“产教融合”背景下药物分析实验教学改革探索

Exploration of Experimental Teaching Reform in Pharmaceutical Analysis Course Under the Background of Industry-Education Integration

摘要

随着制药产业快速发展，企业对应用型药物分析人才的需求也在不断变化。然而，传统药物分析实验教学存在教学内容陈旧、手段单一、缺乏双语教学等问题，难以满足现代制药行业对高素质人才的需求。在产教融合政策地推动下对药物分析实验教学进行改革探索，旨在使教学内容更加贴合行业需求，培养出具备创新能力、学科交叉思维、与国际接轨的复合型人才，同时推动教育与产业的深度融合，为高等教育的改革探索提供新路径。

Abstract

The rapid development of the pharmaceutical industry has led to constant demands for professionals skilled in applied pharmaceutical analysis. However, traditional teaching methods employed in pharmaceutical analysis experimental teaching face several challenges, including outdated teaching content, limited instructional strategies, and insufficient bilingual teaching, making it difficult to meet the needs for high-quality practitioners in the modern pharmaceutical industry. In light of policy initiatives advocating for the integration of industry and education, this study investigates reforms in pharmaceutical analysis experimental teaching aimed at aligning educational content with industry requirements. The primary goal is to produce interdisciplinary professionals who possess innovative capabilities and a global perspective, thereby facilitating a more profound integration of education and industry. It is hoped that this approach will create new pathways for reform in higher education.

Graphical abstract

关键词

产教融合 / 药物分析 / 实验教学 / 教学改革 / 双语教学

Key words

Industry-education integration / Pharmaceutical analysis / Experimental teaching / Teaching reform / Bilingual teaching

2019年7月24日，习近平总书记主持召开中央全面深化改革委员会第九次会议，审议通过《国家产教融合建设试点实施方案》。强调“深化产教融合，促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接，是推动教育优先发展、人才引领发展、产业创新发展、经济高质量发展相互贯通、相互协同、相互促进的战略性举措。”明确了“产教融合”作为推进教育与产业深度对接的重要策略^［1］。作为首批试点城市之一，上海市以其独特的地理位置和丰富的教育资源，发挥先行示范带领作用，率先在产教融合领域展开了积极探索实践。

药物分析作为药学研究的关键支持学科，技术贯穿药物研发、生产和使用的全生命周期，其重要性不言而喻。近年来，中国制药产业快速发展，随着新分析技术的不断涌现，企业对于应用型药物分析人才的要求也随之更新迭代。这也驱动着高校药物分析课程实验教学做出与时俱进的改革，快速适应行业对人才的需求变化^［2］。

2021年，上海健康医学院经教育部批准开设药物分析本科专业，旨在对接“新医科”及生物医药产业发展，培养能够在药物临床应用、药品研发生产和监督管理等领域从事体内药物分析工作的高素质应用型创新人才，填补上海市药物分析技术人才培养空白。药物分析实验教学作为药物分析本科专业核心课程之一，对于学生的专业技能框架的搭建具有决定性的作用。在中国制药产业飞速发展的时代背景下，上海健康医学院积极响应国家号召，落实高等教育综合改革战略部署，围绕“产教融合”的教育理念，对药物分析这一核心课程的实验教学进行了全面而深入的改革探索，旨在提供高质量的实验教学，培养与产业接轨的高素质药物分析人才。

1 中国制药产业对药物研发人才的需求分析

进入21世纪，中国制药行业逐渐从模仿向自主创新转变，重视药物研发的投入，并在生物技术药物等多个领域取得了令人瞩目的技术突破^［3］。随着蛋白质组学、基因编辑等新技术的发展，以及超灵敏、超高分辨仪器的普及，新的药物分析任务不断涌现，企业对药学专业人才的需求也愈加迫切——不仅是理论知识扎实的人才，更加需要紧跟行业发展的、具备创新能力与实际操作技能的人才。因此，高等院校必须在教学中与时俱进，结合行业发展趋势，将新方法新技术加入现有教学内容，保证教学内容与产业需求相对接^［4］。

在人工智能飞速发展的时代背景下，制药行业正面临着深刻的技术变革。现代药物研发不仅需要扎实的药学基础知识，还需要涉及医学、信息科学与大数据分析等新技术的广泛应用。个性化医疗理念的兴起使得跨学科合作成为必然趋势，制药行业对复合型人才的需求不断加大。这也就要求高校专业教育中融入学科交叉的学习理念，注重培养学生的跨学科技能^［5］。

此外，随着全球化的发展，中国制药企业正积极拓展国际市场，许多企业通过并购、合作等方式进入国际市场，同时也在积极寻求与各国企业或科研机构的技术合作，以提升自身的技术水平和市场占有率。在这样的背景下，制药企业亟需具备国际视野和跨文化沟通能力的人才，而当前留学归来人才数量有限，这就要求中国高校在培养学生专业技能的同时，更加注重与国际接轨。

2 传统药物分析实验教学的痛点

药物分析实验教学的主要目标是使学生能够将理论知识与实际操作有机结合，增强对药物分析方法和技术的理解与应用能力。然而，当前的传统授课模式存在诸多局限性，难以满足“产教融合”背景下制药企业对应用型人才的需求。

2.1 教学内容陈旧，缺乏前沿技术和学科交叉内容

目前的药物分析实验教学内容主要为临床常用药物的经典分析方法，如红外光谱法进行药物鉴别、分光光度法或滴定法测定药物含量等，教学内容的选择上侧重方法的普适性与综合性。在教学过程中，学生主要通过对特定药物的分析方法实践来巩固基础操作技能，虽然现有教学内容在基础操作能力培养方面取得了一定的成效，但明显缺少对产业前沿新技术的系统学习，与产业界的现行技术发展脱节。当前实验课程难以保证学生全面了解制药企业和科研机构中广泛应用的先进技术和仪器，学生对于现行技术的实验操作经验不足，难以适应实际的药物研发工作。

以生物制药行业为例，近年来生物技术药物如单克隆抗体、疫苗和细胞治疗产品等的开发逐渐成为行业焦点。这些新型药物的分析方法显著不同于传统的小分子药物分析，涉及更加复杂的技术，如生物大分子亲和色谱、毛细管电泳及质谱等。然而，当前许多高校的药物分析实验课程仍停留在传统小分子药物分析的教学上，未能及时引入这些新兴的检测技术。这使得学生在进入生物制药公司后面临技术能力上的脱节。近年来，生物制药公司在招聘过程中特别重视应聘者对生物大分子药物分析技术的掌握，一些公司甚至要求求职者在面试时进行实际操作，以检测其能否快速上手使用新型分析仪器。然而，许多刚毕业的学生由于在学校药物分析实验课程中没有接触到这些前沿技术，必须自学或在工作中重新培训。通过与毕业生进行座谈交流得知，部分学生进入企业后需要花费较长时间来熟悉新仪器和技术方法，延缓了其工作适应过程。这不仅影响了学生的职业发展，也增加了企业的培训成本。

药物分析实验教学内容陈旧的另一个体现在于学科交叉应用上表现出明显的局限性。当前的实验课程内容专注于药物分析单一学科的训练，忽视了跨学科应用的重要性。缺少跨学科知识应用的实践场景，学生在实验课程中很难得到交叉学科的训练。然而，现代制药行业的复杂性和多样性通常要求从业人员具备综合的学科背景。药物分析往往需要与生物学、材料科学及计算机科学等领域相结合。特别是在药物研发过程中，药物的分子建模、结构分析以及药物代谢途径的研究都需要借助多学科的知识和工具。许多学生在现有药物分析实验课程中仅接触到单一分析操作，缺乏跨学科的综合训练，导致在处理复杂的实际问题时缺乏系统性思维。

2.2 教学手段单一，缺乏创新设计性实验

当前的药物分析实验教学多采用传统的以教师主导的教学模式，即教师负责讲解关键知识点，演示操作步骤，学生按照预定的实验步骤进行操作。学生在整个过程中处于被动接受的状态，缺乏自主设计和创新，课程思政融入相对薄弱。这种教学模式忽略了对学生自主学习能力、创新能力和实验设计能力的培养，难以激发学生的学习兴趣和创造性思维能力。

以药物含量测定实验为例，传统实验教学通常给出详细的操作步骤，包括溶液配制、标准曲线的绘制、样品测定等。学生在实验中只需按照步骤操作，几乎不需要进行任何设计或调整。尽管这种教学方式能够确保学生掌握基本的实验技能，但其弊端在于学生对实验原理和方法的理解仅停留在表面，无法在实验过程中进行独立思考，或根据实验结果对操作步骤进行优化和改进。然而，在实际的药物分析工作中，分析人员需要根据具体的样品性质、分析目标和条件限制，自主设计相应实验方案。例如，面对一种复杂的多成分混合物时，分析人员需要选择最适合的分析方法，优化样品前处理步骤，并对检测条件进行优化。这种设计实验的能力在传统药物分析实验教学中几乎没有得到培养。因此，许多学生在进入企业后，表现出缺乏独立设计实验的能力。

2.3 缺少双语教学

当前药物分析实验教学中双语教学的开展相对薄弱。学生的外语学习主要依赖于中学和大学阶段的通识外语课程，而这些课程主要关注日常交流和基础阅读能力，与药物分析专业外语学习之间存在较大的鸿沟。许多学生即使通过了大学英语四、六级考试，在阅读药物分析领域的专业外文文献时仍然面临较大困难，主要原因是这些文献中包含大量的专业术语，而在传统的英语课程中无法有效学习到。此外，传统的药物分析实验教学中，教材、讲解和实验报告撰写均使用中文。教师团队外语水平参差不齐，实验教学中亦缺乏双语教学的渗透和融入。学生难以在学习过程中提升专业外语水平，更难以在未来的国际化职业环境中获得竞争优势。由于缺乏系统的双语教学，学生在阅读外文文献和面对国际学术交流时存在较大的局限性，无法顺畅地获取最新的国际科研动态和技术发展信息^［6］。

3 药物分析实验教学改革探索

为了解决传统药物分析实验教学的痛点，上海健康医学院药物分析教研室在“产教融合”政策的推动下对药物分析实验教学进行了一系列改革探索（见图1），旨在使教学内容更加贴合行业需求，培养出具备科研创新能力、学科交叉思维、与国际接轨的复合型人才。

3.1 根据产业发展形势更新教学内容及设备

为了顺应中国制药产业快速发展的趋势，药物分析实验教学必须与时俱进，及时更新教学大纲和教材内容。基于制药行业的技术现状和市场需求，动态调整药物分析实验课程内容，确保学生掌握最新的分析技术。例如，近年来生物制药行业快速崛起，针对生物技术药物如单克隆抗体和mRNA疫苗等的分析需求不断涌现。高校应紧跟行业步伐，将相关前沿技术纳入实验教学内容中，包括分子排阻色谱分析抗体聚集体、毛细管等电聚焦分析电荷变异体，以及mRNA疫苗的加帽率检测等。将产业内实际工作环境“搬”到药物分析实验课堂上，方能帮助学生有效掌握产业内现行的技术操作^［7］。高校可以通过与行业协会和企业的合作，邀请企业专家定期开展专题讲座，分享最新的药物分析技术和案例。通过这些方式，学生可以更早接触到行业前沿，弥补实验课中出现的技术更新滞后的问题。

随着科技进步与智能化发展，新型分析仪器逐渐替代传统仪器成为产业界药物研发工作的常见工具。事实上，现阶段药物分析实验教学中涉及的基础操作，如滴定、分光光度法及红外光谱分析等通常在分析化学和仪器分析等基础实验课程中已有所学习。在当前的制药产业环境中，能够熟练掌握自动化和高精度的新型仪器则成为了学生的重要竞争力^［8］。从部分已就业学生的反馈来看，他们在进入企业或科研机构后，工作中主要接触到的都是如自动滴定仪、质谱仪等的先进设备。然而，这些先进设备在学校的实验课程中未进行充分的实践训练，导致学生在入职后需要额外培训。鉴于此，高校应积极投入资金更新和引进先进的教学实验设备，尤其是产业前沿的先进分析仪器如高分辨质谱、分子互作分析系统等，以提升学生的实验操作能力和技术适应性。

在资金有限的情况下，推动校企合作也可以成为解决这一问题的有效途径。这种合作不仅可以在资源上弥补高校教学中的不足，还能通过直接与行业对接，提升教学的现实性和实用性。高校与企业可以合作建立联合实验室，共同开发新技术、新方法，为学生提供更多的科研实践机会^［9］。也可将部分实验课程设置在企业实验室中进行，让学生亲身参与到真实的药物分析工作情境中，有效地锻炼学生对于先进设备的实际操作技能，保证学生深入了解企业的实际运作模式和科研要求，实现课堂教学与产业需求的紧密衔接^［10］。

与此同时，药物分析实验教学还应注重跨学科的融合。不同专业的学生可以在实验课上共同参与联合项目，进行跨学科合作。例如，在血药浓度测定的实验中，由临床医学专业学生完成动物给药和血样采集，药学专业学生完成血药浓度检测，生物信息学专业学生则负责多组数据的统计分析与药物代谢趋势预测。来自不同专业的学生各组成项目团队，各自在团队中发挥专业特长，同时在合作过程中互相学习，提高对彼此专业知识的理解并锻炼学科交叉思维。通过这种跨学科的合作方式，不同专业的学生能够共同攻克在单一学科中难以解决的复杂问题。这种跨学科的实验课程不仅契合当前科学研究日益强调的多学科整合趋势，还能为学生未来的职业发展奠定更为广泛的学术与实践基础。在这样的教学环境中，能够提升学生的团队协作能力，锻炼他们在综合性项目中的问题解决的能力。引入多样化的教学方法和跨学科的合作，将使药物分析实验教学更具活力与挑战性，推动学生全面发展，培养出更符合新时代要求的复合型人才。

3.2 引入多样化教学方法，增设创新设计性实验课程

传统的实验教学模式往往侧重于固定操作流程的训练，虽然在一定程度上巩固了学生的操作技能，但却未能有效培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。因此，在药物分析实验教学中，可以引入案例教学模式（Case-based Learning，CBL）^［11］、问题导向教学模式（Problem-based Learning，PBL）、研究型教学模式（Research-based Learning，RBL）等新型教学方法^［12］，鼓励学生独立思考问题并提出创造性的解决方案。为了进一步开发学生作为未来科研工作者的潜力，还可增设如“翻转课堂”模式等的创新设计性实验课程^［13］，同时将课程思政融入多样化课堂教学中，在设计实验课题时优先选择与公众健康密切相关的药物，帮助学生认识到药物质量控制的重要性，树立职业道德意识。在引入创新设计性实验时，还需构建相应的评价与支持体系。传统的药物分析实验课程通常只考查学生的操作准确性和实验报告书写，而创新设计性实验则需要综合评价学生的实验方案设计能力、问题解决能力和团队协作能力。课程思政融入也应体现在评价标准中，关注学生在实验中所表现出的集体责任感和伦理思维能力等。

以阿司匹林肠溶片的含量测定实验课程为例，传统教学内容为酸碱滴定法的操作实践，然而，近年已有文献报道酸碱滴定法在测定小剂量肠溶片时准确性不佳，测定值相对偏高^［14］。为此，可以将PBL引入到实验教学中，教师引导学生尝试解决阿司匹林肠溶片的含量测定中的现存问题，基于已学知识设计更适合该分析情境的分析新方法。将实验课程与思政教育的主体由教师转变为学生，教师鼓励学生在设计实验方案时考虑环境和经济等多重因素，例如将测定过程中的废物处理与可持续发展相结合，促使学生主动思考科研工作中体现出的社会责任感，培养学生树立可持续发展理念。这一过程中，教师负责向学生提供适当的指导和资源，如开放性的实验室设备使用权限、文献资料查询渠道等。学生则需发挥主观能动性，通过在现有滴定方法的基础上进行优化改进、引入新型样品前处理步骤如固相萃取法、借助更先进的仪器设备如高效液相色谱等创新手段，开展自主实验设计，并通过小组协作的方式完成实验操作、分析数据并撰写实验报告。教师根据学生实验方案的可行性与实验结果的准确性等综合指标进行打分。这一创新设计性实验的教学模式不仅能够加深学生对理论知识的理解，还能将其转化为解决实际问题的能力，同时形成更为完备的人文视野与社会责任感，全面提升学生的综合素质，增强其职业道德意识。

3.3 推进实验课双语教学改革

在全球化背景下，药物分析教学改革的一大目标是培养具有国际视野的复合型人才。可以通过多种方式逐步推进药物分析实验课的双语教学改革。首先需提升教师自身的专业外语水平。高校可以组织教师参加专业外语培训，或提供出国访学和国际交流的机会，帮助教师提高双语授课能力。此外，可以引进具有海外留学或工作经历的教师，为学生提供更丰富的国际化教学资源。同时，设置双语助教岗位，由语言能力较强的高年级学生或留学生协助教师进行双语授课，以提高课堂效率和学生的参与度。

其次，在教学方面可以在实验课前利用慕课平台布置预习任务，引导学生学习与药学专业相关的词根词缀（如元素类-ium，化合物类-ate，有机基团类-yl等），使学生对药学专业词汇的构词法有基本的认识，从而提高对专业术语的理解和记忆能力。在教材的选择上优先采用双语版实验教材，而非单一外语教材。双语教材有利于帮助学生进行双语对照学习，使学生可以在充分掌握实验内容的同时提升对专业外语的阅读和理解能力。在实际教学中，教师可以使用外语板书和外语教学课件，使用中文与外语结合的方式进行授课，在实验操作步骤和数据分析中穿插专业术语的外语表达，重点强调仪器和试剂的专业外语词汇，帮助学生在实际操作中熟悉并掌握这些常用术语并反复巩固记忆。同时以互动提问的形式鼓励学生在课堂讨论中主动使用外语进行实验内容的讲解与分析，锻炼学生的专业外语表达能力。鼓励学生查阅和引用英文文献，帮助他们积累专业词汇，提高阅读专业外文资料的能力。还可通过设立加分制度，激励学生用外语撰写实验报告，这不仅有助于学生巩固实验内容，也可提高专业外语写作水平。在此过程中，学生逐步掌握药物分析领域的双语能力，为未来进入国际化的工作环境做好准备。双语教学改革不仅能提升学生的语言能力，还能增强他们在全球化竞争中的学术与职业竞争力，使其在国际药学研究与开发中具备更强的适应性和沟通能力^［15］。

4 结语

在“产教融合”的背景下，药物分析实验教学的改革不仅是教学内容与教学模式的革新，更是教学理念的转变。通过根据产业发展趋势不断更新教学内容、采用多样化的教学方法、推动双语教学以及加强校企合作等方式，推动实验教学逐步从传统的与产业脱节模式向符合现代产业需求的方向转变。展望未来，药物分析实验教学的改革势必将为中国制药产业输送更多高素质的复合型人才，同时也为高等教育与产业界的深度合作开辟新的空间。在此过程中，高校需与时俱进，持续探索符合时代需求的教育改革路径，推动药学教育向更高质量、更高水平迈进。

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基金资助

药物分析市级重点课程项目(沪教委高［2023］38号)

2024年度上海健康医学院思想政治理论课与思政课程教学研究专项(CFDY20240076)