生物技術藥物綜合性實驗的探索與改革

王金全　薄華本　 喬愛敏　徐彬　王丁丁　黃宏靚　沈娟

摘? ?要：基于廣東藥科大學倡導的具有醫藥特色的多學科交叉融合教學模式，本項目組在前期教學實踐的基礎上，本著突出專業特色，側重實際應用的方針，將《生物技術藥物學》、《毒理學》、《藥理學》與《藥劑學》的實驗內容集中，開設生物技術藥物的綜合性實驗。在實踐的基礎上，對生物技術藥物綜合性實驗從項目的設計、實施、考核等幾方面進行了探討，使學生通過綜合性實驗對生物技術藥物的研發能有整體的認識，明晰課程全貌和應用方向，真正體現學以致用。

關鍵詞：生物技術藥物? 實驗? 探索與改革

中圖分類號：G482? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（a）-0247-02

生物技術藥物是指用重組DNA技術、雜交瘤技術、原代細胞或細胞株培養獲得的醫藥產品和為診斷、治療或免疫目的合成的多肽和核酸[1]。生物技術藥物研發是集生物學、醫學、藥學的先進技術為一體，以生物技術藥物學、毒理學、藥劑學、藥理學等基礎學科為依托形成的多學科交叉的高科技產業。全球生物制藥領域競爭非常激烈，世界上主要大國都在大力發展以大學和研究機構作為創新中心，進而帶動相關企業形成產業群。而通過高校的對專業人才的培養，是發展生物制藥行業的重中之重。為了應對當前的挑戰，我院于2005年設立生物制藥本科專業，主要培養生物技術藥物相關的應用型藥學人才。《生物技術藥物學》、《毒理學》、《藥劑學》、《藥理學》是生物制藥專業設立的四門專業必修課。

《生物技術藥物學》側重培養學生設計、研究和開發新生物技術藥物的興趣和能力，使學生掌握生物技術藥物的基本概念，掌握常見生物技術藥物的來源、結構、成分、藥效、代謝和臨床用途等內容，熟悉生物技術藥物相關的基礎研究、藥效評價、臨床申報和質量控制過程，為將來從事研發生物技術藥物相關工作打下堅實的基礎。《毒理學》的教學內容主要關注如何評價生物技術藥物可能對機體引起的損害和發病機理，提供生物技術藥物對機體毒副作用的科學依據，預測上市新藥對人類健康的危害程度。《藥理學》側重培養學生設計掌握生物藥物的藥理作用、作用機理、臨床用途、不良反應及藥物合理應用等，熟悉藥物的分類、相互作用特點及臨床應用。《藥劑學》是側重培養學生掌握以生物技術藥物劑型為中心研究其配制理論、處方設計、制備工藝與設備、質量控制及藥代動力學相關知識，為從事藥物制劑開發與研制工作打好理論及應用基礎。這四門專業課程在整個生物技術藥物的研發流程中都具有重要的地位且密切聯系，但是我們在以往的教學實踐過程中發現，學生很難將把這四門課程的知識融會貫通，只是機械的理解和記憶，不能將這些知識和藥物研發過程中的各個階段有機的結合在一起。基于學校倡導的具有醫藥特色的多學科交叉融合教學探索與改革方針，我們在前期教學實踐的基礎上，結合本專業的特色，從實際工作出發，將《生物技術藥物學》、《毒理學》、《藥理學》與《藥劑學》的實驗內容集中，以生物技術藥物研發流程的實際流程為基礎、以毒理學和藥理學作為評價實踐，同時將藥劑學中相關的實驗方法有機結合，從而形成綜合設計性實驗。并且將《生物技術藥物綜合性實驗》設置成為一門獨立課程[2]。

1? 改革目標、改革內容、和擬解決的關鍵問題

1.1 改革目標

生物技術藥物評價綜合性實驗是《生物技術藥物學》、《毒理學》、《藥理學》與《藥劑學》四門課程綜合的設計性試驗。該項目的實施要求學生既要熟悉生物技術藥物的分類及研發流程，又要掌握生物技術藥物毒理學的評價方法，而且又需要懂得其相關的藥理學作用相關機制，而生物技術藥物的藥理、毒理作用又和生物技術藥物的劑型是密切相關的。這就必須要求學生從查閱文獻資料開始參與到整個實驗設計的過程中來，增強了各門專業課程的理論知識在實踐中的應用，同時調動學生的學習興趣與主動性，也更有利于學生知識的掌握，達到學以致用。作為一種有效的實驗形式，綜合設計性實驗是將基礎理論知識與多種實驗技能和方法進行結合分析、歸納并相互滲透的，它在一定程度上彌補了傳統實驗教學的缺陷，有效的啟發了學生的發散思維，從而達到提高實驗教學質量的目標[3]。

1.2 改革內容

根據教學大綱并結合教材的內容，確定實施生物技術藥物綜合性實驗的實施方案。指定一個課題方向，要求學生針對某一種生物技術藥物的特點進行實驗方案的全程設計。學生查閱文獻，收集相關資料，獨立設計綜合性實驗的實驗方案。然后由指導老師和學生共同討論實驗方案的可行性，并進一步修改與完善。學生根據最終確定的實驗方案進行預實驗和正式實驗，對實驗結果進行統計、分析，教師全程參與觀察與指導。由教師對綜合性實驗實施結果進行歸納和總結，根據教學反饋修訂綜合性實驗教學方案設計。

1.3 擬解決的關鍵問題

如何設計富有代表性的綜合性實驗案例，讓四門課程原來分散獨立的實驗有機的結合在一起，這是本項目最關鍵的問題。如何調動學生的積極性及獨立性，讓學生在查閱文獻、收集資料，在進行綜合性設計方案的全程設計時，能將課程中必須掌握的基本知識融入其中。

2? 實施方案

2.1 實驗項目的確定及準備實驗

指導教師指定一個課題方向，要求學生針對某一種生物技術藥物的特點進行實驗方案的全程設計。要求學生獨立設計實驗方案及準備實驗，包括儀器選擇和各種實驗試劑的配制，實現由以教師為中心向以學生為中心的過渡[4]。

2.2 實施實驗

要求每名學生必須進行獨立操作，在實驗期間，指導教師、實驗中心輔助教師各負其責，做到實驗室全天候開放，保障各項設備正常運行及耗材供應充足，保證學生可以隨時進行實驗。要求學生對實驗結果進行分析討論，區別于傳統的教學的驗證性實驗主要關注實驗是否得到預期結果，綜合性實驗重點關注分析實驗過程中遇到的各種導致實驗失敗的原因，總結實驗的關鍵步驟及注意事項，提出改進意見。實驗報告是學生課堂實驗結果和對基礎知識理解深入程度的反映，指導教師應根據實驗報告和上課反饋情況不斷總結，使實驗項目不斷完善。

2.3 實驗考核

考核需突出綜合性實驗的實用性和前沿性，因為該項目的實施要求學生既要熟悉生物技術藥物的分類及研發流程，又要掌握生物技術藥物毒理學的評價方法，而且又需要懂得其相關的藥理學作用機制，而生物技術藥物的藥理、毒理作用又和生物技術藥物的劑型是密切相關的。實驗考核主要分為三個模塊：（1）實驗相關理論的考核，主要考察學生對各個實驗的實驗原理及在生物技術藥物研發過程中的作用。（2）實驗操作的考核，主要考察學生的動手能力，比如在限定時間內解剖小鼠的主要臟器并且測量臟器系數。（3）實驗報告的考核，主要考察實驗報告撰寫的規范性，實驗結果分析討論是否有自己獨特的觀點。教師主要根據以上這三方面綜合評定成績，這樣的考核方式不同于傳統的實驗考核，需要學生對理論知識活學活用而不是簡單死記硬背的學習方法，可以有效提高學生的實踐能力和綜合素質。

3? 項目總結與分析

在綜合性實驗的具體帶教實踐過程中，我們認為具體實驗項目的選擇比較關鍵。具體實驗既要考慮多學科交叉融合的特點，又要考慮綜合實驗的學時和場地限制。另外，還應注意在實驗內容、實驗材料、實驗技術和方法等幾個方面對綜合實驗進行適時改革更新，增強實驗教學的時效性和實用性。另外，在對學生進行綜合實驗進行考核評價時不應拘泥于傳統的是否得到了預期結果的考核方式，二是重點考核學生在整個實驗過程中能否針對具體問題提出自己的分析和解決辦法，能否將自己課堂上學習的理論知識應用到解決實際問題上。本次綜合性實驗選取了重組蛋白質和重組DNA等當今和未來最主要的二大類生物技術藥物進行分析檢驗其藥理學作用特點、藥劑類型和藥物安全性檢測等方面的相關實驗。使學生對生物技術藥物的研發有一個系統的了解，使所學課程的理論知識和實踐技能系統化，為以后從事生物技術藥物方面的工作打下較好的基礎[5]。經過數輪的教學實踐與調整，我們將生物技術藥物綜合性實驗設置成一門單獨的課程，形成了具有一定特色的專業課程，取得了良好的教學效果。

參考文獻

[1] 呂秋軍，丁林茂.生物技術藥物臨床前安全性評價研究進展[J].中國新藥雜志，2001（4）：252-256.

[2] 王金全，薄華本，王丁丁.生物技術藥物安全性評價綜合性實驗項目設計與實踐[J].科教文匯，2015（3）：50-51.

[3] 王丁丁，黃樹林，王金全.《毒理學》實驗教學方法改革的探索與思考[J].中國科技信息，2010（13）：248-249.

[4] 張海暉，段玉清，張紅印，等.食品毒理學實踐教學改革探索——綜合性實驗的設計與探討[J].陜西教育：高教版，2010（Z1）：147.

[5] 田逸君，張曉芳，鄭怡文，等.翻轉課堂模式在衛生毒理學實驗教學中的探討[J].基礎醫學教育，2019（6）：450-452.