生物技術制藥課程教學改革的探索與實踐

唐金寶，鞠輝軍，許崇梅，李志堅，呂艷娜

（濰坊醫學院藥學與生物科學學院，山東濰坊261053）

生物技術制藥課程教學改革的探索與實踐

唐金寶，鞠輝軍，許崇梅，李志堅，呂艷娜

（濰坊醫學院藥學與生物科學學院，山東濰坊261053）

筆者在生物技術制藥課程教學中突破教材內容限制，重建課堂教學模塊；注重文獻閱讀，引入“以文獻為導向的自我學習”教學模式，加強學生科研思維訓練；改進傳統實驗教學模式，設置生物技術制藥綜合性實驗，強化實驗技能、綜合技能訓練；實踐證明我們進行的教學改革與探索對提高生物技術制藥課程的教學質量及培養學生的科研技能等方面起到了積極的推動作用。

生物技術制藥；教學改革；教學探索；教學實踐

我校生物技術制藥是生物技術向藥學滲透相關知識的重要課程，該課程內容涵蓋基因工程制藥、抗體工程制藥等生物技術研制新藥的基本原理和技術方法，著重介紹現代生物技術在藥物生產方面的應用。筆者在該教學過程中不斷在教學內容、方法等方面進行了有益的改革與嘗試，實踐證明我們進行的教學改革與探索對該課程的教學質量及培養學生的科研技能等方面起到了積極的推動作用，進一步突出了我校藥學專業的辦學特色。

1 突破教材內容限制，重建課堂教學模塊

1.1 注重緒論講授，明確課程學習內容與目的 緒論是介紹課程的“what、why、how”等問題，對學生學習該門課程具有重要的引導作用。在緒論中講授伊始，教師向學生提問自己接觸過哪些藥物，學生會回答一些化學藥物及中藥，當再問及嬰兒時期的疫苗是什么藥物時，大部分同學就不能正確回答是生物藥物，以問題切入式進入生物技術制藥緒論的學習。向學生介紹生物技術制藥在藥學領域中的重要地位，以山東福瑞達生物科技公司的透明質酸鈉、煙臺先聲藥業的內皮抑素、濰坊三維生物工程公司的抗體診斷試劑等具體實例向學生介紹省內知名生物制藥公司及其產品，引導學生對生物技術制藥及生物技術藥物等概念建立一個有形、具體的認知。同時向學生說明本門課程的課堂學習知識模塊等的授課內容與學習手段，以及課程的考核方式等內容，使學生在后繼的學習中有一個清晰的思路和明確的目標。

1.2 清晰課程主干內容，重建課堂教學模塊 在實際的課堂教學中，我們突破單本教材的內容限制，重新構建課堂教學內容模塊。我們以夏煥章主編的《生物技術制藥》（高等教育出版社，第二版）為使用教材，大量融合王鳳山主編的《生物技術制藥》（人民衛生出版社，第二版）內容，根據課堂教學需要，打破單本教材內容章節的劃分，重建課堂教學內容。以基因工程制藥章節為例，高教版的《生物技術制藥》主線是從目的基因的獲得、構建DNA重組體、構建工程菌、目的基因的表達、表達產物的分離純化到產品的檢驗，但對于基因工程藥物研制的新趨勢沒有涉及，尤其是基因蛋白藥物的改造方面，而近幾年藥物蛋白的結構改造是研究熱點，且越來越多的結構修飾蛋白作為新藥上市；在實際教學中，我們將人衛版《生物技術制藥》的“蛋白質藥物的化學修飾”調整至高教版基因工程制藥章節，重新構建一個新的基因工程制藥章節體系。根據我們學生的基礎課程學習情況，通過課堂教學知識模塊內容的重新構建，使學生對相關知識能融會貫通，加深對基因工程制藥內容的理解和掌握，同時也有助于學生對重點和難點的掌握。

1.3 及時更新教學內容，引導學生接觸學科前沿 相對于其他學科，現代生物技術發展的日新月異，因此教材內容中總會出現相對落后于實際的科技發展水平［1，2］，如在基因工程制藥的目的基因獲取章節，高教版教材中指出目的基因的化學合成法的局限性，其中一條為化學合成基因片段最長為50～60 bp，然而現在基因技術公司合成超過2 000 bp長度的基因已不是什么技術難題；又如在抗體制藥章節中教材指出單克隆抗體均為鼠源性，而在實際中兔單克隆抗體已作為商品化出售。因此，授課過程不能照本宣科，在相應知識點教授時告訴學生“這不是真的”，把最新的學科發展引入到教學中。同時在相應知識點適當拓展教學內容，如診斷藥物是生物技術制藥的主要研究方向之一，結合筆者的生物免疫診斷試劑研究方向，增加了利用基因工程技術融合標記抗體生產抗體診斷試劑的實例，這一內容包括了基因工程、抗體標記、免疫學等技術方法，并且可將基因工程制藥與抗體制藥通過這一實例聯系起來，從學生反應看收到了良好的教學效果，也反映了學生對課本知識與實際應用聯系的濃厚興趣。通過在講授中不斷補充新知識、新理論和新觀點，不局限于教材知識的羈絆，使學生了解到生物技術制藥領域的前沿知識和發展水平，有益于學生知識面的拓展［3］。

2 改進教學方法與手段，課程評價方式多元化

2.1 改進教學方法與手段，建立“以文獻為導向的自我學習”教學模式 教學活動是由教與學兩方面構成，只有將教師的講授和學生的思維活動有機結合起來，學生才會對所學的知識記憶深刻，而啟發式教學則是課堂教學中的常用手段［4］。通過精心設計問題，利用設問、質疑等方式來創設問題情景，大量實踐證明“以問題為基礎的學習”（Problem－Based Learning，PBL）教學法能激發學生的思維活動，引導學生邊學邊想邊分析，培養學生的想象力和獨立思考、鉆研問題的能力，使教與學雙方緊密結合起來，在分析、思考中學習新知識［4，5］。在教學過程中，我們積極使用PBL模式，如蛋白質復性是目前生物技術制藥研究的一個熱點，如何復性，哪些生物藥物蛋白產品是復性后獲得？筆者在授課過程中引入內皮抑素的原核表達產物復性問題，積極引導學生運用所學的基礎理論知識對實際問題進行探討、分析。

同時我們引入了“以文獻為導向的自我學習”（Reference－Induced Self－Education，RISE）教學模式，該模式是建立在PBL教學模式發展出的新教學模式，對學生科研能力訓練，提高學生主動學習能力和促進學生學習新知識具更好的教學效果，北京大學醫學部也將RISE教學模式在醫學免疫學課程教學上進行了探索［6］。在實際的教學過程中，我們將教學內容重建后的抗體工程制藥章節（將抗體工程制藥與疫苗及其制備技術合并）作為RISE教學模式的重點，選取代表性文獻，如將Nature等頂尖學術期刊的文獻全文介紹給學生：Therapeutic antibodies：magic bullets hit the target（Gura T.Nature.2002，417：584－586）、Engineered antibodies（Hudson PJ，Souriau C.Nat Med.2003，9：129－134）、Monoclonals antibodies：a recent and major therapeutic advance（Paintaud G，Lejarre F，Ternant D，etal.Therapie.2009，64：1－7）、The development of vaccines：how the past led to the future（Plotkin SA，Plotkin SL.Nat Rev Microbiol.2011，9：889－893），以文獻中所涉及的知識點對本章內容比對學習。實踐證明RISE教學模式對提高學生主動學習能力和科研思維訓練具有非常大的促進作用。

2.2 增設交流報告與課程論文，形成多元化方式評價 教學過程不僅要注重基本理論知識的傳授，更要注重學生獲取知識能力的培養，生物技術制藥新知識的更新尤為重要。在教學過程中，要求學生通過數字圖書館等網絡資源檢索相關知識，如中國期刊庫、Springerlink數據庫等，獲得學科的最新信息。在實際教學過程中，我們采取了“目標任務式”的考評方式，以抗體制藥章節為例，設立“人源化抗體的研究進展”欄目，分成若干學習小組，組內討論、合作完成，并選取優秀者進行類似于前沿報告的形式組間交流。同時在課程快結束時，要求學生就自己感興趣的與生物技術制藥相關的內容完成一篇生物技術制藥課程論文，且外文參考文獻不少于5篇。上述教學改革做為課程的形成性評價內容，占課程總成績的30%。從大四的本科畢業論文設計環節上看，與改革前比較，上述做法有效提高了學生的文獻綜合能力。多元化評價方式打破了一次考試決定課程成績的傳統考試，不僅對學生獨立思考和解決問題的綜合能力有所提高，同時也為下一步本科畢業論文的設計環節奠定了良好的工作基礎。

3 改進實驗教學，強化實驗能力訓練

3.1 改進傳統實驗教學模式，設置課程綜合性大實驗 生物技術制藥是一門技術應用性很強的學科［7］，所涉及的實驗內容要求系統性及連續性較強，而四學時的傳統實驗教學安排難以實現培養學生分析、解決問題能力、綜合能力以及一定技術創新能力的培養目標。我們調整了分散的四學時傳統實驗教學安排，在不改變實驗教學學時的前提下，將實驗規整為“外源基因在大腸桿菌中的表達及活性鑒定”一個綜合性大實驗，并集中在一周內的不同時間段完成，其工程菌的培養、SDS－PAGE凝膠的配制等耗時長的實驗性工作由實驗小組的學生代表完成。這樣形成了整個實驗環節均由學生完成，對此學生也投入極大的實驗熱情，使學生系統、全面地掌握實驗理論和實驗技能.同時也有助于學生養成主動解決問題的能力，為下一步的研究生階段培養也奠定了一定的科研技能基礎。

3.2 理論聯系實際，注重生物技術公司見習實踐環節 生物技術制藥強調生物技術在制藥領域的應用，只有通過實際生產結合才能將抽象的理論變成具體的技術，因此，相關生物技術公司的見習實踐環節尤為重要。濰坊高新區生物醫藥科技產業園匯集了幾十家生物醫藥研發公司，是“研發－孵化－中試－加速－產業化”式的企業創業發展、學術交流和教學培訓的優質資源，也是我校藥學、生物技術專業的實踐教學基地，課程學習過程中，組織學生參觀生物制藥公司，并聘請園區內的技術管理人員及歸國留學博士做知識講座。這一教學環節不僅拓寬了專業知識面，而且也激發學生在課程學習中不斷探索的科學精神。

教與學的過程是教學相長的過程，我們在生物技術制藥教學過程中在教學內容、方法等方面的改革與嘗試，對該課程的教學質量及培養學生的科研技能等方面起到了積極的推動作用，進一步突出了我校藥學專業的辦學特色。

［1］羅煥敏.我國藥學教育的現狀及應注意的問題［J］.藥學教育，2005，21（3）：8－10.

［2］金晶，許東暉，梅雪婷，等.生物技術制藥教學的改進［J］.藥學教育，2006，22（4）：36－38.

［3］曾浩，羅萍，郭剛，等.藥學專業生物技術制藥教學改革的實踐［J］.現代醫藥衛生，2008，24（4）：630－631.

［4］張穎，閻雷.高校專業課教學改革模式的探索與實踐［J］.黑龍江高教研究，2001，6：35－38.

［5］羅少華.案例啟發式教學在生物制藥技術課程中的應用［J］.三峽大學學報（人文社會科學版），2008，30（S1）：197－198.

［6］朱蘊蘭，馬大龍，徐曉軍，等.RISE與PBL教學模式在醫學免疫學教學中的探索［J］.中國高等醫學教育，2006，11：93－94.

［7］李燕妮，張秀麗，姚慶收，等.生物技術制藥綜合性實驗的設計與實施［J］.西北醫學教育，2009，17（4）：758－759.

Exp loration and practice in the teaching of biotechnological pharmaceutics

TANG Jin-bao，JU Hui-jun，XU Chong-mei，LIZhi-jian，LV Yan-na
（School of Pharmacy＆Bioscience，Weifang Medical University，Weifang 261053，China）

This paper discussed the teaching exploration and fulfillment of biotechnological pharmaceutics in the teaching contents and methods.We broke through teaching－book content restrictions and reconstructed of classroom teaching module.And we introduced of＂Reference－Induced Self－Education teaching＂mode to strengthen the training of scientific research ability of students.We improved the traditional experiment teachingmode and set up comprehensive experimental biotechnological pharmaceutics for the purpose of strengthen experimental and comprehensive skills training of students.The results have proved that our practice and exploration of teaching reform played a positive role in improving the teaching quality of biotechnological pharmaceutics course and the cultivation of students′scientific research ability.

Biotechnological pharmaceutics；Teaching reform；Teaching exploration；Teaching practice

G642.4

A

2095－5375（2014）02－0119－003

山東省自然科學基金（No.ZR2013HL066）

唐金寶，男，副教授，碩士生導師，研究方向：生物技術藥物的教學與研究，E－mail：tangjinbao2002＠126.com