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创新和创业型药学人才培养渐进路径与实践

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成 果 完 成 人 赵明、彭师奇、罗大力、崔国辉、李连杰

成 果 完 成 单 位 首都医科大学

一. 成果简介及主要解决的教学问题

1.1.成果简介

按照北京市经济发展战略部署,2004年首都医科大学成立了化学生物学与药学院。在过去的7年里,学院努力创新大药学教学改革理念,认真探索大药学教学改革方略,在培养创新和创业型药学人才方面形成了本成果。本成果的核心内容是在本科、硕士和博士三个教育层面形成了培养创新和创业药学人才的渐进路径,即:

在本科教育层面培养学生的创新和创业兴趣;

在硕士教育层面培养学生的创新和创业意识;

在博士教育层面培养学生的创新和创业能力

图1 创新和创业型药学人才培养渐进路径

图1是一条从创新和创业兴趣到创新和创业意识,再上升为创新和创业能力的药学人才培养渐进路径。这条路径体现了药学在与医学和生物学融合中培养创新和创业型人才的时代特色、透视了药学在为建设创新型国家作贡献中培养创新和创业型人才的理性思维、代表了药学在解决疾病治疗的科学问题中培养创新和创业型人才的操作规程。

这条路径可实践,值得推广。

1.2.主要解决的教学问题

首都医科大学化学生物学与药学院经过为期7年的教学改革和实践,形成了从创新和创业兴趣到创新和创业意识,再上升为创新和创业能力的创新和创业型药学人才渐进培养路径。该成果从本科生、硕士生和博士生3个层面解决教学问题,揭示培养教育教学成果。

1.3.成果描述

1.3.1.本科教育层面培养学生的创新和创业兴趣

医学和生物学向药学渗透,形成了药学与医学和生物学融合的大药学背景。在这种背景与本科教育普及的现实下,药学本科生的知识结构和知识水平已经不能满足现代药业的需求。这种状况,使地方医科大学的药学院将本科教育转向硕士研究生生源教育。在适应硕士研究生生源教育的过程中,本成果对药学教育做出了第一个贡献,即在本科教育层面培养了学生的创新和创业兴趣。

1.3.1.1.药学专业实验教学突出新药研究过程并培养学生的创新和创业兴趣

药学专业实验教学突破了药物化学实验课只对应药物化学理论课、药物分析实验课只对应药物分析理论课、药剂学实验课只对应药剂学理论课,以及药理学实验课只对应药理理论课的传统做法培养创业思维,大胆创新和改革,将新药研究的全过程以一个化合物为主线,把计算机辅助药物设计、药物合成、药物分离纯化、药物分析鉴定、药物制剂以及药效学评价融入药学专业实验教学中,使本科生通过药学专业实验的每一个单元教学融合各学科理论课和实验课内容,而且通过融合了的药学所有二级学科知识点的专业实验课的实践,使学生对新药研究和开发有层次、有阶段、有理论、有实践的认识。7年的教学实践使我们看到,这种培养模式锻炼了学生的综合考虑问题的能力,解决了学生学习药物分析忘记了药物化学、学习了药物制剂忘记了药物分析、学习了药理忘记了药物制剂这种断断续续的教学问题,让本科生在药学专业实验课中体会新药研究每个环节的收获、体会新药研究全方位的喜悦、特别是通过最后以口头报告的形式总结汇报自己的药学专业知识和水平的提高,极大地激发了学生的学习热情和创业兴趣。

1.3.1.2.开设企业家讲堂培养学生的创新和创业兴趣

药学是应用性很强的学科,在理论课和实验课之外,借助教育部工程研究中心与药业合作的优势,邀请海峡两岸著名制药企业的领导人、经销商和执业药师,讲述药学专业知识对药品生产、销售和使用环节的贡献,以在社会中、工作中,以及研究中的各种实例的讲解药学专业知识的重要性,不断激发本科生对药学专业的感性认识,解决了学生们仅在书本中读到的药学知识的枯燥和狭隘的教学问题,明显激发了本科生的学习热情和创业兴趣。

1.3.1.3.在低年级学生导师制中培养学生的创新和创业兴趣

与国际高等教育接轨,在低年级学生中全面实施导师制,学生与导师为自由双向选择。我们的导师制为本科生提供了融入科学研究的平台,让本科生在业余时间能够有渠道接触教师的科研实践,使学生能够尽早接触药物研究的前沿,直接观察实验现象,解决了本科生课外时间游离于导师科研之外的教学问题,激发了学生的创新兴趣。

1.3.1.4.在本科生参加北京市大学生化学竞赛中培养学生的创新和创业兴趣

在经过导师制训练的学生中选拔对创新有兴趣的同学,让学生在课余时间自主选择课题,并在导师的指导下完成课题设计、药物合成、纯度检查、结构鉴定、活性初步评价等实验,并训练学生写出报告和总结,提交北京市教委,参加北京市大学生化学竞赛。每年我们训练本科生自己完成录像、剪接、 并制作答辩的ppt等工作,并要求第一届参赛同学帮助第二届参赛同学,培养学生的集体荣誉感和互帮互学。经过3年的努力我们连续3届获奖。借助前3项措施,我们解决了本科生单纯课堂学习造成的学生视野窄,死记硬背书本知识的问题,培养了本科生实际动手能力,从而培养了学生的创新兴趣。

1.3.1.5.在本科生/研究生/博士后/青年教师联谊中培养学生的创新和创业兴趣

以青年教师为主体,联谊本科生、硕士生、博士生和博士后,以北京市重点实验室为平台,让本科生与研究生共同完成科学实验,讨论和分析实验数据,再将参加的科学实验得到的结果反馈到课堂学习中,解决了简单的课堂学习中的死记硬背,使本科生在与教师、研究生和博士后的互动中融会贯通,在互动中让本科生从研究生、博士后和青年教师的身上和科研内容中体会到创新的兴趣。

通过药学专业实验教学、企业家讲堂、低年级导师制、北京市大学生化学竞赛,以及本科生与研究生、博士后和青年教师的联谊,解决了本科生应试的教学模式,提高了学生的综合素质和创新创业兴趣。

1.3.2.硕士教育层面培养学生的创新和创业意识

新药研究和新药开发蕴含着创新和创业内涵。制药企业的新药研究和新药开发队伍的主体是硕士。在满足制药企业对硕士需求的过程中,本成果对药学教育做出了第二个贡献,即在硕士教育层面培养了学生的创新和创业意识。

1.3.2.1. 学位论文强化新药研究选题培养学生的创新和创业意识

一个新药项目的核心研究内容含盖计算机辅助药物设计、药物合成、药物分离纯化、药物分析鉴定、药物制剂以及药效学评价六个环节。为了使硕士研究生的创新意识与创业意识能够在学位培养中共生,本成果强化了硕士研究生学位论文选题的新药研究内涵。使研究生在计算机辅助药物设计、药物合成、药物分离纯化、药物分析鉴定、药物制剂以及药效学评价六个环节有意识发现新现象,有意识产生新药候选化合物,从而培养了学生的创新和创业意识。

1.3.2.2. 学位论文强化知识产权要求培养学生的创新和创业意识

新药研究的知识产权要求可以落实到发明专利意识。发明专利既包含了创新性要求,又包含了产业化期望,因而体现了创新和创业双重标准。为了使硕士研究生的创新意识与创业意识能够在学位培养中共生,本成果强化了硕士研究生学位论文的发明专利目标,即要求一名硕士研究生至少产出一项国家发明专利,从而培养了学生的创新和创业意识。

1.3.2.3.研究生助教强话研究生自身能力提高培养学生创新和创业意识

与国际上研究生培养模式接轨,研究生在保证学位论文质量的同时,承担本科生实验教学。研究生认真备课、预实验和预讲课,极大地提升自己的理论水平和实验动手能力。在研究生完成科研论文的过程中,明确自己的目标,思考和完成自己的科研论文;在本科生实验教学中,研究生是老师,上好每一次实验课,带好本科生。助教工作对于研究生来说,极大地激发了他们的创新和创业意识。

1.3.2.4. 学位论文之外边缘学科知识的拓展培养学生的创新和创业意识

研究生进入专业学习后过分强调二级学科本专业知识的重要性,着重每个专业实验的学习和实践,突出个人价值,忽略了边缘学科知识点对于本专业知识的支撑、忽略了药学一级学科知识点的支撑、忽略了研究生团队意识的培养、忽略了研究生全方位看问题能力的培养、忽略了研究生总结、写作、口头报告等能力的发掘。本成果内容之一是以北京市重点实验室大型仪器为平台,协调各二级学科的研究生,共同参加学位论文之外边缘学科知识的拓展训练,并逐步拓展研究生的组织能力,使得这个训练从平台组织过渡到研究生自发组织,平台支撑,极大激发了研究生创新和创业意识。

以药学综合素质培养为目标的硕士研究生培养模式,在注重学位论文研究的同时,强化研究生的知识产权意识,拓展研究生的综合能力,解决了研究生教育教学中只考虑学位论文,忽略全方位训练的问题。在带本科生、拓展训练中

1.3.3.在博士教育层面培养学生的创新和创业能力

发现新药的先导化合物,或发现药物作用新靶点,或发现药物作用新机理是新药研究和新药开发的科学和技术基础。先导化合物研究,药物作用靶点研究和药物作用机理研究中蕴含着创新和创业内涵。高等学校和科研院所的新药研究和新药开发队伍的主体是博士,制药企业的新药研究和新药开发队伍的骨干是博士。在满足高等学校、科研院所和制药企业对博士需求的过程中,本成果对药学教育做出了第三个贡献,即在博士教育层面培养了学生的创新和创业能力。

1.3.3.1.学位论文强调新药研究的技术创新培养学生的创新和创业能力

新药先导结构研究,或药物作用靶点研究,或药物作用机理研究是药学博士学位论文的三大方向。受制于博士学位论文的创新性要求,三大方向不得不有限融合。本成果发现,先导结构研究与作用靶点研究和作用机理研究有限融合,首先需要技术创新。为了博士研究生的创新能力与创业能力能够在学位培养中共生,本成果解决了引进、消化、改造、创新等研究方法。这是一种逐步演变的技术创新。本成果正是在实现这种技术创新中培养学生的创新和创业能力。

1.3.3.2.学位论文强调新药研究的理论创新培养学生的创新和创业能力

在先导结构研究与作用靶点研究和作用机理研究有限融合,并实现引进、消化、改造、创新研究方法这种逐步演变的技术创新中,必定会产生大量实验现象及实验数据。本成果把仔细观察和分析实验现象,及认真比较和归纳实验数据作为发现的源泉和创新的基础。本成果进一步把来自仔细观察和分析实验现象,及认真比较和归纳实验数据的发现和创新,落实到培养学生的新药研究能力和新药开发能力。显然,培养的前一种能力是创新能力,培养的后一种能力是创业能力。

1.3.3.3. 参加学术会议强调新药研究的交流拓展学生的创新和创业能力

参加与台湾大学、台湾高雄医学大学、台湾嘉南理工大学实验交流,药学专业的学生进入台湾分子生物学实验室,提升自己对新药研究课题的机制研究能力,互相交流实验方法、实验手段和生物学模型。此外,还参加两岸药物化学研讨会,博士研究生以英文做大会发言、以英文贴壁报进行学术交流,与台湾同行分享自己有意义的科研结果。深入课题的探讨和成果总结后的互动超越了课堂学习和实验室的局限。从而拓展了学生的创新意识和创业能力。

图2 实践图1的渐进路径涉及的内容

总之,通过上述不同的实验手段、教学方法,突出了药学专业的重要性、实用性、创新机会和创业优势,如图2实践了图1的渐进路径,极大地调动了学生的热情,提升了本科生创新和创业的兴趣、硕士研究生创新和创业的意识,以及博士研究生创新和创业的能力。

二.成果解决教学问题的方法

本成果在本科教育层面,用药学专业实验教学再现新药开发过程、用企业家讲堂让新药开发上讲台、用低年级导师制促进师生在新药研究层面交流,克服了常规教学在培养学生创新和创业兴趣方面的局限性。

本成果在硕士教育层面用硕士学位论文的新药研究选题和强化知识产权要求培养创新和创业意识,克服了常规教学在培养学生创新和创业意识方面的局限性。

本成果在博士教育层面突出先导化合物的发现与优化、药物作用新靶点的鉴别与定位和药物作用新机理的引入与应用,培养博士生的创新和创业能力,克服了常规教学在培养学生创新和创业能力方面的局限性。

三.成果的创新点

教育部在我院建立了创新型药学人才培养示范区。该项目的基本目标是,通过示范区建设提炼培养药学创新和创业人才的教育理论。本成果是教育部创新型药学人才培养示范区建设亮点的具体化。本成果提出了一条从创新和创业兴趣到创新和创业意识,再上升为创新和创业能力的药学人才培养渐进路径,即在本科层面培养学生的创新和创业兴趣、在硕士层面培养学生的创新和创业意识、在博士层面培养学生的创新和创业能力。这种路径实际代表了一种创新性药学教育理论。该理论的基本点是,本科、硕士和博士三个层面药学人才的‘创新’培养存在三个不同的定位。该理论提出,对药学本科生重在培养创新和创业兴趣,对药学硕士生重在培养创新和创业意识,对药学博士生重在培养创新和创业能力。该理论体现了药学在与医学和生物学融合中培养创新和创业型人才的时代特色、透视了药学在为建设创新型国家作贡献中培养创新和创业型人才的理性思维、代表了药学在解决疾病治疗的科学问题中培养创新和创业型人才的操作规程。

四.成果的推广应用效果

在对药学本科生重在培养创新和创业兴趣,对药学硕士生重在培养创新和创业意识,对药学博士生重在培养创新和创业能力的创新性药学教育理论的实践中,本成果取得了以下效果:

4.1. 本科生的创新和创业兴趣孕育了研究生生源教育模式

药学本科生的创新和创业兴趣直接转化为报考硕士研究生的动力。于是,药学硕士生源教育便具备了人脉基础。例如,2007年第一届药学本科生考取硕士研究生的比例达到87%。这种势头引导药学本科的硕士生源教育成为模式而逐年完善。此外,药学本科生的创新和创业兴趣还直接孕育了综合实力。例如药学本科生连续3年参加北京市高校化学竞赛,连续3年获奖。可见,药学本科生的创新和创业兴趣还促使他们的综合实力逐步增强。

4.2. 硕士生的创新和创业意识引发了专利创造行为

药学硕士生的创新和创业意识直接转化为创造发明专利的动力。于是,硕士研究生学位论文的发明专利目标便具备了人脉基础。从2006年至2012年我院共毕业140名硕士研究生,共申请167项国家发明专利(其中40项已获授权),已经达到一名硕士研究生至少产出一项国家发明专利的要求。此外还在国际杂志发表了45篇SCI论文。可见,药学硕士生的创新和创业意识可以支撑他们的创造行为。

4.3. 博士生的创新和创业能力推动了产学研结合

药学博士生的创新和创业能力逐步演变的技术创新和理论创新后果。于是,博士研究生学位论文的新药先导结构研究,药物作用靶点研究和药物作用机理研究三大方向的有限融合便具备了人脉基础。引进、消化、改造、创新等研究方法形成的技术创新与仔细观察、分析实验现象及认真比较、归纳实验数据形成的理论创新一道,使SCI论文与国家发明专利同时向企业辐射。于是培养创业思维,推动了产学研的有机结合。从2011年获得博士学位授权资格以来,有4家制药企业签约,委托我们培养创新和创业型药学人才。

特别要指出的是,经过本成果的方法培养的博士研究生,在2012年参加两岸药物化学研讨会时,2名博士研究生能够以英文做大会报告,6名同学以英文贴壁报,受到台湾同行的高度肯定。此外,2名博士研究生在2011年参加北京药学会年会,获优秀论文奖。

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