摘 要:實踐教學和創新教育是生物制藥專業應用型人才培養的重要環節。廣東藥學院生命科學與生物制藥學院自建院以來,通過三階段改革建立與完善了實踐教學與創新教育體系。包括以科研促教學,開展綜合性,設計性實驗;打造多元化創新教育平臺;創新創業教育成果的孵化與推廣。經過數年實踐,獲得了較為豐富的科研、教學成果。為本專業創新人才培養提供了成熟教育模式與良好實訓平臺。
關鍵詞:生物制藥 實踐教學 創新教育 教育改革
中圖分類號:G642.0文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2012)06(b)-0013-02
生物制藥作為生命科學領域應用導向最強的分支之一,已經成為世界經濟發展的強大推動力。預計到2020年,全球生物技術市場將達到30,000億美元,以生物制藥為重點的第四次產業革命正在興起[1]。2010年我國政府工作報告首次將生物醫藥產業列入國家戰略性新興產業,《國家十二五生物醫藥產業振興規劃》也將出臺[2]。標志著我國生物制藥產業已經走入全面布局,高速發展的全新階段。廣東藥學院生命科學與生物制藥學院以生命科學為主要研究領域,以生物制藥為人才培養核心特色,自2004年建立伊始,就牢固樹立了以強化實踐能力,塑造創新思維為核心的生物制藥應用性人才培養理念。主要通過以下三個階段建立與完善了實踐教學體系與創新教育模式。
1 以科研促教學,開展綜合性,設計性實驗
廣東藥學院生命科學與生物制藥學院以廣東藥學院生物制藥研究所為基礎建立,實行院所合一統籌,教學科研對接的管理模式,并以此為優勢實現了科研促進教學,教學推動科研的核心特色。
實踐教學改革的第一步是以成熟科研成果設計跨課程綜合性實驗。生物制藥是多門相關學科和交叉學科的集成體系。以基因工程藥物為例,其開發過程貫穿了上游技術(目的基因的合成、純化、測序;基因的克隆、導入;工程菌的培養及篩選);下游技術(目標蛋白的純化、測活及工藝放大,產品質控),乃至臨床試驗和藥物申報。為增強實驗教學的系統性和整體性。學院整合了《基因工程》、《發酵工藝原理》、《生物技術藥物藥劑與藥代動力學》、《藥物安全性評價》的實驗教學內容,以基因藥和蛋白藥的研發流程為主線,以研究所的成熟項目為題材,開設了基因工程綜合性實驗。其中基因藥物來自研究所一類新藥項目抗肝癌基因藥物,蛋白藥物來自研發中的重組人白介素18。以成熟項目為題材使教學內容面向實際,并大大降低了實驗成本。實驗教學技能涵蓋了生物制藥的上下游技術,具有較強的系統性與連貫性。經過四年教學實踐,跨課程實驗已形成成熟方案。并總結經驗以基因克隆為主線開設了分子生物學綜合性實驗。
第二步是各門專業課中開設的實驗設計。學生自主進行實驗方案設計有利于培養學生文獻調研能力、研究方案設計能力、實驗技能綜合運用能力。對其科研思維和創新意識是一個較為全面的鍛煉與考察[3]。
《腫瘤生物學》中開設的科研設計。由教師把握總體研究方向,學生分組準備教學內容后,由學生走上講臺授課并經教師點評。學生根據教師反饋,按國家自然科學基金的格式撰寫標書。教師再按照統一的評分標準進行評分、指導修改。
在《轉基因技術與安全評估》的設計性實驗中,由教師給定實驗目的和條件,學生自行設計實驗方案,經教師評閱后,在實驗課中認真執行。
在《藥品注冊與生產質量管理》教學中,結合教學內容,要求學生以一種生物藥物為例完成新藥項目的研究開發計劃。學生進行全面文獻調研后,自主制定從研究立項、實驗室研究、臨床前研究、臨床實驗到注冊、申報全過程計劃。
第一階段創新教育的主要形式是讓學生進入教師的課題組,直接參與科研實踐。近年來,生科院承擔了包括國家新藥創制重大專項、國家自然科學基金、國家863計劃子課題在內的國家級課題及省市級課題多項。自生科院首屆本科生03級開始來,累計超過兩百名學生以創新性實驗、創新班、畢業論文研究等不同形式直接進入實驗室。本科生已公開發表論文數十篇,并通過科研實踐,提煉了多個創業項目。學院藉此建立了生科院學生創業中心,設置專門的實驗室,調撥了一批實驗儀器用于學生的創業項目,使學院創新創業教育不斷深入。
通過三年的摸索與總結,學院實踐教學與創新教育模式逐漸形成自身特色。2007年12月,學院獲得了教育部生物醫藥類專業創新人才培養實驗區立項,標志著教學改革進入第二階段。
2 打造多元化創新教育平臺
創新源于實踐,貫徹于實踐,終結于實踐[4]。在學校的大力支持下,以建設教育部生物醫藥類專業創新人才培養實驗區為契機,生科院通過開辦不同模式的創新班,搭建了各具特色的創新實踐平臺。實現了創新教育的多元化和個性化。
生科院在本科二年級開始篩選專業基礎扎實、求知欲旺盛的學生進入創新班學習。目前創新班包括三種不同形式。第一種是與科研機構聯合進行。主要在生物制藥研究所完成。針對有意在本專業繼續深造的學生。研究所為每名學生指定了專職科研人員作為導師,并通過導師為每名學生制定了個人研究計劃,做到一人一題。并專門為創新班開設了三門綜合性實驗,突出了本專業核心技術的流程化教學。每周均組織創新班全體師生進行學術講座,由學生通過ppt在講座上介紹最新國外文獻,并由教師實時點評。第二種是與研究型企業聯合進行。目前主要與深圳華大基因研究院合作完成,借助華大的基因組科學研究平臺,培養有意在生物高新技術企業從事研發工作的專才。第三種是與新藥開發與評價企業聯合進行。依托學院轉讓項目產業化進程,以產學研結合的方式培養面向企業、面向實戰的生物醫藥產業應用型人才。
在這一階段的實踐教學改革深化中,進一步深化與充實了第一階段形成的教學模式。最終建立了五個層次的實踐教育模式,即驗證性實驗、設計性與創新性實驗、跨課程綜合性實驗、工程能力實訓和集成創新實踐。學院于2009年12月獲得了廣東省教育廳生物制藥綜合性工程訓練中心立項。
通過多元化創新教育平臺,學院創新教育近年來取得了系列成績。生科院本科生在參加的廣東省及國家級挑戰杯比賽,廣東省大學生生物化學比賽,全國醫藥院校創新演講比賽中均獲得了較好成績。充分展現了教學創新的良好成績和廣藥學生的精神風貌。并逐漸涌現了一批成果,由此順利進入教學改革的第三階段。
3 成果的孵化與推廣
通過建立創新教育體系,培養創新人才。在實踐中逐漸孵化與涌現了系列科研與教學成果。
第一,是科研成果,2009年,學院成功申報國家“重大新藥創制”科技重大專項。該項目藥物已完成臨床前實驗,進入臨床批件申報階段。自03級本科生以來,累計近百名本科生以不同形式直接參與研究。這個項目的成功轉化離不開生科院本科生的努力。
第二,是學生創業成果。生科院創業中心成立以來,一直吸引著各屆學生在此開展創業項目。學生自主設計和申報創業項目,由創業中心的學術委員會評審通過后,獲得經費資助,并按嚴格程序完成進展匯報與結題。經過不斷努力,學生創業公司即將誕生。由07級本科生主持開發的稀有花卉組織培養與育苗項目已經獲得企業投資十一萬元,其中一萬元作為實驗經費,十萬元用于公司注冊及后續研發。公司成立以后,將按股份制組織管理,其中學生占有50%股份,教師占有26%股份,投資企業占有24%股份。公司將吸引創新意識突出的學生進行實習與創業。同時,目前正在凝煉本科生科技成果,準備鑒定。為后續研究提供指導性意見,使其健康發展,取得更大成果。
第三,是標志性課程的出現。幾年來的教學實踐及社會反饋讓我們意識到,在突出培養學生實踐技能的同時,還應該有一門標志性的課程將學生的所有理論課融會貫通。因此,我們已將最經典的生命科學教材-《基因Ⅷ》建設成為標志性課程。總計180個學時,其中理論108個學時,實驗72個學時。并就此進行了周密論證。首先制定了論證方案。由教師和06級本科生分別選擇教材中的一節備課講授,由06級,07級,08級各五名學生作為授課對象,邀請外校專家及教務處負責人員現場考察,并在課后即時向聽課學生提問,了解學生接受程度,最后當場給出評估。隨后進行教學大綱與計劃的擬定,并建立授課隊伍。
建設創新型社會,首先是要培養創新型人才。高等教育的人才培養目標,是在教師的指導下,讓學生掌握獨立思考與工作的能力。生科院的實踐教學與創新教育,將進一步通過設計性實驗和科研實踐激發學生主動性,推動產學研對接豐富創新教育模式,并始終瞄準我國生物制藥產業瓶頸為人才培養導向,實現創新人才和創新教育模式的全面發展。
參考文獻
[1]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.
[2]徐凌云,劉志國,徐偉民,等.校企合作模式下的生物制藥本科人才培養體系[J].藥學教育,2011,27(4):4~7.
[3]王素芳,朱秋華,張捷,等.開展生物制藥自主設計實驗的探索[J].實驗室研究與探索,2011,30(6):291~294.
[4]楊叔子.創新源于實踐[J].實驗室研究與探索,2004,(7):1~3.