基于案例教學(xué)的生物制藥工藝學(xué)課程改革與實踐

摘 要：生物制藥工藝學(xué)是生物工程專業(yè)實踐應(yīng)用的重要學(xué)科。案例教學(xué)法作為一種較為開放的教學(xué)模式，能有效地使生物制藥工藝學(xué)理論知識與實踐相結(jié)合，從而提高學(xué)生分析和解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)法 生物制藥工藝學(xué) 教學(xué)方法

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）01（a）-0020-02

生物制藥工藝學(xué)是生物工程專業(yè)學(xué)生的一門必修課，也是生物工程技術(shù)實踐應(yīng)用的重要分支。課程以生物化學(xué)、微生物學(xué)、生物工藝原理、下游提取分離技術(shù)、生物工程分析、基因工程和免疫學(xué)為基礎(chǔ)， 研究生物藥物生產(chǎn)原理、工業(yè)生產(chǎn)過程、制定生產(chǎn)工藝規(guī)程、制藥生產(chǎn)過程優(yōu)化，實現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、高效生產(chǎn)藥物的一門學(xué)科[1]。

1 生物制藥工藝學(xué)案例教學(xué)改革實施的必要性

生物制藥工藝學(xué)內(nèi)容主要涵括微生物藥物、生化藥物及生物制品三大類藥物的制備工藝。在具體藥物生產(chǎn)工藝的學(xué)習(xí)過程中就是將前期學(xué)習(xí)的理論知識應(yīng)用于實際藥物的生產(chǎn)，例青霉素的生產(chǎn)工藝，主要從菌種的活化、種子擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵的控制、發(fā)酵液的預(yù)處理、青霉素的提取純化精制等方面來分析青霉素的生產(chǎn)工藝流程及工藝參數(shù)的控制。學(xué)生在以前的基礎(chǔ)課中已經(jīng)掌握了各種工藝控制方法、產(chǎn)物分離技術(shù)等理論，如果采用傳統(tǒng)的講述式教學(xué)方式，老師講，學(xué)生只是聽，一方面學(xué)生不重視，抓不住重點(diǎn)，覺得老師是重復(fù)以前的知識，枯燥無味，沒有積極性；另一方面，學(xué)生不能將原來所學(xué)的基礎(chǔ)理論，具體分析生物藥物的生產(chǎn)工藝，理論指導(dǎo)實踐，從而使教學(xué)效果大打折扣。

案例教學(xué)法最早于19世紀(jì)70年代由哈佛法學(xué)院在大學(xué)課程中開始使用。它以教學(xué)案例為基礎(chǔ)，以學(xué)生在課堂內(nèi)外對真實事件和情境的分析、思辨為重點(diǎn)，以提升學(xué)生應(yīng)用理論創(chuàng)新性解決實際問題的能力為目標(biāo)的教學(xué)方法[2]。該方法主要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的需要，采取一些與教材內(nèi)容相關(guān)的具體案例進(jìn)行講解及組織學(xué)生進(jìn)行研討，從實際案例中學(xué)習(xí)、理解、分析和掌握案例的一般規(guī)律、原則、方法及操作技能，從而使學(xué)生的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識[3～4]。

在生物制藥工藝學(xué)教學(xué)中，結(jié)合三大類藥物的典型藥物生產(chǎn)工藝，建立案例庫，在該課程部分章節(jié)教學(xué)中應(yīng)用案例教學(xué)模式。在新課講授之前，從案例庫中選擇相關(guān)的典型案例交給學(xué)生，并提出問題，然后讓學(xué)生分組進(jìn)行資料搜集并討論，授課時由學(xué)生占主體地位，把小組討論的結(jié)果帶到課堂上講解分析，其他學(xué)生發(fā)表不同意見，最后由教師歸納分析總結(jié)并引出新課。從而實現(xiàn)由案例具體分析到新內(nèi)容理論知識的講解，使學(xué)生通過對具體藥物在不同案例中具體生產(chǎn)問題進(jìn)行深入的思考，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。例如，在講解“青霉素生產(chǎn)工藝”這一章節(jié)時，在教學(xué)中先通過講解認(rèn)識青霉素這種藥物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然后以案例庫中各個工廠具體青霉素生產(chǎn)工藝為案例，組織學(xué)生對各種工藝進(jìn)行研討，要求學(xué)生從菌種、代謝控制、分離純化方式以及收率、能耗、環(huán)保、安全及關(guān)鍵設(shè)備使用等方面對各廠工藝進(jìn)行總結(jié)、分析比較，并從中自行設(shè)計最佳工藝。通過應(yīng)用案例法教學(xué)方式，有效解決了生物制藥工藝學(xué)課程內(nèi)容枯燥、理論和實踐缺少聯(lián)系的弊端，從而提高了學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用能力。

2 生物制藥工藝學(xué)案例教學(xué)的課程改革的實施

2.1 精選教學(xué)案例

在保證案例選擇典型性、時效性的前提下，根據(jù)生物制藥工藝學(xué)中微生物藥物、生化藥物及生物制品三大類藥物的典型藥物生產(chǎn)，每類藥物選擇3～5種，例微生物藥物從初級代謝和次級代謝產(chǎn)物兩方面考慮，選擇谷氨酸、青霉素、鏈霉素的發(fā)酵生產(chǎn)作為典型案例，通過結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)及校友提供組建案例庫，使每種藥物各種生產(chǎn)工藝達(dá)到5～8個，在進(jìn)行到此部分內(nèi)容時與傳統(tǒng)的講授法相結(jié)合，在課程進(jìn)行到適時開展案例教學(xué)，使學(xué)生好像親身立足于企業(yè)實際中，運(yùn)用所學(xué)到的知識，解決企業(yè)中存在的問題。

2.2 精心設(shè)計問題

根據(jù)案例庫中的各種藥物生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備問題。問題設(shè)計是案例教學(xué)方法中引領(lǐng)學(xué)生探究問題、開闊思維的關(guān)鍵因素。問題的設(shè)計要符合學(xué)生的認(rèn)知程度和認(rèn)知心理，具有對專業(yè)基礎(chǔ)知識應(yīng)用的指向性。因此，所設(shè)計問題主要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)科知識的積累情況，每個工藝提出8～10個不同層次的問題，以利于課堂講解中的引導(dǎo)和開闊學(xué)生的思路。

2.3 案例教學(xué)的實施

課外討論小組以4人為一組，指定組長。將相關(guān)的案例、問題及要求查閱的參考資料范圍提前一周交給組長。要求每個學(xué)生根據(jù)問題，查閱基礎(chǔ)知識及最新研究資料，最后小組內(nèi)進(jìn)行分析、討論、總結(jié)。在案例教學(xué)時，教師首先講解這類藥物的基本特點(diǎn)，然后引出這種藥物的生產(chǎn)工藝，分別要求各組根據(jù)準(zhǔn)備的案例，派一名代表進(jìn)行具體企業(yè)案例的講解，分析工藝控制點(diǎn)及存在的問題。同組其他同學(xué)可進(jìn)行補(bǔ)充完善，各組之間可互相提問、爭論。課堂討論學(xué)生的積極性能夠在很大程度上反映出教師案例選擇的恰當(dāng)性、教學(xué)引導(dǎo)的科學(xué)合理性，以及教師是否創(chuàng)造了良好的課堂討論氛圍。

教師最后做恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評和總結(jié)。教師的總結(jié)應(yīng)從全方位、多角度對學(xué)生的講解、提出的問題及討論分析進(jìn)行總結(jié)，關(guān)注學(xué)生對具體案例中工藝的流程、工藝控制參數(shù)的分析是否全面、正確，以便學(xué)生從案例教學(xué)法的過程中學(xué)到正確處理和解決藥物生產(chǎn)中存在的問題。其次，教師通過對具體中案例所包含的理論知識進(jìn)行總結(jié)和歸納，進(jìn)一步鞏固學(xué)生對知識的記憶和理解。最后，教師在評價時應(yīng)對有創(chuàng)新的觀點(diǎn)應(yīng)給予鼓勵；同時指出還存在的不足，并適當(dāng)提出一些自己的看法和意見。通過總結(jié)，讓學(xué)生根據(jù)自己的問題在課后寫出心得報告。

2.4 設(shè)計性實驗的實施

根據(jù)課堂案例的分析，要求學(xué)生自行設(shè)計完成一種藥物的最優(yōu)生產(chǎn)工藝并進(jìn)行具體實驗的實施。使學(xué)生體驗工藝中的每個環(huán)節(jié)操作，從而進(jìn)一步對課堂案例進(jìn)行分析總結(jié)實施，理論知識應(yīng)用于實際，驗證工藝的可行性。

2.5 考核方法的改進(jìn)

生物制藥工藝學(xué)是一門應(yīng)用和實踐性較強(qiáng)的課程，與工業(yè)生產(chǎn)實際聯(lián)系也極為密切。因此，課程的考核不僅反映出學(xué)生對藥物生產(chǎn)工藝知識的掌握，而且應(yīng)反映學(xué)生應(yīng)用知識解決問題的綜合能力?？荚嚦煽冎饕善綍r成績和期終試卷成績組成，平時成績根據(jù)學(xué)生案例分析準(zhǔn)備情況、課堂表現(xiàn)、課后總結(jié)、試驗實施等，所占的比重達(dá)50%，注重學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，對表現(xiàn)突出的學(xué)生可適當(dāng)提高分?jǐn)?shù)獎勵。期終試卷的命題注重題型多樣化、難易相當(dāng)，可增加分析討論生產(chǎn)實例方面的題目，為創(chuàng)新能力較高的學(xué)生留下自由發(fā)揮空間。

3 生物制藥工藝學(xué)案例教學(xué)改革成效

在近年來的教學(xué)實踐過程中，通過對生物制藥工藝學(xué)課程采用案例教學(xué)模式后，課堂效果有明顯提高。這種“以學(xué)生為主、教師為輔”的教學(xué)模式極大的調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性和積極性，使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到了提高。應(yīng)用效果主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

3.1 激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的動力

學(xué)生根據(jù)老師下達(dá)的案例和相關(guān)問題，利用圖書資源、網(wǎng)絡(luò)、討論等多種方式，積極尋找答案、解決問題，使學(xué)生完全改變了以前被動接受知識的現(xiàn)狀，主動參與學(xué)習(xí)并積極討論，學(xué)習(xí)效果事半功倍。

3.2 教學(xué)效率大大提高

通過案例教學(xué)及設(shè)計性試驗的實施，使教師把理論教學(xué)和實踐教學(xué)結(jié)合起來。這種本地企業(yè)案例現(xiàn)場和試驗的實施，讓學(xué)生體會實實在在的實踐經(jīng)歷，促使他們根據(jù)具體的工藝及工廠存在的實際問題，討論分析并做出決策，這種討論式教學(xué)方式明顯地提高了教學(xué)效率。

3.3 增加了學(xué)生對專業(yè)應(yīng)用及就業(yè)的興趣

學(xué)生在前期只學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)理論，對專業(yè)的應(yīng)用較為盲目，通過實際案例的分析及具體試驗的實踐活動，形象生動和真實的感性認(rèn)識，增加對專業(yè)的信心，也為以后的就業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

生物制藥工藝學(xué)采用案例教學(xué)，將真實客觀的案例與課堂的分析討論結(jié)合，使學(xué)生成為課堂的主角，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動能動性。而且通過不同實際案例的分析及試驗實踐，將理論知識應(yīng)用于實踐指導(dǎo)，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]沈廣志，梁啟超，鄒桂華，等.提高制藥工藝學(xué)實踐教學(xué)效果的探索與實踐[J]. 實驗室科學(xué)，2012（5）：151-153.

[2]郭忠興.案例教學(xué)過程優(yōu)化研究[J].中國大學(xué)教學(xué)，2010（1）：59-61.

[3]劉雙.“案例教學(xué)”若干問題的辨析[J].教學(xué)與管理，2003（6）：31-32.

[4]張家軍，靳玉樂.論案例教學(xué)的本質(zhì)與特點(diǎn)[J].中國教育學(xué)刊，2004（1）：48-50.