生物發(fā)酵制藥實驗教學(xué)改革的探索與實踐

李夢茜

(河池學(xué)院 化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 宜州 546300)

生物發(fā)酵制藥實驗教學(xué)改革的探索與實踐

李夢茜

(河池學(xué)院 化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 宜州 546300)

生物發(fā)酵制藥實驗著重探索和應(yīng)用細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、基因工程、酶工程、藥物工程等生物學(xué)原理和方法制取生物制品，是“生物技術(shù)”與“發(fā)酵制藥”的有機結(jié)合。根據(jù)發(fā)酵制藥實驗教學(xué)培養(yǎng)人才目標(biāo)：創(chuàng)新型和應(yīng)用型，創(chuàng)建了基礎(chǔ)性實驗-創(chuàng)新性實驗-互動交流性實驗的創(chuàng)新實驗教學(xué)模式。運用該教學(xué)模式提高了學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新思維與團(tuán)隊意識。

發(fā)酵制藥；實驗教學(xué)；創(chuàng)新思維；實踐能力

生物發(fā)酵制藥是制藥工程專業(yè)以實驗為基礎(chǔ)的核心學(xué)科。其實驗教學(xué)占據(jù)著重要地位[1]。通過實驗課程能夠提高學(xué)生對生物藥物生產(chǎn)的重要途徑和工藝過程的進(jìn)一步了解，掌握生物藥物提取、分離純化相關(guān)原理與技術(shù)，并且能夠利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段開發(fā)生物藥物創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。為全面貫徹國家政策，實施素質(zhì)教育培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維與創(chuàng)新實踐能夠的高素質(zhì)人才，針對河池學(xué)院制藥工程專業(yè)學(xué)生現(xiàn)實情況：創(chuàng)新思維意識弱、創(chuàng)新能力差和團(tuán)隊協(xié)作能力弱的客觀現(xiàn)實，我們提出了制藥工程本科實驗教學(xué)創(chuàng)新實驗教學(xué)模式。

1 創(chuàng)新性實驗教學(xué)模式的藍(lán)圖構(gòu)思

制藥工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，適應(yīng)國家現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展需要，具備生物學(xué)、工程學(xué)及藥學(xué)的科學(xué)基礎(chǔ)知識，制藥工程基礎(chǔ)知識和從事藥品及技術(shù)開發(fā)和工程運用和設(shè)計能力，并具有良好的開拓精神、創(chuàng)新意識和實踐能力的研究創(chuàng)業(yè)型和技術(shù)應(yīng)用型工程技術(shù)人才[2]。畢業(yè)生可在醫(yī)藥、農(nóng)藥、精細(xì)化工和生物化工等領(lǐng)域從事醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、藥廠設(shè)計和經(jīng)營管理等方面的工作[3]。依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)制定了新的實驗課程體系：(1)實驗課開設(shè)第一個階段以基礎(chǔ)性實驗來加強學(xué)生基本知識的再學(xué)習(xí)，提高對基礎(chǔ)知識的消化和運用能力，確保學(xué)生掌握基本實驗技能；(2)以創(chuàng)新性實驗為主，融合基礎(chǔ)性實驗和創(chuàng)新性實驗，用以培養(yǎng)學(xué)生勤于思考整理基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)和能夠融合各種實驗技能的能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新性；(3)在實驗設(shè)計和實踐過程中，要積極主動與學(xué)生交流，及時提交實驗設(shè)計思路和自身想法，力求得到最科學(xué)和有效的實驗方案。這一階段實驗教學(xué)模式目標(biāo)是消化基礎(chǔ)知識和技能，培養(yǎng)綜合應(yīng)用思維和創(chuàng)新性思維能力-知識和團(tuán)隊力量凝聚。

2 模式的具體實施

2.1 第一階段注重基礎(chǔ)性實驗的演練

第一階段實驗教學(xué)內(nèi)容以課本基礎(chǔ)知識為指導(dǎo)，以基礎(chǔ)性實驗來加強學(xué)生基本知識的再學(xué)習(xí)，提高對基礎(chǔ)知識的消化和運用能力。結(jié)合我院現(xiàn)有實驗條件及學(xué)生操作基礎(chǔ)，第一階段可以安排基礎(chǔ)性實驗“抗生素產(chǎn)生菌的篩選”。讓學(xué)生更詳細(xì)地學(xué)習(xí)微生物菌種自然選育的基本流程及抗生素產(chǎn)生菌的篩選方法，消化理論知識，提高學(xué)生的實驗操作技能。

2.2 第二階段創(chuàng)新性實驗

將相互關(guān)聯(lián)的實驗進(jìn)行整合和重構(gòu)，制訂創(chuàng)新性實驗，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)和融合各種實驗技能的能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新性。例如，頭霉素C產(chǎn)生菌高產(chǎn)菌株選育與發(fā)酵工藝優(yōu)化實驗，優(yōu)化頭霉素C產(chǎn)生菌高產(chǎn)菌株選育可以采取紫外誘變、化學(xué)誘變、自然選育等方法，這些方法的選擇要求學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)知識、較強整合能力以及創(chuàng)新性思維能夠。這個實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生勤于思考整理基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)和能夠融合各種實驗技能的能力，通過優(yōu)化頭霉素C產(chǎn)生菌高產(chǎn)菌株選育的實驗設(shè)計能提高學(xué)生的思維和創(chuàng)新能力。

2.3 互動交流性實驗

發(fā)酵制藥實驗內(nèi)容具有較強的前瞻性和靈活的實踐形式，根據(jù)這一特點我們設(shè)計了互動交流性實驗教學(xué)內(nèi)容。其目的是通過新穎的實驗方案設(shè)計，使學(xué)生能夠自由發(fā)揮才能、充分利用身邊學(xué)生老師等相關(guān)資源來設(shè)計最具科學(xué)性和高效性的實驗方案。例如，冬蟲夏草菌絲體液體發(fā)酵條件研究實驗。這個開放性實驗的一般流程如下：(1)收集整理資料階段。主要是由學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)，課本，文獻(xiàn)等方式收集材料，然后根據(jù)材料整理相關(guān)知識。(2)設(shè)計實驗方案并獲得同學(xué)認(rèn)可。通過整理的材料設(shè)計實驗方案，實驗方案首先與同學(xué)交換意見，方案必須得到同學(xué)的認(rèn)同，并需獲得好評。(3)方案提交老師進(jìn)行總評。老師對學(xué)生實驗方案做出具體分析和點評。(4)學(xué)生實施實驗方案。在學(xué)生自由主動、科學(xué)論證的原則下，學(xué)生提出各自的實驗方案，并與同學(xué)導(dǎo)師討論實驗方案的可行性，最后實施實驗方案。這一階段充分發(fā)揮了學(xué)生的積極主動性，和與同學(xué)的交流能力，并得到最科學(xué)和有效的實驗方案，注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力與團(tuán)隊素質(zhì)。

3 主要成果

通過近年發(fā)酵制藥實驗教學(xué)新模式的實踐，提高了教師實驗教學(xué)水平，擬申請此實驗教學(xué)新模式在全學(xué)院實驗教學(xué)中推廣。不但提高了學(xué)生的基礎(chǔ)知識、實驗技能與科學(xué)思維，而且顯著提高了他們的創(chuàng)新思維和交流互動能力。經(jīng)歷過新實驗教學(xué)模式的學(xué)生，他們的基礎(chǔ)知識、實踐能力、科研水平、創(chuàng)新思維都有顯著增強，制藥工程本科生進(jìn)入實習(xí)單位，得到實習(xí)基地的高度評價。

4 結(jié)束語

隨著生物制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各大院校的制藥工程專業(yè)越來越重視生物發(fā)酵制藥的實驗教學(xué)，對其實驗教學(xué)也提出了更高的要求。通過創(chuàng)新性改革生物發(fā)酵制藥實驗課程，使學(xué)生能夠充分掌握生物發(fā)酵制藥的理論知識和實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生濃厚的實驗興趣，強化了學(xué)生動手能力和思維創(chuàng)新能力。

在基礎(chǔ)性、創(chuàng)新性、交流性實驗方面，將培養(yǎng)人才與社會發(fā)展相聯(lián)系。為大力培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，學(xué)院擬籌建實驗中心，提供平臺以擴大與企業(yè)的合作交流范圍，為吸引企業(yè)的橫向科研項目打下基礎(chǔ)，這樣可以將部分科研項目由學(xué)生運用新的實驗?zāi)Ｊ阶灾髟O(shè)計完成，從而進(jìn)一步推動產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。我們不但要吸引企業(yè)力量來豐富實驗資源，而且要主動的調(diào)整實驗教學(xué)方法和方式，使人才培養(yǎng)符合地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展需要，最終形成教育與技術(shù)創(chuàng)新的孵化器[4-5]。

[1]連桂玉,金泉源,黃泰康,等.國內(nèi)外生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的比較研究[J] .藥業(yè)論壇,2007,16(2):20-21.

[2]馬鳳余，彭代銀，王鍵，等.制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)研究與實踐[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育，2000(6):1-2.

[3]陳曉光，徐輝，王巍，等.獨立學(xué)院制藥工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索[J].藥學(xué)教育，2007,23(6):15-18.

[4]朱旭芬,趙小立,張銘.基因工程實驗課程的建設(shè)與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué),2006(3):44.

[5]袁輝,李校堃.生物制藥產(chǎn)學(xué)研一體化教育模式培養(yǎng)創(chuàng)新人才的改革和實踐[J].微生物學(xué)通報,2005,32(2):141.

Exploration and Practice of the Reform of Experiment Teaching of the Ferment of Biological Pharmacy

LI Mengxi

(College of Chemical and Biological Engineering ,Hechi University,Yizhou 5463000, China)

Biological fermentation pharmaceutical experiment focused on exploration and application of cell engineering, fermentation engineering, genetic engineering, enzyme engineering, biology engineering, including principle and method of preparing biological products, is “biotechnology” and “fermentation pharmaceutical” organic combination. According to the cultivating objective of fermentation pharmaceutics experimental teaching to train innovative, applied talents, we established an innovative experimental teaching mode of the basic experiment - innovative experiment - interactive experiment. The students’ practical ability, innovative thinking and team consciousness were improved with this kind of teaching pattern.

fermentation pharmaceutics; experimentation teaching; innovative thinking; practice ability

2014-03-12；修改日期: 2014-06-20

李夢茜(1986-)，女，碩士，助教，研究方向：微生物發(fā)酵。

G642.423

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.02.034