生物制藥課程本科階段研究型教學(xué)的探討與實踐

楊森++謝久鳳++王風(fēng)芹

摘 要：為提高本科生教學(xué)質(zhì)量，滿足社會新形勢下相關(guān)用人單位對高層次技術(shù)人才需求，針對傳統(tǒng)教學(xué)方法的弊端和不足，對高等院校生物制藥工程課程的研究型教學(xué)模式進行探討和實踐。結(jié)果表明，研究型教學(xué)模式既能充分調(diào)動學(xué)生專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)積極性，又能把科研思維和創(chuàng)新思維引入到教學(xué)中，是培養(yǎng)高層次創(chuàng)新應(yīng)用型人才的重要途徑。與傳統(tǒng)教學(xué)模式的最大不同是，研究型教學(xué)資源的來源應(yīng)更廣泛，并不僅僅局限于教材。首先，研究型教學(xué)模式教師的知識儲備要求更高，教師要不斷充電學(xué)習(xí)，接納更多的教育和專業(yè)課知識等。

關(guān)鍵詞：生物制藥 研究型教學(xué)模式 人才 實踐

中圖分類號：Q81-4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（c）-0131-02

自1964年中國第一次實現(xiàn)B鏈胰島素的合成以來，隨著1968年限制性內(nèi)切酶的出現(xiàn)和1973年DNA重組技術(shù)的發(fā)展，生物制藥技術(shù)正迅速改變著21世紀(jì)制藥工業(yè)的發(fā)展[1-2]。生物制藥在許多重要疾病的治療領(lǐng)域，如糖尿病、艾滋病和癌癥的治療方面，表現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力，成為了最有希望的新經(jīng)濟增長動力。2012年，世界上三種銷量最好的藥物均為生物藥物，并且一些大型生物制藥企業(yè)的股票市值已經(jīng)超過普通制藥企業(yè)[3]。2010年，國家將生物制藥列入戰(zhàn)略性新興發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一，從此，我國的生物制藥產(chǎn)業(yè)進入了高速全面發(fā)展的新時期。面對生物制藥行業(yè)的巨大發(fā)展浪潮，培養(yǎng)具有生物藥物生產(chǎn)技術(shù)或研發(fā)創(chuàng)新能力的高、精、尖復(fù)合型人才，就成為高等本科院校生物制藥這門課程的首要教學(xué)目標(biāo)。

然而生物制藥是一門多學(xué)科高度交叉的課程，涵蓋基因工程制藥、細胞（植物細胞和動物細胞）工程制藥、發(fā)酵工程制藥、抗體工程制藥、酶工程制藥等主要內(nèi)容，涉及知識面廣、內(nèi)容多，不僅包括生物技術(shù)相關(guān)的基本理論知識，還包括藥物質(zhì)量控制等相關(guān)藥學(xué)知識[4]。這種學(xué)科特點很容易造成在教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中重點不明確、缺乏學(xué)習(xí)深度等負面結(jié)果。生物制藥課程又是該校生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生物工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課程，所以如何教好這門課程，成為相關(guān)教育工作者面臨的最大挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)教學(xué)模式強調(diào)以教師為中心、教科書為中心、課堂教學(xué)為中心的“三個中心”教學(xué)理論，強調(diào)對學(xué)習(xí)者知識的灌輸。在進行生物制藥傳統(tǒng)教學(xué)模式的實踐過程中存在以下弊端：以教師為主的授課方式無法充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性；應(yīng)試教育易使學(xué)生產(chǎn)生死記硬背、臨時抱佛腳的僥幸心理，影響教學(xué)效果；不能給學(xué)生提供思維能力鍛練的機會等，無法滿足現(xiàn)代生物制藥企業(yè)對專業(yè)人才的能力需求。在全球信息化程度日益提高的今天，能力的培養(yǎng)日益重要。對于教育工作者來說，不僅要灌輸知識，還要培養(yǎng)和提高學(xué)生的能力。研究型教學(xué)模式就是以知識教育為依托，以能力培養(yǎng)為主要內(nèi)容的，把學(xué)習(xí)、研究、實踐有機的結(jié)合以引導(dǎo)學(xué)生的高度參與以及主動性的充分發(fā)揮，并且創(chuàng)造性地運用知識和能力的一種教學(xué)模式[5]?，F(xiàn)代生物制藥領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)和知識更新發(fā)展速度很快，凸顯出生物制藥人才能力培養(yǎng)的重要性。所以，對生物制藥課程本科階段研究型教學(xué)模式的探討和實踐還是非常必要和有意義的。

1 生物制藥課程研究型教學(xué)模式特點

1.1 教學(xué)資源獲取方式

與傳統(tǒng)教學(xué)模式的最大不同是，研究型教學(xué)資源的來源應(yīng)更廣泛，并不僅僅局限于教材。首先，研究型教學(xué)模式下對教師的知識儲備要求更高，教師要不斷充電學(xué)習(xí)，接納更多的教育和專業(yè)課知識。以生物制藥為例，筆者認為對于教學(xué)資源的更新和補充主要體現(xiàn)在以下兩個方面：通過關(guān)注媒體、查找文獻等方式獲取生物制藥行業(yè)發(fā)展的實時動態(tài)、前沿信息等，真正做到對教學(xué)信息和制藥行業(yè)信息先進性和前瞻性的把握；另一方面，教師應(yīng)該及時的實現(xiàn)角色之間的轉(zhuǎn)變，將教學(xué)工作和科學(xué)研究進行有機結(jié)合，從科研中汲取經(jīng)驗，用于教學(xué)資源，同時從教學(xué)中獲得先進的技術(shù)理論指導(dǎo)科研。通過將研究性質(zhì)的內(nèi)容引入到課堂中去，可以激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)的積極主動性。

1.2 授課模式

傳統(tǒng)教學(xué)模式講究講解知識的連貫性與詳細性，授課的過程是一個循序漸進、由易到難的過程。對于一些發(fā)展較快的學(xué)科，比如生物制藥課程，并達不到面面俱到的效果。由于生物制藥課程的學(xué)科交叉性和快速更新的特點，更適合用于分專題研究型教學(xué)模式。將課程內(nèi)容分為若干專題，獨立講解各個專題內(nèi)容，突出重要的、活躍的研究領(lǐng)域，使學(xué)生可以最大程度地了解該領(lǐng)域的知識體系[6]。

1.3 教學(xué)形式

研究型教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)的最大不同是改變以教師為中心的單一講授模式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，以靈活多變的教學(xué)形式，實現(xiàn)課堂上的積極互動交流。結(jié)合筆者所講授的本科階段生物制藥課程，授課對象為本科四年級學(xué)生，專業(yè)基礎(chǔ)知識基本學(xué)習(xí)完畢，更有利于開展多媒體教學(xué)、調(diào)研討論或?qū)ｎ}研究等多種教學(xué)形式。通過多種教學(xué)手段引導(dǎo)學(xué)生積極自主學(xué)習(xí)、相互合作，培養(yǎng)學(xué)生自主思考能力和創(chuàng)新思維能力。

1.4 評價方式改變

傳統(tǒng)教學(xué)模式往往以閉卷考試作為評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的主要標(biāo)準(zhǔn)。而研究型教學(xué)模式的教學(xué)形式靈活多變，為充分調(diào)動學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)的積極性，評價方式也應(yīng)該隨之改變。另外，因為研究型教學(xué)模式改變了教師的主導(dǎo)地位，衡量教學(xué)效果的方式應(yīng)該是教師和學(xué)生的雙向評價。也可以通過學(xué)生打分和督導(dǎo)聽課的方式對教師的授課能力進行全面評價，真正達到師生相互學(xué)習(xí)、相互提高的雙贏效果。

2 生物制藥研究型教學(xué)組織和實踐

2.1 教學(xué)實施計劃

針對生物制藥課程內(nèi)容，結(jié)合生物制藥前沿技術(shù)和當(dāng)今研究熱點及學(xué)生已掌握的知識和自學(xué)能力，我們將生物制藥課程確定為以下幾個相應(yīng)的研究專題：生化制藥、微生物制藥、生物轉(zhuǎn)化制藥、基因工程制藥和生物制品等?？倢W(xué)時為48，其中課堂教學(xué)時間為38學(xué)時，實驗操作10學(xué)時。分別根據(jù)各個專題的信息量和難易程度進行學(xué)時的分配，如生化制藥8學(xué)時、微生物制藥10學(xué)時、生物轉(zhuǎn)化制藥6學(xué)時、基因工程制藥8學(xué)時和生物制品6學(xué)時。教學(xué)計劃具體實施之前，教師應(yīng)該完成以下工作：研究項目具體內(nèi)容的確定并指出這些方法可以解決那些實際問題，建議學(xué)生進行研究學(xué)習(xí)的方法，提出學(xué)習(xí)進度安排和考核標(biāo)準(zhǔn)。以生化制藥一章為例，研究內(nèi)容確定為生化制藥的工藝和應(yīng)用，研究學(xué)習(xí)的具體方法為教師講解、學(xué)生閱讀文獻、提出問題并課堂討論，達到可以應(yīng)用生化制藥技術(shù)解決某一實際問題的教學(xué)目的。endprint

學(xué)生首先要在具有充足基礎(chǔ)理論知識儲備的基礎(chǔ)上，了解課程專題的內(nèi)容和目標(biāo)，并在課堂實踐中分為4～5人小組，團體協(xié)作完成研究課程的準(zhǔn)備工作。

2.2 教學(xué)過程實踐

生物制藥課程研究型教學(xué)的實施要充分體現(xiàn)學(xué)生的積極主動性，教師應(yīng)及時地進行輔助和指導(dǎo)，確保教學(xué)工作的正確、順利開展。下面以基因工程制藥這一章的教學(xué)內(nèi)容為例，具體闡述分專題研究型教學(xué)在生物制藥課程中的具體實踐步驟。

2.2.1 教師講解

專題性研究教學(xué)模式中，教師應(yīng)該把握講解的尺度，重點給學(xué)生講解基礎(chǔ)知識和基本技能，給學(xué)生留有大量的思考空間，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性思維。以基因工程制藥一章為例，只需講解基因工程制藥的基本技術(shù)理論，具體以胰島素的生產(chǎn)為例講述基因工程制藥的一般工藝流程，而對于一些深層次的基因工程藥物，比如蛋白質(zhì)工程類和反義核酸藥物只是提及，不做深層次的具體闡述。

2.2.2 文獻閱讀并提出問題

隨著學(xué)生閱讀文獻的深度和廣度的增加，會發(fā)現(xiàn)一部分問題。往往在解決這些問題的過程中，不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)到大量的行業(yè)知識，也鍛煉了他們的思維能力。教師在解決問題的過程中進行必要的輔助作用，并積極鼓勵學(xué)生在正確的基礎(chǔ)上進行思維創(chuàng)新。比如，在對基因工程藥物這一章的學(xué)習(xí)過程中，我們在講解的過程中提到使用基因工程技術(shù)生產(chǎn)胰島素的問題，并鼓勵學(xué)生有目的地去查找相關(guān)的文獻。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中提出利用基因工程技術(shù)如何提高胰島素藥物的品質(zhì)和產(chǎn)量等問題。

2.2.3 鼓勵學(xué)生進行探索性實驗

在閱讀文獻和提出問題的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實驗并動手操作，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和解決實際問題的能力。比如我校生命科學(xué)學(xué)院設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新基金，由學(xué)生自己組建3～5人的研究團隊，并在導(dǎo)師指導(dǎo)下寫項目書，進行答辯，最終由專家統(tǒng)一評審，資助金額為5000元。自此項制度實施以來，已有多個研究團隊組建成功，分別進行了多種與生物制藥學(xué)科相關(guān)的理論問題研究，對學(xué)生的競爭意識和團隊合作精神都得到了嚴格的訓(xùn)練。

2.2.4 課堂討論

針對提出的問題或?qū)嶒灲Y(jié)果，教師應(yīng)在課堂上組織學(xué)生分小組討論，在討論的過程中，結(jié)合小組中每一位學(xué)生的優(yōu)勢對問題進行集中解決，可以考慮使用多媒體和網(wǎng)絡(luò)等多種教學(xué)形式。比如在本章的教學(xué)過程中，針對提出的改善胰島素藥物的品質(zhì)和產(chǎn)量的問題，學(xué)生給出了使用蛋白質(zhì)定向進化技術(shù)、DNA重組技術(shù)或選用合適的表達載體及宿主菌等解決方案。教師在學(xué)生提出解決方案時要進行必要的講解和及時地補充、糾正。

3 教學(xué)效果評價

3.1 學(xué)習(xí)成績

課程結(jié)束時，學(xué)生總成績的評價包括：閉卷考試卷面分數(shù)占60%、實驗操作占20%、課堂討論表現(xiàn)占20%。為了讓學(xué)生各項綜合能力提高的同時掌握扎實的基礎(chǔ)理論和知識，閉卷考試必不可少，考試內(nèi)容以基礎(chǔ)理論知識為主。實驗操作的成績體現(xiàn)對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，通過對實驗報告直接打分獲得。平時課堂討論先由學(xué)生整理書面討論總結(jié)，再組織相關(guān)的教師進行集中評定打分。

3.2 教師教學(xué)水平評價

研究型教學(xué)模式的最大特征在于摒棄教師主導(dǎo)地位的課堂教學(xué)，因此對教學(xué)效果也是“雙向評價”，教師不僅評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，同時也是受評價的對象。以本校生物制藥課程教學(xué)水平的評價為例，主要通過兩方面完成：一方面，由學(xué)校教務(wù)處組織具有多年教學(xué)經(jīng)驗的專家督導(dǎo)進行聽課，并提出改進優(yōu)化的建議并進行打分；另一方面，學(xué)生可以在學(xué)校教務(wù)處網(wǎng)站上對任課老師進行網(wǎng)上評教，直接對老師打分。

4 結(jié)語

生物制藥課程是一門多學(xué)科交叉、多技術(shù)集成的學(xué)科。教師要在課堂上充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、動手能力、競爭意識和團隊意識等綜合素質(zhì)。另外，因為生物制藥學(xué)科是一門實踐性學(xué)科，應(yīng)充分重視實驗在學(xué)習(xí)掌握這門課程中的重要地位和作用。因此，應(yīng)該在教學(xué)和學(xué)習(xí)的過程中將主動權(quán)教給學(xué)生，以創(chuàng)新項目的申請與實施作為結(jié)合點，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。當(dāng)然，現(xiàn)在的改革還面臨著很多問題，比如改革成本過高，執(zhí)行有難度；改革效果的評價方法和機制有待于完善；在教學(xué)改革過程中，把握度的問題，即“不能不改，也不能隨便改”。

參考文獻

[1] Meselson M，Yuan R.DNA restriction enzyme from E.coli [J].Nature，1968，217（5134）：1110-1114.

[2] Cohen S N，Chang A C Y，Boyer H W，et a1.Construction of biologically functional bacterial plasmids in vitro[J].Proe Natl Acad Sci USA，1973，70（11）：3240-3244.

[3] Top 20 best selling-drugs of 2012.Genetic Engineering News.Insights and Intelligence[EB/OL].[2013-03-05].http：//www.Genengnews.corn/insight-and -intelligence /top-20-best-selling-drugs-of-2012/77899775/7 page =1.

[4] 夏煥章，熊宗貴.生物技術(shù)制藥[M].北京：高等教育出版社，2006：2.

[5] 籍建東.研究型教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的比較[J].職教論壇，2011（5）：43-45.

[6] 孫瀅.專題研究型教學(xué)模式的探討與應(yīng)用[J].計算機教育，2013（4）：76-78.endprint