藥學(xué)專業(yè)生物技術(shù)藥物人才培養(yǎng)的課程建設(shè)及教學(xué)探索

葉麗　馮美卿

摘 要 生物技術(shù)藥物的飛速發(fā)展推動了對相關(guān)人才的需要，為了培養(yǎng)適于生物技術(shù)藥物研發(fā)的專業(yè)人才，藥學(xué)院利用自身學(xué)科優(yōu)勢和基礎(chǔ)，通過系統(tǒng)、合理地設(shè)置課程，改進(jìn)教學(xué)理念，開展傳統(tǒng)教學(xué)模式與PBL教學(xué)模式結(jié)合、推進(jìn)研討型教學(xué)、制定綜合性的教學(xué)實驗，培養(yǎng)出具有合理知識結(jié)構(gòu)、有創(chuàng)新性、有較強(qiáng)的動手能力和較高的實驗技能，符合生物技術(shù)藥物的研發(fā)需求的專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞 生物技術(shù)藥物 人才培養(yǎng) 課程建設(shè) 教學(xué)方式探索

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.01.043

生物技術(shù)藥物是指以現(xiàn)代生物技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物工程制藥，即利用基因工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)、微生物工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)等來研究和開發(fā)生產(chǎn)出傳統(tǒng)制藥技術(shù)難以獲得的生物藥品，是一知識密集、技術(shù)含量高、多學(xué)科高度綜合互相滲透的新興學(xué)科。①

生物技術(shù)藥物不同于傳統(tǒng)的化學(xué)藥物，通常為大分子藥物，在治療腫瘤、心血管疾病、自身免疫性疾病、病毒感染上顯示了獨特的效果。因此，生物技術(shù)藥物一經(jīng)問世，便得到了迅猛發(fā)展。 自從1982年美國FDA批準(zhǔn)上市的第一個新生物技術(shù)藥物基因重組胰島素至今，生物制藥已走過30余年歷史，目前有近100種生物技術(shù)藥物。從1998年開始，連續(xù)7年增長速度保持在15%～33%，生物制藥被普遍認(rèn)為是“二十一世紀(jì)的鉆石產(chǎn)業(yè)”。生物技術(shù)藥物的飛速發(fā)展促了對該方面的專業(yè)技術(shù)人才的大量需求，作為醫(yī)藥院校培養(yǎng)該專業(yè)的人才是我們責(zé)無旁貸的責(zé)任，如何培養(yǎng)符合現(xiàn)代生物技術(shù)藥物研究開發(fā)的專業(yè)人才是我們一直探索的問題。

1 生物技術(shù)藥物特點及所需的背景知識

生物技術(shù)藥物是以基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)為基礎(chǔ)的大分子藥物，從學(xué)科角度涉及了分子生物學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、化學(xué)工程、免疫學(xué)、藥學(xué)等多學(xué)科。②藥物本身是不同于傳統(tǒng)化學(xué)藥物的大分子藥物，具有獨特的特點如分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種屬特異性、治療針對性強(qiáng)療效高、穩(wěn)定性差、免疫原性、體內(nèi)半衰期短、多效性和網(wǎng)絡(luò)性效應(yīng)、檢驗的特殊性。③其制備、檢驗、遞藥方式、體內(nèi)藥動均有其特點。因此生物技術(shù)藥物人才需要具有生物醫(yī)學(xué)相關(guān)知識和藥學(xué)相關(guān)知識的知識結(jié)構(gòu)。

隨著生物技術(shù)的發(fā)展和生物藥物行業(yè)的高速發(fā)展，我國很多高等院校增設(shè)了生物制藥相關(guān)學(xué)科，但絕大多數(shù)是在生命科學(xué)院建立的，著重于生物技術(shù)的四大工程——基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程。但我們知道從生物技術(shù)產(chǎn)品到藥物還有漫長的過程，需要大量的藥學(xué)相關(guān)知識和背景，這些正是生命科學(xué)院所欠缺的。復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院前身為上海醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，藥學(xué)學(xué)科體系完整，生物醫(yī)學(xué)相關(guān)知識又可依靠醫(yī)學(xué)院，在培養(yǎng)生物技術(shù)藥物人才方面具有獨特的優(yōu)勢。

2 課程設(shè)置

復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)學(xué)科下設(shè)四個學(xué)科群，藥物化學(xué)學(xué)科、藥劑學(xué)學(xué)科、藥理學(xué)學(xué)科及臨床藥學(xué)，設(shè)置思路是以藥物研發(fā)為主線，包括了藥物發(fā)現(xiàn)、藥物分析與評價、藥物劑型與遞藥系統(tǒng)及臨床藥學(xué)四大板塊，具有系統(tǒng)性、連貫性特點。

作為藥物三大來源之一的生物技術(shù)藥物課程的設(shè)置遵循了藥學(xué)院的學(xué)科設(shè)置特點，藥物發(fā)現(xiàn)板塊主要包括藥物化學(xué)， 其根本任務(wù)是設(shè)計和發(fā)現(xiàn)新藥， 是新藥創(chuàng)制的源頭，根據(jù)藥物來源分為合成藥物化學(xué)、天然藥物化學(xué)和生物合成藥物化學(xué)三個三級學(xué)科。生物合成藥化主要任務(wù)是進(jìn)行生物技術(shù)藥物教學(xué)和相關(guān)研究，設(shè)置的課程主要有專業(yè)基礎(chǔ)課包括藥用微生物、醫(yī)學(xué)微生物基礎(chǔ)、藥用分子生物學(xué)，專業(yè)課包括生物制藥技術(shù)、生物藥物學(xué)和生物合成藥物化學(xué)；藥物分析與評價涉及的學(xué)科有藥物分析和生理藥理學(xué)科，設(shè)置的相關(guān)課程有生物藥物分析；藥劑學(xué)學(xué)科主要研究藥物劑型與遞藥系統(tǒng)，設(shè)置的相關(guān)課程有生物藥劑學(xué)、生物藥物的遞釋系統(tǒng)、生物藥物靶向遞釋系統(tǒng)等。

通過幾年的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以從藥物發(fā)現(xiàn)與設(shè)計、藥物評價與分析、藥物劑型與遞送系統(tǒng)等方面學(xué)習(xí)藥學(xué)專業(yè)知識，而且可以從藥學(xué)的角度，同時與化學(xué)合成藥物、天然藥物有比較地學(xué)習(xí)生物技術(shù)藥物的知識和相關(guān)技能，更適于生物技術(shù)藥物的研究和開發(fā)人才的培養(yǎng)。

3 授課方式的探索

不斷改進(jìn)教學(xué)方式以適應(yīng)新知識、新技術(shù)日益更新的生物技術(shù)藥物的發(fā)展，推出 “CHIPS”型人才的教育模式，即培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神（Creativity），有強(qiáng)的動手能力（Hands-on）和主動性（Initiative），富有潛力（Potential）的為社會服務(wù)的（Service）藥學(xué)人才。注重對學(xué)生能力和綜合素質(zhì)的訓(xùn)練和培養(yǎng)，重在奠定學(xué)生基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)學(xué)生研究興趣和創(chuàng)新思維，以及幫助他們掌握研究性學(xué)習(xí)方法。根據(jù)不同課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)任務(wù)的不同，采用不同的授課方式和教學(xué)方法。

3.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式與PBL教學(xué)模式結(jié)合

傳統(tǒng)教學(xué)模式，即“以教師為主導(dǎo)，以講課為中心”，教師將理論知識系統(tǒng)地傳授給學(xué)生，使學(xué)生們掌握基本概念、基本原理。PBL（ problem - based learning） 教學(xué)法是一種以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)方法，1969 年由美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows 提出，于1993 年在愛丁堡世界醫(yī)學(xué)教育高峰會議中得到推薦，目前已成為國際上備受關(guān)注的一種教學(xué)方法。④

教學(xué)過程中通常采用傳統(tǒng)教學(xué)模式和PBL教學(xué)模式相結(jié)合的教學(xué)方式。對于要求學(xué)生掌握基本概念、基本原理的基礎(chǔ)知識內(nèi)容，采用傳統(tǒng)教學(xué)，以任課老師為主進(jìn)行講授。對于難點問題、需要深入了解的問題，教學(xué)方式則以PBL模式為主，即以問題為基礎(chǔ)，教師作為引導(dǎo)者，針對教學(xué)內(nèi)容設(shè)計出真實而有意義的問題，通過問題引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣并自主尋找解決問題的方法，從而在解決問題的過程中學(xué)習(xí)知識。

3.2 研討型教學(xué)

圍繞高水平研究型大學(xué)建設(shè)目標(biāo)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，復(fù)旦大學(xué)早在2006年就開展了本科研討型教學(xué)的探索。研討型教學(xué)以激發(fā)興趣、促進(jìn)思辨、拓展知識為教學(xué)目的，以發(fā)現(xiàn)問題、尋求思路為教學(xué)思路，以啟發(fā)、閱讀與交流為主要方式。對于那些不以要求學(xué)生記住標(biāo)準(zhǔn)答案或掌握標(biāo)準(zhǔn)技能為目標(biāo)，而以拓展知識面、研究方法和前沿問題探討為主要內(nèi)容的課程，可以采用研討型教學(xué)。

研討型教學(xué)的關(guān)鍵是選題：在實際教學(xué)中研討課題的選題很廣泛，如果是想了解某類藥物、某個技術(shù)的發(fā)展過程，可布置幾篇綜述性質(zhì)的文章進(jìn)行閱讀整理；也可以針對某一生物技術(shù)的應(yīng)用、自己的科研課題、一篇好文章的深入剖析等，為了激發(fā)學(xué)生的興趣，拓寬學(xué)生的視野，學(xué)生可以提出自己的選題。有的學(xué)生已進(jìn)入課題組參與科研，也可以結(jié)合研究課題進(jìn)行選題。

課題討論的開展：研討課題的主體是教師還是學(xué)生一般視情況而定。研討型課程目的是培養(yǎng)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的能力，因此研討型課程的關(guān)鍵和主體是應(yīng)該學(xué)生，但前提是學(xué)生要有主體意識。研討型課程已開展了8年，教師是主體還是學(xué)生是主體，一般根據(jù)實際情況定。如果選課學(xué)生多，以學(xué)生為主體，學(xué)生自行結(jié)合分組，每次討論指定一個小組。根據(jù)選題，一起討論需要準(zhǔn)備的材料，分工協(xié)作，一般要求做成PPT進(jìn)行20～30分鐘左右的報告，然后自由討論。如果學(xué)生少，討論課題的主體則為老師，老師提前將選題及相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)給學(xué)生，提出討論的問題，供討論課時討論。

科研課題作為討論課題：值得一提的是將自己的科研課題作為討論課題一直很受學(xué)生歡迎。生物藥物有很強(qiáng)的專業(yè)性，選修該課程的學(xué)生一般對該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)都很感興趣。因此開展研討型教學(xué)的另一目的是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)興趣、科研思路及拓展他們的學(xué)識學(xué)養(yǎng)。盡管學(xué)生們學(xué)了很多基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，但課本知識對他們來說都比較抽象。將自己的科研課題，大到選題依據(jù)、立項背景、設(shè)計思路、研究內(nèi)容、技術(shù)路線、研究過程及研究結(jié)果，小到某一個具體的實驗步驟，數(shù)據(jù)的分析，研究過程中遇到的問題以及問題的解決，我們都會毫無保留地介紹給學(xué)生，期望對學(xué)生學(xué)術(shù)興趣的培養(yǎng)、科研思路的樹立起到一定的作用。同學(xué)們反映很好。

筆者所在教研室最早利用這種方式授課的是生物藥物學(xué)，該課程教學(xué)目的主要是讓學(xué)生了解各類生物技術(shù)藥物生理功能、藥理作用、作用機(jī)制、發(fā)展概況及發(fā)展趨勢，不要求記標(biāo)準(zhǔn)答案，因此采用了研討型教學(xué)方式，課程結(jié)束要求每人自己選題，寫一篇綜述文章，成績由平時討論、匯報和最后論文綜合評定。學(xué)生反映該課程學(xué)得最輕松、收效最好的一門課。研討型教學(xué)的實施，深切體會到了研討型課程是一個師生互動、教學(xué)相長的過程。

3.3 實驗教學(xué)

生物技術(shù)藥物的核心課程為生物制藥技術(shù)，包括基因工程、發(fā)酵工程、酶工程和細(xì)胞工程，為一實驗性很強(qiáng)的學(xué)科，在重基礎(chǔ)輕專業(yè)和實驗課時不斷縮減的情況下，如何更好地開展實驗教學(xué)、充分利用教學(xué)實驗讓學(xué)生掌握實驗技能、理論知識與實際有機(jī)結(jié)合等方面我們做了有益的探索。如以我們曾經(jīng)的一個科研課題“基因工程人過氧化氫酶在畢赤酵母中的表達(dá)、純化”作為實驗內(nèi)容，從人過氧化氫酶基因制備、目的基因與載體的連接制備重組DNA、重組DNA轉(zhuǎn)化、鑒別，將構(gòu)建的重組菌發(fā)酵培養(yǎng)獲得表達(dá)產(chǎn)物以及產(chǎn)物純化及分析，涉及了分子生物學(xué)、基因重組、發(fā)酵工程、蛋白純化相關(guān)技術(shù)。學(xué)生普遍反映，通過實驗不僅系統(tǒng)掌握了生物技術(shù)的主要操作，而且將抽象的課堂理論知識具體化了。

因此通過課程的系統(tǒng)、合理設(shè)置，開展傳統(tǒng)教學(xué)模式與PBL教學(xué)模式結(jié)合、倡導(dǎo)研討型教學(xué)、有效的教學(xué)實驗，培養(yǎng)的學(xué)生更具有創(chuàng)新性、有較強(qiáng)的動手能力和較高的實驗技能，符合生物技術(shù)藥物的研發(fā)需求。

*通訊作者：馮美卿

注釋

① 王鳳山.生物技術(shù)制藥.人民衛(wèi)生出版社，2011.

② 郭葆玉.生物技術(shù)制藥.人民衛(wèi)生出版社，2009.

③ 湯仲明.生物技術(shù)藥物藥代動力學(xué).化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

④ Diana F Wood.ABC of learning and teaching in medicine：Problem based learning[J].2003（326）：328-330.