以文獻(xiàn)為導(dǎo)向的教學(xué)模式在生物技術(shù)制藥課程中的探索與實(shí)踐

楊 紅,吳春惠,李 順,曾紅娟，劉貽堯

(電子科技大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,成都 610054)

生物技術(shù)制藥課程主要內(nèi)容包括現(xiàn)代生物制藥技術(shù)的基礎(chǔ)理論和基本技術(shù),以及基因工程制藥、抗體制藥、酶工程制藥及動(dòng)物細(xì)胞制藥等章節(jié)[1]。生物技術(shù)制藥以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用多學(xué)科技術(shù),是目前生物技術(shù)研究最活躍的領(lǐng)域。因此，培養(yǎng)研究型、創(chuàng)新型的生物制藥人才是本課程的核心任務(wù)。

我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，生物技術(shù)制藥課程涉及的知識(shí)面廣、內(nèi)容多,單純理論教學(xué)難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,課堂難免流于形式化和空洞化。其次，生物技術(shù)制藥是一門專業(yè)性強(qiáng)的課程,多在大三開設(shè),授課學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等專業(yè)課知識(shí)[2],如完全按照教材的知識(shí)框架講授,內(nèi)容新意不大,教學(xué)效果不佳。第三，生物技術(shù)制藥發(fā)展快速，現(xiàn)有教科書更新周期長，不能及時(shí)反映行業(yè)的最新進(jìn)展，難以滿足時(shí)代發(fā)展的要求[3]。所以，改革傳統(tǒng)的以教師為主體的教學(xué)形式、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，充實(shí)教材前沿內(nèi)容，提升學(xué)生實(shí)際應(yīng)用和創(chuàng)新能力，成為本教學(xué)改革的重點(diǎn)。

以文獻(xiàn)為導(dǎo)向的自我學(xué)習(xí)(Reference-induced self-education,RISE)教學(xué)模式，是建立在PBL(Problem based learning,PBL)教學(xué)模式上的新教學(xué)模式，它注重訓(xùn)練學(xué)生的科研能力，在提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力及促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)等方面具有更好的教學(xué)效果[4]。以文獻(xiàn)為導(dǎo)向的教學(xué)模式通過閱讀文獻(xiàn)、組織課堂討論的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，是拓寬信息通道，讓學(xué)生主動(dòng)探索知識(shí)，提高課堂效率的一種形式[5]。我們參考的文獻(xiàn)形式多樣，有前沿技術(shù)和行業(yè)最新動(dòng)態(tài)、研究論文和學(xué)位論文等。通過對(duì)文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)和討論，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去，很好地解決了上述3大教學(xué)難點(diǎn)，有效地推動(dòng)了課程內(nèi)容的協(xié)同創(chuàng)新[6]?，F(xiàn)以我們的實(shí)踐為例，介紹以文獻(xiàn)為導(dǎo)向的教學(xué)模式在生物技術(shù)制藥課程中的應(yīng)用。

1 實(shí)施流程

討論最大的作用在于激勵(lì)學(xué)生在思想交流中深入思考,但如何開展學(xué)術(shù)討論，是教學(xué)中較難實(shí)現(xiàn)的環(huán)節(jié)[7]。具體的實(shí)施流程如下：

首先，在緒論課明確提出本課程的教學(xué)模式以文獻(xiàn)為導(dǎo)向，簡(jiǎn)要介紹它的優(yōu)點(diǎn)和難點(diǎn)，讓學(xué)生在思想上高度重視；第二，概述每章主要內(nèi)容，以便爭(zhēng)取更多的課時(shí)給文獻(xiàn)討論課(討論課課時(shí)能占到總課時(shí)的一半)；第三，在每章課堂教學(xué)前通過QQ群發(fā)布相關(guān)文獻(xiàn)或關(guān)鍵詞，讓學(xué)生在討論課前做好充分準(zhǔn)備(如制作PPT、勾畫關(guān)鍵詞句及圖表，上傳相關(guān)資料等)；第四，提前上傳課堂討論提綱及問題，讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)重點(diǎn)，有針對(duì)性地準(zhǔn)備討論內(nèi)容；第五，給予參與討論課的同學(xué)相應(yīng)成績，調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂參與度和積極性。

2 文獻(xiàn)的種類及課堂討論

2.1 期刊論文及課堂討論

以抗體工程制藥一章為例?；蚬こ炭贵w為核心的內(nèi)容串起了基因工程制藥的上游構(gòu)建及下游表達(dá)的技術(shù)，并且和抗體工程制藥的熱點(diǎn)內(nèi)容緊密相關(guān)。課前環(huán)節(jié)，我們以基因工程抗體的構(gòu)建、表達(dá)及活性鑒定為討論主題，在中文期刊數(shù)據(jù)庫查閱10余篇相關(guān)研究論文，如《人源性抗bFGF單鏈抗體表達(dá)載體的構(gòu)建與酵母表達(dá)》[8]等，配合討論提綱提前發(fā)給學(xué)生。主要問題有：文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗咳绾瓮瓿缮嫌螛?gòu)建？選擇什么表達(dá)系統(tǒng)？分離純化主要技術(shù)是什么？怎樣評(píng)價(jià)這種重組抗體的生物學(xué)活性？文章的亮點(diǎn)是什么？不足有哪些？如何完善和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？有沒有看不懂的地方等。

課堂討論環(huán)節(jié)，做了PPT的學(xué)生就某篇文獻(xiàn)進(jìn)行講解和評(píng)述，閱讀過同篇文章的同學(xué)參與討論，將相關(guān)內(nèi)容推進(jìn)到更深的理解和拓展層面；沒讀過此篇文獻(xiàn)的學(xué)生，通過他們的展示和討論，也了解到了主要內(nèi)容，所有學(xué)生都能受益。或者通過在原文獻(xiàn)的PDF文檔上面直接勾畫講解，學(xué)習(xí)文獻(xiàn)的主要內(nèi)容。討論課上學(xué)生未能解答的問題，教師將進(jìn)行講解并借此深化教材內(nèi)容。討論課最后，教師對(duì)本講主要內(nèi)容總結(jié)、展望，引導(dǎo)學(xué)生思考。老師記錄參與討論的同學(xué)并給予相應(yīng)成績。

通過閱讀和討論文獻(xiàn)，學(xué)生理解了基因工程單鏈抗體的一般制備流程和方法，抗體表達(dá)后的檢測(cè)鑒定等實(shí)驗(yàn)手段，了解到文獻(xiàn)具體的應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

2.2 碩博士學(xué)位論文及課堂討論

與生物技術(shù)制藥領(lǐng)域高度相關(guān)的學(xué)位論文在背景知識(shí)的綜述，科學(xué)問題的提出，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施過程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論等方面非常詳盡，能更全面和精細(xì)地培養(yǎng)學(xué)生整體科研素養(yǎng)。

精讀學(xué)位論文對(duì)于每位同學(xué)，是一個(gè)綜合的頭腦風(fēng)暴和學(xué)習(xí)過程，對(duì)今后實(shí)施畢業(yè)設(shè)計(jì)和撰寫畢業(yè)論文是一次預(yù)練。對(duì)以后有志于從事科研工作的學(xué)生，具有積極的指導(dǎo)作用。所以我們要求每個(gè)同學(xué)精讀一篇學(xué)位論文，從中學(xué)習(xí)精華，并撰寫讀書報(bào)告。由于課時(shí)有限，我們選擇特別精彩的讀書報(bào)告和論文推薦給所有同學(xué)，讓學(xué)生在課堂上作口頭報(bào)告，大家一起學(xué)習(xí)討論，擴(kuò)展眼界。為調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讀書報(bào)告的成績及課堂口頭報(bào)告也作為平時(shí)成績的一部分，計(jì)入期末總分。

2.3 新藥網(wǎng)絡(luò)資源及課堂討論

在新藥申報(bào)章節(jié)，我們給學(xué)生介紹國內(nèi)的CFDA及美國的FDA機(jī)構(gòu)和網(wǎng)站，讓學(xué)生尋找自己感興趣的內(nèi)容，評(píng)價(jià)當(dāng)前比較熱門的申報(bào)藥物?；蚰M“你”就是某藥企的負(fù)責(zé)人，現(xiàn)在我們要做一個(gè)me-too的新藥，你選哪個(gè)，根據(jù)是什么，讓大家對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目的跟蹤與發(fā)掘有好奇心，推動(dòng)大家站在戰(zhàn)略層面上主動(dòng)思考新藥立項(xiàng)的問題，進(jìn)行課堂和課外的討論。這部分內(nèi)容是加分項(xiàng)，不要求所有學(xué)生都做講解，作講解的同學(xué)可以得到額外加分。

2.4 實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法的文獻(xiàn)及課堂討論

利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生搜索實(shí)驗(yàn)操作手冊(cè)、視頻、在群文件里共享。我校大三學(xué)生都進(jìn)入各課題組，參與課題和實(shí)驗(yàn)。學(xué)院還開設(shè)了數(shù)門綜合實(shí)驗(yàn)課，比如基因工程大實(shí)驗(yàn)，大分子的分離純化實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)等，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。對(duì)于較為前沿的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，教師集中介紹它們?cè)谏锛夹g(shù)制藥領(lǐng)域的應(yīng)用。

總之，討論課是一個(gè)雙向交流和反饋的過程，根據(jù)學(xué)生的需求和技術(shù)發(fā)展實(shí)時(shí)調(diào)整和補(bǔ)充，進(jìn)行有效的課堂講解和討論，這種啟發(fā)式、討論式相結(jié)合的互動(dòng)教學(xué)方法，有利于激發(fā)學(xué)生思考能力，提高學(xué)生課堂中注意力，加強(qiáng)教學(xué)效果[9]。學(xué)生也在收集材料和分享資源的過程中，直觀地了解到了生命科學(xué)的快速發(fā)展。

3 對(duì)老師的挑戰(zhàn)

教師是高等教育的引領(lǐng)者和實(shí)施者，教師具有科學(xué)的科研及創(chuàng)新理念，扎實(shí)的科研創(chuàng)新知識(shí)，才能對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)造能力[10]。除了熟練掌握教材內(nèi)容，還要閱讀文獻(xiàn)，跟蹤行業(yè)前沿動(dòng)態(tài)，對(duì)教師本身的學(xué)習(xí)能力要求高，備課量也陡增。由于學(xué)生群體大，關(guān)注的熱點(diǎn)較為分散，專業(yè)跨度大，要求老師在此教學(xué)模式中有更為廣闊的知識(shí)背景和儲(chǔ)備。為組織有效的課堂討論，既能引導(dǎo)學(xué)生討論的方向，又能有效率地推動(dòng)課堂討論，還要對(duì)教學(xué)和討論內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和升華，對(duì)教師掌控課堂的能力提出了更高的要求。

4 改革的成效

采用平時(shí)成績和期末考試相結(jié)合的考核方式，除了期末考試成績，期末總評(píng)成績包含了文獻(xiàn)閱讀和討論，讀書報(bào)告等成績，提高了考核的標(biāo)準(zhǔn)：要學(xué)生會(huì)查資料，會(huì)口頭表達(dá)，會(huì)分析歸納，更有利于培養(yǎng)研究型、創(chuàng)新型人才。近幾年來，采用此模式在人才培養(yǎng)方面有一些好的反響，主要表現(xiàn)有平均成績穩(wěn)步提高，從教改前的70分左右上升到了80分。滿意度有較大提升，評(píng)教成績優(yōu)秀，選課人數(shù)增多。大多數(shù)學(xué)生都表示，他們?cè)谖墨I(xiàn)調(diào)研和綜述方面有了很大進(jìn)步，在完成畢業(yè)論文的時(shí)候更有全局觀，有同學(xué)表示，因?yàn)榇苏n程對(duì)專業(yè)更感興趣，他們選擇了繼續(xù)深造……

5 結(jié)論與展望

在教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新能力是教育關(guān)注的話題，在以文獻(xiàn)為導(dǎo)向的教學(xué)模式中，學(xué)生課下收集資料、知識(shí)查新是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提，在講解時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題就是一個(gè)創(chuàng)新過程[11]。我們初步探索了在生物技術(shù)制藥課程教學(xué)中實(shí)現(xiàn)以文獻(xiàn)為導(dǎo)向的教學(xué)模式，利用社交軟件，推送大量的參考文獻(xiàn)和視頻資料，一方面推動(dòng)了學(xué)生主動(dòng)閱讀、討論文獻(xiàn)深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力；另一方面也推動(dòng)教師將更多時(shí)間投入在教學(xué)上，與時(shí)俱進(jìn)，跨界學(xué)習(xí)，提高自身的綜合素質(zhì)。本課程的改革與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能為提高生物技術(shù)制藥課程的教學(xué)質(zhì)量及完善教學(xué)體系建設(shè)提供一點(diǎn)借鑒和參考。