制藥工程學科前沿課程創(chuàng)新教學的探索與實踐

王婷 錢衛(wèi)東

摘? 要：制藥工程學科前沿是制藥工程專業(yè)集知識面拓展和創(chuàng)新思維培養(yǎng)的課程之一。課程按照“深化教育改革，推進素質(zhì)教育”的要求，結(jié)合國內(nèi)外醫(yī)藥發(fā)展趨勢和學生就業(yè)要求，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力為目標，不斷更新和凝練教學內(nèi)容，采用線上線下兼容、理論和實踐并舉、教師主講和翻轉(zhuǎn)課堂共行等多種教學模式相結(jié)合的方法，引入大數(shù)據(jù)與制藥、藥用新材料、抗腫瘤藥物和中藥的現(xiàn)代化等學科前沿動態(tài)，拓展學生對專業(yè)發(fā)展趨勢的認識，加強學生的專業(yè)認知和職業(yè)認同，為培養(yǎng)社會需求大、職業(yè)需求度高的高級制藥人才提供一定的參考價值。

關鍵詞：創(chuàng)新實踐能力;制藥工程學科前沿;線上教育;翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2021）23-0124-04

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革興起，深刻地改變了人類的思維方式、學習方式和發(fā)展方式。2020年，在第36個教師節(jié)前夕，習近平總書記對教育工作提出“積極探索新時代教育教學方法，不斷提升教書育人本領”的新要求[1]。站在新時代的新起點上，高校教育教學必須與時俱進，在課程設置、內(nèi)容選擇、教學模式、評價體系等方面深入研究討論，探索創(chuàng)新，以人才培養(yǎng)和社會需求為導向打造精品課程，為社會輸送創(chuàng)新人才。

高品質(zhì)藥物研發(fā)與制造是關系國計民生的重要產(chǎn)業(yè)，也是踐行“健康中國戰(zhàn)略”的重要基石。制藥工程專業(yè)學生是未來藥物生產(chǎn)、研發(fā)和制造的主力軍，但多數(shù)制藥工程的專業(yè)課程設置存在基礎有余而創(chuàng)新性不足，教學內(nèi)容以教材理論為主、前沿知識不及時，教學方法以教師為主導、學生自主探究性不夠等問題。這些問題造成學生的理論學習與實際生產(chǎn)銜接不良，創(chuàng)新意識不足。因此，堅持以學生為中心，根據(jù)學生和社會需求構(gòu)建和優(yōu)化教學內(nèi)容，引入制藥工程學科前沿的基本概念、基本思路、典型案例、熱點問題和最新發(fā)展動態(tài)等，并利用多種教學手段和信息技術對課程教學方法進行優(yōu)化設計與實施，對開拓學生思維、促進學生思考專業(yè)發(fā)展問題，培養(yǎng)學生作為醫(yī)藥人的責任感和濟世情懷尤為重要，也是實現(xiàn)制藥專業(yè)“深化教育改革，推進素質(zhì)教育”的重要體現(xiàn)。

一、為有源頭活水來——教育改革需要創(chuàng)新課程注入新活力

“深化教育改革，推進素質(zhì)教育”是習近平總書記對教育工作提出的明確要求，也是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本途徑[2]。在科技興國、大力發(fā)展中國智造產(chǎn)業(yè)的政策指引下，我國本科生數(shù)量逐年攀升，科學研究實力逐步趕超世界先進水平。隨著信息網(wǎng)絡時代的來臨，“90后”“00后”網(wǎng)絡新人成為本科生的主流群體，這些本科生視野開闊、思維活躍，習慣網(wǎng)絡生活，并熟悉從網(wǎng)絡平臺尋找各類信息。因此傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、提升教學效率的瓶頸。為了進一步深化本科生教育教學改革研究，亟須結(jié)合社會需求和藥學本科生的培養(yǎng)特點，探索適應時代和社會發(fā)展需要的藥學教育創(chuàng)新之路、課程改革之法。

制藥工程學科前沿課程是面向全體制藥工程和藥物制劑本科生開設的學位必修課，是以生物化學、藥物化學、病理和藥理學、藥劑學為理論基礎，以生物工程和信息工程為技術手段，與中藥資源產(chǎn)業(yè)開發(fā)保護和人工仿生藥物合成策略緊密結(jié)合的一門復合型課程。課程具有較強的前瞻性特征，強調(diào)學習醫(yī)藥前沿知識基礎理論及現(xiàn)代生物信息技術在醫(yī)藥領域的應用，以期提高學生對醫(yī)藥行業(yè)生產(chǎn)前沿和發(fā)展趨勢的了解，激發(fā)學生創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學生創(chuàng)業(yè)實踐能力，為學生以后從事藥學相關的藥材甄別與種質(zhì)資源保藏、舊藥改良和新藥研發(fā)以及進一步學歷深造奠定堅實的理論基礎和實踐經(jīng)驗，對提高醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)就業(yè)人員的專業(yè)技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)、促進中醫(yī)藥工業(yè)的飛速發(fā)展有著重要意義。

二、“心新相應，為發(fā)展計”——創(chuàng)新教學的理念及思路

制藥工程學科前沿按照教育部“以學生發(fā)展為中心，通過教學改革促進學習革命，促進學生全面發(fā)展”為指導思想[3]，由具有豐富教學和科研創(chuàng)新一線經(jīng)驗的年輕博士組成教學團隊。他們熟悉制藥學科前沿研究熱點，具有豐富的國家新藥開發(fā)、藥品質(zhì)量標準制定和新藥研發(fā)策略等一線科研經(jīng)驗，能給學生傳授最新的理論知識與實踐經(jīng)驗，這些教師在教學工作中保持不忘學生、立德樹人的教育初心，并逐漸改變老師作為主角的教學組織模式，以學生所求和社會所需為目標，持續(xù)更新教學內(nèi)容，通過課前給出教學提綱和思考題，要求學生課前預習——課堂學生提出問題，師生共同討論并解決問題——課后通過QQ群、微信群、雨課堂等分享影音和文獻資料，拓展和強化學生對專題知識的理解的“三段式”新教學模式，做好學生的傾聽者、引路人和陪練員，不斷激發(fā)學生的學習熱情，提升其學習效率，著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和能力，提升學生分析和解決問題的能力。

此外，教師在課程思政教育實踐環(huán)節(jié)引入新時代醫(yī)藥人如鐘南山、張伯禮、陳薇院士等的先進事跡，樹立行業(yè)偶像，激發(fā)和提升學生的職業(yè)認同和社會責任感，努力培養(yǎng)理想信念積極、基礎理論扎實、業(yè)務能力精湛、道德情操崇高的“四有”優(yōu)秀藥人;通過創(chuàng)新課程教學，為專業(yè)培養(yǎng)儲備人才，以發(fā)展人才促進行業(yè)和社會發(fā)展，最終實現(xiàn)課程、人和社會共同發(fā)展。

三、“與時俱進，聚焦前沿”——持續(xù)優(yōu)化和更新教學內(nèi)容

制藥工程學科前沿是建立在有機化學、生物化學、藥物化學、藥理學、藥物制劑和免疫學等基本理論知識基礎上的學科前沿課程。教師以制藥工程前沿相關專題抓手，如大數(shù)據(jù)與制藥、抗腫瘤藥物、中藥的現(xiàn)代化發(fā)展和未來等為單元，讓學生了解制藥專業(yè)前沿發(fā)展動態(tài)。

（一）教學內(nèi)容實時更新，緊扣學科前沿

隨著4G、5G網(wǎng)絡的普及，各專業(yè)領域的信息交流愈發(fā)頻繁，教學資源傳播愈加廣泛。制藥工程學科前沿可以江南大學、浙江工業(yè)大學等同類學校的教學資料為參考，利用國內(nèi)外MOOC平臺的教學資源，如“Coursera”“Udacity”“中國大學MOOC國家精品課程在線學習平臺”等，參考最新發(fā)表的Nature biotechnology、Journal medicinal chemistry、Natural products等藥學相關科研文獻，緊扣最新國際藥物研究前沿領域熱點，始終追蹤學科發(fā)展前沿，堅持實時淘汰過期知識，搜集教學素材、制備課程視頻和課件，與學生共同探討人工化合藥物、天然產(chǎn)物、生物制品、新型制劑及器械等專業(yè)前沿發(fā)展動態(tài)。例如針對新冠肺炎疫情，課程可增加抗病毒感染專題，著重介紹病毒的分離與鑒定，尤其是病毒的RT-PCR、全基因組重測序、抗體的酶聯(lián)免疫吸附、免疫膠體金試紙條檢測等病毒常用的檢測方法，讓學生學習疫苗毒株及保護性抗原的篩選原則、了解疫苗的生產(chǎn)工藝及全球疫苗研發(fā)進展，探討未來病毒檢測和防治可能的發(fā)展方向[4]，這極大地提高了學生學習興趣，可培養(yǎng)學生追蹤專業(yè)熱點的習慣。

（二）專題式教學，聚焦專業(yè)前沿熱點

藥學研究熱點廣泛，但課堂教學時間有限。教學團隊通過不斷優(yōu)化和凝練，整合了制藥新機械、大數(shù)據(jù)與制藥、中藥的現(xiàn)代化、抗腫瘤藥物和藥用新材料等8個不同的熱點專題，一方面通過QQ群、超星學習平臺、騰訊會議等推送最新的專題文章、視頻或PPT，督促學生在線自主預習，了解專題的背景知識，節(jié)約課堂介紹背景知識的時間，另一方面通過共同討論該專題涉及的基本科研思路、設計方法，鍛煉學生利用前期學習的基礎知識綜合分析問題、解決問題的能力。例如在介紹大數(shù)據(jù)與制藥——新藥研發(fā)的策略與技巧專題時，教師首先組織學生線上預習觀看Living Proof大電影，讓學生對新藥研發(fā)首先有一個感性認識，隨后引入NCBI Database、TCGA、中國天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)庫及分子模擬軟件簡介[5]，并介紹篩選靶點、檢索先導化合物以及藥物結(jié)構(gòu)修飾等新藥研發(fā)的策略與技巧，通過這樣的專題學習，使學生更能夠深刻地理解制藥的原則及程序，開闊學生視野，豐富學生知識面，并為其建立未來職業(yè)規(guī)劃提供指導。

四、知識共享，不斷實踐豐富多元的教學模式

傳統(tǒng)的教學方法以教室為主場，教材為基礎，教師為主導，講授為手段，冗長的說教容易打擊學生學習的興趣和主動性。制藥工程學科前沿課程以前沿文獻為媒介，利用網(wǎng)絡媒體和多種信息交流和教學平臺分享專業(yè)信息和知識，并采用“專題+問題”式教學、翻轉(zhuǎn)課堂、討論和實踐相結(jié)合等多種教學手段，不斷豐富多元的教學模式，全方位刺激學生感官，激發(fā)學生學習積極性，提升學生學習效率。

（一）線上課程建設，教學資源共享

新冠肺炎疫情的持續(xù)推進了“互聯(lián)網(wǎng)+”課堂革命，各類線上教學平臺、虛擬仿真技術不斷涌現(xiàn)。制藥工程學科前沿以日常教學、科研、實踐及國內(nèi)外最新發(fā)表的藥學期刊或會議資料、圖片、視頻、案例等多種素材為基礎，整合凝練成不同專題，制作并不斷優(yōu)化教學課件，利用學校錄播教室錄課，形成每學期的教學素材庫，隨后通過QQ、微信、超星學習通、騰訊課程群、雨課堂等平臺實現(xiàn)教輔教參資料、教學視頻、案例庫、習題庫共享，逐步完善課堂信息化建設，通過線上教學資料推送、分組討論、課后答疑等方式，構(gòu)建線上線下相結(jié)合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學新模式。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂多元教學，激發(fā)學生學習興趣

制藥工程學科前沿積極推廣板書與多媒體、線上與線下、引導與互動、順序與翻轉(zhuǎn)等多元模式，進行混合式教學，維持學生對課程的新鮮感，激發(fā)學生學習興趣。例如講授藥物檢測方法和原理時，教師可以視頻、動畫等多媒體方式，將原來抽象、復雜的過程直觀、生動真實地表現(xiàn)出來，隨后板書總結(jié)要點，使學生理解更深刻，從老師講學生聽轉(zhuǎn)為學生討論老師指導，從先上課后學習轉(zhuǎn)為先預習討論后重點答疑解惑，從固定教室教學翻轉(zhuǎn)為實驗室、藥廠處處皆為課堂以及從在校大學生線下課堂翻轉(zhuǎn)為每位課程群群友隨時分享課程信息，實現(xiàn)課堂的角色翻轉(zhuǎn)、時間翻轉(zhuǎn)、空間翻轉(zhuǎn)和受眾翻轉(zhuǎn)[6]，推動了“啟發(fā)思維”和“互動教學”的進展，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生對比、歸納、演繹等科學的思維方式。

五、加強閱讀與案例分析，理論與實踐并重

（一）閱讀與案例分析，加強課內(nèi)實踐思維訓練

課程從醫(yī)藥研究新方向和社會輿論熱點出發(fā)，在每次專題前推送一些實時論文和案例資料，通過課前預習和課中分組討論，培養(yǎng)學生課前課后查閱文獻、檢索數(shù)據(jù)庫的自主學習習慣;提高學生閱讀專業(yè)文獻、生物信息檢索與分析的能力;誘導學生深入了解大數(shù)據(jù)與藥物創(chuàng)新研發(fā)的關系，認識制藥工程的新途徑、新方法的相關理論知識;誘導學生廣泛參與討論并引發(fā)學生深刻思考現(xiàn)行研究方法的利弊、輿論觀點的正誤。在此實踐思維訓練過程中，教師強調(diào)將最新的科研實踐、科研成果與基礎理論相結(jié)合，從而發(fā)揮學科前沿課程理論性、前沿性和實踐性的三大優(yōu)勢。

（二）參與科研和實習，加強課外實踐思維訓練

課程在學生基本掌握醫(yī)藥各知識模塊內(nèi)容的基礎上，開拓了課堂教學以外的實踐思維訓練模塊：利用學院和學校開放實驗平臺，開展藥學研究生的生物信息平臺信息檢索、分子模擬軟件、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜、PCR等實踐操作;鼓勵學生在學業(yè)導師指導下自主選擇藥物研發(fā)的研究方向，申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、參與相關科研工作，學習論文或?qū)＠珜懙瓤蒲杏柧?利用實習基地參觀、假期社會實踐、藥企專家講座等進一步縮短課堂理論與生產(chǎn)應用間的距離，使學生通過實踐，加深對藥物研發(fā)、生產(chǎn)基本理論與方法的認識和理解，為以后就業(yè)創(chuàng)業(yè)積累實踐經(jīng)驗，實現(xiàn)知行合一教學、培養(yǎng)創(chuàng)新實用新型人才的目的，還可以提高學生分析解決實際問題的能力，增強學生創(chuàng)業(yè)就業(yè)競爭力。

六、多維評價體系，促進人才全面發(fā)展

“天生我材必有用，不拘一格降人才”，人才的評價標準是多元化的，學校對學生的課程學習評價也應該破除“唯成績論”。該課程采取多維評價體系，注重形成性評價即過程評價，通過多平臺與學生交流，從“課前預習和討論——課上聽講和參與度——課后深耕和實踐”多時間維度，從“課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成度、討論參與度、實踐操作、知識拓展”多角度給予評價細則，能從方面聯(lián)合刺激學生的積極性，綜合考評學生的學習成果，從而不斷總結(jié)經(jīng)驗，有效地進行課程的持續(xù)改進，打造“金課”，使更多學生獲益。

經(jīng)過連續(xù)2年的教學實踐和創(chuàng)新改革，制藥工程學科前沿課程始終堅持以學生為中心，根據(jù)學生和社會需求不斷更新和優(yōu)化課程專題，將藥學研發(fā)前沿的基本概念、基本原理、基本方法與典型案例、熱點問題、最新發(fā)展動態(tài)等相結(jié)合，利用多種教學手段和信息技術，對課程教學方法進行優(yōu)化設計與實施，有效地提高了學生對專業(yè)課的學習科研興趣，深化學生對制藥學科專業(yè)領域的認識，開拓了學生的思維，激發(fā)了學生創(chuàng)新探索意識，引領學生對未來學業(yè)及職業(yè)進行深入思考、認識與科學規(guī)劃。當然，在制藥工程學科前沿教學和改革過程中，仍不可避免地會存在諸多問題和不足，教學團隊也將不斷總結(jié)、改進、完善和提高，為實現(xiàn)學生、學校、企業(yè)、社會多方共贏而不斷努力。

參考文獻：

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（責任編輯：淳潔）