基于藥物研發(fā)能力導(dǎo)向的《生物技術(shù)制藥》課程教學(xué)模式研究*

孫 思，鄒全明，曾 浩，趙 卓，李海波

（陸軍軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)系微生物與生化藥學(xué)教研室·國(guó)家免疫生物制品工程技術(shù)研究中心，重慶 400038）

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的不斷革新，全球生物制藥產(chǎn)業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。2006 年，全球藥物銷量排名前10 的藥物中，僅有3 個(gè)為生物技術(shù)藥，2018 年增至8 個(gè)[1]。為推進(jìn)我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展，我國(guó)政府已將生物制藥產(chǎn)業(yè)列入優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，因此迫切需要生物技術(shù)制藥高素質(zhì)專業(yè)人才[2-3]。《生物技術(shù)制藥》課程作為我校藥學(xué)專業(yè)本科唯一一門系統(tǒng)介紹生物制藥的基本知識(shí)、基本理論及試驗(yàn)技能的課程，如何順應(yīng)時(shí)代需要，培養(yǎng)出具備生物制藥創(chuàng)新能力的高素質(zhì)藥學(xué)專業(yè)人才，是教學(xué)的重點(diǎn)。近年來，本教研室在該課程教學(xué)中采取了以藥物研發(fā)能力為導(dǎo)向的教學(xué)模式，教學(xué)效果較好。現(xiàn)將相關(guān)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下。

1 形成以藥物研發(fā)為主線的章節(jié)教學(xué)

理論教學(xué)部分，我校選用的教材是人民衛(wèi)生出版社出版的《生物技術(shù)制藥》（第3 版），該教材系統(tǒng)介紹了生物技術(shù)藥物制備的基本方法、生產(chǎn)工藝及質(zhì)量控制，其側(cè)重點(diǎn)為生物技術(shù)藥物的制備，但對(duì)于生物技術(shù)藥物的研發(fā)思路和方法涉及較少。為在課程教學(xué)中提高學(xué)生的藥物創(chuàng)新能力，本教學(xué)組在章節(jié)教學(xué)中不拘泥于教材限定內(nèi)容，以藥物研發(fā)為主線串聯(lián)知識(shí)點(diǎn)[4]。如在講授“疫苗及其制備技術(shù)”一章時(shí)，打亂已有教材編排順序，根據(jù)疫苗發(fā)現(xiàn)的歷程，首先從最早發(fā)現(xiàn)的減毒活疫苗及其優(yōu)缺點(diǎn)講起，接著介紹如何在減毒活疫苗的基礎(chǔ)上“揚(yáng)長(zhǎng)避短”發(fā)現(xiàn)了滅活全菌疫苗，繼而引入在分子生物學(xué)發(fā)展背景下基因工程疫苗的發(fā)現(xiàn)過程，并突出其與前2 種疫苗相比的優(yōu)勢(shì)，最后再介紹近年來疫苗研究的新進(jìn)展，如核糖核酸（RNA）疫苗、腫瘤疫苗等[5]。以藥物研發(fā)為主線，不僅有利于幫助學(xué)生串聯(lián)零碎知識(shí)點(diǎn)，而且可最大限度地激發(fā)學(xué)生的藥物創(chuàng)新意識(shí)。

2 構(gòu)建以生物制藥研發(fā)為引導(dǎo)的案例教學(xué)

生物技術(shù)藥物研發(fā)的歷史中存在許多成功與失敗的案例。與學(xué)生分享與討論這些案例，不僅可讓學(xué)生從中學(xué)習(xí)到前人藥物研究的經(jīng)驗(yàn)，啟迪藥物創(chuàng)新的思維，還可從失敗中汲取教訓(xùn)，為以后的生物制藥創(chuàng)新研究提供指導(dǎo)[6]。鑒于尚無現(xiàn)成的生物技術(shù)藥物研究的案例庫(kù)，本教學(xué)組組織教師調(diào)閱文獻(xiàn)，收集資料，建立案例庫(kù)，并針對(duì)每個(gè)案例提4 ～5 個(gè)問題，用于課堂案例教學(xué)。嚴(yán)把案例選擇關(guān)，入庫(kù)案例須融入生物制藥研究的基本理論和方法，對(duì)學(xué)生的藥物研發(fā)創(chuàng)新意識(shí)具有啟迪作用，且能提高學(xué)生分析、解決問題的能力[7]。并積極引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)案例中的問題展開討論，并根據(jù)實(shí)際教學(xué)效果不斷調(diào)整和更新案例，不斷提升教學(xué)效果[8]。生物技術(shù)藥物研究案例的引入可讓新藥創(chuàng)新不僅停留在理論層面，還實(shí)現(xiàn)了相關(guān)理論的內(nèi)化，提高了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 開展以生物制藥研發(fā)熱點(diǎn)為主題的研討教學(xué)

作為2013 年以來一項(xiàng)重要教學(xué)改革措施，本教學(xué)組在《生物技術(shù)制藥》課程教學(xué)中，除設(shè)置理論課與實(shí)踐課外，還開設(shè)了相應(yīng)的專題研討課。為了充分挖掘?qū)W生的新藥創(chuàng)新潛能，研討的主題主要圍繞生物技術(shù)藥物研究的熱點(diǎn)問題。部分研討專題見表1。

表1 《生物技術(shù)制藥》研討課的部分研討主題

每次研討課前，教師將討論的專題提前布置給學(xué)生，學(xué)生自由組合為研討小組，并圍繞某個(gè)特定專題查閱文獻(xiàn)，最后制作匯報(bào)幻燈片[9]。研討課上，先由每小組的代表進(jìn)行匯報(bào)，由其他小組的同學(xué)針對(duì)專題內(nèi)容進(jìn)行提問，并展開討論[10]。圍繞藥物研發(fā)的熱點(diǎn)問題開展研討課，不僅有利于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還可引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)生物藥物創(chuàng)新中出現(xiàn)的問題進(jìn)行主動(dòng)探索和思考，進(jìn)一步提高學(xué)生的新藥創(chuàng)新意識(shí)[11]。

4 落實(shí)以鼓勵(lì)創(chuàng)新為核心的實(shí)踐教學(xué)

本教研室是國(guó)家免疫生物制品工程技術(shù)研究中心、重慶市生物制藥工程技術(shù)研究中心、重慶市重點(diǎn)學(xué)科，一直致力于創(chuàng)新性生物技術(shù)藥物的研發(fā)，自主研發(fā)的“口服重組幽門螺桿菌疫苗”獲國(guó)家原創(chuàng)1.1 類新藥證書，“重組金黃色葡萄球菌疫苗”正在開展Ⅱ期臨床試驗(yàn)，在生物制藥創(chuàng)新研究方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。此外，本實(shí)驗(yàn)室還建成了基因工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程等技術(shù)平臺(tái)，擁有價(jià)值8 000 萬元的生物醫(yī)藥科研儀器，科研用房面積達(dá)6 000 m2，為學(xué)有余力的本科生加入教研室的科研工作提供了充分的軟、硬件基礎(chǔ)。通過鼓勵(lì)學(xué)生參與課余科研訓(xùn)練，不僅加深了學(xué)生對(duì)課堂講授理論知識(shí)的理解，還讓學(xué)生了解到生物制藥的全流程，進(jìn)一步激發(fā)了其對(duì)生物技術(shù)制藥學(xué)科的興趣。近3 年來，隨著越來越多的學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，本科生以第一作者身份發(fā)表的生物技術(shù)制藥SCI 論文已超過10 篇，并獲得了包括全國(guó)醫(yī)藥院校藥學(xué)/中藥學(xué)專業(yè)大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽特等獎(jiǎng)，全國(guó)大學(xué)生藥苑論壇一等獎(jiǎng)，全國(guó)大學(xué)生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新論壇及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)在內(nèi)的一系列獎(jiǎng)勵(lì)。

5 完善以生物制藥創(chuàng)新思維為側(cè)重的考核形式

為了配合教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的改革，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生重視新藥研發(fā)相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)的熱情，本教研室還對(duì)課程考核方式和內(nèi)容進(jìn)行了改革[12]，特別制訂了研討課的評(píng)分項(xiàng)目及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（見表2），根據(jù)課堂表現(xiàn)評(píng)定成績(jī)，并規(guī)定該項(xiàng)成績(jī)占總成績(jī)的20%，顯著調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與研討課的熱情，也大幅提高了研討課的教學(xué)質(zhì)量和效果。此外，在卷面考試中，降低書本知識(shí)的考察比例，引入考核學(xué)生新藥創(chuàng)新思維的試題，如“某地暴發(fā)了細(xì)菌X 菌的感染，初步流行病學(xué)分析發(fā)現(xiàn)X 菌為革蘭陰性菌，但無法體外培養(yǎng)。你作為研究人員，打算通過反向疫苗學(xué)的策略來開展X 菌疫苗的研發(fā)。請(qǐng)簡(jiǎn)述反向疫苗學(xué)的定義，并設(shè)計(jì)以反向疫苗學(xué)策略開發(fā)X 菌疫苗的研究路線”。該類試題的引入，既可考察以藥物研發(fā)能力為導(dǎo)向的《生物技術(shù)制藥》課程教學(xué)改革的效果，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了“以考促學(xué)，以學(xué)促用，學(xué)用結(jié)合”，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，注重新藥創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，為后期投入生物制藥創(chuàng)新研究奠定了基礎(chǔ)。

表2 生物技術(shù)制藥研討課主題匯報(bào)評(píng)分表

6 小結(jié)

我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)整體起步較晚，生物技術(shù)制藥作為新型產(chǎn)業(yè)技術(shù)，未來可能成為我國(guó)制藥工業(yè)的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。《生物技術(shù)制藥》是唯一一門藥學(xué)專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)了解生物制藥技術(shù)的專業(yè)課程，在課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生生物制藥的創(chuàng)新思維，提高藥物創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)培養(yǎng)生物技術(shù)制藥領(lǐng)域的創(chuàng)新人才具有非常重要的意義[13]。本教學(xué)組開展的以藥物研發(fā)能力為導(dǎo)向的《生物技術(shù)制藥》課程教學(xué)模式的研究，主要采取了以藥物研發(fā)為主線的章節(jié)教學(xué)，構(gòu)建以生物制藥研發(fā)為引導(dǎo)的案例教學(xué)，開展以生物制藥研發(fā)熱點(diǎn)為主題的研討教學(xué)，落實(shí)以鼓勵(lì)創(chuàng)新為核心的實(shí)踐教學(xué)，以及完善以生物制藥創(chuàng)新思維為側(cè)重的考核形式等改革措施，目前已取得了較好的教學(xué)效果。下一步工作中，本教學(xué)組還將對(duì)實(shí)踐課的教學(xué)進(jìn)行改革，將圍繞“發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、基因工程、酶工程”四大工程制藥開展自主設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，從而提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性[14-15]。此外，還將帶領(lǐng)學(xué)生到生物技術(shù)制藥的企業(yè)見習(xí)，進(jìn)一步升華理論知識(shí)[16]。期望通過對(duì)理論教學(xué)及實(shí)踐教學(xué)的系列改革，全面提高藥學(xué)專業(yè)學(xué)生生物技術(shù)制藥創(chuàng)新能力，為將來從事相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。