案例教學(xué)法在生物制藥技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用

李玲 秦玉嬌 徐程 武金星 陳鵬

10.3969/j.issn.1671-489X.2022.03.081

摘 要 生物制藥技術(shù)是一門理論與實踐并重的工學(xué)課程，

具有知識技術(shù)密集、多學(xué)科交叉、實踐性強等特點。從教學(xué)案例篩選、分類以及具體實施過程角度，對案例教學(xué)法在生物制藥技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用進行詳細(xì)闡述，實踐證明，該教學(xué)法可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生綜合素質(zhì)，對學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀具有積極的意義。

關(guān)鍵詞 生物制藥技術(shù)；案例教學(xué)法；課程思政

中圖分類號：G642.4 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）03-0081-03

0 引言

生物制藥技術(shù)課程主要講授生物技術(shù)藥物制備和生產(chǎn)的一般規(guī)律、基本方法、制造工藝及其控制原理，具有知識技術(shù)密集、多學(xué)科交叉、實踐性強等特點。內(nèi)容涉及微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、發(fā)酵工程、生物分離工程等學(xué)科，知識點覆蓋面廣、瑣碎，工藝設(shè)備原理復(fù)雜、抽象難懂。該課程是一門理論與實踐并重的工學(xué)課程，為東南大學(xué)成賢學(xué)院制藥工程和藥事管理專業(yè)方向課。前期教學(xué)過程中，任課教師主要采用傳統(tǒng)的課堂講授教學(xué)方法。回顧近幾年的教學(xué)情況并和校企合作企業(yè)溝通發(fā)現(xiàn)，學(xué)生實踐應(yīng)用能力有所欠缺。因此，生物制藥技術(shù)教學(xué)方法亟待改革，在教學(xué)過程中應(yīng)適時補充科研生產(chǎn)案例、生物制品最新進展等。

案例教學(xué)法是基于課程基礎(chǔ)知識以案例進行教學(xué)的模式，最早由哈佛大學(xué)工商管理學(xué)院提出，是一種教師和學(xué)生共同參與的對工商管理案例進行討論的教學(xué)方法[1]。美國著名的教育心理學(xué)家舒爾曼也曾定義它是以案例為媒介的教學(xué)方法[2]。該教學(xué)模式提倡以學(xué)生為主體，任課教師根據(jù)教學(xué)大綱將課程分為幾個模塊，組織學(xué)生查閱資料，選擇感興趣的案例進行討論，提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力[3-4]。相比傳統(tǒng)的“教師主導(dǎo)，唱獨角戲”式教學(xué)，案例教學(xué)法有效地將科研、生產(chǎn)實例融入枯燥的理論知識教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而學(xué)生查閱資料、進行分析討論的過程可以有效提升對教學(xué)過程的參與度，將知識的單向灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒⑸g的互動交流，對增強學(xué)生的知識理解能力和實踐能力具有積極的作用。

1 案例教學(xué)法在生物制藥技術(shù)課程中的

應(yīng)用

生物制藥技術(shù)是一門與工業(yè)化生產(chǎn)密切聯(lián)系的應(yīng)用學(xué)科，教學(xué)過程引入發(fā)酵工程制備抗生素、單克隆抗體制備、疫苗生產(chǎn)等社會關(guān)注度高的生產(chǎn)制備案例，有助于學(xué)生深刻理解并掌握課程難點。同時，生物制品行業(yè)發(fā)展最新動態(tài)亦可為學(xué)生選擇今后的科研方向與工作內(nèi)容提供參考。東南大學(xué)成賢學(xué)院該課程的設(shè)立時間較短，教學(xué)案例儲備不足，不利于應(yīng)用型本科技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)，教學(xué)改革勢在必行。

1.1 課程教學(xué)案例的篩選

針對東南大學(xué)成賢學(xué)院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，生物制藥技術(shù)教學(xué)案例結(jié)合生物制品發(fā)展現(xiàn)狀，從生產(chǎn)實習(xí)企業(yè)、任課教師科研項目、大學(xué)生創(chuàng)新課題、往屆畢業(yè)論文、校企合作企業(yè)產(chǎn)品中篩選案例，貼近生活，有助于激發(fā)學(xué)生興趣，將理論知識與工業(yè)化生產(chǎn)融合起來。例如：在進行基因工程制藥教學(xué)時，從學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)企業(yè)產(chǎn)品中篩選案例，如“恩度”重組人血管內(nèi)皮抑制素注射液制備，引導(dǎo)學(xué)生對基因重組類生物制品生產(chǎn)工藝流程進行深入學(xué)習(xí)和整體把握，同時了解該企業(yè)同類產(chǎn)品的研發(fā)進展。

生物技術(shù)作為新興學(xué)科，知識和技術(shù)更新非常迅速，生物制藥行業(yè)的發(fā)展日新月異。在此背景下，案例的選擇要注重時效性，及時更新教學(xué)內(nèi)容。

2020年初，新冠疫情暴發(fā)，疫苗成為大眾關(guān)注的熱點話題。疫情暴發(fā)初期，科技部就布局了五條主要技術(shù)路線：滅活疫苗、腺病毒載體疫苗、減毒流感病毒載體疫苗、重組蛋白疫苗、核酸疫苗（包括RNA疫苗和DNA疫苗）[5]。通過對新冠疫苗五條技術(shù)制備路線進行學(xué)習(xí)，即可全面掌握各種疫苗制備方法。案例的思政意義也不容忽視。通過搜集資料，使學(xué)生了解疫苗研發(fā)成功并上市的意義，如果把疫苗研發(fā)比喻成一場戰(zhàn)斗，五條技術(shù)路線就好比不同軍種，陸軍、海軍、空軍、火箭軍、戰(zhàn)略支援部隊……不同疫苗各具優(yōu)勢，配合作戰(zhàn)，最終的目標(biāo)是打贏疫情防控攻堅戰(zhàn)。在新冠疫情全球肆虐的形勢下，只有掌握了疫苗，才不會受制于人，新冠疫苗堪比新時期的“原子彈”。科學(xué)家迎難而上、刻苦鉆研的精神，將勉勵學(xué)生在今后的科研及工作中不畏艱難、奮發(fā)向上。

1.2 案例教學(xué)法的分類

根據(jù)章節(jié)內(nèi)容、難易程度設(shè)置不同案例，實施不同的案例教學(xué)法，主要分為章節(jié)導(dǎo)入型案例教學(xué)法、知識點強化型案例教學(xué)法和考核研討型案例教學(xué)法。

章節(jié)導(dǎo)入型案例教學(xué)法一般是授課教師將自己的科研案例或大眾熟知的生活案例作為課程導(dǎo)入，前置簡單問題，抓住學(xué)生注意力，讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)。如在講授發(fā)酵工程制藥時，授課教師將釀酒這個學(xué)生耳熟能詳?shù)陌l(fā)酵案例作為開篇導(dǎo)入型案例，講解基礎(chǔ)知識點：菌種的來源、育種及保存；種子（發(fā)酵）培養(yǎng)基的制備、優(yōu)化及滅菌；發(fā)酵培養(yǎng)過程控制；產(chǎn)物的純化。

技術(shù)路線復(fù)雜的內(nèi)容宜采用知識點強化型案例教學(xué)法，配合任課教師深入淺出的講解，易于學(xué)生理解掌握。如校企合作企業(yè)生產(chǎn)項目“玫瑰孢鏈霉菌發(fā)酵制備達托霉素”，把高年級學(xué)長的生產(chǎn)實踐經(jīng)歷與學(xué)生分享，提出“工業(yè)化過程培養(yǎng)基和實驗室的區(qū)別是什么？該如何制備”“種子液的多級擴大培養(yǎng)如何實現(xiàn)”“噸級規(guī)模化生產(chǎn)用發(fā)酵罐的滅菌及參數(shù)控制”“如何大規(guī)模純化得到色譜純級達托霉素”“描述輔料的選擇、劑型的制備工藝”等問題和要求，引發(fā)學(xué)生對生物制品工業(yè)化生產(chǎn)全局的思考，并和制藥工藝學(xué)、藥劑學(xué)知識有機結(jié)合。

考核研討型案例教學(xué)法是將難度適中的工程實例、大學(xué)生創(chuàng)新課題或生活中的熱點事件列入案例備選題庫，讓學(xué)生自由組隊，形成學(xué)習(xí)小組后從備選題庫選題（亦可自行擬定題目），自主查閱文獻資料，團隊協(xié)作，將案例制作成PPT用于課堂討論分享。該案例教學(xué)法可有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，但考核研討型案例準(zhǔn)備耗時長，對學(xué)生文獻研讀能力要求較高，教師課堂組織形式和課時時長也會對其實施產(chǎn)生影響[6]。因此，只有部分難度適中、綜合性較強的章節(jié)（如“發(fā)酵工程制藥”“疫苗及其制備技術(shù)”）宜采用該案例教學(xué)模式。

章節(jié)導(dǎo)入型案例教學(xué)法和知識點強化型案例教學(xué)法由任課教師主導(dǎo)，與學(xué)生互動有限，但該授課形式具有直接、省時的特點，適宜在傳授新知識點的教學(xué)中應(yīng)用。如能將二者與考核研討型案例教學(xué)法聯(lián)合起來應(yīng)用于教學(xué)，定能在有限的學(xué)時內(nèi)發(fā)揮案例教學(xué)法的優(yōu)勢，增強教學(xué)效果。

2 考核研討型案例教學(xué)法的實施

考核研討型案例教學(xué)法具體實施過程如圖1所示，具體實施要點如下。

2.1 課前準(zhǔn)備

考核研討型案例教學(xué)法耗時較長，其在課程總學(xué)時中所占的比例要設(shè)置恰當(dāng)。考核研討型案例適用于與生產(chǎn)實踐聯(lián)系較為緊密且難度適中的章節(jié)。目前，東南大學(xué)成賢學(xué)院生物制藥技術(shù)課程選用王鳳山主編的《生物技術(shù)制藥》為教材，2學(xué)分、32學(xué)時，在“發(fā)酵工程制藥”和“疫苗及其制備技術(shù)”章節(jié)應(yīng)用考核研討型案例，各占4學(xué)時，既適度發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，也防止耗時太長，理論講授不充分。

案例備選題庫由任課教師、開課專業(yè)及該專業(yè)高年級學(xué)生討論后擬定，課題主要來自生源地藥品生產(chǎn)企業(yè)知名生物制品、本年度熱點藥品、大學(xué)生創(chuàng)新課題、往屆畢業(yè)論文課題等難度適中的項目。考核研討型案例教學(xué)法實施前，按每組2～4人進行分組，選定組長和課題，利用2～3周時間準(zhǔn)備，收集資料并研讀，組內(nèi)討論，小組成員合作完成案例PPT。

2.2 課堂組織

實施考核研討型案例教學(xué)法時，采用匯報—提問模式，先進行PPT匯報，隨后其他小組踴躍提問，本組全體成員作答。要求學(xué)生充分發(fā)揮主體作用，全程全員參與。教師參與提問并對實施過程打分。每組時間控制在20分鐘以內(nèi)。

2.3 課程考核

傳統(tǒng)教學(xué)方式中學(xué)生主動性不高，課堂參與度低，束縛了學(xué)生個性化發(fā)展，平時成績通過點名和作業(yè)提交次數(shù)考核，課堂表現(xiàn)評價標(biāo)準(zhǔn)難以把握，導(dǎo)致課程綜合成績基本依賴期末考試一張考卷定“乾坤”。此外，從近幾年畢業(yè)論文和就業(yè)情況不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，學(xué)生課程知識點掌握基本浮于表面，很難吃透課程精髓，更談不上和研發(fā)、工業(yè)化生產(chǎn)結(jié)合起來解決實際問題。而采用考核研討型案例教學(xué)法，課程考核時，學(xué)生表現(xiàn)占綜合成績的20%，從PPT制作、課堂匯報、回答問題及案例報告方面進行評價。

3 案例教學(xué)法在生物制藥技術(shù)教學(xué)中初現(xiàn)

成效

案例教學(xué)法已在2017級藥事管理專業(yè)學(xué)生理論課教學(xué)中實施，結(jié)合綜合成績、學(xué)生訪談和調(diào)查問卷看成效初現(xiàn)，具體體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 拓寬視野，提升課程參與度

生物制藥技術(shù)作為一門理論與實踐并重的工學(xué)課程，工程理論知識枯燥，應(yīng)打破以系統(tǒng)知識傳授為核心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，構(gòu)建“以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)”的互動教學(xué)和研究性案例教學(xué)機制。以典型生物制品的制備案例為基礎(chǔ)，將發(fā)酵工程、基因工程、細(xì)胞工程、疫苗制備等理論知識通過具體實例展示出來，激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)研究的熱情。

3.2 團隊協(xié)作，增強綜合素質(zhì)

考核研討型案例教學(xué)法實施由2～4名學(xué)生組隊共同完成。

3.2.1 選題準(zhǔn)備環(huán)節(jié) 通過查閱中英文文獻并研讀、小組討論制作課題匯報PPT，該環(huán)節(jié)可以有效鍛煉學(xué)生運用已學(xué)專業(yè)知識獨立思考、查閱文獻、處理文稿的能力。

3.2.2 課堂匯報討論環(huán)節(jié) 通過PPT講解、提問—回答—討論，可以有效培養(yǎng)學(xué)生語言表達、合作探究、科學(xué)研究、邏輯思辨等能力。考核研討型案例教學(xué)法將大綱重難點和學(xué)生感興趣的生物制品有機結(jié)合，使學(xué)生由“局外人”轉(zhuǎn)變成“劇中人”，幫助學(xué)生深刻理解、掌握知識點，進而把所學(xué)知識應(yīng)用于科研、生產(chǎn)實例。

3.3 課程思政，引導(dǎo)正確世界觀、人生觀、價值觀

在大力推進課程思政改革大背景下，生物制藥技術(shù)課程在實施案例教學(xué)時，將與生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密的生物制品或社會熱點藥品引入課堂，可以引導(dǎo)學(xué)生基于已有專業(yè)知識分析—思考—討論，幫助其樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀；也有助于教師將教書育人的理念落到實處，為學(xué)生今后更好地從事科研工作夯實思想基礎(chǔ)。有學(xué)生表示，通過教學(xué)案例可以深入了解本專業(yè)最新發(fā)展和需求，激發(fā)對制藥行業(yè)的熱愛，增強自己的使命感和責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識。

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*項目來源：江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究課題“智慧教育視域下生物制藥技術(shù)課程移動教學(xué)平臺構(gòu)建”（基金編號：2021-

R-84501）；東南大學(xué)成賢學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目“生物制藥技術(shù)超星學(xué)習(xí)通線上教學(xué)平臺構(gòu)建”（基金編號：YCX

21110）。

作者：李玲，東南大學(xué)成賢學(xué)院，講師，研究方向為高等教育教學(xué)；秦玉嬌、徐程、武金星、陳鵬，東南大學(xué)成賢學(xué)院，研究方向為生物制藥技術(shù)（210088）。