基于工程教育認(rèn)證的生物制藥課程改革初探

陳宇熹

摘 要： 為了適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證的國際前沿教育體系，滿足生物制藥行業(yè)對畢業(yè)生的需求，本著以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向的原則，設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，積極探索高等院校制藥工程專業(yè)生物制藥課程的教學(xué)模式，培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞： 生物制藥；工程教育認(rèn)證；課程改革

教改項目：福建農(nóng)林大學(xué)本科教學(xué)改革研究一般項目 （No.111415094）

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)[1]。國內(nèi)許多高校的工科專業(yè)已加入工程教育認(rèn)證的行列，我院制藥工程專業(yè)也于2016年通過了工程教育專業(yè)認(rèn)證。工程教育認(rèn)證的理念是以人位本，以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出，是基于學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)的教育體系。

《生物制藥》是一門實踐性和綜合性很強的學(xué)科，也是制藥業(yè)中發(fā)展最快、活力最強、技術(shù)含量最高和需要高投入的新興行業(yè)[2]。隨著生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，市場對生物技術(shù)制藥人才的需求也日益增加。

在這樣的新形式下，傳統(tǒng)的單一的教學(xué)方式難以滿足學(xué)生能力培養(yǎng)的要求。以工程教育認(rèn)證的通用標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點，結(jié)合行業(yè)需求，從課程設(shè)計和教學(xué)方法兩方面入手，初步探索生物制藥課程的教學(xué)改革。

1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和教材選擇

生物制藥課程主要介紹生物技術(shù)藥物的概況和“四大工程”制藥（基因工程制藥、細(xì)胞工程制藥、酶工程制藥和發(fā)酵工程制藥）生產(chǎn)過程的原理和相關(guān)技術(shù)，內(nèi)容綜合而抽象。教學(xué)內(nèi)容對課程建設(shè)來說是非常重要的一個方面，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計關(guān)注的是學(xué)生學(xué)什么，首要任務(wù)要研究挑選一部符合制藥工程專業(yè)定位的新教材。工程教育認(rèn)證制定的“畢業(yè)要求”注重的是對學(xué)生終身學(xué)習(xí)、團隊合作、人際溝通和問題分析等能力的培養(yǎng)，對應(yīng)“畢業(yè)要求”的指標(biāo)點，整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

1.1 教材的選擇

生物制藥教材繁多，各有側(cè)重，制藥工程工科專業(yè)應(yīng)區(qū)別于藥學(xué)等相關(guān)專業(yè)學(xué)生使用的教材，應(yīng)更加關(guān)注生物技術(shù)在制藥工業(yè)的應(yīng)用。另外在教材的選擇上筆者還注重幾個方面：首先教材內(nèi)容要讓學(xué)生容易讀懂，不宜過于學(xué)術(shù)性；其次要注重基礎(chǔ)知識的闡述，不一定要很深的理論；再就是有一定趣味性和吸引性，還要有能夠挖掘?qū)W生潛能的一些思考題。 經(jīng)過綜合研究，教材選用王鳳山先生主編、人民衛(wèi)生出版社出版的《生物技術(shù)制藥》 （第三版，十三五規(guī)劃教材） 。

1.2 備課資料的收集與整理

（1）備課中始終以所采用的教材為基礎(chǔ)，對4-5本國內(nèi)外生物制藥相關(guān)教材的內(nèi)容進(jìn)行分析比較，吸收國外教材好的地方，適當(dāng)補充最新研究進(jìn)展，例如對藥物基因組學(xué)、蛋白質(zhì)工程用于藥物改造做基礎(chǔ)性介紹，使講授內(nèi)容既不脫離教材，又不照本宣科，提高學(xué)生的聽課積極性。

（2）下載豐富多彩的數(shù)碼影像資料，將國外優(yōu)秀原版教材精美的照片、示意圖等掃描到計算機中，制成色彩鮮艷、高分辨率的圖庫。

（3）充分利用現(xiàn)代化傳播媒介，在平時注意收集報刊、電視、因特網(wǎng)等現(xiàn)代傳媒中涉及生物制藥的最新研究進(jìn)展和科技新聞，拉近基礎(chǔ)理論課堂與學(xué)科前沿的距離。

2 以傳統(tǒng)教學(xué)模式為基礎(chǔ)，以互動式教學(xué)為主線

在教學(xué)過程中，改進(jìn)傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式，堅持工程教育認(rèn)證的核心“以學(xué)生為中心”，注重教學(xué)中心由“教師”向“學(xué)生”的轉(zhuǎn)移，體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)的要求，逐步建立適應(yīng)工程教育理念的生物制藥教學(xué)體系和教學(xué)模式。

2.1 改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式

（1） 精心制作授課課件，提高課堂教學(xué)效果。例如單克隆抗體制備的過程復(fù)雜，涉及背景知識較多，通過動畫設(shè)計使文字和圖片按不同要求出現(xiàn)，不僅使抽象過程形象化，還為學(xué)生預(yù)留了思考的空間。用豐富的教學(xué)資料及高清晰度的圖片吸引學(xué)生的注意力，例如動物細(xì)胞工程制藥開篇就用“人耳鼠”和“多利羊”的高清圖片抓住了學(xué)生的眼球，激發(fā)了學(xué)生對動物細(xì)胞工程在醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用的濃厚興趣。

（2）注意講課內(nèi)容的條理性。學(xué)期初將詳細(xì)的課程大綱在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上公布，在講課中根據(jù)情況及時梳理所講內(nèi)容的條理，避免因計算機畫面富于變化，使授課內(nèi)容線條不清晰，重點不突出的矛盾。簡化幻燈片版面，對書上有的內(nèi)容明確標(biāo)明其位置；講授書本外的內(nèi)容時將講課速度適當(dāng)放慢。

（3）激發(fā)興趣、促進(jìn)思考，拉進(jìn)課堂與科研的距離。適時介紹有關(guān)生物制藥的歷史小故事和研究經(jīng)歷；結(jié)合生活常識講解相關(guān)知識，例如發(fā)酵和日常生活的密切關(guān)系，從生活到生產(chǎn)的發(fā)展背景；多介紹學(xué)科最新進(jìn)展，并結(jié)合院內(nèi)各實驗室的科研實例進(jìn)行有關(guān)知識的講解。

2.2 轉(zhuǎn)換模式，實現(xiàn)互動式教學(xué)

（1）在課堂上根據(jù)內(nèi)容適時提出問題，盡量實現(xiàn)教學(xué)互動。在基礎(chǔ)知識講授的過程中師生互動，不僅讓學(xué)生對知識點加深了印象，還有助于引導(dǎo)學(xué)生對重點難點的梳理。

（2）采用基于問題的學(xué)習(xí)模式，實例講解典型生物技術(shù)藥物的生產(chǎn)過程[3]。例如學(xué)習(xí)基因工程胰島素生產(chǎn)過程時，將工藝過程分解為幾大塊，分別提出問題，如胰島素基因最初如何獲得？利用大腸桿菌構(gòu)建胰島素基因工程菌的基本步驟有哪些？分離純化胰島素的原理和依據(jù)是什么？對基因工程生產(chǎn)的胰島素產(chǎn)品進(jìn)行鑒定時應(yīng)做哪些項目分析？課前讓學(xué)生針對這些問題進(jìn)行預(yù)習(xí)和解答，課堂上將幾大問題包含的知識點再分解為小問題進(jìn)行提問和討論，穿插進(jìn)行PCR原理、基因轉(zhuǎn)導(dǎo)、工程菌發(fā)酵控制等基本原理的講解和復(fù)習(xí)，課后讓學(xué)生做成課程小報告總結(jié)藥物制備過程、提出改進(jìn)意見。這種教學(xué)模式不僅讓抽象的工藝過程變得不再復(fù)雜難以理解，更重要的是讓學(xué)生學(xué)會從工程的角度去解剖分析生物制藥的原理和過程。

（3）鼓勵學(xué)生從不同角度和不同層次提問，比如從工業(yè)的角度去看農(nóng)業(yè)；從細(xì)胞的層次還是從發(fā)酵罐的層次看待生產(chǎn)問題。問題提出以后，可以引出學(xué)生的思考，有助于學(xué)生工程能力的提高。引導(dǎo)學(xué)生從工程的角度考察問題，例如將每個細(xì)胞看成一個小藥廠，細(xì)胞生長與自身的遺傳物質(zhì)有關(guān)，也與環(huán)境因素有關(guān)，從而思考從工業(yè)上應(yīng)如何控制工程菌發(fā)酵或細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)藥物。

（4）利用各種渠道實現(xiàn)教、學(xué)互動。將全體同學(xué)自由組合成規(guī)模在3-4人的興趣小組，各小組利用建立的小組空間就感興趣的話題進(jìn)行資料的共享和討論交流，完成指定的作業(yè)，習(xí)題講解中采用“討論式”，增強學(xué)生理解和記憶。通過QQ群、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行不受時空限制的充分交流和討論，定期輔導(dǎo)答疑，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提問能力；并根據(jù)教學(xué)進(jìn)度隨時進(jìn)行教學(xué)資源（包括課件、相關(guān)配套資料、每章思考題等）的公布，方便學(xué)生更準(zhǔn)確地掌握課程教學(xué)的相關(guān)信息，并在課后進(jìn)行預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)。建立“對教學(xué)的意見、建議”欄目，學(xué)生能及時反饋教學(xué)效果，提出教學(xué)意見，讓教師及時發(fā)現(xiàn)問題和改進(jìn)教學(xué)方式。

綜上，基于工程認(rèn)證培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，通過生物制藥課程改革的初步探索，培養(yǎng)制藥行業(yè)創(chuàng)新型合格人才是一個長期深遠(yuǎn)的任務(wù)，是持續(xù)改進(jìn)的過程。隨著生物制藥事業(yè)的不斷發(fā)展，工程技術(shù)革新速度日益加快，教學(xué)難度不斷增加。充分利用各種現(xiàn)代化教學(xué)手段是教學(xué)改革的根本方向，但現(xiàn)代化教學(xué)手段是提高教學(xué)質(zhì)量的手段而不是保證。廣泛聽取學(xué)生的意見，加強與他們的溝通與交流，根據(jù)學(xué)生的意見逐步形成適合課程自身特點的教學(xué)體系與教學(xué)方法是上好專業(yè)課的必要前提。以創(chuàng)新、務(wù)實的精神改革舊的課堂教學(xué)內(nèi)容和模式，實現(xiàn)現(xiàn)代化、互動式教學(xué)，注重學(xué)生科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是工程教育改革的根本目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]王凱，張秀蘭，侯敏等.基于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化課程教學(xué)大綱[J].化工高等教育，2016，（5）： 6-11.

[2]胡顯文，陳惠鵬，張樹庸.全球生物制藥產(chǎn)業(yè)概況[J].中國醫(yī)藥生物技術(shù)，2009，4（4）：85-89.

[3]張靜，張秀麗，姜靜等.LBL聯(lián)合PBL應(yīng)用于生物技術(shù)制藥教學(xué)中的構(gòu)想[J].中華醫(yī)學(xué)教育探索雜志，2014，13（8）：793-796.endprint