利用优势研发资源促进生物药剂学与药物动力学实验教学供给侧改革

刘红梅 陈新 李晓辉 贾乙

[摘要] 生物药剂学与药物动力学实验教学是用数学方法阐述药物在体内动态变化规律的综合性课程。利用基础科研和新药研发等方面的优质资源，从教师队伍培养、科研资源、管理机制等方面入手，促进生物药剂学与药物动力学实验课程等药学教育的供给侧改革，培养学生的科研思维能力和科研动手能力，利于形成创新意识和创新能力，以解决我国创新性药学人才有效供给不足的问题，提升药学创新性人才供给质量。

[关键词] 生物药剂学与药物动力学;实验教学;供给侧;教学改革

[中图分类号] R9-4          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）07（c）-0177-05

Exploration of supply-side reform in experimental teaching of biopharmaceutics and pharmacokinetics by high-quality research resources

LIU Hongmei   CHEN Xin   LI Xiaohui   JIA Yi

Plarmacy Teaching and Research Section， Department of Pharmacy and Laboratory Medicine， Army Medical University， Chongqing 400038， China

[Abstract] Experimental teaching of biopharmaceutics and pharmacokinetics is a comprehensive course that uses mathematical methods to explain the laws of dynamic changes of drugs in vivo. Make use of high-quality resources in basic scientific research and new drug research and development， starting with the training of faculty， scientific research resources， management mechanism， etc.， promote the supply-side reform of pharmacy education such as biopharmaceutics and pharmacokinetics experimental courses， and cultivate students′ scientific thinking ability and scientific research and hands-on ability are conducive to the formation of innovative consciousness and innovative ability， to solve the problem of insufficient effective supply of innovative pharmaceutical talents in China， and to improve the quality of the supply of innovative pharmaceutical talents.

[Key words] Biopharmaceutics and pharmacokinetics; Experimental teaching; Supply-side; Teaching reform

生物藥剂学与药物动力学是药学学科的重要组成部分，是药学专业类学生的核心主干课程，也是执业药师的必考科目。该课程既是来源于药学与数学的交叉性基础学科，涉及高等数学、分析化学、化学动力学等大量基础知识，也是涉及大量实验技术、用途广泛的综合应用性学科[1]。该学科主要阐述药物及其剂型在体内吸收、分布、代谢与排泄4个过程的剂型因素和生物因素，应用数学方法和动力学原理对药物在体内的血药浓度经时变化进行定量描述，在新药研发和临床药学实践中具有重要地位[2-3]。该学科不但理论性强，而且实践性要求也很高，同时具有基础研究和应用研究的特点。目前传统的教学方法及被动学习方式容易让课堂变得枯燥无味，不能引起学生的兴趣，满足不了临床和科研对学生的能力要求。新的实验教学方法必须做到“以学生为中心”，从根本上实现从“教”向“学”为中心改变，因而从教师队伍培养、科研资源、管理机制等方面入手，开展生物药剂学与药物动力学实验教学的供给侧改革，既可以培养学生自主学习能力，又可以科研锻炼学生的科研思维，利于形成创新意识和创新能力。

1 教育供给侧改革

19世纪初，法国学者萨伊提出了关于“供给侧”理论的“萨伊定律”。该理论原主要用于经济学领域，认为“供给创造自身的需求”。供给侧改革的目的是提高全要素生产率，实现经济效益的整体提高[4-5]。随着经济发展的逐步深化，其供给侧构成要素也从最初的“劳动力、土地、资本”三要素，发展为“劳动力、以土地为代表的自然资源、资本、科技创新、制度和管理”五要素[6]，高等教育供给侧的概念也由此衍生而来。在传统的教学中，供给侧的要素主要包括教师、教材、课堂等内容[7]，但缺乏创新型教育队伍培养、优质科研资源和应用开发资源、优化管理机制等要素，不利于提升学生的创新思维和创新能力。开展生物药剂学实验与药物动力学等药学教学中上述创新要素的供给侧改革，可优化教育结构，提升教育质量，培养学生主动学习的意识和能力，培养适应时代发展需要的药学专业人才。

2 生物药剂学与药物动力学实验供给侧改革的必要性

习近平总书记指出，要“办好中国特色社会主义大学”，开展以中国特色、世界一流为核心的“双一流”大学建设[8]。党的十九大报告提出“创新驱动发展战略”，《国家教育事业发展“十三五”规划》也要求通过加快高等教育的教学改革，推动高等教育进入内涵式发展的新阶段[9]。创办世界一流大学，培养具有创新意识、创新理念、创新思维、创新能力和创新精神的创新型人才，是建设创新型国家的突破口[10-11]。目前，在生物药剂学与药物动力学实验的教学过程中，存在着药物动力学内容与药理学课程内容重叠、制药行业药代动力学研发人才有效供给不足、药代动力学领域科研型药学创新型人才供给质量不高等问题，导致了教学过程与实际需求严重脱节，阻碍了创新型药学人才的培养[12]。

2.1 解决课程内容重叠和课堂效率不高的问题

传统生物药剂学与药物动力学存在着与其他课程内容重叠、授课模式不能有效体现课程内涵的问题。药物动力学的教学内容，既存在于药理学的课程教学之中，也是生物药剂学与药物动力学的主要内容。在药学教学的课程改革中，需要重新定位药物动力学内容在两门学科之中的差异性，使其在药理学中体现为概念性解释，而在生物药剂学与药物动力学的教学中突出数学公式的含义、适用条件和实际应用。传统的教学模式主要通过阅读、视听等被动学习方式掌握知识，但这与生物药剂学与药物动力学涉及大量实验技术、实际用途的课程内涵严重不符;只有采用课堂讨论、反复实践、经验交流等主动学习方式，才能提高生物药剂学与药物动力学课程（以下简称“本课程”）的学习效率，真正掌握本课程的核心知识。

2.2 解决制药行业药代动力学研发人才有效供给不足的问题

目前，我国制药行业药学人才的供给结构错位明显。我国制药行业长期在传统产品和中低端产品领域相互竞争，原创能力低下，缺乏标志性的自主创新成果，大部分企业依靠仿制药生存的现状与我国建设制药强国的目标严重不符[13]。近年来，随着国家对药品质量要求的不断提高，国家设立了国家重大新药创制项目，鼓励药物研发创新;制订了关于“仿制药一致性评价”等一系列政策，不断推动原创新药的研发，提升仿制药的门槛，既给制药行业的发展提供了历史性机遇，又提出了巨大的挑战，促使了创新型人才需求上升[14]。在新药研发中，有大量的候选药物因药代动力学参数和代谢过程不佳而被淘汰。因此，如何早期发现候选药物的代谢特点，如何优化检测方法，如何提高检测模型的预测性，是我国新药药代动力学研究中面临的重要问题。面对这一问题，必须有效解决药学创新型人才有效供给不足的问题，不断提升制药行业的原研能力，促进产业发展，获得国际竞争力[15]。

2.3 提升药代动力学领域科研型药学创新型人才供给质量

我国药学本科教育主要为专识教育，缺乏跨学科的广度，缺乏创新思维和创新能力的提升，严重桎梏了我国创新型药学人才的培养。比较中美两国创新型人才的成长规律可知，美国创新型人才的创新能力在20岁左右开始超过中国[16]。分析原因发现，美国大学教育兼顾了学生基础知识的“宽”与“厚”，注重增强学生的主体意识，培养学生自主探究的习惯和能力。例如，美国获得诺贝尔奖最多的哈佛大学和哥伦比亚大学都非常注重通识教育，强调“实战化”科学实践，以其一流大学杰出的科研资源作为其人才培养的坚强后盾[16-17]。目前，我国药代动力学研究中，中药复方药物动力学、药物代谢酶-转运体动力、肠道菌群药物代谢、基于药物代谢/转运的药物毒性机制和临床合理用药研究等前沿方向，都需要具有坚实知识基础、复合知识背景、原创创新思维的专业型科研人才[18]。因此，如何将现有的优势研发资源应用于药学创新人才培养的教育供给侧改革，具有重要的现实意义。

3 生物药剂学与药物动力学实验教学供给侧改革

生物药剂学与药物动力学实验教学的供给侧改革要立足于该课程自身的特点和教学对象的特点，充分利用优势的研发资源，针对该课程供给侧的关键要素进行变革。生物药剂学与药物动力学课程在陆军军医大学（以下简称“我校”）安排在第7个学期;此时，学生已学习了高等数学、化学、药物分析学、物理化学、药理学、药剂学等基础课程，具有自主学习该课程的良好知识背景。开展生物药剂学与药物动力学实验教学的供给侧改革既利于巩固已学各课程的基础知识，又促进各学科知识的交叉融合、综合应用。我校药学本科生自大一就参与了教师们的科研项目，具备一定的科研创新素质，适宜于在优质科研资源引导下开展创新素质培养。我校多年以来，在科研人才、科研课题、科研平台、新药研发等方面积累了大量优质的科研资源。从供给侧要素的角度，将这些研发资源整合进实验课教学，推进生物药剂学与药物动力学实验课教学供给侧的改革，具有重要作用。

3.1 教师队伍培养供给侧改革

教师是实验课教学供给侧的关键要素之一，教师的素质和能力对于教学环节的指导，以及对于学生创新起点和研究水平的提升都具有关键性的作用[19-20]。为了提高教学质量，我们对教学团队进行了改革。目前，陆军军医大学药学与检验医学系药剂学教研室团队（以下简称“本教学团队”）100%教师具有硕士及以上学位，50%教师具有博士学位，40%教师拥有高级职称，具有良好的科研实力，能有效指导学生创新性实验的开展。在生物药剂学与药物动力学理论课和实验课的教学中，要求教师提高英语教学比例，提升学生专业英语水平，为培养外文文献阅读能力打下基础。此外，本课程还特别注意从药厂聘请在新药研发药代动力学领域具有多年实际经验的质控和研发部门资深人士，从实际生产的需求、问题、解决方式等方面，给学生授课，增加对实际生产工作的了解，增强学生的感性认识，提升学习兴趣。

3.2 将优质研发资源引入实验课教学

3.2.1 现有优势研发资源  本教学团队拥有国家级和重庆市级科研平台，承担了国家重大新药创制计划等新药研发课题，在研多个化学药物和生物制品新药，具有优质的基础研究和应用研发资源。本教学团队将上述部分优质科研资源，特别是新药研发过程中的范例、问题、解决方式等内容引入了实验课教学实践。例如，我们在新药研发过程中合成了新化合物，需要完成其藥代动力学的研究，让部分学有余力的学生参与其药代动力学参数的测定，极大地提升了学生的学习热情。除了依靠学校本土力量，本课程还多方联系，与重庆知名药厂展开合作，增加学生到药厂见习的机会，让学生在现场亲眼见到、亲耳听到、亲手摸到生产一线的场景，将所学知识放到实际生产中，从生产现场提出问题，让知识体系在理论和实践中反复磨砺，提升了学习能力。

3.2.2 依托优势研发资源，将科研思维能力培养融入实验课教学  依托上述优势研发资源，充分发挥本教学团队科研能力突出的特点，从“如何发现问题、如何查阅文献、如何设计实验、如何解读结果”4个方面，将科研思维培养融入生物药剂学与药物动力学实验课教学。例如，我们在立足于本科实验教材《生物药剂学实验与指导》的基础上，对“氨茶碱体内药动学参数和生物利用度测定”实验增加了自主设计实验相关内容。首先，提出问题：“教材中的实验药品为何选用氨茶碱，其药代动力学参数可能有何特点？”“实验动物为何选用家兔，能否用其他实验动物替代？”让同学们从多维度思考实验步骤，讨论实验设计的合理性，提出可能的替代方案，甚至找到更优的改进措施。其次，引导学生针对提出的问题，确定合理的关键词，检索CNKI等多个数据库，阅读有关论文。为了减轻学生负担和提高效率，由教师进行把关，优选和推荐不超过10篇论文进行阅读。再次，以实验课教材为基础，根据文献内容，依托的科研平台，调整实验方案。有的同学选择了大鼠替代家兔开展实验;有的同学选择了科研平台使用的高效液相色谱检测方法替代教材中的紫外分光光度检测方法;还有的同学正参与课题组纳米材料传输药物的研究，在完成教材基础实验的基础上，平行加了一组新型药物传输系统体内药代动力学参数初步探索研究。学生的自行选题将教研室正从事的研发项目和目前学习的基础课程紧密结合起来，具有现实的实验需求，真正调动了学习积极性。最后，教师还引导学生系统整理实验结果，并合理解读。例如，改用大鼠作为模型动物开展实验的同学发现，用一室模型处理参数时，存在较大偏差，再通过复习理论课教材，采用残差平方和法与拟合度法分析发现，氨茶碱在大鼠体内的药代动力学参数符合二室模型特征。

3.2.3 依托优势研发资源，将研发动手能力培养融入实验课教学  传统实验课教学内容固定，事先由教师将相关实验设备调试好，实验试剂配制好，实验条件摸索稳定，学生按照实验步骤按部就班，简单重复实验即可，对其实验动手能力要求不高。我们在进行生物药剂学与药物动力学实验课教学供给侧改革的时候，引入了很多科研要素，对实验方案采取了部分开放的自主设计方式，对学生的实验操作能力提出了很高的要求。首先，学生已大四了，经过前期的培训，已具备了较好的实验操作技能。例如，动物灌胃、大小鼠的尾静脉注射给药，动物麻醉及采血，不少同学已能熟练操作。其次，教师提前安排教学实验任务，给学生留出时间，去查阅实验方法和学习实验技能，对于学生不太熟悉的实验方法，提供条件让其开展初步的预实验。再次，在正式实验教学过程中，教师全程把关，先示教实验操作，再指导学生自己动手完成。例如：对于实验可能涉及到的、但学生又不熟悉的高效液相色谱仪、激光粒度仪、差示扫描量热仪器、红外光谱仪等仪器，教师既教会学生实验操作，又强调注意事项，防止误操作。此方式既提高学生的实验操作能力，又保证了实验过程的推进，确保能得到基本可靠的实验结果用于分析。

3.3 开展管理机制的供给侧改革

3.3.1 动态评价，过程调整  传统的教学评价模式采用课终考试作为评价依据，但其弊端明显，缺乏过程评价。在研发资源引入实验课教学的过程中，存在大量的师生互动过程，利于实时评价，开展过程管理，及时调整教学方案，不断提高教学质量[21]。例如，在自主设计实验过程中，发现不同学生自主查阅文献，阅读文献，制订实验方案的能力差别很大;在实验出现问题时，不同学生思考解决方式的思路和动手解决问题的能力差别很大。实验结束后，由学生自己讲解数据处理，算出各个药代动力学参数。一方面，教师可以据此发现学生的短板，并进行补足;另一方面，也可以作为实验课评分的依据。当然，教师在评价学生实验成绩时，既要注重学生基础知识的掌握和基本实验技能的应用，又有意引导学生加强创新思维、创新能力等科研素质的培养，将其综合能力作为评分依据。

3.3.2 优化本科生导师制度  本科生导师制度是一种人才培养模式，实质是个性化教育，具有实践性的特性，是培养学生创新能力和创新意识的重要途径[22]。让学生从大一开始就接受教师的面对面指导，既可以解决基础课程学习期间遇到的问题，又可以及早接触和参与教师的科研课题，必要时还可以及时疏导学生个人的心理压力。明确学生和教师点对点关系的本科生导师制度，让教师更有责任感，为其实现教师自我角色愿望创造条件，从而产生积极发展意识，主动构建学生培养模式，形成教师自觉的可持续成长机制[23]。优化后的本科生导师制度，转变教育和管理理念，树立以学生为中心，让学生及早接触科研课题，手把手传授实验基本操作，引导学生逐渐进入课题研究，参与重庆市药效学评价工程技术研究中心部分项目，对学生遇到的问题进行深度剖析，对生物药剂学与药物动力学实验奠定了坚实的基础。这样既锻炼了创新思维和创新能力，又让学生理解基础知识对创新的支撑作用，提高对基础课程学习的兴趣。将优质的科研资源及早融入教学，引导本科生参与科学研究，对创新性人才培养具有重大积极的作用。

将优质的研发资源引入生物药剂学与药物动力学实验课教学实践后，学生学习的积极性显著增加，自主性明显增强。有更多的学生懂得了课前预习的意义，也更加注重课前准备;学生在课中思维更加活跃，发言更加积极，师生互动更加有效，往往更能抓住问题的核心，尽快解决问题;课堂总结的时候，归纳能力明显增强。近年来，通过生物药剂学与药物动力学实验课教学等课程的供给侧改革，我校药学院药学本科生的创新思维和创新能力得到了明显提升，分别于2017年和2019年参加了第五届和第六届全国医药院校药学/中药学专业大学生实验技能竞赛获得特等奖、一等奖、二等奖和三等奖各一项的成绩，在2018年“第十一届全国大学生药苑论坛”中获得创新成果一等獎和优秀论文奖，近两年本科生发表SCI论文达到5篇，人均影响因子达到3分以上。总之，利用优势研发资源促进生物药剂学与药物动力学实验课程的供给侧改革，可以为各药学学科供给侧改革所借鉴，提升药学本科生的科研思维能力和科研动手能力，以解决我国创新型药学人才有效供给不足的问题，提升药学创新型人才供给质量。

[参考文献]

[1]  李丽华，孙淑萍，鄢海燕.“生物药剂学与药物动力学”课程教学改革探究[J].通化师范学院学报，2017，38（2）：70-72，76.

[2]  储晓琴，王茜，桂双英，等.《生物药剂学与药物动力学》的教改体会[J].齐齐哈尔医学院学报，2018，39（13）：1579-1581.

[3]  邓有才，刘红梅，贾乙，等.以建构主义为指导的生物药剂学与药物动力学综合性实验教学改革[J].中国医药导报，2017，14（16）：130-133.

[4]  左进玮.供给侧结构性改革的经济理论分析——基于古典经济学中的“萨伊定律”[J].现代经济信息，2017（14）：11.

[5]  金保华，刘晓洁.高等教育供给侧结构性改革的理论逻辑与实践路径[J].教育与经济，2016（6）：17-23.

[6]  冯俏彬，贾康.我国供给侧改革的背景、理论模型与实施路径[J].经济学动态，2017（7）：35-43.

[7]  黄小芳，高葵芬.应用型地方本科高校供给侧结构性改革路径探索[J].教育评论，2019（6）：33-37.

[8]  丁凯.“双一流”建设下高校继续教育的供给侧改革：精准供给与跨界融合[J].继续教育，2018（4）：7-11.

[9]  陈恩伦，易兰.新时代高等教育创新驱动发展的使命诠释[J].吉首大学学报：社会科学版，2019，40（2）：63-69.

[10]  王晶，缪建东.“双一流”背景下高等教育服务创新型国家建设的理论逻辑与实践路径[J]河北师范大学学报：教育科学版，2019，21（6）：11-16.

[11]  张旭，郭菊娥，郝凯冰.高等教育“供给侧”综合改革推动创新创业发展[J].西安交通大学学报：社会科学版，2016，36（1）：26-35.

[12]  梁健钦，李世杰，黎芳，等.《生物药剂学与药物动力学》实验教学改革的几点思路[J].大众科技，2018，20（11）：76-78.

[13]  庞睿.浅谈我国制药企业的药品研发问题[J].科技资讯，2018，16（34）：155-156.

[14]  张焕，杨明利，王维维.2015年至2018年国家医药政策对药学人才需求的影响分析[J].科学咨询（科技管理），2019（13）：53-54.

[15]  张婧.高等教育供给侧改革的国外经验及启示——以德国、美国的高等教育改革为例[J].天津电大学报，2016， 20（3）：68-72.

[16]  朱明明，万文涛.中美创新人才成长规律比较分析研究[J].西南民族大学学报：人文社科版，2017，38（4）：209-217.

[17]  张元芳.从中美基础教育课堂教学的差异谈创新型人才的培养[J].文化创新比较研究，2019，3（10）：192-193.

[18]  余露山，毕惠嫦，吴宝剑，等.2018年中国药物代谢研究进展[J].药学学报.2019，54（6）：963-970.

[19]  康文藝，牛英颖，王金梅，等.药学实验教学示范中心在大学生创新创业项目中的作用[J].中国医药导报，2017， 14（34）：128-131.

[20]  李征.基于创新人才培养的高职教育教师评价体系研究[J].成才之路，2017，（20）：3.

[21]  窦维佳，王景杰，刘震雄.大数据时代临床医学教学中的思考与变革[J].中国医药导报，2018，15（25）：59-62.

[22]  许敏，李岩.高校本科生导师制创新培养模式探讨[J].长春教育学院学报，2019，35（9）：35-38.

[23]  张松彪，彭晓静.本科生导师制下培养学术型人才存在的问题及对策研究[J].教育现代化，2019，6（27）：4-6.

（收稿日期：2020-02-19）