研究型大學本科生生物技術制藥課程的教學改革與實踐

趙昌明

摘要：為滿足社會對生物技術藥物需求的日益增長和生物制藥學科發展的自身需要，生物技術制藥課程的改革顯得非常必須和重要。本文總結了武漢大學生物技術制藥課程授課內容、授課方式和考核方式的改革與實踐經驗。此體系能夠促成學生生物技術與藥學知識的融會貫通，促進學生創新精神和創造能力的培養。

關鍵詞：生物技術制藥；本科生；教學改革與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）51-0126-02

生物制藥是一種綜合運用生物學、化學、醫學和藥學等學科的原理和方法，利用活體生物（包括細胞、組織和器官），生產疾病預防、治療和診斷制品的方法。伴隨著生命科學與技術的迅速發展，生物技術藥物也發展成為最有活力和最具潛力的支柱產業。2012年，全球銷售額前100名的醫藥中，生物技術藥物占39%；預計到2018年生物技術藥物將在數量和銷售額上都超過傳統藥物[1]。全球醫藥市場的重心正逐步從化學藥物轉向生物技術藥物。在大學的本科教育中，生物制藥專業作為多學科交叉的新興工程學科，成為新世紀發展最快的學科之一[2]。截至2016年，我國開設了生物制藥本科專業的高等院校約三十所左右，其中的研究型大學有中國藥科大學、沈陽藥科大學、武漢大學、華中科技大學、華南理工大學和蘇州大學等。此外，還有部分研究型大學的生物工程專業開設了生物制藥方向，如山東大學等[3]。我國的生物制藥行業基礎比較薄弱，生物制藥學科發展起步比較晚。為滿足日益增長的社會需求和產業發展需要，深入開展教學改革，努力提高生物制藥領域研發、應用和教學人才的培養質量，顯得尤為迫切和重要。

一、授課內容的改革

近五年來出版的生物技術制藥課程教材，代表性的作品有姚文兵主編、2015年出版的《生物技術制藥概論》（第三版）[4]，王鳳山主編、2011年出版的《生物技術制藥》以及郭葆玉主編、2011年出版的《生物技術制藥》[5，6]，更早期的教材則有夏煥章、熊宗貴主編、2006年出版的《生物技術制藥》（第二版）[7]。國外新近出版的生物技術制藥課程教材代表性作品有Daan J. A. Crommelin，Robert D. Sindelar和Bernd Meibohm主編、2013年出版的《Pharmaceutical biotechnology，Fundamentals and applications，4th》[8]，以及Rodney J. Y. Ho主編、2013年出版的《Biotechnology and Biopharmaceuticals，Transforming proteins and genes into drugs，2nd》[9]。國內出版的生物技術制藥教材，基本按照基因工程制藥、酶工程制藥、蛋白質工程制藥、細胞工程制藥、發酵工程制藥和抗體工程與單克隆抗體藥物的主題展開，層次分明、簡單明確。國外出版的生物技術制藥教材一般分為上下篇，上篇介紹生物技術制藥原理，下篇介紹生物技術制藥實踐。其中，下篇分專題進行介紹，包括：基因重組人胰島素，基因重組促卵泡激素，基因重組人生長素，重組凝血因子和溶血栓藥物，重組人脫氧核糖核酸酶，重組造血生長因子，重組干擾素與白介素，基因工程疫苗和單克隆抗體。這種教材的表述方式形象生動，知識完整性好、連貫性強，極大地方便了學生學習。生物技術制藥課程是武漢大學生物制藥專業本科生的必修課、藥學專業本科生的專業選修課。研究型大學的本科生學習生物技術制藥課程，如果僅僅是了解生物制藥的原理、熟悉生物技術藥物的應用，是遠遠不夠的。將國內外生物技術制藥教材結合起來，理論部分學習借助國內教材，能夠深化學生對原理的理解和掌握；實踐部分學習借助國外教材，開拓學生的視野、融會貫通各知識模塊。夯實理論基礎，豐富實踐經驗，才能更好地促進學生創新能力的培養和創造能力的激發。

二、授課方式的改革

生物技術制藥實踐性強、更新速度快，生物技術制藥課程的知識點豐富、信息量大，傳統的教學方法難以滿足學生的學習要求。在生物技術制藥課堂建立案例式教學與啟發式教學的授課方式，可以幫助學生全面系統地掌握“生物技術制藥”課程知識，并融會貫通生物化學、分子生物學和基因工程等與生物技術相關的學科以及病理學和藥理學等藥學相關學科的知識模塊。武漢大學生物技術制藥課堂將生物技術制藥與實際病例結合，設置基因工程重組胰島素與糖尿病、重組促卵泡激素與不孕癥、重組人生長激素與侏儒癥、重組凝血因子藥物與血友病、重組造血生長因子藥物與貧血癥、單克隆抗體藥在癌癥中的應用、單克隆抗體藥在器官移植中的應用和單克隆抗體藥在炎癥疾病中的應用共8個專題進行授課，收到了良好的教學效果。課堂以胰島素為例，通過從動物胰島素到基因工程胰島素，然后再到胰島素衍生物的講述，剖析不同代次的基因工程胰島素開發中用到的基因工程技術和策略，引導學生在基因工程產品的更新換代中學習基因工程技術的發展與進步，促進學生對生物技術藥物與疾病治療的深入理解。通過設置課堂分組討論，鼓勵學生探討器官移植和基因治療在II型糖尿病治療中的應用潛力，鍛煉學生的創新能力。通過開設產品設計課堂模擬，鼓勵學生用合成生物學手段設計抗癌藥物紫杉醇、抗瘧疾藥物青蒿素等的開發策略，培養學生的創造能力。

三、考核方式的改革

基于生物技術制藥課程知識點豐富、信息量大的現實，不合適的考核方式將嚴重制約學生的學習熱情，甚至誤導學生落入死記硬背應付考試的錯誤學習模式中。已有的教學改革實踐表明，形式靈活、多元化的課程評價體系將促進學生對生物技術制藥課程的學習[10]。武漢大學生物技術制藥課程采用小班授課，并將學生隨機分成若干學習小組，每組不超過三名學生。每個學習小組根據自己的興趣選取8個專題中的某一個，然后進行深入的文獻調研和組內討論，形成一套15分鐘左右的演講幻燈片，以報告的形式進行組間交流。演講要求完善、延伸或者展望授課教師在本專題的授課中沒有深入涉及的內容。課程結束的時候，每位學生要就老師指定的某個專題完成一篇課程論文。論文要求學生必須對專題涉及的藥物和疾病表達出自己的觀點，此觀點不能簡單重復老師的課堂授課內容。鼓勵學生在論文中表達新穎的觀點，并通過文獻調研和數據分析找到支持自己觀點的論據。這種評價和考核體系收到了良好的效果，有效提高了學生獨立思考和解決問題的能力。endprint

參考文獻：

[1]江洪波，毛開云，陳大明.生物技術藥物發展態勢分析.生物產業技術[J].2013，（05）：79-84.

[2]余龍江，楊英，魯明波，等.生物技術特色專業復合型創新人才培養體系的改革與實踐[M].高校生物學教學研究，2012，2（4）：4-8.

[3]凌建亞，張國英，陳敏，等.基于協同創新的生物技術制藥課程建設初探[M].北京：高等理科教育，2015，（5）：101-104.

[4]姚文兵.生物技術制藥概論（第三版）[M].北京：中國醫藥科技出版社，2015.

[5]郭葆玉.生物技術制藥[M].北京：清華大學出版社，2011.

[6]王鳳山.生物技術制藥[M].北京：人民衛生出版社，2011.

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

[8]Daan J. A. Crommelin，Robert D. Sindelar，Bernd Meibohm. Pharmaceutical biotechnology，Fundamentals and applications，4th[Z].Springer，2013.

[9]Rodney J. Y. Ho. Biotechnology and Biopharmaceuticals，Transforming proteins and genes into drugs，2nd[Z].Wiley blackwell，2013.

[10]唐金寶，鞠輝軍，許崇梅，等.生物技術制藥課程教學改革的探索與實踐[j].藥學研究，2014，33（2）：119-124.

Abstract：To meet the rapidly rising market demand and discipline development of biotechnological pharmaceutics，it becomes more and more necessary and important for teaching reform of Biotechnological Pharmaceutics course. In this research，we summarized the reform and practice experiences of biotechnological pharmaceutics course content，teaching and examining mode at Wuhan University. The system promotes students to achieve mastery through a comprehensive study of the subject，and develops students' pioneering spirit and inventiveness as well.

Key words：Biotechnological Pharmaceutics；undergraduates；teaching reform and practiceendprint