李平 韓勇 張琰 杜建紅 楊紅
摘? 要? 生物制藥設備是生物制藥技術專業一門培養學生職業核心能力的課程。通過挖掘生物制藥設備課程中的思政元素,將愛國主義、“四個自信”、質量意識、科學創新、愛崗敬業、團結協作、安全生產、節能環保、工程倫理等思政元素有機融入專業教學中,促進課程思政改革,使專業課程能夠發揮思想政治教育作用。
關鍵詞? 高職;生物制藥設備;課程思政;思政元素;專業課程
中圖分類號:G711? ?文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2022)16-0081-04
0? 引言
習近平總書記強調:“其他各門課都要守好一段渠、種好責任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行”[1],“挖掘其他課程和教學方式中蘊含的思想政治教育資源,實現全員全程全方位育人”[2]。2020年5月,教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》中指出,工學類專業課程要注重強化學生工程倫理教育,培養學生精益求精的大國工匠精神,激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。課程思政是指將專業課程與思想政治教育相融合,在專業中找準思政切入點,將思想政治教育融入專業教學之中,最終目的是為國家培養具有崇高理想、堅定信念、健康心智并具有一技或者多技之長的綜合素質專業人才[3]。
生物制藥設備是生物制藥技術專業一門培養學生職業核心能力的課程,主要涵蓋生物制藥設備結構、原理、操作規范等相關知識,雖然是工科課程,但是蘊含大量的思政元素。課程組集體研討、充分學習,認真梳理每個項目中的思政內容,用靈活多樣的教學方法將思政內容融入專業課的教學過程,使專業課程能夠發揮思想政治教育作用。
1? 四個自信,專業自信
緒論的主要教學內容是生物制藥的發展史,其中青霉素的內容十分重要,青霉素(盤尼西林)的出現挽救了無數人的生命。在二戰期間,青霉素通過微生物發酵技術實現工業化生產,但在新中國成立初期,我國制藥業環境惡劣,舉步維艱,關鍵技術被封鎖,無法大規模生產青霉素。話劇《陳毅市長》中就講述了這段艱難的創業過程,齊仰之的原型之一就是醫學家童村先生。
1946—1948年,在極其艱苦的條件下,湯飛凡和童村等人在北京開始青霉素的放大生產[4]。之后,張為申、童村教授在極其簡陋的實驗條件下,迎難而上、刻苦鉆研,用廉價的棉籽餅粉代替依賴美國進口的乳糖和玉米漿,能夠解決發酵原料短缺問題,大幅降低生產成本,在較短時間內實現青霉素工業化生產,奠定了中國抗生素事業的基礎,使我國抗生素產業從零開始發展,為我國青霉素國產化作出重要貢獻。
張為申、童村教授等老一輩科學家放棄國外優厚的待遇,毅然回國,不畏艱險、白手起家,刻苦鉆研、攻堅克難,這種偉大的愛國奉獻、努力創新的精神永遠值得后人學習、紀念。同時讓學生深切感受黨和國家的努力與當擔,從當初的一窮二白到現在的抗生素生產大國,讓學生堅定中國特色社會主義道路自信、理論自信、制度自信和文化自信,更能激發學生學好醫藥專業知識的使命感,增強學生醫藥學專業自信。
2? 價值引領,規劃未來
在緒論中,講到生物制藥設備的發展趨勢是智能化、信息化、自動化、數字化。生物醫藥產業是21世紀最具發展潛力的高新技術產業之一。我國的生物制藥起步較晚,但是這幾年發展迅猛,隨著《“十二五”生物技術發展規劃》《中國制造2025》《“十三五”生物產業發展規劃》、黨的十九大報告提出的“實施健康中國戰略”、《“十四五”生物醫藥產業發展規劃》的相繼推動,國家逐步加大對生物醫藥的扶持力度,尤其是在新冠肺炎疫情防控期間,在新冠疫苗的研發和生產中,人們深切認識到生物反應器等核心生產設備的發展趨勢除了智能化、信息化、自動化、數字化之外,還應該國產化,這些都需要大量的科技創新人才。引導學生學好專業知識,打好基礎,與時俱進,將自己的“個人夢”融入“中國夢”,把個人的發展和國家民族的發展緊密聯系起來,積極投身于社會主義建設。正如孟晚舟所言,個人命運、企業命運和國家的命運是十指相連。
3? 名人事跡,奉獻青春
施一公是聞名世界的結構生物學家,曾是世界著名大學歷史上最年輕的終身教授,研究癌癥發生和細胞凋亡的分子機制,在專業領域作出有國際影響的突出貢獻,獲獎無數。2008年,他放棄美國國籍和國外的高薪工作,毅然回國。他表示,用科學報國才是一個科學家最大的榮耀。
周恩來總理是偉大的無產階級革命家,他曾在一次會議上指出,青霉素是“疼霉素”,紅霉素是“苦霉素”,要想想辦法,怎樣讓“疼霉素”不疼,“苦霉素”不苦。周總理雖然不是藥學專家,但他從戰略高度指出了努力創新的方向:要進行結構改造、劑型改良。周總理嚴于律己、勤政愛民、一心為公的高尚人格,體現出中華民族傳統美德,是中國共產黨人優秀品德的寫照,影響了一代又一代人,永遠為后世景仰。由此引導學生學好知識、打好基礎,科學報國、奉獻青春。
4? 積極鍛煉,科學防護
在介紹空氣除菌的方法時,重點介紹介質過濾法。介質過濾法就是用干燥的過濾介質來阻截空氣中的微生物,戴口罩就是一種介質過濾的方法。在非典及新冠肺炎疫情防控期間,口罩一度賣到脫銷,不只是一次性口罩,還有大家熟知的N95/98/99,這些數字是指口罩本身的過濾級別。口罩中的過濾介質是特殊的超細纖維過濾材料,數字越高代表過濾效果越好,所以這類口罩適用于醫護人員的防護,普通防護用一次性口罩即可。以此引導學生在疫情防控期間注意個人防護,戴口罩、勤洗手、不聚集、多通風、鍛煉身體、提高自身免疫力,同時引導家人、朋友不要盲目購買N95/98/99口罩,尤其是當防護物資緊缺時,優先把高過濾級別的口罩留給更需要的醫護人員。
面對突發的非典及新冠肺炎病毒疫情,要讓大眾明白在特效藥研發之前,真正能發揮作用的是人體自身的免疫力。由此倡導學生合理飲食、規律作息、積極鍛煉、調整心態、注意公共衛生、勤洗手、勤通風、不聚集,養成良好的生活習慣,以飽滿的狀態投身于祖國的社會主義建設。
5? 自主創新,知識產權
在講通用式發酵罐時,引入維生素C兩步發酵法的案例。20世紀70年代,我國科學家在極端困難的條件下白手起家,自主研發出世界領先的維生素C兩步發酵法。該方法優點在于大大減少化工原料污染,改善工人勞動條件,縮短流程,并使生產成本明顯降低,因此具有巨大的經濟效益和社會效益[5]。1986年,國際著名制藥企業羅氏制藥公司斥巨資,以550萬美元的價格購買我國自主研發的維生素C兩步發酵法生產技術專利,這一技術的轉讓費創造了當年我國技術轉讓費用的最高紀錄[6]。這些成就能夠激發學生作為中國人的民族自豪感,增強藥學專業自信,引導學生以前輩為學習榜樣,積極投身于我國生物醫藥事業建設。
在研發疫苗過程中,廣大科技工作者努力創新,自主研發疫苗,自己建設新冠疫苗生產車間,生產設備大部分是國產設備,避免像芯片、半導體等很多領域的“卡脖子”問題,在這場疫苗競賽中展現出超強的競爭實力。這也讓學生認識到擁有自主知識產權的重要性,只有擁有知識產權才能擁有市場競爭的優勢[7],才能挺直腰桿,立于不敗之地。
6? 節約用水,環境保護
在講培養基的配置時,使學生認識到水不單是培養基的重要組成部分,水資源還是國家重要的戰略資源。以島國新加坡、沙漠國家沙特阿拉伯等為例,因為淡水資源缺乏,需要建立工廠將海水進行淡化處理,以滿足國內用水需求。以此引導學生建立“水資源是國家重要戰略資源”的理念,養成節約用水的良好習慣,增強環境保護意識。
發酵罐在空消、實消時,短時間內會產生大量的冷卻水,這些冷卻水怎么處理?是否直接排掉?由此引入工廠的冷卻水循環思路,對冷卻水進行循環利用,從而培養學生在工程設計中節約用水的環保意識[8]。
7? 中藥自信,生態保護
在講植物細胞反應器時,引入天山雪蓮、蟲草等瀕臨滅絕的名貴中藥工業化生產案例。我國有豐富的藥用植物資源,其中一部分已經被列為珍稀瀕危植物,如天山雪蓮、冬蟲夏草、人參、甘草、天麻等,這些藥用植物由于獨特的藥理作用和神奇的藥用價值引得人們爭相開采,甚至過度開采,造成野生資源急劇減少,部分物種瀕臨滅絕,有的地區因此沙漠化嚴重。近年來,很多科學家致力于對藥用植物進行工業化培養,利用植物細胞培養生產貴重藥物,既是解決天然植物資源匱乏、活性成分不穩定等問題的有效途徑,又有著豐厚的利潤回報[9]。由此引導學生保護野生藥用資源,不要私挖濫采,積極響應“退耕還林”“植樹造林”等國家政策,構建“綠水青山就是金山銀山”的生態文明建設核心價值觀。
8? 警示案例,責任意識
在講空氣凈化除菌時,引入2019年的蘭州布氏疫苗事件。眾所周知,進入發酵罐的氣體要經過除菌凈化處理,那么從發酵罐排出的廢氣又該如何處理呢?能否直接排入大氣?此處可引入2019年11月發生的蘭州布氏疫苗事件:發酵罐排出的廢氣中含有有害菌種,由于使用過期消毒劑導致廢氣在排放時滅菌不徹底,致使處于下風向的部分人員吸入含菌氣溶膠而被感染。由此事件引導學生討論:造成染菌的原因是什么?發酵罐尾氣排放的處理流程如何設計?以此強化學生在生產過程中的安全倫理意識,同時再次強調在工作中要愛崗敬業,嚴格遵守操作規程,對待自己的工作要有高度的責任心,珍愛生命,這既是對自己負責,也是對他人負責。
9? 工藝改進,降本增效
在講到動物細胞懸浮培養技術時,可以引入獸用疫苗生產的應用案例。目前,在國外,細胞懸浮培養技術已經被廣泛應用于獸用疫苗的生產,國內也有很多企業開始應用這項技術生產獸用疫苗。與傳統的SPF雞胚擴增法相比,細胞懸浮培養技術采用無血清培養基進行培養,而采用這種無血清培養基不僅可以降低被污染的概率,而且可以大幅節約成本[10]。
在講到動物細胞懸浮培養技術時,可以引入口蹄疫疫苗和狂犬病疫苗的生產案例。傳統的方法是用貼壁轉瓶進行細胞培養而制備疫苗,費時、費力,收獲率低;現在逐漸轉化為用生物反應器的懸浮培養技術進行動物細胞培養,進而用大規模培養出的動物細胞再進行大規模的獸用疫苗的生產。懸浮培養技術具有病毒產量高、生產效率高、批間穩定、可自動化控制、操作方便等優勢[11]。通過這些案例,給學生引入成本思維:在生產中采用新的生產技術,可以大大降低生產成本,縮短培養周期,提高產品質量和生產效率。
在講到其他類型發酵罐時,可以引入新型氣升式發酵罐的案例。隨著生物發酵產業興起,大宗發酵產品價格下滑,發酵規模日益擴大,環保要求日趨嚴苛,工業生產成本陡增,出口增長遭遇瓶頸[12],發酵生產的能耗控制成為企業能否盈利的關鍵因素,氣升式發酵罐恰恰契合清潔節能生產的趨勢。陸寧洲等[13]報道了一種新型氣升式發酵罐,采用新型節能進氣裝置——氣液旋流混合器——代替傳統的進氣分布裝置,可以節能70%以上。由此給學生引入節能環保、減排降耗、減少噪聲等工程思維。企業需要通過改造設備、改進工藝等措施實現降本增效、減排降耗、節能環保等目標,這是企業的發展趨勢和生存之道。
10? 設備保養,安全生產
在實訓內容中,要對發酵罐等設備進行操作,以此引入設備保養的內容。操作設備的專業人員需要有良好的責任心和兢兢業業的工作態度[14],嚴格遵守SOP,對設備建立一級、二級、三級、四級保養制度,以此提高設備的綜合利用率,延長設備的壽命周期,提高生產效率,節約經濟成本,確保藥品的安全生產。由此引導學生在將來的工作中要愛崗敬業、精益求精,在設備的使用、維修環節要嚴格遵守SOP,保障設備良好的運行狀態,保證人身安全和設備安全,從而確保藥品生產能夠順利進行。
11? 創新工藝,造福民生
在講其他類型發酵罐時,引入機械攪拌自吸罐在食醋生產中的應用。浙江工商大學食品與生物工程學院的方冠宇等[15]采用不同發酵罐和攪拌頻率對浙江玫瑰醋進行機械化釀造,得出結果:由氣動攪拌發酵罐生產的浙江玫瑰醋與傳統玫瑰醋感官比較相近。與傳統的純手工釀造工藝相比,生產效率提高,能夠避免傳統的酒醪生產隨季節變化容易產生的不穩定性,用冷卻設備調節室溫和發酵溫度,實現酒醪常年生產質量穩定。
南京工業大學生物與制藥工程學院的洪厚勝等[16]采用自吸式發酵罐液態深層半連續法發酵食醋,對傳統深層液態法食醋發酵過程進行研究和改進,確定改良液態醋風味的深層液態食醋發酵新工藝,改進食醋風味不足的缺點,引導學生要與時俱進、不斷創新,才能適應新時代的發展。
12? 愛崗敬業,保守秘密
每家藥企都有自己的核心技術,如配方、生產工藝等,以確保配方的安全性、工藝的保密性。此處以郭萬鈞數次泄露東風導彈機密為反面教材,告誡學生在工作中要為企業保守技術秘密,要有保密意識,不外泄生產信息,這是對知識產權的保護,也是愛崗敬業的具體體現,更是做人的底線。
13? 結束語
總之,課程思政建設要把握好三個度:高度、深度、熱度。
13.1? 高度
課程思政建設要有一定的戰略高度,要在中華民族偉大復興、我國生物醫藥產業迅猛發展、山西省經濟轉型跨越發展背景下看待專業建設、課程教學,要樹立宏大視野,不能局限于專業或課程本身。
13.2? 深度
專業要對接產業,專業課程中的思政元素要體現產業的要求,比如生物制藥類的課程要體現愛崗敬業、精益求精、質量意識、安全倫理、降本增效、節能減排等思政內容。
13.3? 熱度
思政內容要貼近生活,把思政內容用喜聞樂見的方式融入教學過程,才能達到潤物無聲的立德樹人的效果。
參考文獻
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*項目來源:山西省教育科學“十四五”規劃2021年度規劃課題“高職《生物制藥設備》課程思政教學改革研究”(GH-21421)成果。
作者:李平,山西藥科職業學院,副教授,研究方向為藥物分離純化;韓勇,山西藥科職業學院,講師,研究方向為生物制藥;張琰,山西藥科職業學院,講師,研究方向為生物制藥及生物化學;杜建紅,山西藥科職業學院,副教授,研究方向為生物制藥;楊紅,山西藥科職業學院,教授,研究方向為中藥提取分離(030031)。