生物技術制藥項目化實踐教學探索

陳海龍，宋玉鶴，朱年青，韋平和，王佳偉，蔡伶麗

(泰州學院 醫藥與化學化工學院，江蘇 泰州 225300)

生物經濟和生命科學的飛速發展，已使得以化學為主體的傳統藥學研究模式迅速向以生命科學與化學相結合的新型模式轉變。以分子生物學為代表的現代生物技術研究與實踐在短暫時間內，對藥學從新藥發現、藥物研究、藥物生產、藥物質量控制和藥品臨床應用等各個方面產生重要影響[1]。同時，以現代生物技術手段生產的以胰島素、干擾素、白細胞介素、促紅細胞生成素及單克隆抗體等藥物為代表的生物技術藥物在臨床治療與預防疾病中成功應用。據統計全球生物技術制藥產業的年銷售額2007年為840億美元，2013年已增長至1650億美元，預計到2020年將達到2910億美元[1]。與此同時，《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020)》把現代生物技術列為當前五個科技發展戰略重點之一。國務院2012年發布的《生物產業發展規劃》把生物技術醫藥產業列為七大戰略性新型產業之一。

生物技術制藥是指利用生物體、生物組織、細胞或其他成分等，綜合應用生物學與醫學、生物化學與分子生物學、微生物與免疫學、物理化學與工程學及藥學等的原理和方法加工制造藥物的技術[2]。生物技術制藥具有高理論、高技術、多邊緣、多交叉，理論知識新穎且發展迅速，前沿知識和成果層出不窮等特點，且新時期國內很多地方應用型本科院校從實踐教學內容、教學手段以及專業師資力量等各方面都處于奮起直追的階段，為順應國際生物醫藥產業發展趨勢，使藥學及相關專業的學生均能及時了解生物技術制藥的發展動態，并加深理解和運用基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程等學科中較為抽象、微觀的基本概念、基本理論和研究方法，改進其實踐教學內容、教學手段和實踐環節就顯得十分必要和迫切[3-4]。而生物技術制藥實踐教學改進的核心是如何解決好理論與生產實踐相結合的問題，探索新的實踐教學模式，使學生系統掌握生物技術藥物研究和生產的一般規律、基本方法及制造工藝；發展學生科學思維；培養和提高地方應用型本科院校學生從事生物技術藥物研發和生產的創新能力和綜合能力。

1 當前生物技術制藥教學存在的問題

傳統生物學或化學實踐教學方法不能很好適應現代生物技術制藥實踐教學的需求，主要表現在以下方面：生物技術相關理論與制藥生產實踐相脫離，沒有解決好理論與生產實踐相結合的問題；以"教師教授知識、學生被動接受"為主的傳統教學方法顯然不能滿足現代生物技術制藥教學需求；"教、學、考"單一進程的教學過程課堂互動性差；缺乏對學生實踐能力鍛煉和創新能力培養等[5-6]。

2 生物技術制藥項目化實踐教學改進

為適應新時期地方應用型本科院校應用型人才的需要及生物醫藥人才培養的需要，在我校本科生物制藥專業學生中開展《生物技術制藥》項目化和模擬課題組形式實踐教學。

2.1 生物技術制藥實踐教學課程與改進

生物技術制藥包括基因工程制藥、蛋白工程制藥、細胞工程制藥、酶工程制藥和發酵工程制藥等內容，以基因工程制藥實踐教學為例，將單一性、驗證性的“基因組DNA的提取”、“PCR擴增目的基因片段""瓊脂糖凝膠電泳”、“DNA片段的回收”、“感受態細胞的制備”、“質粒DNA的制備”、“目的DNA片段和質粒的酶切和連接”、“質粒DNA的轉化”等實驗整合為一個綜合研究項目——“大腸桿菌腺苷甲硫氨酸合成2的獲得”，具體內容設計包括除上述單一驗證性實驗項目外，還整合了微生物菌種保藏和活化、基因工程菌的篩選和驗證、基因工程菌發酵及其產物的提取、分離和純化以及產物的分析檢測等項目。

2.2 生物技術制藥實踐教學方法的改進

由教師提出課題，分解為相應任務，學生自薦擔任課題組長，組長帶領課題小組就教師給出的課題任務，查閱資料和文獻、課題小組內部討論并確定實驗方案設計后，課上各課題小組匯報，待指導教師確認后，實施實驗方案、匯報研究成果和討論遇到的問題，指導教師根據課上實驗方案討論及研究成果匯報的情況，及時解答，對照教學大綱和授課計劃檢查和把握學生的知識掌握情況。最后指導教師和課題小組組長評價組員學習情況。

2.3 考核體系的改進

為更為準確的評價學生對生物技術制藥實驗原理的理解和對實驗技能的掌握程度，對實踐教學的考核評價方式進行相應的改進。由"平時成績+實驗報告成績"的評價形式，改為包括了"文獻查閱成績+研究方案設計成績+技能操作成績+團隊合作精神+研究報告成績"等各方面的過程考核評價方式[7]。

3 結語

通過實驗項目化研究過程，增強了實驗的目的性，有利于學生對于所學理論知識和原理的理解和應用；而學生課題組化，則由傳統被動填鴨式灌輸轉為學生自主學習討論，使學生具有更多的自主權及積極性，更主動、廣泛地參與到實踐教學環節；開拓學生視野，使學生得到系統地實踐鍛煉，加深理解和掌握生物技術制藥的基本理論原理、實驗技術和研究方法，更重要的是幫助學生發展科學思維能力而使其具備發現問題、分析問題和解決問題的能力；而教師則轉變為指導教師角色，在學習和實踐過程中指導學生解決所遇到的問題和困難，確保實踐教學順利開展。