童靜，廖曉燕，丁虹

武漢大學藥學院 (武漢 430071)

2020年新版《藥品注冊管理辦法》對新藥審評相關工作進行細化，繼續(xù)沿襲“新藥”的概念，鼓勵以臨床價值為導向的藥物創(chuàng)新[1]，意味著我國新藥研發(fā)已進入強調以科學探索發(fā)現(xiàn)為基礎的藥物創(chuàng)制時代，對高等藥學人才培養(yǎng)提出了新的要求與目標。高等藥學實驗教育的重要任務是培養(yǎng)學生的工作素質及創(chuàng)新能力，實現(xiàn)我國醫(yī)藥研究由仿制為主向創(chuàng)造為主的戰(zhàn)略轉移[2-3]。習近平總書記在第34個教師節(jié)上強調，教育“要在增強綜合素質上下功夫，教育引導學生培養(yǎng)綜合能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維”[4]。2021年教育部長陳寶生在全國教育工作會議上強調，要加快醫(yī)學教育創(chuàng)新發(fā)展[5]。這些都充分體現(xiàn)了國家重視學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如何深度發(fā)掘實驗課功能，培養(yǎng)符合社會需求的人才，是實驗教學進行改革的驅動力。

當前藥學實驗課程開設的出發(fā)點或目標，主要是加深學生對理論課的理解和記憶，培養(yǎng)學生的動手能力，實驗教學被認為是檢驗理論知識的一種方法和手段[6]?；诖?，目前實驗教學設計主要以驗證性實驗為主，實驗課被視為理論課的附屬品。這種教學模式不適合以創(chuàng)新藥研究為己任的藥學人才培養(yǎng)，實驗課程必需引入以研究為基礎的學習，以充分提高學生的學習主動性，同時也為學生后續(xù)學習奠定基礎[7]。在我國，高校普遍存在本科科研資源和機會不足的現(xiàn)象[8]，科學元素的引入可充分利用學生課外時間，充分挖掘各方平臺資源，有效提升教師教學水平。

1 實驗課程教學改革思路

1.1 調整傳統(tǒng)的“教”“學”觀念

傳統(tǒng)“教”的教學理念為——傳授知識，傳統(tǒng)“學”的學習習慣為——學習知識[9]。其教學效果為“為教學而教學、為學習而學習”。學生并不明確，學到的知識可以用來干什么，這導致學生缺乏學習內驅力和主動性。實驗教學應調整傳統(tǒng)教學觀念，將教學目標由“傳授知識”轉變?yōu)椤皞魇谶\用知識的技巧”，學生可以通過教師的課堂教學學習如何運用知識。教學如果以傳授知識為主，將降低學生在有限時間內的學習效益；如果教學以傳授運用知識的技巧為主，將極大縮短學生的成才周期。實驗教學中教師應在傳授一定基礎知識之后，幫助學生明確工作目標和研究目標，使學生不再“為學習而學習，而是為研究目標而學習”，教師應利用自己的工作經驗和研究經驗，協(xié)助學生完成“為一個研究目標而學習”的自主學習。以科研為目標，驅動教學，才能大幅度提升教學質量，培育高素質創(chuàng)新型人才[10]。相關研究已證實，以研究為導向的教學方法可有效激發(fā)學生的學習興趣，充分發(fā)揮學生在學習中的主體作用[11]。

1.2 改革課程目標，重構教學體系

實驗藥理學的課程目標是在訓練學生科研技能、工作技能的基礎上，幫助學生建立規(guī)范的研究工作體系，最大限度實現(xiàn)學生從校園步入社會或進入后續(xù)階段學習的無縫銜接。

一是讓學生在“學習中研究”；二是指導學生在“研究中學習”。首先教師通過合理的教學安排與設計，逐步刪減驗證性實驗，向探索性實驗過渡；其次將以往驗證性的藥物替換成原研物質，依據(jù)班次規(guī)模設置組別，彰顯實驗的探索性。實驗結果的不可預知性可大大激發(fā)學生的探索熱情，同時還可督促教師不斷更新知識，增加知識儲備。在學期末，教師根據(jù)學生掌握的技術手段，開展以真正科研探索為目的的綜合設計性實驗，代替原來的綜合性“實驗”，實現(xiàn)文獻搜集、項目調研、開題報告、科學實驗、數(shù)據(jù)處理、論文撰寫的串聯(lián)，將藥理學實驗課程轉變?yōu)閷嶒炈幚韺W課程，實現(xiàn)在“學習中研究，研究中學習”。

2 藥理學實驗課程改革實踐

2.1 全面改版實驗教材

傳統(tǒng)的實驗指導，側重具體實驗方法的介紹，且通常介紹的實驗方法主要是為完成某個教學實驗而建立的方法，對今后新藥研制工作不具備示范效應，此類教材對學生的工作與研究也不具備指導作用與保存價值?！秾嶒炈幚韺W》是一本理論與教學實驗相結合的教材，以新藥研發(fā)過程為主軸，主要介紹藥理學科學研究實驗設計原則、新藥研發(fā)各環(huán)節(jié)的政策、法規(guī)及工作規(guī)范。它不僅是一本教材，也是一本有保存價值的實驗操作技能工具書。

2.2 建立全面穩(wěn)定的教學技術平臺

科學技術日新月異，而國內眾多高校的實驗教學內容和技術手段仍保持著多年不變的狀態(tài)。傳統(tǒng)觀念認為藥理學實驗即動物實驗，盡管在藥理學各種教材中都有介紹，藥理學研究技術包括分子、細胞、組織、器官以及整體等水平。相關高校以往開設的藥理學實驗主要包括動物或離題器官水平等方面的實驗，通過改革，目前的實驗教學內容涉及動物、器官、分子以及酶等各個層面。而實驗教學內容真正做到結合科學前沿熱點研究，每年進行更新。這種更新既體現(xiàn)在研究組別的設置，也體現(xiàn)在每年實驗主題的切換，研究內容的設計均圍繞熱點前沿和解決臨床實際問題為主。

平臺的硬件方面，學院充分利用本科生開放實驗教學平臺，全天候對學生開放，從而充分發(fā)揮科研平臺的作用，實現(xiàn)平臺資源共享。如依據(jù)平臺現(xiàn)有儀器，該課程開展具有特色的行為學評價等探索性實驗。

2.3 全面改革教學設計

藥理學實驗課為本校藥學院大三學生的藥學專業(yè)必修課和生物制藥專業(yè)選修課。在此之前，大部分學生均已參加過各種層次的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練，具有一定的科研思維基礎和實驗技能，同時具備一定的文獻調研及整理能力，但缺乏整體觀，缺乏對一個完整研究課題的把控能力。

序貫教學模式下，課堂教學將各組實驗的內容與基礎技能、各大藥理學系統(tǒng)的實驗相結合，即完成了既定的教學內容，同時也涵蓋一個完整的科學研究項目。這樣的教學設計，從一定程度上，充分利用實驗動物，真正做到了實驗動物使用的“3R”原則。教學團隊合理地進行教學內容重構，將各組學生課外構建的動物模型，在實驗課堂上進行各種指標的測定、采血、解剖、臟器收集等。該模式充分調動了學生的學習內驅力、主動性，讓他們得到全面的鍛煉。學生從科研立項、實驗設計、實驗流程、數(shù)據(jù)處理及最終的論文撰寫全程參與一個個獨立的科研項目(一個實驗內容即是一個獨立的科研項目)，這種培訓相較于簡單的單個的實驗技術的掌握、某一種儀器的使用更具挑戰(zhàn)性，體現(xiàn)了課程設計的高階性，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。實驗過程中原始記錄表的設計、簽字體系等環(huán)節(jié)均按照藥企研發(fā)部門的要求。這樣的實驗課程設計，對于本科生，無論是選擇繼續(xù)讀研，或是進入藥企，都將會為學生后續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎。

教學團隊將濕疹、癲癇等難治性疾病作為研究對象，開展針對放化療腫瘤患者的營養(yǎng)補充劑等藥理學理論課并未涉及內容的教學。在拓展學生科研視野的同時，也幫助學生建立藥學人的社會責任感，有機地將“課程思政”建設融入實驗課程教學。

3 藥理學實驗課程改革效果

3.1 教學內容重塑

在原有課程設置基礎上，新的教學內容徹底放棄驗證性實驗，全部變?yōu)樘剿餍詫嶒瀮热荨Ｌ剿餍缘膶嶒瀮热莘譃槌跫夒A段和高級階段兩個層次。學期末，教師根據(jù)學生掌握的技術手段，開展以真正科研探索為目的的設計性實驗，包括寫開題報告、設計實驗步驟、數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析、撰寫科研論文等，重塑藥理學實驗課。

3.2 教學目標創(chuàng)新

教學團隊積極推進將“藥理學實驗”改為“實驗藥理學”(《實驗藥理學》已出版)，使這門課程在側重訓練學生工作技能、科研技能的基礎上，讓學生了解新藥研發(fā)各環(huán)節(jié)的政策、法規(guī)及工作規(guī)范，培養(yǎng)學生科研興趣，規(guī)范化訓練學生進行原始記錄，幫助學生建立勇于創(chuàng)新且嚴謹求實的工作習慣，最大限度地實現(xiàn)學生從校園步入社會的無縫銜接。

3.3 教案創(chuàng)新

本課程改變以往實驗課內容幾十年不變的狀況，在保留經典內容的基礎上，且在不增加實驗經費投入情況下，通過進行合理實驗小組的劃分增加探索性內容，研究內容每年都可根據(jù)實際情況靈活調整。這樣的調整不僅可提高學生的學習熱情，對于教師，也是一個督促、再學習及再提高的過程。目前，每學期的教案都會依據(jù)教學內容進行更新，本門課程已不再有固定的實驗教材。

如初級階段實驗(其中某一個學期的教學內容)：以往實驗課程中的一個實驗“酚酞對小鼠腸平滑肌的影響”，實驗安排是每個班分成8個實驗小組，每組4人。每組分配4只小鼠，2只灌胃生理鹽水、2只灌胃酚酞(果導片)，學生觀察果導片對小鼠腸平滑肌有沒有促進蠕動的作用。這個實驗的目的是：①掌握腸平滑肌功能的方法和練習灌胃技術；②學習果導片對腸平滑肌的作用及掌握酚酞的導泄機制。由于果導片是已上市藥物，學生在實驗前就知道它有促進腸蠕動的作用，感覺沒有挑戰(zhàn)性，學習興趣不大。改革后，這個實驗所需的實驗動物及方法不變，由于思路的改變，實驗課的教學目的發(fā)生了根本性的變化。變化之一：實驗題目變?yōu)椤盀a藥或止瀉藥藥效學研究實驗”。變化之二：實驗目的變?yōu)椋孩僬莆粘Ｓ脼a藥、止瀉藥的種類及作用機制；②了解藥效學研究的基本原則(學生在今后工作中必須掌握的行業(yè)規(guī)范，在以往的實驗課中從未涉及)；③掌握動物實驗基本技術：灌胃及實驗動物處死方法、藥物對腸蠕動作用的研究方法；④設計并完成瀉藥、止瀉藥的藥效學實驗。變化之三：增加了未知內容，將兩個班分為16個實驗小組，各小組都分配了帶有編號的系列未知的受試物(化合物或/和提取物)，學生要通過試驗而不是實驗判斷系列研究物是否對腸平滑肌有作用，是潛在的瀉藥還是潛在的止瀉藥，實驗采取雙盲原則。實驗完結后，教師將每組的實驗結果與當初的分組解密，通過與陽性對照藥果導片(瀉藥)或苯乙哌啶(止瀉藥)比較，判斷未知受試物是否具備進一步開發(fā)成新藥的可能性或價值，在學生撰寫論文的討論部分給出建議。這樣的教學設計，既可以避免主觀導致實驗結果的偏誤，也可以充分調動學生探究的欲望，同時也能夠使學生對雙盲的臨床試驗設計原則印象深刻。變化之四：學生的實驗報告不再千篇一律(照抄實驗指導)，教師要求學生嚴格按照科研論文的格式寫作，包括數(shù)據(jù)圖表的繪制、統(tǒng)計學差異分析、結果討論等。通過多輪的訓練與強化，學生基本掌握科學研究實驗如何設計、科學研究論文如何寫作等。變化之五：每一次實驗都是一次較完整的科學研究，包括設計、數(shù)據(jù)處理及寫作等。以往的實驗只觀察一個已知藥的藥物作用，沒有設計對照，也沒有設計量效關系，也就談不上數(shù)據(jù)處理的問題。本項改革中，實驗內容完全按照藥理學科學研究的原則：隨機、對照、重復、雙盲等原則，幫助學生建立清晰的科研工作思路與方法，而以往的藥理學實驗課程，更多的是加深學生對理論課的理解，使學生自覺、不自覺地進入到重復性的惰性學習中，缺乏創(chuàng)新的動力與能力。實驗課程的指導思想與課程內容，如果再不更改，將無法更多更快地為社會培養(yǎng)出創(chuàng)新性優(yōu)秀人才。

4 部分成果

經過多年的教學改革實踐，本院成功地將“研究主力軍”前移至本科大三、大四年級。“GA智能溫敏水凝灌腸劑治療炎癥性腸病”項目專利已轉讓給歐洲Onepharm公司；“高效抗菌生物創(chuàng)口貼、敷料貼”項目，目前已進入市場銷售階段；“AChE抑制劑篩選及抗老年癡呆作用研究”項目，已成功地從一味中藥中發(fā)現(xiàn)了與目前常用藥物——石杉堿甲療效相當?shù)膯我唤M分，有望獲得一個化合物專利；從水果楊梅中篩選的修復血管損傷活性成分目前已應用于臨床等。本科生的研究成果已形成20多篇研究論文在中文期刊上發(fā)表，部分發(fā)表文獻見表1。其中既包括常規(guī)的藥效學研究，也包括新方法的研究。隨著研究水平的提高，目前本科生更多地聚焦到SCI文章的層面，并已發(fā)表多篇論文。

表1 藥理學實驗課程研究內容發(fā)表的部分論文

5 小結

課程是高等教育的核心內容，是高素質人才培養(yǎng)的質量保證，科教融合是世界一流大學辦學的核心理念。融入科學元素的實驗課教學是實現(xiàn)高校高層次人才培養(yǎng)與高水平科技創(chuàng)新的基石。探索性實驗被全方位引入教學，首先對教師提出更高要求，同時也需要學生投入更多時間查閱資料、進行實驗設計、投入整個實驗過程到最后的論文撰寫。這與“兩性一度”的金課標準不謀而合，真正做到了讓學生忙起來，教師強起來。序貫教學方法的引入從一定程度上充分利用實驗動物，大大節(jié)約教學資源，為藥理學實驗教學進行了有益探索。