制药工程学科前沿课程创新教学的探索与实践

王婷 钱卫东

摘  要：制药工程学科前沿是制药工程专业集知识面拓展和创新思维培养的课程之一。课程按照“深化教育改革，推进素质教育”的要求，结合国内外医药发展趋势和学生就业要求，以培养学生创新思维能力为目标，不断更新和凝练教学内容，采用线上线下兼容、理论和实践并举、教师主讲和翻转课堂共行等多种教学模式相结合的方法，引入大数据与制药、药用新材料、抗肿瘤药物和中药的现代化等学科前沿动态，拓展学生对专业发展趋势的认识，加强学生的专业认知和职业认同，为培养社会需求大、职业需求度高的高级制药人才提供一定的参考价值。

关键词：创新实践能力;制药工程学科前沿;线上教育;翻转课堂

中图分类号：G642.0    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2021）23-0124-04

新一轮科技革命和产业变革兴起，深刻地改变了人类的思维方式、学习方式和发展方式。2020年，在第36个教师节前夕，习近平总书记对教育工作提出“积极探索新时代教育教学方法，不断提升教书育人本领”的新要求[1]。站在新时代的新起点上，高校教育教学必须与时俱进，在课程设置、内容选择、教学模式、评价体系等方面深入研究讨论，探索创新，以人才培养和社会需求为导向打造精品课程，为社会输送创新人才。

高品质药物研发与制造是关系国计民生的重要产业，也是践行“健康中国战略”的重要基石。制药工程专业学生是未来药物生产、研发和制造的主力军，但多数制药工程的专业课程设置存在基础有余而创新性不足，教学内容以教材理论为主、前沿知识不及时，教学方法以教师为主导、学生自主探究性不够等问题。这些问题造成学生的理论学习与实际生产衔接不良，创新意识不足。因此，坚持以学生为中心，根据学生和社会需求构建和优化教学内容，引入制药工程学科前沿的基本概念、基本思路、典型案例、热点问题和最新发展动态等，并利用多种教学手段和信息技术对课程教学方法进行优化设计与实施，对开拓学生思维、促进学生思考专业发展问题，培养学生作为医药人的责任感和济世情怀尤为重要，也是实现制药专业“深化教育改革，推进素质教育”的重要体现。

一、为有源头活水来——教育改革需要创新课程注入新活力

“深化教育改革，推进素质教育”是习近平总书记对教育工作提出的明确要求，也是提高人才培养质量的根本途径[2]。在科技兴国、大力发展中国智造产业的政策指引下，我国本科生数量逐年攀升，科学研究实力逐步赶超世界先进水平。随着信息网络时代的来临，“90后”“00后”网络新人成为本科生的主流群体，这些本科生视野开阔、思维活跃，习惯网络生活，并熟悉从网络平台寻找各类信息。因此传统的教学模式已经成为培养学生创新创业意识、提升教学效率的瓶颈。为了进一步深化本科生教育教学改革研究，亟须结合社会需求和药学本科生的培养特点，探索适应时代和社会发展需要的药学教育创新之路、课程改革之法。

制药工程学科前沿课程是面向全体制药工程和药物制剂本科生开设的学位必修课，是以生物化学、药物化学、病理和药理学、药剂学为理论基础，以生物工程和信息工程为技术手段，与中药资源产业开发保护和人工仿生药物合成策略紧密结合的一门复合型课程。課程具有较强的前瞻性特征，强调学习医药前沿知识基础理论及现代生物信息技术在医药领域的应用，以期提高学生对医药行业生产前沿和发展趋势的了解，激发学生创新思维、培养学生创业实践能力，为学生以后从事药学相关的药材甄别与种质资源保藏、旧药改良和新药研发以及进一步学历深造奠定坚实的理论基础和实践经验，对提高医药产业就业人员的专业技能和创新创业素质、促进中医药工业的飞速发展有着重要意义。

二、“心新相应，为发展计”——创新教学的理念及思路

制药工程学科前沿按照教育部“以学生发展为中心，通过教学改革促进学习革命，促进学生全面发展”为指导思想[3]，由具有丰富教学和科研创新一线经验的年轻博士组成教学团队。他们熟悉制药学科前沿研究热点，具有丰富的国家新药开发、药品质量标准制定和新药研发策略等一线科研经验，能给学生传授最新的理论知识与实践经验，这些教师在教学工作中保持不忘学生、立德树人的教育初心，并逐渐改变老师作为主角的教学组织模式，以学生所求和社会所需为目标，持续更新教学内容，通过课前给出教学提纲和思考题，要求学生课前预习——课堂学生提出问题，师生共同讨论并解决问题——课后通过QQ群、微信群、雨课堂等分享影音和文献资料，拓展和强化学生对专题知识的理解的“三段式”新教学模式，做好学生的倾听者、引路人和陪练员，不断激发学生的学习热情，提升其学习效率，着力培养学生的创新思维和能力，提升学生分析和解决问题的能力。

此外，教师在课程思政教育实践环节引入新时代医药人如钟南山、张伯礼、陈薇院士等的先进事迹，树立行业偶像，激发和提升学生的职业认同和社会责任感，努力培养理想信念积极、基础理论扎实、业务能力精湛、道德情操崇高的“四有”优秀药人;通过创新课程教学，为专业培养储备人才，以发展人才促进行业和社会发展，最终实现课程、人和社会共同发展。

三、“与时俱进，聚焦前沿”——持续优化和更新教学内容

制药工程学科前沿是建立在有机化学、生物化学、药物化学、药理学、药物制剂和免疫学等基本理论知识基础上的学科前沿课程。教师以制药工程前沿相关专题抓手，如大数据与制药、抗肿瘤药物、中药的现代化发展和未来等为单元，让学生了解制药专业前沿发展动态。

（一）教学内容实时更新，紧扣学科前沿

随着4G、5G网络的普及，各专业领域的信息交流愈发频繁，教学资源传播愈加广泛。制药工程学科前沿可以江南大学、浙江工业大学等同类学校的教学资料为参考，利用国内外MOOC平台的教学资源，如“Coursera”“Udacity”“中国大学MOOC国家精品课程在线学习平台”等，参考最新发表的Nature biotechnology、Journal medicinal chemistry、Natural products等药学相关科研文献，紧扣最新国际药物研究前沿领域热点，始终追踪学科发展前沿，坚持实时淘汰过期知识，搜集教学素材、制备课程视频和课件，与学生共同探讨人工化合药物、天然产物、生物制品、新型制剂及器械等专业前沿发展动态。例如针对新冠肺炎疫情，课程可增加抗病毒感染专题，着重介绍病毒的分离与鉴定，尤其是病毒的RT-PCR、全基因组重测序、抗体的酶联免疫吸附、免疫胶体金试纸条检测等病毒常用的检测方法，让学生学习疫苗毒株及保护性抗原的筛选原则、了解疫苗的生产工艺及全球疫苗研发进展，探讨未来病毒检测和防治可能的发展方向[4]，这极大地提高了学生学习兴趣，可培养学生追踪专业热点的习惯。

（二）专题式教学，聚焦专业前沿热点

药学研究热点广泛，但课堂教学时间有限。教学团队通过不断优化和凝练，整合了制药新机械、大数据与制药、中药的现代化、抗肿瘤药物和药用新材料等8个不同的热点专题，一方面通过QQ群、超星学习平台、腾讯会议等推送最新的专题文章、视频或PPT，督促学生在线自主预习，了解专题的背景知识，节约课堂介绍背景知识的时间，另一方面通过共同讨论该专题涉及的基本科研思路、设计方法，锻炼学生利用前期学习的基础知识综合分析问题、解决问题的能力。例如在介绍大数据与制药——新药研发的策略与技巧专题时，教师首先组织学生线上预习观看Living Proof大电影，让学生对新药研发首先有一个感性认识，随后引入NCBI Database、TCGA、中国天然产物数据库等数据库及分子模拟软件简介[5]，并介绍筛选靶点、检索先导化合物以及药物结构修饰等新药研发的策略与技巧，通过这样的专题学习，使学生更能够深刻地理解制药的原则及程序，开阔学生视野，丰富学生知识面，并为其建立未来职业规划提供指导。

四、知识共享，不断实践丰富多元的教学模式

传统的教学方法以教室为主场，教材为基础，教师为主导，讲授为手段，冗长的说教容易打击学生学习的兴趣和主动性。制药工程学科前沿课程以前沿文献为媒介，利用网络媒体和多种信息交流和教学平台分享专业信息和知识，并采用“专题+问题”式教学、翻转课堂、讨论和实践相结合等多种教学手段，不断丰富多元的教学模式，全方位刺激学生感官，激发学生学习积极性，提升学生学习效率。

（一）线上课程建设，教学资源共享

新冠肺炎疫情的持续推进了“互联网+”课堂革命，各类线上教学平台、虚拟仿真技术不断涌现。制药工程学科前沿以日常教学、科研、实践及国内外最新发表的药学期刊或会议资料、图片、视频、案例等多种素材为基础，整合凝练成不同专题，制作并不断优化教学课件，利用学校录播教室录课，形成每学期的教学素材库，随后通过QQ、微信、超星学习通、腾讯课程群、雨课堂等平台实现教辅教参资料、教学视频、案例库、习题库共享，逐步完善课堂信息化建设，通过线上教学资料推送、分组讨论、课后答疑等方式，构建线上线下相结合的创新创业教育教学新模式。

（二）翻转课堂多元教学，激发学生学习兴趣

制药工程学科前沿积极推广板书与多媒体、线上与线下、引导与互动、顺序与翻转等多元模式，进行混合式教学，维持学生对课程的新鲜感，激发学生学习兴趣。例如讲授药物检测方法和原理时，教师可以视频、动画等多媒体方式，将原来抽象、复杂的过程直观、生动真实地表现出来，随后板书总结要点，使学生理解更深刻，从老师讲学生听转为学生讨论老师指导，从先上课后学习转为先预习讨论后重点答疑解惑，从固定教室教学翻转为实验室、药厂处处皆为课堂以及从在校大学生线下课堂翻转为每位课程群群友随时分享课程信息，实现课堂的角色翻转、时间翻转、空间翻转和受众翻转[6]，推动了“启发思维”和“互动教学”的进展，激发学生的学习兴趣，培养学生对比、归纳、演绎等科学的思维方式。

五、加强阅读与案例分析，理论与实践并重

（一）阅读与案例分析，加强课内实践思维训练

课程从医药研究新方向和社会舆论热点出发，在每次专题前推送一些实时论文和案例资料，通过课前预习和课中分组讨论，培养学生课前课后查阅文献、检索数据库的自主学习习惯;提高学生阅读专业文献、生物信息检索与分析的能力;诱导学生深入了解大数据与药物创新研发的关系，认识制药工程的新途径、新方法的相关理论知识;诱导学生广泛参与讨论并引发学生深刻思考現行研究方法的利弊、舆论观点的正误。在此实践思维训练过程中，教师强调将最新的科研实践、科研成果与基础理论相结合，从而发挥学科前沿课程理论性、前沿性和实践性的三大优势。

（二）参与科研和实习，加强课外实践思维训练

课程在学生基本掌握医药各知识模块内容的基础上，开拓了课堂教学以外的实践思维训练模块：利用学院和学校开放实验平台，开展药学研究生的生物信息平台信息检索、分子模拟软件、高效液相色谱-串联质谱、PCR等实践操作;鼓励学生在学业导师指导下自主选择药物研发的研究方向，申报大学生创新创业项目、参与相关科研工作，学习论文或专利撰写等科研训练;利用实习基地参观、假期社会实践、药企专家讲座等进一步缩短课堂理论与生产应用间的距离，使学生通过实践，加深对药物研发、生产基本理论与方法的认识和理解，为以后就业创业积累实践经验，实现知行合一教学、培养创新实用新型人才的目的，还可以提高学生分析解决实际问题的能力，增强学生创业就业竞争力。

六、多维评价体系，促进人才全面发展

“天生我材必有用，不拘一格降人才”，人才的评价标准是多元化的，学校对学生的课程学习评价也应该破除“唯成绩论”。该课程采取多维评价体系，注重形成性评价即过程评价，通过多平台与学生交流，从“课前预习和讨论——课上听讲和参与度——课后深耕和实践”多时间维度，从“课堂表现、作业完成度、讨论参与度、实践操作、知识拓展”多角度给予评价细则，能从方面联合刺激学生的积极性，综合考评学生的学习成果，从而不断总结经验，有效地进行课程的持续改进，打造“金课”，使更多学生获益。

经过连续2年的教学实践和创新改革，制药工程学科前沿课程始终坚持以学生为中心，根据学生和社会需求不断更新和优化课程专题，将药学研发前沿的基本概念、基本原理、基本方法与典型案例、热点问题、最新发展动态等相结合，利用多种教学手段和信息技术，对课程教学方法进行优化设计与实施，有效地提高了学生对专业课的学习科研兴趣，深化学生对制药学科专业领域的认识，开拓了学生的思维，激发了学生创新探索意识，引领学生对未来学业及职业进行深入思考、认识与科学规划。当然，在制药工程学科前沿教学和改革过程中，仍不可避免地会存在诸多问题和不足，教学团队也将不断总结、改进、完善和提高，为实现学生、学校、企业、社会多方共赢而不断努力。

参考文献：

[1] 国务院办公厅. 关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见[EB/OL]. （2015-05-13）. http：//www.gov.cn/ zhengce/content/2015-05/13/content_9740.htm.

[2] 王洪才，等. 大学创新教学理论与实践——后现代大学来临及其回应[M]. 北京：科学出版社，2018.

[3] 中华人民共和国教育部. 关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见[EB/OL]. （2018-10-08）. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201810/t20181017_351887.html.

[4] 谭玉靓，唐标. 2019新型冠状病毒 S蛋白的结构和功能分析[J]. 微生物学杂志，2020，40（03）：41-50.

[5] Abdeen，S.K.，Aqeilan，R.. Decoding the Link between WWOX and p53 in Aggressive Breast Cancer[J]. Cell Cycle，2019，18（11）：1177-1186.

[6] 向晓寒，王霞. 基于微课的动物药理学翻转课堂教学案例设计[J]. 教育教学论坛，2021（19）：304-305.

（责任编辑：淳洁）