洪俊麗 徐志成 許貫虹

[摘 要] 2020年全國“兩會”提出加強國家創(chuàng)新體系建設，加快建設創(chuàng)新型國家。創(chuàng)新型國家的根基在于培育創(chuàng)新型人才。藥學創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)直接關系到我國藥學事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展?；谒帉W院高水平科研成果，以“藥物研發(fā)鏈全過程”為主線，重構藥學綜合實踐教學體系，總結實踐效果與推廣價值。教學改革注重藥物研發(fā)思路探索過程，使學生在實踐中掌握藥學學科之間的本質(zhì)聯(lián)系、內(nèi)在規(guī)律和思維方法，提升學生綜合性創(chuàng)新實踐能力。

[關鍵詞] “藥物研發(fā)鏈”;教學改革;科研成果;創(chuàng)新能力

[中圖分類號] G640? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）03-0081-04? ?[收稿日期] 2020-06-22

2020年全國“兩會”提出了完善科技創(chuàng)新體系，加強國家創(chuàng)新體系建設，強化基礎研究和應用基礎研究，加快建設創(chuàng)新型國家。創(chuàng)新型國家的根基在于培育創(chuàng)新型人才。隨著全球化進程的加快，很多歐美國家加快了培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的步伐。近年來，美國倡導學生修讀科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學（Mathematics）（簡稱STEM）領域的學科，大力發(fā)展STEM課程，開展跨學科、跨領域的教育，全面培養(yǎng)學生的科技素養(yǎng)和理工素養(yǎng)，提升學生的綜合創(chuàng)新能力[1]。英國研究型大學秉持學術自由，以特色學科和交叉學科課程為基礎，以產(chǎn)學研一體化為路徑，以學院制和導師制為主導，進行拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[2]。德國實施“卓越戰(zhàn)略”[3]，教學與科研相統(tǒng)一，基礎與應用研究并重，成熟的校企合作制度加速了產(chǎn)學研一體化，以實用性為導向服務區(qū)域經(jīng)濟，進而提高國家的創(chuàng)新性與競爭力[4]。因此，對拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探討是國內(nèi)外高等教育界持續(xù)關注的熱點問題。

藥學事業(yè)直接關系到人民健康水平和生活質(zhì)量的特殊事業(yè)，藥學高層次人才的培養(yǎng)直接關系到我國藥學事業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展[5]。中國高等藥學教育人才培養(yǎng)模式在改革和實踐過程中逐步形成了穩(wěn)定的以“創(chuàng)新藥物科學家”“卓越制藥工程師”“高水平藥師”三類藥學人才為主的培養(yǎng)模式，分層次培養(yǎng)了“研究型”和“應用型”兩類藥學人才[6]。目前，加強我國具有自主知識產(chǎn)權的創(chuàng)新藥物研發(fā)已經(jīng)納入“健康中國2030”規(guī)劃綱要等國家藥品安全戰(zhàn)略規(guī)劃。在國家加速創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和科技成果轉化政策的支持下，高校的藥學科研人才力量將是最具發(fā)展?jié)摿Φ膭?chuàng)新藥物研發(fā)主體[7]。藥學學科實踐性強，實踐教育在藥學人才培養(yǎng)中具有重要地位，是培養(yǎng)創(chuàng)新藥物研發(fā)型人才極其重要的教學過程[8]。在上述背景下，我國迫切需要培養(yǎng)一批敢于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新、熟悉創(chuàng)新藥物研究的高層次藥學人才。然而，國內(nèi)高校對于醫(yī)藥創(chuàng)新人才的培養(yǎng)現(xiàn)狀和整個醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展速度不成正比，具有國際視野的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才短缺已經(jīng)成為國內(nèi)醫(yī)藥企業(yè)快速健康發(fā)展的重要制約因素[9]。現(xiàn)行的藥學實踐教學往往是在四大開設的專業(yè)課程（藥物化學、藥劑學、藥物分析學和藥理學），分學期、分課程學習，學科界限明顯，相關實踐內(nèi)容大多為一些驗證性實驗或孤立的單元操作，學科間交叉甚少[ 10 ]。因此，學生通過實踐學到的知識是割裂的，缺乏藥學學科的整體意識，且不清楚這些學科的知識在藥物的研究、生產(chǎn)、檢驗、使用等實際工作中是如何相互關聯(lián)、相互滲透的，同時在實踐過程中，學生大多處于被動接受狀態(tài)，束縛了學生的應用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

近年來，南京醫(yī)科大學藥學院圍繞新藥研發(fā)鏈對學生進行了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，注重學生形成藥物研發(fā)思路的探索過程，包括重大疾病創(chuàng)新藥物靶點的研究與驗證、小分子化合物的合成與改造、藥物分析與代謝、藥物新劑型研究等，形成了完整的研發(fā)鏈，使學生從實踐中感受創(chuàng)新藥物研發(fā)的內(nèi)涵，領略藥學各學科之間本質(zhì)的聯(lián)系和內(nèi)在規(guī)律，掌握科學研究的基本規(guī)律和科學的思維方法，提升實踐技能和創(chuàng)新能力，同時培養(yǎng)學生的專業(yè)認同感和自豪感。

一、以“藥物研發(fā)鏈全過程”為主線，對學生進行創(chuàng)新能力培養(yǎng)的含義

創(chuàng)新藥物研發(fā)從先導化合物的發(fā)現(xiàn)到創(chuàng)新藥物的臨床驗證和上市，涉及藥學、化學、生物學、臨床醫(yī)學等多個領域。因此，本研究對接醫(yī)藥行業(yè)創(chuàng)新研究需求，開展創(chuàng)新藥物研究型人才培養(yǎng)模式改革，強化實踐教學，模擬實戰(zhàn)場景，實施開放式教學，在實踐技術訓練過程中進行思維訓練。以創(chuàng)新藥物研發(fā)過程為主線，圍繞新藥研發(fā)鏈進行課程設計，包括新藥從實驗室發(fā)現(xiàn)到上市應用的全過程，如疾病機制研究、新藥靶點的預測與高通量篩選、新藥靶點的研究與驗證、小分子化合物的合成與改造、候選藥物安全性與有效性考察、藥物代謝及質(zhì)量控制、藥物劑型設計與改造等實踐內(nèi)容，重點關注研發(fā)思路的探索過程，體會知識的產(chǎn)生全過程，使學生掌握科學研究的基本規(guī)律和科學的思維方法，培養(yǎng)科學精神、國際視野、創(chuàng)新和實踐能力。此外，依托南京醫(yī)科大學的臨床資源，凸顯醫(yī)科大學藥學人才培養(yǎng)特色，培養(yǎng)“懂醫(yī)精藥、醫(yī)藥互通”的綜合性藥學人才。

二、以“藥物研發(fā)鏈全過程”為主線，對學生進行創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實施方法

（一）“藥物研發(fā)鏈全過程”系統(tǒng)實踐課程的題目遴選

選題源于本院高水平科學研究成果。選題注重理論與實踐相結合，教學與科研相結合，追蹤時事熱點。選題原則上遵循創(chuàng)新性、難易適中、綜合性和方案開放，同時自編“產(chǎn)學研”促教學的綜合實驗系列教材。近年來，腦卒中是具有高發(fā)生率、高死亡率和高致殘率的常見病，嚴重危害人類的健康與生命。南京醫(yī)科大學藥學院的朱東亞教授研究團隊研究發(fā)現(xiàn)了治療腦卒中的藥物作用新靶點nNOS-PSD95偶聯(lián)，并針對該靶點設計合成了一種高效低毒的具有全新作用機制的神經(jīng)保護化合物ZL006。此外，各種情感障礙類疾病在現(xiàn)代社會中的發(fā)病率逐年上升，它們以焦慮為主要臨床表型或伴有嚴重的焦慮癥狀，成為影響人們生活質(zhì)量和造成巨大社會負擔的重要因素，引起醫(yī)學界的普遍關注。朱東亞教授研究團隊采用動物模型、工具藥和基因技術手段證明了nNOS-CAPON偶聯(lián)在焦慮行為調(diào)控中的關鍵作用，并設計合成了有效阻斷該偶聯(lián)的小分子化合物Zlc-002，在動物模型上實現(xiàn)了nNOS-CAPON的解偶聯(lián)作用，證明Zlc-002的抗焦慮活性。上述相關研究成果發(fā)表于具有國際影響力的Nature子刊上（Nature Medicine，2014，20：1050-1054;Nature Medicine，2010，16：1439-1444），并獲得授權PCT國際發(fā)明專利3項?；谏鲜隹茖W研究成果，“藥物研發(fā)鏈全過程”以該研究團隊近年來自主研制開發(fā)的治療腦卒中的小分子藥物ZL006和抗焦慮的小分子化合物Zlc-002為例，開展以“藥物研發(fā)鏈全過程”為主線的開放式藥學實踐教學。實踐內(nèi)容圍繞上述兩種化學藥物的研發(fā)、質(zhì)量分析、活性檢測、劑型設計及評價等，融合藥學四大專業(yè)課程的內(nèi)容，還原科學實驗過程的真實狀況，有利于學生多領域知識的融會貫通，培養(yǎng)學生對實驗技術的綜合運用能力和系統(tǒng)的創(chuàng)新藥物研發(fā)思維。

（二）“藥物研發(fā)鏈全過程”系統(tǒng)實踐課程內(nèi)容

南京醫(yī)科大學重視創(chuàng)新教育與藥物研發(fā)鏈全過程實踐能力的培養(yǎng)，一年內(nèi)投入新藥研發(fā)開放實驗室建設專項經(jīng)費120余萬元。實踐平臺包含四大功能化區(qū)域：藥物設計合成區(qū)、藥物分析與檢測區(qū)、藥物制劑與評價區(qū)、動物模型建立與藥效評價區(qū)，研究內(nèi)容包含重大疾病創(chuàng)新藥物靶點的研究與驗證、小分子化合物的合成與改造、藥物分析與代謝、藥物新劑型研究等，形成完整的研發(fā)鏈學習內(nèi)容。課程涵蓋藥學學科的基礎化學實驗訓練平臺、E-learning網(wǎng)絡課程平臺、藥學綜合實驗訓練平臺、GMP實訓中心平臺、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺等，實現(xiàn)了藥學學科的全覆蓋。

每學期藥學開放實驗平臺依據(jù)參與學習的學生人數(shù)在E-learning平臺上公布分組及開放時間。每組的總學時數(shù)為45學時，其中創(chuàng)新藥物設計概述3學時，藥物合成與純化15學時，藥物制劑設計與評價8學時，藥物質(zhì)量分析與控制8學時，動物模型建立與藥效評價8學時，實踐總結與反饋3學時。每組不多于10位學生，每位學生獨立進行實驗。項目實施初期，預計學期開設2～3組進行實踐，根據(jù)反饋和效果進行設計調(diào)整，課程運行順利時將面向全校乃至社會開放。

（三）“藥物研發(fā)鏈全過程”系統(tǒng)實踐課程的學習評價考核

課程設計為全過程、形成性評價考核，包括：（1）自主設計。根據(jù)實驗總體目標，由學生自主設計實驗，觀察學生分析問題和設計實驗的能力，過程具有開放性，不設唯一答案。（2）自行選擇。各個項目的試劑及儀器放置于同一平臺上，并未指明針對哪一個實驗，由學生自己選擇。鍛煉學生的儀器試劑選用情況和綜合判斷能力。（3）統(tǒng)一標準。教師在考核之前反復討論，統(tǒng)一評分標準。例如高效液相操作有多達30項操作評分點，綜合科學評價學生實驗的整體過程。（4）及時講評。實驗結束，學生集合，教師針對存在的問題進行啟發(fā)式講解。

此外，創(chuàng)建“線上+線下”混合式、網(wǎng)絡化、智能化的實驗技能評價系統(tǒng)。通過環(huán)繞錄播工作站對學生實驗過程進行監(jiān)控錄像并上傳至開放平臺，學生通過錄像回放，按制定好的評分細則開展自評和互評，教師選擇部分實驗進行評價，系統(tǒng)根據(jù)教師評價標準對學生的評價進行權重再計算，最后得出這位學生的真實分數(shù)，形成“師評、自評、互評、機評”的評價模式。學生在自評和互評的過程中，通過觀看標準視頻，對比找差，變“被動式”為“主動吸收式”學習，促進實驗技能的提升。

（四）“藥物研發(fā)鏈全過程”系統(tǒng)實踐課程的管理優(yōu)化與提升

依托南京醫(yī)科大學醫(yī)學模擬教育中心（MSC），建立開放實踐課程的綜合管理系統(tǒng)，并以此為基礎建設集教師應用、學生應用和管理終端為一體的適用于藥學開放實驗室的綜合管理系統(tǒng)。教師可自定義動態(tài)添加教師信息、開放實驗項目、實驗相關視頻、實驗評分細則等;審核學生設計方案，提出修改意見并提出實驗要求;通過觀看學生實驗視頻提出針對性地指導意見，批改報告并網(wǎng)上發(fā)布以便學生查詢。學生可以通過任何移動終端隨時隨地登錄系統(tǒng)，查看開放實驗室的開放狀態(tài)和開放課程內(nèi)容，預約實驗時間，在網(wǎng)絡上自主預習，通過預習測試進入實驗室完成實驗，并提交實驗報告和儀器使用反饋表，完成自主學習的全過程。此外，實驗技術人員負責更新維護系統(tǒng)的各項信息，根據(jù)預約信息合理安排實驗耗材和儀器設備，通過監(jiān)控錄像對實驗進行有效的監(jiān)控管理，處理突發(fā)狀況。

三、以“藥物研發(fā)鏈全過程”為主線，對學生進行創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐效果

自創(chuàng)新實踐課程開設以來，學生反饋強烈，認為明顯提高了綜合運用知識的能力和實驗技能，對其創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng)具有明顯地指引和推動作用，增強了團隊的協(xié)作精神。在一系列教學改革舉措的影響下，本科生培養(yǎng)質(zhì)量顯著提升，參與各級各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目積極性空前高漲。2018—2019年，學生獲江蘇省大學生創(chuàng)新項目8項、創(chuàng)業(yè)項目7項、院級創(chuàng)新項目8項，并在全國醫(yī)藥院校藥學/中藥學專業(yè)大學生實驗技能競賽、全國大學生藥苑論壇、省級實驗競賽中榮獲特等獎。此外，以“藥物研發(fā)鏈全過程”為主線的創(chuàng)新實踐課程，融入多學科專業(yè)教師，形成綜合性、創(chuàng)新性實驗教學團隊。因此，在培養(yǎng)創(chuàng)新藥物研發(fā)人才的同時，獲得了豐碩的實踐教學改革成果。2018—2019年，教師成功申請立項了包括江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃課題、校級教育研究課題重點項目在內(nèi)的教育研究課題8項。創(chuàng)新性實驗教學團隊主編或副主編全國高等院校藥學類創(chuàng)新型系列“十三五”規(guī)劃教材8部，教師獲得各類獎項29 項。教師獲得全國實驗教學改革大賽特等獎、全國高校藥學專業(yè)微課教學大賽二等獎、校教學名師、揚子江獎教金等。以第一作者或通信作者發(fā)表了教學研究論文多篇。

綜上所述，“健康中國 2030”規(guī)劃綱要確立了醫(yī)藥創(chuàng)新的國家戰(zhàn)略。高校的藥學學科科研人才力量將是最具發(fā)展?jié)摿Φ膭?chuàng)新藥物研發(fā)的主體，因此以“藥物研發(fā)鏈全過程”為主線的創(chuàng)新型藥學人才培養(yǎng)具有重要意義。本研究依托南京醫(yī)科大學的臨床資源，凸顯醫(yī)科大學藥學人才培養(yǎng)特色，以綜合性醫(yī)學前沿問題研究為紐帶，將本團隊高水平的科學研究成果轉化為教學實踐內(nèi)容，有重點、有特色地打造針對腦卒中、焦慮癥等重大疾病的高水平新藥研究隊伍梯隊，探索創(chuàng)新型藥學人才的學科交叉培養(yǎng)新路徑。實踐內(nèi)容圍繞具有自主知識產(chǎn)權的創(chuàng)新藥物，包含疾病機制研究、新藥靶點的預測與篩選驗證、先導化合物的合成與改造、藥物代謝及質(zhì)量控制、藥物劑型設計與改造等，融合藥學專業(yè)課程的內(nèi)容，還原科學實驗過程的真實狀況，實現(xiàn)學生多領域知識的融會貫通，培養(yǎng)學生系統(tǒng)的藥物研發(fā)思維及對實驗技術的綜合運用能力。學生從綜合實踐中感受到科研創(chuàng)新的內(nèi)涵，掌握了科學研究的基本規(guī)律和科學的思維方法，體會知識的產(chǎn)生過程，提升實踐技能和創(chuàng)新能力。本研究為儲備具有科學精神、國際視野、創(chuàng)新和實踐能力的藥學高端拔尖人才探索了新的培養(yǎng)模式。

參考文獻

[1]關松林.發(fā)達國家創(chuàng)新人才教育的模式、特點與啟示——以美國、德國、日本和韓國為例[J].創(chuàng)新人才教育，2016（1）：78-83.

[2]靳玉樂，李紅梅.英國研究型大學拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的經(jīng)驗及啟示[J].高等教育研究，2017，38（6）：98-104.

[3]鄭軍，李敏.德國高校本科拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的措施及啟示[J].山東科技大學學報（社會科學版），2019，21（6）：103-112.

[4]許晶.德國高校研究生實踐教學模式對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的啟迪[J].高教學刊，2016（10）：23-24.

[5]柳文媛，李志裕.深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下藥學類綜合性實驗的設計[J].藥學教育，2016，32（2）：61-63.

[6]梁璐，李松沛，杜玲然，等.藥學卓越班學生培養(yǎng)方法論略——以廣州醫(yī)科大學藥學院大學生為例[J].新課程研究，2019（14）：109-110.

[7]王欣然，姚文兵.“健康中國”戰(zhàn)略背景下的高等藥學教育改革發(fā)展的挑戰(zhàn)與思考[J].醫(yī)學教育管理，2016，2（6）：729-733.

[8]趙琳琳，于德紅，姚妍妍，等.立體式實踐教學模式促進藥學創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究[J].教育教學論壇，2020（4）：310-311.

[9]孫平華，顏海波，譚沛鴻，等.藥物研發(fā)鏈與專業(yè)課程鏈相融合的大藥學拔尖人才培養(yǎng)模式[J].藥學教育，2017，33（2）：1-5.

[10]葉連寶，龍飛，韓超，等.基于實驗室藥物設計與合成藥學實踐的設計與實施[J].教育教學論壇，2019（6）：276-277.