基于項目實踐優化生物制藥專業模塊化的學習工作站建設探索

李振梅 王瑩 牛其東

摘 要：隨著技師學院一體化課程教學改革的深化，一體化教學工作頁的開發逐步成熟，而配套的學習工作站建設滯后，阻礙了一體化課程教學發展。本文以某技師學院發酵生產蛋白類藥物學習為例，就如何基于項目實踐優化生物制藥專業模塊化的學習工作站建設進行探索。

關鍵詞：項目實踐? ? 生物制藥專業? ? 模塊化學習工作站

課? ? 題：本文系山東省技工教育和職業培訓科研課題（項目編號：RSJY2017-058）研究成果。

一、模塊化學習工作站改造和布局原則

第一，依照工作流程對學習工作站進行模塊化改造。本套學習工作站適用于發酵工程制藥和生化藥物制藥的一體化課程學習。發酵生產蛋白類藥物流程為菌種的篩選、培養和保存，菌種的鑒定（分子生物學方法），藥物的分離純化，藥物的生物活性檢測等，依流程設菌種培養模塊學習工作站、分子生物模塊學習工作站、分離純化模塊學習工作站、生物功能測定模塊學習工作站，另根據需要設置洗涮間和滅菌間。

第二，學習工作站內部設計遵循以下原則：有消防安全通道空間;有生物安全等級要求的實訓室設緩沖區;學習區與工作區分離;學習工作站內的清潔區、半污染區和污染區分離;干濕操作區分開;設備盡可能靠墻擺放，留出中間空間利于實驗員活動;同等用途儀器集中放置，利于實驗員記住區域功能和位置，便于使用。

第三，學習工作站區域功能和設備位置通過代表性工作任務實施，檢測其適用性和合理性：通過能否完成代表性工作任務檢測其適用性;通過微任務能否在相關模塊學習工作站中順利完成檢測其合理性。

二、模塊化學習工作站設計布局及主要功能

本系統建設的四個學習工作站都是學習區和工作區分隔開，南部安窗，北部安門（亦可根據實情設置），學習區的區域中央布置六邊形桌，靠墻安裝黑板、多媒體幕布，學習工作站的功能和工作區的具體布局詳情如下（洗涮間和滅菌間不設學習區）。

（一）菌種培養模塊學習工作站

菌種培養模塊學習工作站是學習接種、純化菌種等無菌操作的學習和工作場所，其特點是保證純種，防止雜菌污染，達到生物安全P2級實驗室要求。

學習工作站設緩沖區，工作人員通過緩沖區進入學習工作站。工作區沿東墻放生化培養箱、-80℃冰箱、-20℃冰箱、4℃冰箱、超凈工作臺，西墻放置微波爐、離心機、全溫振蕩器、空氣浴振蕩器、水浴振蕩器和垃圾桶。

（二）分子生物模塊學習工作站

分子生物模塊學習工作站工作區分為分子生物學實驗室主區、DNA電泳室和稱量室三個相通但隔開的區域，DNA電泳室和稱量室有門通往主工作區。主區放兩排操作臺，東臺放微量分光光度計、漩渦器和離心機;西臺放水浴鍋、金屬浴和離心機。主區沿西墻放置三臺冰箱;沿北墻設水池，放制冰機，沿南墻放無菌操作臺、PCR儀。DNA電泳室門在西墻，沿北墻放凝膠成像系統，沿東墻放EB染缸、EB垃圾桶和紫外分析儀，沿南墻放PCR電泳儀。稱量室門在西墻，沿東側放置藥品柜和垃圾桶，沿西墻放電子天平。

（三）分離純化模塊學習工作站

分離純化模塊學習工作站工作區沿東墻放脫色搖床、電轉儀、蛋白電泳槽和水池，沿西墻放蛋白純化系統、冰箱和垃圾桶。

（四）生物功能測定模塊學習工作站

生物功能測定模塊學習工作站工作區沿東墻放生物顯微成像系統、離心機、酶標儀、Nanodrop 2000分光光度計和紫外可見分光光度計，沿西墻放雙色紅外激光成像系統、細胞破碎器、水浴鍋和冰箱，沿北墻安水池，放垃圾桶，南墻放置操作臺。

（五）洗涮間和滅菌間

根據實際工作任務需要，添加了洗涮間和滅菌間。

三、模塊化學習工作站的實驗驗收

（一）代表性工作任務高產殼聚糖酶菌株酶基因的表達和酶的制備的多項微任務實施

通過在合作院校的類似實訓室模擬實施工作任務，筆者對學習工作站的功能和合理性進行模擬測試。菌種培養模塊學習工作站用于菌種的篩選、保藏和培養;分子生物模塊學習工作站用于產殼聚糖酶菌株的基因鑒定、重組質粒的建立;分離純化模塊學習工作站用于酶表達量的測定、酶的分離和純化、純化過程中表達產物的回收;生物功能測定模塊學習工作站用于菌種特性的鑒定、表達產物的酶活力檢測、重組殼聚糖酶的性質分析。洗涮間和滅菌室用于配套完成工作任務。

（二）代表性工作任務中各微任務在未系統改造實訓室和模塊學習工作站中的實施比較

對比代表性工作任務在未改造和改造后的工作站的模擬實施，分析微任務實施時學生使用場所情況，筆者發現，表達載體的構建、分離與純化酶產品、測定酶產品活性、優化酶產品發酵條件等微任務環節，學生在改造后各模塊工作站間的穿梭頻次低于未改造實訓室，除了優化酶產品發酵條件外，其他各微任務只在一個模塊化學習工作站即可完成，達到了減少污染、節約時間、提高工作效率的目的。

四、小結

經模擬實施工作任務，分析模擬實施的適用性和合理性，我們發現各模塊學習工作站均能夠完成相關的微任務。改造后工作站獨立可完成更多微任務，節約工作者體力和時間，提升了工作效率。整套學習工作站依生物制藥典型工作任務的工作流程設計和分區，符合學生認知發展規律，能有效促進學生技能的培養。該套學習工作站適于任務驅動教學方法，有利于學生在學中做、做中學，為激發學生學習主動性和積極性，有效實施工學結合一體化教學奠定了必備的教學硬件基礎。

參考文獻：

[1]李木杰，張利芳，湯偉群等.技工院校一體化課程體系的構建與實施[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2012.

[2]易紹興，薛孝磊.一體化學習工作站教學管理的幾點心得[J].職業，2019（4）.

（作者單位：山東技師學院）