xué)生答疑解惑,保證任務(wù)的順利開(kāi)展。

教師在虛擬仿真教學(xué)過(guò)程中采取啟發(fā)式教學(xué)模式。在預(yù)習(xí)模塊會(huì)布置一些實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問(wèn)題讓學(xué)生提前思考,如每一步反應(yīng)的機(jī)理,反應(yīng)容器的選擇,投料量的計(jì)算,反應(yīng)溫度的設(shè)置等,提示學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前有目的地進(jìn)行預(yù)習(xí),以便順利開(kāi)展后續(xù)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,系統(tǒng)會(huì)適時(shí)彈出問(wèn)題,引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考,如回流反應(yīng)時(shí),需冷凝管有液滴回流時(shí)才能開(kāi)始計(jì)時(shí);反應(yīng)過(guò)程監(jiān)測(cè)時(shí)會(huì)通過(guò)展示薄層層析板詢(xún)問(wèn)是否反應(yīng)完全,可以停止反應(yīng);柱層析時(shí),會(huì)用薄層板接層析柱上滴下的液體,并詢(xún)問(wèn)是否可以開(kāi)始用試管收集,通過(guò)薄層層析板的展示詢(xún)問(wèn)是否柱層析結(jié)束……通過(guò)一個(gè)個(gè)啟發(fā)式的問(wèn)題,可避免學(xué)生只顧埋頭盲目操作,而并沒(méi)有真正理解各操作步驟的真正意義,加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解,從而達(dá)到理想的教學(xué)效果。這個(gè)過(guò)程也培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獲取知識(shí)、勤于思考的能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。此外,學(xué)生可通過(guò)自主、反復(fù)練習(xí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,熟悉掌握藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本流程和基本操作,并由此及彼,提高綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。在?shí)驗(yàn)完成后,通過(guò)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,重新梳理整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,進(jìn)一步思考總結(jié),鞏固和升華知識(shí)的掌握程度。

基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)展以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)、啟發(fā)式的教學(xué)模式,使教師利用平臺(tái)可以及時(shí)解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中遇到的問(wèn)題,也可以及時(shí)掌握學(xué)生的進(jìn)展情況和學(xué)習(xí)效果,繼而根據(jù)具體情況調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。而學(xué)生根據(jù)教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中積極探索,不斷地質(zhì)疑、探求、調(diào)整和前進(jìn),也充分發(fā)揮了自己的聰明才智和學(xué)習(xí)潛能,促進(jìn)了自主認(rèn)知能力的發(fā)展,真正成為學(xué)習(xí)的主體,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方式由以教為中心向以學(xué)為中心的轉(zhuǎn)變。

5 后續(xù)建設(shè)思考

在后續(xù)開(kāi)發(fā)和建設(shè)中,教師將根據(jù)使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題不斷進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化和內(nèi)容提升。首先,不斷擴(kuò)充和加強(qiáng)線(xiàn)上試題庫(kù)、思考題、常見(jiàn)問(wèn)題解答等資源建設(shè),提高線(xiàn)上實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的順利度,使學(xué)生愿意開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)而感到學(xué)有所獲。其次,后期將進(jìn)一步增加伊馬替尼的活性評(píng)價(jià)模塊,通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步明確伊馬替尼治療慢性髓性白血病的藥理作用及其作用機(jī)制,使學(xué)生能更為完整地了解藥物發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),并實(shí)現(xiàn)上下游學(xué)科的串聯(lián)。此外,考慮將該項(xiàng)目進(jìn)行雙語(yǔ)化建設(shè),使得優(yōu)秀的課程資源可進(jìn)一步用于我校國(guó)際生的培養(yǎng),提高國(guó)際生培養(yǎng)質(zhì)量。

在完善優(yōu)化課程體系建設(shè)的基礎(chǔ)上,教師進(jìn)一步加強(qiáng)推廣力度,完善其開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,逐步、全面地向全社會(huì)開(kāi)放,形成穩(wěn)定、安全的開(kāi)放運(yùn)行模式,不斷提高社會(huì)服務(wù)功能,充分發(fā)揮該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的輻射示范作用,實(shí)現(xiàn)校內(nèi)外及更廣范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的共享,滿(mǎn)足多學(xué)科、多校區(qū)和多地區(qū)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求,為創(chuàng)新性藥學(xué)人才的培養(yǎng)提供支撐。

藥物化學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)更是對(duì)知識(shí)的綜合和運(yùn)用。藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的不僅是讓學(xué)生熟悉某個(gè)反應(yīng),學(xué)會(huì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)操作,更要著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力。教師對(duì)傳統(tǒng)的藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革,引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn),極大地拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)資源和空間,優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,適應(yīng)了現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)模式,解決了線(xiàn)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重要卻難以開(kāi)展真實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難題。通過(guò)此實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的實(shí)施,可將線(xiàn)下的理論講授、實(shí)際操作、視頻教學(xué)和虛擬仿真項(xiàng)目結(jié)合起來(lái),形成一個(gè)更符合時(shí)代特色的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式的藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,為培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)踐能力和自主創(chuàng)新能力提供有力保障。