“产学研平台”建设下的研究生课程教学改革与实践

2022-06-24 23:30赵燕娜张怀珍路洪海丁壮王庆鹏刘敏
科技资讯 2022年11期
关键词:高通量药理学新药

赵燕娜 张怀珍 路洪海 丁壮 王庆鹏 刘敏

摘要:该文为探索“产学研平台”建设下研究生《现代药理学》课程的最佳授课模式,以聊城大学生物制药研究院硕士研究生的培养为例,进行了课程教学改革与实践。结果表明:研究生《现代药理学》课程的教学改革取得了较好效果,但也存在研究生样本量较少、研究生本科专业背景差异较大、实践环节缺失等问题。因此,《现代药理学》课程改革仍需不断完善,以培养符合新形势下医药行业需求的优秀人才,推动医药行业的提升与发展。

关键词:产学研平台现代药理学课程改革硕士研究生

中图分类号:G643 文献标识码:A   文章编号:1672-3791(2022)06(a)-0000-00

Curriculum Teaching Reform and Practice of Postgraduate Courses under the Construction of "Industry-University-Research Platform"

—Taking the course of "Modern Pharmacology" as an Example

ZHAO Yanna1 ZHANG Huaizhen2* LU Honghai2 DING Zhuang1 WANG Qingpeng1 LIU Min1

(1.Institute of Biopharmaceutical Research, Liaocheng University; 2.School of Geography and Environment, Liaocheng University, Liaocheng, Shandong Province, 252059 China)

Abstract:In order to explore the optimal teaching mode for the postgraduate course "Modern Pharmacology" under the construction of the "Industry-University-Research Platform", the postgraduates’ cultivation for Institute of Biopharmaceutical Research of Liaocheng University was taken as an example and the curriculum teaching reform and practice were carried out. The results showed that the curriculum teaching reform of the course "Modern Pharmacology" for postgraduates had achieved superior results, but there are also problems such as a small sample size of the postgraduates, large differences in their undergraduate professional backgrounds, and lack of practical links. Therefore, the curriculum reform of "Modern Pharmacology" still needs continuous improvement to cultivate outstanding talents that meet the needs of the pharmaceutical industry under the new situation and promote the improvement and development of the pharmaceutical industry.

Key Words:Industry-university-research platform; Modern pharmacology; Curriculum reform; Postgraduate

近年來,随着国家对医药行业监管力度的加大,我国医药行业在飞速发展的同时,亦遭遇着巨大的挑战。2020年年初新冠疫情的肆虐,更是给医药行业带来了新的考验。这意味着医药行业亟需一大批专业背景知识扎实、实践技能丰富的优秀人才。医药行业从业人员硕士以上学历占比较高,面临行业需求,如何有效培养硕士研究生,为社会输送大量优秀人才,是医药专业硕士培养单位亟须考虑的问题。

聊城大学是山东省属重点大学,近来开启了高水平应用型大学的建设征程,聊城大学生物制药研究院则围绕这一目标,联合聊城高新生物技术有限公司,打造了不同于一般企业和科研单位的生物制药“产学研平台”。聊城大学生物制药研究院“产学研平台”建设的总体目标是成为山东省和国内医药科技创新基地的重要组成部分,成为药物制剂特别是难溶性药物制剂技术创新的重要载体和策源地。通过承担国家“新药创制”重大专项课题,推动难溶性药物关键共性技术的发展,推广难溶性药物制剂的热熔挤出技术,提高药物制剂与化学化工、物理化学、材料科学、生物技术、临床医学等学科跨界融合的技术研发与转化应用,带动医药健康产业迈向高端、抢占制药产业技术创新制高点,成为全省以至全国的医药健康产业新旧动能转换的技术中心和发动机之一。

生物制药平台是产学研密切结合的创新和实践,既有研发单位人力资源和科技信息的优势,又有产业化的实战经验,依托于“山东省抗体制药协同创新中心、山东省纳米药物与释药系统工程技术研究中心、山东省抗病毒药物工程实验室、山东省省级新型研发机构”等研发和成果转化平台,给国内外从事仿制药及创新制剂的研发人员提供了交流与沟通的平台,有利于促进国内外的交流与合作,以期促进我国医药产业尤其是高端仿制药和创新制剂产业的可持续发展,特别是在目前新旧动能转换的形势下起到关键作用。

在生物制药“产学研平台”建设的大背景下,生物制药研究院在读硕士研究生的课程改革势在必行,其课程设计及授课内容应当紧密结合新药研发的主线,培养一批立足前沿、眼界开阔,随时可以投身于药品研发实践中去的优秀硕士研究生。《现代药理学》课程是在读硕士研究生的必修课程,其授课内容应当在相关专业本科《药理学》教学的基础上,切合医药行业对研究生的需求,深层次挖掘研究生作为新药研发实用型人才的潜力,促使其将所学内容尽快融会贯通至新药研发各流程,以便于尽快成为新药研发行业的骨干人员。

1课程教学改革与实践

1.1 课程教学改革

传统的研究生授课方式为与本科生类似的“灌输式”教学模式,即以教师讲授为主的LBL(Lecture Based Learning)模式[1],其优点是课堂内容信息量大、课程进展速度快、系统性强、教师自主性强,但易使得学生上课时走神、学习的主观能动性得不到发挥、削弱了学生自主学习的兴趣。近年来,以问题为导向的案例式教学法,即PBL(problem based learning)模式[2],逐步成为课堂教学的主流模式,PBL模式将具体的情景化问题融合于教学过程中,学生通过探究自主解决问题的方法,培养其自主学习意识,这一教学模式对学生素质、教师能力要求均较高,需要在双方良好沟通的基础上实施。除此之外,以团队为基础的新型教学模式TBL(teambased learning)[3]以及以研究为基础的教学模式RBL(researchbasedlearning)[4]作为上述两种模式不可或缺的补充,亦取得了不凡的成绩。TBL教學模式通过引导学生利用组内互动形式,共同完成课堂学习任务,培养学生团队协作能力及沟通交往能力,从而提高其分析解决问题能力。RBL教学模式则通过培养学生在研究中解决问题的能力,指导学生自行发现问题、设计研究方案、解决实际问题,从而提高学生自主进行科学研究的能力。

众所周知,药学学科发展的最前沿依赖于其最新的科学研究成果,即最新的文献。“文献教学法”是极其适用于医学、药学研究生课程教学的创新性教学模式[5]。文献教学法通过追踪本学科相关领域的最新文献,不仅为研究生提供开阔的视野,同时培养研究生查阅文献、阅读文献的能力,使其更快地投入实践课题的研究中去。

此外,随着互联网络的不断发展,各网络平台涌现了一批优质的科普类微视频(例如TED-Ed科教动画系列),其时长在10~20 min,集趣味、生动、形象、直观等特点于一体,有助于引发学生的浓厚兴趣、提高学生的课堂注意力,在课堂教学中具有不可比拟的优势[6]。因此,通过搜集及整理优质科普类微视频,将其引入枯燥无味的《现代药理学》课堂,有望进一步提高课堂教学效率。

该次课程教学改革通过研究生《现代药理学》课程教学内容及教学模式的全面改革,在课程内容讲解过程中以新药研发为主线,以新药研制过程中的关键环节为节点,合理运用文献教学法,融入视频导学方式,同时灵活应用LBL、PBL、TBL、RBL等教学模式,充分调动研究生的主观能动性,提高其在课题研究实践中解决实际问题的能力,以及对新药研发主线及新药研发各环节的深刻认识,完成我院“产学研”平台建设中人才培养的预定目标。

1.2 课程教学案例

《现代药理学》课程“药物发现与药物筛选”一章主要介绍了新药的研发过程、新药发现的基本规律及特点、新药发现的技术、新药筛选方法及高通量药物筛选等内容。节选该章中的“高通量药物筛选”一节作为教学案例,简介课程改革方法如下。

1.2.1 授课思路

该次课程授课的基本思路为:以分组讨论学习(TBL)为基础,通过新药研发真实案例引出精心设置的相关问题(PBL),由学生课外查找信息资源解答,授课教师合理应用微视频导学方式,讲解课程内容(LBL),最后引入最新的相关文献共同阅读(文献教学法)。通过构建TBL+PBL+LBL+微视频导学+文献教学法组合教学方法,摒除研究生《现代药理学》传统LBL为主的教学模式,实现课程改革目的。

1.2.2 实施步骤

首先,授课前,以TBL教学法为基础,根据专业及学号安排2-3人为一组,以近期,可口服的糖尿病治疗小分子药物SRI-37330的发现为案例,引入高通量筛选这一新药发现方法:2020年7月,顶级学术期刊《Cell Metabolism》在线发表了一篇美国Alabama大学Anath Shalev课题组撰写的论文Identification of an Anti-diabetic, Orally Available Small Molecule that Regulates TXNIP Expression and Glucagon Action[7],声称课题组成员通过对300000种化合物进行了高通量筛选,并进行了广泛的结构优化,鉴定出一种可口服的糖尿病治疗小分子药物SRI-37330。SRI-37330为一种口服生物可利用的无毒小分子,可在胰岛细胞中抑制硫氧还蛋白相互作用蛋白的表达和信号传导,从而抑制胰高血糖素的分泌和功能,减少肝脏葡萄糖的产生,并逆转肝脏脂肪变性。接下来,采用PBL教学模式设置相关问题如下:“高通量药物筛选在新药研发中的地位如何?”“高通量药物筛选可能涉及的药学研究方法有哪些?”“高通量药物筛选主要适用于哪几类药物?”“高通量药物筛选有哪些优势?”等。安排学生课下查阅资料,分组讨论,寻找问题答案。

其次,授课时,以小组为单位,轮番进行问题阐述讨论,相互补充。教师对其回答进行逐一点评后,通过高通量药物筛选工作过程及工作原理相关微视频进行视频导学,使学生直观了解高通量药物筛选过程及可能的工作原理。接洽LBL模式的课程内容讲解过程,对高通量药物筛选的概念、理论基础、特点、工作程序等方面进行详细介绍,指导学生在重点内容讲授环节记笔记,以便于课后复习。

最后,給学生提供提前准备好的高通量药物筛选的最新文献,例如2019年5月,美国Harvard University与Massachusetts Institute of Technology(MIT)的Broad Institute的Amit Choudhary研究团队与合作者在顶级学术期刊《Cell》期刊发表的题为“A High-Throughput Platform to Identify Small-Molecule Inhibitors of CRISPR-Cas9”的研究论文(DOI: 10.1016/j.cell.2019.04.009)[8]。论文主要通过开发了一套针对化脓性链球菌Cas9(SpCas9)的高通量检测体系,对SpCas9 与原型间隔区相邻基序的结合进行初步的筛选检测,并使用这些检测来筛选结构多样的天然产物样小分子集合,得到一些代表性的对SpCas9具有抑制作用的小分子抑制剂。这些小分子抑制剂重量<500 Da,在生理条件下具有细胞渗透性、可逆性和稳定性,能够破坏 SpCas9-DNA 相互作用从而使得一些被SpCas9弱化的酶促反应(例如转录的起始)得到抑制。这一研究建立的高通量筛选平台,可以快速识别针对 SpCas9 和下一代 CRISPR 相关核酸酶的可逆抑制剂。通过与学生共同阅读本篇权威杂志上发表的高通量药物筛选相关的最新文献,加深学生对高通量药物筛选研究方法及研究进展的了解。

2 课程教学改革的实施成效

每学期《现代药理学》课程结束后,设计调查问卷并匿名发放收集,调查研究生对该课程授课方式及内容的意见,教研室内部汇总分析调查问卷结果,并制定对应的改进方案。调查问卷主要问题如表1所示。2017—2020年间,共收集调查问卷33份,其中有效问卷33份。问卷主要问题反馈汇总如图1所示。从图1可以看出,研究生在学习《现代药理学》课程之前,由于本科专业背景限制,对新药研发过程了解较少的占60%左右。而本课程的讲授大大有助于其对新药研发过程的理解,且课程中引入的相关科普视频及中/英文文献也100%协助了这一理解过程,证实了该次课程改革的有效性。此外,约85%的研究生认为课程内容设置得当,提问、小组讨论、文献汇报时间安排合理。

同时,进行研究生毕业后的就业方向调查(见图2),发现我院培养的已毕业的28名研究生,有52%左右继续在相关方向深造读博,约37%选择入职大型企业或医院从事药学相关工作,其中不乏康龙化成(北京)新药技术有限公司、浙江华海药业股份有限公司、山东罗欣药业集团股份有限公司、承德药业集团六合制药等业内知名药企。大部分研究生反馈硕士期间的课程设置及课题研究大大有利于其完成学生到药企职员的身份变化,从侧面反映了研究生课程改革的有效性及必要性。

表1调查问卷问题设置

3 课程教学改革的反思及展望

该次《现代药理学》课程改革历时四年,有针对性地进行了课程内容、授课方式等方面的改进,改革效果较为满意,但也存在一定的局限性,例如:(1)受笔者学院研究生培养计划限制,课程改革针对的研究生样本量偏少,需要更长时间的课程改革实践以确认其效果;(2)不同研究生本科专业背景存在差异,且研究生课题方向有所不同,在教学内容设置上无法兼顾所有研究生的需求,需要花费更多时间筛选专业文献、讲解课程内容;(3)课时有限,缺乏完整的实践环节。因此,《现代药理学》的课程改革仍需要在接下来几年的教学实践中不断完善,以适应日新月异的时代发展及国内外医药环境的深刻变化。

4 结语

综上所述,传统的教学方法已经不适用于新形势下药学专业研究生的培养,只有不断进行有效的课程改革,才能在我国医药行业飞速发展的今天,满足社会对药学专业研究生专业素养的要求,培养一批可以投身于医药行业的优秀人才,推动医药行业的创新和进一步提升,促使我国从医药大国向医药强国转变。

参考文献

[1] 邹见红.PBL+LBL双轨教学模式在肝胆外科实习教学中的应用效果[J].中医药管理杂志,2019,27(8):220-222.

[2] 郜蕊,刘超群,孙鹏,等. PBL教育模式在公卫专业学位硕士实践阶段培养中的应用[J].科技资讯,2021,19(16):148-151.

[3] 印明辉,刘彩平. PBL联合TBL教学模式在体育统计学教学中的应用研究[J].当代体育科技,2021,11(9):143-146.

[4] 杨琼,郎宁,袁慧书.PBL/CBL/RBL教学模式结合PACS/RIS/HIS系统用于三甲医院影像教学[J].继续医学教育,2019,33(2):41-43.

[5] 覃斐章,周燕,梁秋云.文献教学法在药理学全英教学中的探索与应用[J].教育教学论坛,2019,12:191-192.

[6] 宋娟,苑家鑫,都晓辉,等.应用微视频辅助教学 优化临床药理学教学过程[J].科技创新导报,2017,14(24):239-240.

[7] THIELENL A, CHEN J, JING G,et al.Identification of an Anti-diabetic, Orally Available Small Molecule that Regulates TXNIP Expression and Glucagon Action - ScienceDirect[J].Cell Metabolism,2020,32(3): 353-365.

[8] MAJI B,GANGOPADHYAY S A,LEE M,et al.A High-Throughput Platform to Identify Small-Molecule Inhibitors of CRISPR-Cas9[J].Cell,2019,177(4):1067-1079.

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