生物制藥課程本科階段研究型教學的探討與實踐

楊森++謝久鳳++王風芹

摘 要：為提高本科生教學質量，滿足社會新形勢下相關用人單位對高層次技術人才需求，針對傳統教學方法的弊端和不足，對高等院校生物制藥工程課程的研究型教學模式進行探討和實踐。結果表明，研究型教學模式既能充分調動學生專業興趣和學習積極性，又能把科研思維和創新思維引入到教學中，是培養高層次創新應用型人才的重要途徑。與傳統教學模式的最大不同是，研究型教學資源的來源應更廣泛，并不僅僅局限于教材。首先，研究型教學模式教師的知識儲備要求更高，教師要不斷充電學習，接納更多的教育和專業課知識等。

關鍵詞：生物制藥 研究型教學模式 人才 實踐

中圖分類號：Q81-4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（c）-0131-02

自1964年中國第一次實現B鏈胰島素的合成以來，隨著1968年限制性內切酶的出現和1973年DNA重組技術的發展，生物制藥技術正迅速改變著21世紀制藥工業的發展[1-2]。生物制藥在許多重要疾病的治療領域，如糖尿病、艾滋病和癌癥的治療方面，表現出了巨大的應用潛力，成為了最有希望的新經濟增長動力。2012年，世界上三種銷量最好的藥物均為生物藥物，并且一些大型生物制藥企業的股票市值已經超過普通制藥企業[3]。2010年，國家將生物制藥列入戰略性新興發展產業之一，從此，我國的生物制藥產業進入了高速全面發展的新時期。面對生物制藥行業的巨大發展浪潮，培養具有生物藥物生產技術或研發創新能力的高、精、尖復合型人才，就成為高等本科院校生物制藥這門課程的首要教學目標。

然而生物制藥是一門多學科高度交叉的課程，涵蓋基因工程制藥、細胞（植物細胞和動物細胞）工程制藥、發酵工程制藥、抗體工程制藥、酶工程制藥等主要內容，涉及知識面廣、內容多，不僅包括生物技術相關的基本理論知識，還包括藥物質量控制等相關藥學知識[4]。這種學科特點很容易造成在教師教學和學生學習的過程中重點不明確、缺乏學習深度等負面結果。生物制藥課程又是該校生命科學技術學院生物工程專業本科生的專業必修課程，所以如何教好這門課程，成為相關教育工作者面臨的最大挑戰。

傳統教學模式強調以教師為中心、教科書為中心、課堂教學為中心的“三個中心”教學理論，強調對學習者知識的灌輸。在進行生物制藥傳統教學模式的實踐過程中存在以下弊端：以教師為主的授課方式無法充分調動學生學習的積極主動性；應試教育易使學生產生死記硬背、臨時抱佛腳的僥幸心理，影響教學效果；不能給學生提供思維能力鍛練的機會等，無法滿足現代生物制藥企業對專業人才的能力需求。在全球信息化程度日益提高的今天，能力的培養日益重要。對于教育工作者來說，不僅要灌輸知識，還要培養和提高學生的能力。研究型教學模式就是以知識教育為依托，以能力培養為主要內容的，把學習、研究、實踐有機的結合以引導學生的高度參與以及主動性的充分發揮，并且創造性地運用知識和能力的一種教學模式[5]。現代生物制藥領域的相關技術和知識更新發展速度很快，凸顯出生物制藥人才能力培養的重要性。所以，對生物制藥課程本科階段研究型教學模式的探討和實踐還是非常必要和有意義的。

1 生物制藥課程研究型教學模式特點

1.1 教學資源獲取方式

與傳統教學模式的最大不同是，研究型教學資源的來源應更廣泛，并不僅僅局限于教材。首先，研究型教學模式下對教師的知識儲備要求更高，教師要不斷充電學習，接納更多的教育和專業課知識。以生物制藥為例，筆者認為對于教學資源的更新和補充主要體現在以下兩個方面：通過關注媒體、查找文獻等方式獲取生物制藥行業發展的實時動態、前沿信息等，真正做到對教學信息和制藥行業信息先進性和前瞻性的把握；另一方面，教師應該及時的實現角色之間的轉變，將教學工作和科學研究進行有機結合，從科研中汲取經驗，用于教學資源，同時從教學中獲得先進的技術理論指導科研。通過將研究性質的內容引入到課堂中去，可以激發學生的專業興趣和學習的積極主動性。

1.2 授課模式

傳統教學模式講究講解知識的連貫性與詳細性，授課的過程是一個循序漸進、由易到難的過程。對于一些發展較快的學科，比如生物制藥課程，并達不到面面俱到的效果。由于生物制藥課程的學科交叉性和快速更新的特點，更適合用于分專題研究型教學模式。將課程內容分為若干專題，獨立講解各個專題內容，突出重要的、活躍的研究領域，使學生可以最大程度地了解該領域的知識體系[6]。

1.3 教學形式

研究型教學模式與傳統教學的最大不同是改變以教師為中心的單一講授模式，充分調動學生的積極性，以靈活多變的教學形式，實現課堂上的積極互動交流。結合筆者所講授的本科階段生物制藥課程，授課對象為本科四年級學生，專業基礎知識基本學習完畢，更有利于開展多媒體教學、調研討論或專題研究等多種教學形式。通過多種教學手段引導學生積極自主學習、相互合作，培養學生自主思考能力和創新思維能力。

1.4 評價方式改變

傳統教學模式往往以閉卷考試作為評價學生學習效果的主要標準。而研究型教學模式的教學形式靈活多變，為充分調動學生主動參與學習的積極性，評價方式也應該隨之改變。另外，因為研究型教學模式改變了教師的主導地位，衡量教學效果的方式應該是教師和學生的雙向評價。也可以通過學生打分和督導聽課的方式對教師的授課能力進行全面評價，真正達到師生相互學習、相互提高的雙贏效果。

2 生物制藥研究型教學組織和實踐

2.1 教學實施計劃

針對生物制藥課程內容，結合生物制藥前沿技術和當今研究熱點及學生已掌握的知識和自學能力，我們將生物制藥課程確定為以下幾個相應的研究專題：生化制藥、微生物制藥、生物轉化制藥、基因工程制藥和生物制品等。總學時為48，其中課堂教學時間為38學時，實驗操作10學時。分別根據各個專題的信息量和難易程度進行學時的分配，如生化制藥8學時、微生物制藥10學時、生物轉化制藥6學時、基因工程制藥8學時和生物制品6學時。教學計劃具體實施之前，教師應該完成以下工作：研究項目具體內容的確定并指出這些方法可以解決那些實際問題，建議學生進行研究學習的方法，提出學習進度安排和考核標準。以生化制藥一章為例，研究內容確定為生化制藥的工藝和應用，研究學習的具體方法為教師講解、學生閱讀文獻、提出問題并課堂討論，達到可以應用生化制藥技術解決某一實際問題的教學目的。endprint

學生首先要在具有充足基礎理論知識儲備的基礎上，了解課程專題的內容和目標，并在課堂實踐中分為4～5人小組，團體協作完成研究課程的準備工作。

2.2 教學過程實踐

生物制藥課程研究型教學的實施要充分體現學生的積極主動性，教師應及時地進行輔助和指導，確保教學工作的正確、順利開展。下面以基因工程制藥這一章的教學內容為例，具體闡述分專題研究型教學在生物制藥課程中的具體實踐步驟。

2.2.1 教師講解

專題性研究教學模式中，教師應該把握講解的尺度，重點給學生講解基礎知識和基本技能，給學生留有大量的思考空間，有利于激發學生學習的主動性和創造性思維。以基因工程制藥一章為例，只需講解基因工程制藥的基本技術理論，具體以胰島素的生產為例講述基因工程制藥的一般工藝流程，而對于一些深層次的基因工程藥物，比如蛋白質工程類和反義核酸藥物只是提及，不做深層次的具體闡述。

2.2.2 文獻閱讀并提出問題

隨著學生閱讀文獻的深度和廣度的增加，會發現一部分問題。往往在解決這些問題的過程中，不僅使學生學習到大量的行業知識，也鍛煉了他們的思維能力。教師在解決問題的過程中進行必要的輔助作用，并積極鼓勵學生在正確的基礎上進行思維創新。比如，在對基因工程藥物這一章的學習過程中，我們在講解的過程中提到使用基因工程技術生產胰島素的問題，并鼓勵學生有目的地去查找相關的文獻。學生在課程學習中提出利用基因工程技術如何提高胰島素藥物的品質和產量等問題。

2.2.3 鼓勵學生進行探索性實驗

在閱讀文獻和提出問題的基礎上，鼓勵學生自主設計實驗并動手操作，鍛煉學生的創新思維能力和解決實際問題的能力。比如我校生命科學學院設立大學生創新基金，由學生自己組建3～5人的研究團隊，并在導師指導下寫項目書，進行答辯，最終由專家統一評審，資助金額為5000元。自此項制度實施以來，已有多個研究團隊組建成功，分別進行了多種與生物制藥學科相關的理論問題研究，對學生的競爭意識和團隊合作精神都得到了嚴格的訓練。

2.2.4 課堂討論

針對提出的問題或實驗結果，教師應在課堂上組織學生分小組討論，在討論的過程中，結合小組中每一位學生的優勢對問題進行集中解決，可以考慮使用多媒體和網絡等多種教學形式。比如在本章的教學過程中，針對提出的改善胰島素藥物的品質和產量的問題，學生給出了使用蛋白質定向進化技術、DNA重組技術或選用合適的表達載體及宿主菌等解決方案。教師在學生提出解決方案時要進行必要的講解和及時地補充、糾正。

3 教學效果評價

3.1 學習成績

課程結束時，學生總成績的評價包括：閉卷考試卷面分數占60%、實驗操作占20%、課堂討論表現占20%。為了讓學生各項綜合能力提高的同時掌握扎實的基礎理論和知識，閉卷考試必不可少，考試內容以基礎理論知識為主。實驗操作的成績體現對學生動手能力的培養，通過對實驗報告直接打分獲得。平時課堂討論先由學生整理書面討論總結，再組織相關的教師進行集中評定打分。

3.2 教師教學水平評價

研究型教學模式的最大特征在于摒棄教師主導地位的課堂教學，因此對教學效果也是“雙向評價”，教師不僅評價學生的學習效果，同時也是受評價的對象。以本校生物制藥課程教學水平的評價為例，主要通過兩方面完成：一方面，由學校教務處組織具有多年教學經驗的專家督導進行聽課，并提出改進優化的建議并進行打分；另一方面，學生可以在學校教務處網站上對任課老師進行網上評教，直接對老師打分。

4 結語

生物制藥課程是一門多學科交叉、多技術集成的學科。教師要在課堂上充分調動學生的學習興趣和主動性，更重要的是培養學生創新思維、動手能力、競爭意識和團隊意識等綜合素質。另外，因為生物制藥學科是一門實踐性學科，應充分重視實驗在學習掌握這門課程中的重要地位和作用。因此，應該在教學和學習的過程中將主動權教給學生，以創新項目的申請與實施作為結合點，全面培養學生的綜合素質。當然，現在的改革還面臨著很多問題，比如改革成本過高，執行有難度；改革效果的評價方法和機制有待于完善；在教學改革過程中，把握度的問題，即“不能不改，也不能隨便改”。

參考文獻

[1] Meselson M，Yuan R.DNA restriction enzyme from E.coli [J].Nature，1968，217（5134）：1110-1114.

[2] Cohen S N，Chang A C Y，Boyer H W，et a1.Construction of biologically functional bacterial plasmids in vitro[J].Proe Natl Acad Sci USA，1973，70（11）：3240-3244.

[3] Top 20 best selling-drugs of 2012.Genetic Engineering News.Insights and Intelligence[EB/OL].[2013-03-05].http：//www.Genengnews.corn/insight-and -intelligence /top-20-best-selling-drugs-of-2012/77899775/7 page =1.

[4] 夏煥章，熊宗貴.生物技術制藥[M].北京：高等教育出版社，2006：2.

[5] 籍建東.研究型教學模式與傳統教學模式的比較[J].職教論壇，2011（5）：43-45.

[6] 孫瀅.專題研究型教學模式的探討與應用[J].計算機教育，2013（4）：76-78.endprint