生物制藥實驗教學改革初探

【摘 要】生物制藥實驗是生物制藥專業一門主要的基礎實驗課，在教學中通過系統設計多個綜合性生物制藥實驗，將本專業的多門專業課內容與本校的特色有機地結合起來。在進一步加深學生對生物制藥專業課程理解的同時，也為其將來從事生物制藥生產和研究做好了知識儲備和實踐鍛煉。

【關鍵詞】生物制藥實驗 系統設計 教學改革

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）19-0044-02

生物制藥產業迅猛崛起，生物醫藥產業化發展急需應用型創新人才。我國目前的各類制藥企業大多數是混合制藥企業，既有生物制藥，又有中藥制藥，江蘇省制藥企業的情況也類似，因此生產本身要求技術人員應該掌握生物制藥技術，還需在天然藥物制藥技術、生物化工技術、微生物及酶工程等方面具有很好的知識結構，才能滿足中國特色的生物制藥產業對人才的需求。為此對本專業學生的培養目標是：使學生具備扎實的生物制藥和制藥工程專業理論知識和實踐技能，能在生物技術制藥、生物工程、化學制藥及天然藥物產品開發等領域從事科學研究、技術開發、工藝設計、產品質量控制、經營管理及藥物營銷等方面工作的應用型高級專門人才。所以一個合格的本科畢業生不僅要掌握理論知識，而且更要掌握一定的操作和創新技能。

生物制藥實驗是我院面向生物制藥專業的一門重要的基礎實驗課。通過本門課程的教學，希望本專業的學生能了解掌握生物制藥和制藥工程相關的實踐技能，具備能夠利用現代生物技術從事藥物研究的能力，為將來開展生物技術制藥、化學制藥及天然藥物產品開發等領域方面的研究及工作打下良好的實驗基礎。同時基于南京林業大學的特點，本實驗課程的開展將重點關注林源藥物。為了實現這個目的，我們對該實驗課程的教學內容、手段及方法進行了一些改革嘗試。

一 根據實際選擇合適的實驗內容

結合生物制藥專業的特點、本校的特色和實驗室的基本條件，在大三第二學期開展了生物制藥實驗，具體包括了藥用蛋白的重組表達、藥用蛋白的分離純化及檢測、重組溶菌酶的制備、細胞培養、天然產物體外活性檢測、真菌多糖的制備及鑒定、林源黃酮或揮發油的提取及測定等實驗，涵蓋了生物工程、藥學、生化和生物學等方面。整個實驗是按照教學計劃分為兩部分：第一部分為基礎實驗；第二部分為自主設計實驗。在實驗的第一階段主要是依據教學計劃開展基礎實驗，使學生獲得生物制藥的基本理論及基本實驗操作技能，也為第二部分設計實驗奠定技能操作基礎。例如通過藥用蛋白的重組表達，使學生們掌握基因表達所需要的元件、真核表達系統與原核表達系統的特點及區別、提高外源基因表達量的方法、包涵體復性的方法及重組菌發酵的要求等方面的內容。再如，通過開展藥用蛋白的分離純化及檢測，使學生們掌握蛋白純化的方法及各種方法的優缺點，藥用蛋白所需達到的純度及其檢測方法等。基礎實驗的開展是基于傳統實驗教學模式，具有目的明確、容易上手等優點，通過完成不同的實驗使學生獲得開展生物制藥實驗的基本原理和實驗技能，但也有其不足：（1）每次實驗的內容和操作程序都是教師規定好的，學生按照規定的內容和程序進行實驗，不能充分調動學生學習的積極性和主動性；（2）大部分實驗結果明確，學生分析問題和解決實際問題的能力得不到充分發揮；（3）由于有些環節是教師準備的，學生只是熟悉了部分關鍵環節，缺乏對整個實驗過程的全面了解。

針對開展基礎實驗的不足以及根據高等學校培養高素質人才的需要，結合南京林業大學的特色及實驗室條件，為調動和激發學生的學習興趣、積極性和主動性，培養學生自主創新能力及獨立從事科研活動的能力，給學生一個充分展示能力的空間和舞臺，我們開設了一些自主設計的綜合性實驗。主要開設真菌多糖的制備及鑒定和林源黃酮及揮發油的提取及測定兩個自主設計實驗。例如林源黃酮或揮發油的提取及測定，學生需要根據自己的興趣，從校園里選擇一種植物對其黃酮類物質或揮發油展開研究。這就要求學生首先進行文獻查閱，其次根據文獻設計實驗方案，初步方案完成后，由指導老師根據實驗室條件及實驗方案的可行性提出修改意見，根據教師的修改意見，學生進行修改并完成實驗方案。通過自主設計實驗的完成，使學生的獨立創新能力得到展示，初步體會到什么是科學研究，為其今后從事科學研究打下基礎。

二 對學生的能力培養

1.生物制藥相關知識點的學習和操作能力的訓練

本科專業的學生通過理論學習，對生命科學的一些知識點有了初步的了解，但是對于具體是什么，卻沒有完整的認識。例如，植物活性物質的提取，在學生進行實驗以前，都是課本上枯燥地介紹各種活性物質的性能，提取方法及如何檢測，學生對其了解不深。但通過活性物質的提取實驗，學生第一次看到自己提取的黃酮、生物堿等活性物質，就會對這些物質的結構和性質有直觀的了解。總之，通過第一部分的實驗訓練，可以幫助學生加深對知識的理解和記憶，同時通過基本的操作，也獲得了某方面的實驗技能。

2.智能的培養

智能是心理和操作、實踐與應用、過程與方法的綜合體，實驗是手腦并用的實踐活動，是培養學生創造能力、觀察能力的最有效途徑。生物制藥實驗課的第一次課就把實驗改革的總體思路告訴學生，讓學生明確思想，做好準備。但由于學生剛剛接觸制藥實驗，對生物制藥的理論及應用還缺少認識，因此第一階段部分主要是進行規定實驗的內容，并通過這一階段的學習，使學生獲得生物制藥基本知識、基本理論及基本實驗操作技能。為設計實驗奠定理論基礎和技能操作基礎。通過第二部分設計實驗的完成，使學生的獨立創新能力得到展示，初步體會到什么是科學研究，使學生分析問題和解決問題的能力得到較快的提高。

3.人格的培養

通過實驗，學生能認識到科學研究的嚴謹和實事求是，在任何實驗中，只有遵循正確的實驗方法和步驟，才能達到既定的實驗目的，任何僥幸心理都不會獲得很好的實驗結果。通過實驗，學生還能正確地面對失敗，科學研究不可能每次都成功，每次都能獲得很好的結果，經常要面對失敗，這就能鍛煉學生不氣餒的性格。另外，實驗需要團隊協作，所以需要學生有良好的團隊意識。

三 改進實驗教學中教師的角色

1.教師是實驗的指導者

在實驗教學前應設計好學生實驗提綱，提供必要的實驗資料，在實驗教學中力求創設一種探索的情境，不斷提供信息、點撥方法，幫助學生解決學習中的疑難。對學生提出的問題，教師可不先解答，而是鼓勵學生進行思考，并鼓勵學生相互討論有關實驗的問題，共同尋求解決方法。

2.教師是實驗的合作者

教師要把自己放在和同學同樣的心理與知識水平上，表現出強烈的好奇心和求知欲，參與到學生實驗中，一起動手，一起討論。

3.教師是探究情境的創設者

為學生營造自由的學術氛圍，心理自由的氛圍，使學生能結合實驗進行想象，挖掘學生的創造潛能，所以教師要善于提問、質疑，抓住學生所關心的實驗重點、難點和疑點。

4.教師是心理醫生

在探索學驗中，失敗是經常的。要培養學生承受失敗的能力，要讓學生認識到每個科學實驗都是經過無數次失敗才成功的，培養學生正視失敗、克服困難的精神。當學生實驗失敗時，要耐心地分析其失敗原因，并利用失敗對學生進行心理方面的指導。

四 嚴格考核制度

考核是教學過程的一個重要環節，同時實驗課程成績的評定方式對學生的學習情緒和認真程度有一定的影響。要明確實驗教學目標，建立明確的當堂評價方案；重視課前檢查；加強對實驗過程的督導。主要考查學生的自學能力、觀察能力、實驗能力、思維能力和表達能力。課程的成績以學生基本技能掌握的熟練程度、分析問題和解決問題的能力以及實驗報告的質量等為主，要結合學習態度、紀律、協作精神等進行評價。在實驗全部結束時，將考核內容如離心機的操作技術、植物提取設備的搭建、緩沖液的配置、蛋白濃度的測定、細胞的傳代、天平操作技術、消毒與滅菌技術等編號，讓學生抽簽進行單人考核，并當場寫出實驗報告。

通過以上改革，應該能極大地調動學生學習的熱情和主觀能動性，使教學質量有較大的提高，也為后期實驗課程的開展和將來畢業論文的順利完成提供了保障。

參考文獻

[1]邵偉、帥翔.淺論設計性實驗和開發實驗室[J].藥學教育，2002（3）：43～44

[2]孟令波、李淑敏.生物制藥專業生物化學實驗教學改革的探索[J].黑龍江醫藥，2012（3）：421～423

〔責任編輯：龐遠燕〕