生物制藥課程的建設(shè)與思考

葛杰 劉超 王波

【摘要】生物制藥課程是適用生物技術(shù)專業(yè)的一門綜合性應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，本文分析了高等學(xué)校在生物制藥課程的教學(xué)模式存在的問題，提出生物制藥課程考教分離等一系列教育改革。培養(yǎng)學(xué)生分析和解決生物制藥行業(yè)生產(chǎn)過程中常見問題的能力，提高學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣，同時，大大提高教學(xué)的授課效果。利用生物技術(shù)的基本理論與藥物生產(chǎn)密切聯(lián)系起來，適應(yīng)社會需求發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)生物化學(xué)? 教學(xué)模式? 教學(xué)效果

【中圖分類號】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）10-0110-02

生物制藥課程是適用生物技術(shù)專業(yè)的選修課，它是一門綜合性應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，生物藥物的基本課程內(nèi)容基于藥物制造技術(shù)，主要包括基因工程藥物等六方面內(nèi)容。生物制藥課程偏重學(xué)習(xí)的是化學(xué)合成，一般是大二或大三學(xué)生，已經(jīng)完成有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)等基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí);生物方向不限于生物學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等課程。

一、生物制藥課程實(shí)施課程改革的必要性

通過生物制藥課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠全面又系統(tǒng)地掌握生物技術(shù)藥物制備和生產(chǎn)的一般規(guī)律方法，制造過程及其發(fā)展前景。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解生物制藥技術(shù)的分類、發(fā)展趨勢、應(yīng)用及相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)施;了解各種生物制藥技術(shù)的基本原理及特征、工藝流程影響因素和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。所以如何提高學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣，如何根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)對課程教學(xué)不斷探索，如何利用生物技術(shù)的基本理論與藥物生產(chǎn)密切聯(lián)系起來，這些問題促使老師們對生物制藥課程更需要教好講好，加快教學(xué)建設(shè)和深入思考教學(xué)改革。

二、生物制藥教學(xué)中課程內(nèi)容的提煉和教學(xué)方法融入

（一）情境導(dǎo)入，講授與自學(xué)相結(jié)合

生物制藥的教材有不同的版本，目前我們采用的是夏煥章主編的生物技術(shù)制藥為主要教材，參考教材有吳梧桐主編的生物技術(shù)藥物學(xué)。生物制藥課程，每個版本講授重點(diǎn)不同，老師上課過程中重點(diǎn)講解各有不同。例如通過使用細(xì)菌疫苗來預(yù)防、診斷和治療藥物實(shí)例;使用某些微生物、植物或動物來產(chǎn)生所需的藥物實(shí)例以告知生物技術(shù)藥學(xué);采用DNA重組技術(shù)、單克隆抗體技術(shù)或其他生物新技術(shù)研制的蛋白質(zhì)、治療性抗體或核酸類藥物;基因治療以及基因編輯，利用基因編輯把一些現(xiàn)有的片段直接輸入到宿主的DNA里面，對宿主的DNA實(shí)現(xiàn)編輯的基因治療手段。講課是最基本的教學(xué)方法，是采用重要的理論知識的教學(xué)方法，并直接、快速、簡潔地進(jìn)行教學(xué)的一種扎實(shí)的理論方法，使學(xué)生更容易進(jìn)行練習(xí)。自學(xué)是發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，保證學(xué)生能記住、能理解。將ABCD等選項(xiàng)和對錯判斷權(quán)利交給學(xué)生，根據(jù)課堂內(nèi)容出是非題和選擇題，通過隨堂布置學(xué)生做習(xí)題的反饋，引發(fā)學(xué)生思索，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

（二）多種教學(xué)方式，拓展知識層面

我們根據(jù)生物技術(shù)藥物的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景，結(jié)合多種教學(xué)方式，提高教學(xué)效果。整個教學(xué)過程中的隨機(jī)問題檢測上一課的內(nèi)容;指定班級內(nèi)容，建議預(yù)覽概述并允許學(xué)生參加;積極預(yù)覽課本的內(nèi)容并預(yù)覽問題，以便了解基本知識;在學(xué)生預(yù)覽的基礎(chǔ)上，解釋重點(diǎn)和難點(diǎn)，使其生動有趣;背誦與學(xué)生有關(guān)的內(nèi)容并加強(qiáng)理論知識的滲透。在講授生化藥物內(nèi)容的同時，實(shí)現(xiàn)了“教”與“學(xué)”的互動，大大活躍了課堂氣氛，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)手段上采用傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體相結(jié)合， 課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果相輔相成，充分發(fā)揮多媒體的輔助功能加深課本知識學(xué)習(xí)。添加照片及故事，案例及其他材料，以提高課件的質(zhì)量，調(diào)動學(xué)生全方位學(xué)習(xí)的熱情，開闊視野，提高教育和教學(xué)效率。充分利用課程外的學(xué)習(xí)資源、圖書館的教育和學(xué)習(xí)資源;網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫;國家級精品課程網(wǎng)站等等。

我們處在一個制藥業(yè)井噴的時代，2020年1-4月，F(xiàn)DA共批準(zhǔn)16個新藥上市，包括諾華、默沙東在內(nèi)的新分子實(shí)體、新生物制品、細(xì)胞療法、基因療法。生物制藥發(fā)展迅猛，InSilico、Benevolent Bio、Atomwise這樣利用人工智能進(jìn)行新藥研發(fā)的公司涌現(xiàn)，模擬制藥過程，大大加快了新藥的研發(fā)。隨著基因測序、基因組研究的進(jìn)展，使得這些新藥能夠被順利地研發(fā)出來，通過對基因的分析，來尋找到新的作用和靶點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)新的突破。細(xì)致有趣的介紹和講述在課堂上一一呈現(xiàn)，不僅能夠吸引學(xué)生的興趣，而且能夠提高教學(xué)效果。

三、生物制藥課程理論與實(shí)際融入的具體措施

（一）通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)，提升學(xué)習(xí)效果

通過綜合實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將所學(xué)的理論知識用于實(shí)踐，將知識點(diǎn)融會貫通，理解會更為深刻。及時分析問題、尋找可能存在的原因，從而提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。帶著問題來啟發(fā)學(xué)生，在第二章基因工程制藥授課過程中，讓學(xué)生思考用哪些方法將目的片斷連接到載體上？第三章發(fā)酵工程制藥授課過程中，告訴學(xué)生概念，他們思考身邊能誘發(fā)基因突變的誘變劑有哪些？如何生產(chǎn)青霉素，其他的抗生素，如鏈霉素的發(fā)酵工藝又有哪些？在講述第九章新型生物制藥技術(shù)時候，結(jié)合現(xiàn)在新冠狀病毒橫行肆虐，給學(xué)生講解RNA擾藥物、核酸藥物的修飾、DNA疫苗技術(shù)等;學(xué)生去思考目前新冠疫苗有哪些，疫苗現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)又是什么？

通過對公司工業(yè)化大生產(chǎn)的過程進(jìn)行了解，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)知。除了正常的課程教學(xué)，以學(xué)生為主體的任務(wù)型科研探索是提升生物制藥工藝教學(xué)效果、發(fā)掘優(yōu)秀 學(xué)生的一個有效途徑。通過鼓勵學(xué)生參與課余科研訓(xùn)練，不僅能加深學(xué)生對課堂講授理論知識的理解，激發(fā)學(xué)科的興趣，還讓越來越多的學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂，參觀與專業(yè)密切相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)。生物工程和生物制藥偏重于醫(yī)藥行業(yè)，生命科學(xué)方向、食品工程大都是食品制作和研發(fā)方向。生物制藥偏重于生物化學(xué)、藥品的新資源、新產(chǎn)品、新工藝研究方向。培養(yǎng)學(xué)生的生產(chǎn)觀念和學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合認(rèn)識實(shí)習(xí)，提升學(xué)習(xí)效果。

（二）學(xué)以致用，規(guī)劃職業(yè)發(fā)展

學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)單克隆抗體的成藥流程，包括（以CMC為視角）：靶點(diǎn)/分子發(fā)現(xiàn);上游開發(fā)，包括DNA序列合成，確定宿主細(xì)胞，開發(fā)細(xì)胞培養(yǎng)工藝，優(yōu)化培養(yǎng)條件等;下游開發(fā)，包括蛋白純化以及劑型開發(fā)，考查蛋白質(zhì)穩(wěn)定性等;大規(guī)模放大生產(chǎn)，注重工藝一致性;臨床前研究，滿足毒理藥理的要求，提交臨床批件（IND）進(jìn)入下一階段;歷經(jīng)3期臨床試驗(yàn)，一期在正常人體內(nèi)評估安全性，二期在病人體內(nèi)評估有效性，三期再擴(kuò)大病人規(guī)模。學(xué)生通過課堂講述學(xué)習(xí)一門高精尖技術(shù)，真正運(yùn)用和掌握起來需要較長的時間，在他們學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)階段要求培養(yǎng)行業(yè)意識，日常積累經(jīng)驗(yàn)，工作中非常依賴經(jīng)驗(yàn)，這是在學(xué)校無法掌握的。第一階段基本功，細(xì)致認(rèn)真，積極思考，吃苦耐勞，勇?lián)?zé)任;第二階段軟實(shí)力，察言觀色，英文聽說讀寫，演講和報告，嚴(yán)格遵守并執(zhí)行制度，奉獻(xiàn)精神以及不可多得的創(chuàng)新能力。比起高校研究，企業(yè)研發(fā)可確定的產(chǎn)出很多;比起傳統(tǒng)的技術(shù)工作，業(yè)內(nèi)競爭較小，且完全允許個人多元化發(fā)展。需要學(xué)生非常細(xì)致認(rèn)真地做好實(shí)驗(yàn)，積累經(jīng)驗(yàn)，解決問題;又同時需要與人打交道，不斷提高溝通交流的能力，演講和寫報告的能力，工作與生活的平衡。福利待遇以人為本，員工的發(fā)展深深關(guān)系著公司的發(fā)展。

四、生物制藥課程開展教學(xué)改革的成效

生物制藥是一門知識性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，通過多年教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生在校多動手多實(shí)驗(yàn)，大大豐富了學(xué)生自己對本課程和本專業(yè)的興趣。學(xué)生認(rèn)為生物制藥課程融入的教學(xué)改革效果明顯，既豐富了學(xué)生生物制藥的學(xué)習(xí)內(nèi)容，又明顯增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促成了良好的學(xué)習(xí)風(fēng)貌。

我們對生物制藥課程教學(xué)改革也進(jìn)行了一年多，老師積極和學(xué)生交流，課程教改效果較好。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，多種符合新時代大學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字資源應(yīng)運(yùn)而生，各種形式的微課、短視頻、慕課等線上教學(xué)形式引入各個學(xué)科領(lǐng)域，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和觀看。我們也采取了微課短視頻授課，學(xué)生分小組自己做15分鐘PPT演講，線上精準(zhǔn)一個知識點(diǎn)大討論等，設(shè)計和開發(fā)支持多種學(xué)習(xí)方式，在線網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)習(xí)，使課程線上線下授課有機(jī)的結(jié)合。

五、教學(xué)改革的不足

（一）課本內(nèi)容需要與轉(zhuǎn)化具體實(shí)際

我們地處祖國西北，新疆的氣候變化大，不同地域，不同海拔氣候差異很大。生物制藥技術(shù)發(fā)展也十分迅速，目前新疆有1721種藥用植物和620種野生藥用植物，生物技術(shù)2018級本科生對生物制藥課程教學(xué)改革進(jìn)行實(shí)地問卷和網(wǎng)絡(luò)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)新疆維吾爾藥的分布分散，大規(guī)模生產(chǎn)， 市場競爭力缺乏，規(guī)模效益形成較難。維吾爾族大學(xué)生畢業(yè)后大多想留在烏市等大城市，鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)藥缺少本民族本科以上人才資源。新疆維藥、蒙藥等缺乏基礎(chǔ)性研究，藥材資源優(yōu)勢埋沒，不能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)。我們更需要保護(hù)寶貴的新疆本地中草藥資源，避免資源枯竭。

（二）課本內(nèi)容需要與課程思政

習(xí)總書記指出：“要把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程。”新疆是祖國的西北大門，各個民族大雜居小聚居，各個民族像石榴籽一樣，緊緊團(tuán)結(jié)在黨中央。高校作為文化輸出重地，教師必須將思政教育有機(jī)融入高校專業(yè)課教學(xué)中。我們生物制藥課程教學(xué)改革中必須加強(qiáng)課程思政，不斷增加學(xué)生的專業(yè)熱愛度和對祖國的認(rèn)同感，增加強(qiáng)化學(xué)生的社會主義核心價值觀，這點(diǎn)本課程改革還需要繼續(xù)加強(qiáng)。

六、結(jié)語

本門課程的特點(diǎn)、目的和要求決定著課程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)需要不斷地實(shí)踐和改革，因此在日常教育教學(xué)中，需要老師不斷補(bǔ)充新內(nèi)容、新知識。老師與時俱進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容、靈活的教學(xué)方法和手段，共同促使生物制藥課程不斷滿足專業(yè)人才培養(yǎng)及學(xué)科發(fā)展的迫切需求。

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作者簡介：

葛杰（1978年2月-），女，漢族，湖北人，研究生，講師，研究方向：植物抗逆。