案例教學(xué)在學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)中的實踐

［摘 要］ 案例教學(xué)是推動專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革、強(qiáng)化專業(yè)學(xué)位研究生實踐能力、促進(jìn)教學(xué)與實踐有機(jī)融合的重要舉措。通過分析案例教學(xué)的發(fā)展背景及其對生物與醫(yī)藥專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的重要意義，以陜西省專業(yè)學(xué)位教學(xué)案例庫為例，介紹了教學(xué)案例的一般格式和要求，著重介紹了“新型藥物遞送系統(tǒng)在組織修復(fù)中的應(yīng)用”教學(xué)案例實踐，包括“現(xiàn)代藥物合成與制劑技術(shù)”課程背景及案例來源、案例主要內(nèi)容示例，以期為生物與醫(yī)藥專業(yè)學(xué)位碩士研究生教學(xué)案例庫建設(shè)提供借鑒和參考。

［關(guān)鍵詞］ 案例教學(xué)；生物與醫(yī)藥；專業(yè)學(xué)位碩士研究生

［基金項目］ 2023年度西北工業(yè)大學(xué)研究生培養(yǎng)質(zhì)量提升工程項目“‘現(xiàn)代藥物合成與制劑技術(shù)’課程建設(shè)”（23KC0135）；2023年西北工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目“OBE理念下‘組織工程原理與技術(shù)’課程教學(xué)改革研究”（23GZ13239）

［作者簡介］ 趙 雯（1980—），女，陜西西安人，博士，西北工業(yè)大學(xué)生命學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，主要從事生物材料和藥物遞送系統(tǒng)研究；胡金璐（1988—），女，甘肅天水人，博士，西北工業(yè)大學(xué)生命學(xué)院助理教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事藻類生物化學(xué)研究；王 婧（1988—），女，陜西榆林人，博士，西北工業(yè)大學(xué)生命學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事生物材料研究。

［中圖分類號］ G642.41 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）35-0005-04 ［收稿日期］ 2023-07-20

一、案例教學(xué)的背景和意義

近年來，教育部將研究生招生規(guī)模擴(kuò)增主要集中在專業(yè)學(xué)位研究生招生數(shù)量上。據(jù)統(tǒng)計，2022年，專業(yè)學(xué)位碩士招生將近70萬人，占比達(dá)到60%以上。專業(yè)學(xué)位研究生教育旨在為國家培養(yǎng)能夠解決重大技術(shù)問題的實踐型、應(yīng)用型高端人才，使其更好地契合經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求。為了保障專業(yè)學(xué)位研究生教育的高水平、高質(zhì)量發(fā)展，近年來教育部發(fā)布了多項文件，為深入推進(jìn)專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革提供了指導(dǎo)方向和政策依據(jù)。其中，《教育部人力資源社會保障部關(guān)于深入推進(jìn)專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革的意見》《教育部關(guān)于加強(qiáng)專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設(shè)的意見》《專業(yè)學(xué)位研究生教育發(fā)展方案（2020—2025）》等均明確指出，專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)是推動專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革、強(qiáng)化專業(yè)學(xué)位研究生實踐能力、促進(jìn)教學(xué)與實踐有機(jī)融合的重要舉措［1-3］。

生物醫(yī)藥行業(yè)是關(guān)系國計民生的重要產(chǎn)業(yè)，是健康中國建設(shè)的重要基礎(chǔ)，也是“中國制造2025”和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點發(fā)展領(lǐng)域［4］。生物與醫(yī)藥專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)工程性、實踐性和應(yīng)用性，其目標(biāo)是培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展，能夠適應(yīng)生物與醫(yī)藥前沿發(fā)展，滿足國家生物與醫(yī)藥及其相關(guān)領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的應(yīng)用型、復(fù)合型、高層次工程技術(shù)和工程管理專業(yè)人才。因此，基于專業(yè)學(xué)位研究生教育的本質(zhì)屬性和培養(yǎng)模式特點，依托生物與醫(yī)藥專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程，對科研中積累的設(shè)計經(jīng)驗和工程應(yīng)用方向進(jìn)行加工，提煉形成以應(yīng)用為背景的教學(xué)案例，旨在有效推動培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新，持續(xù)提高專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)的實效性。案例教學(xué)不僅能夠促使學(xué)生加強(qiáng)對基礎(chǔ)理論知識的理解，體會理論知識的實際應(yīng)用場合和效果，而且能夠全面提高學(xué)生分析問題和綜合應(yīng)用知識的能力［5］。

二、教學(xué)案例的要求和格式

近年來，為貫徹全國研究生教育會議精神，推動專業(yè)學(xué)位研究生高質(zhì)量發(fā)展，很多省份相繼開展了教學(xué)案例征集和遴選工作。統(tǒng)一規(guī)范的案例格式和要求十分必要，既有利于案例庫的規(guī)范化管理，也便于教師進(jìn)行教學(xué)案例的交流共享、學(xué)習(xí)借鑒，充分發(fā)揮教學(xué)案例的作用。下面以陜西省專業(yè)學(xué)位教學(xué)案例庫為例，介紹教學(xué)案例的一般要求和格式。

1.案例名稱和首頁注釋。案例名稱應(yīng)簡明扼要地反映出案例的主要內(nèi)容和特色，首頁注釋主要進(jìn)行負(fù)責(zé)人簡介與編制說明。

2.摘要和關(guān)鍵詞。摘要應(yīng)精練，簡要概括案例的主要內(nèi)容，300字左右；關(guān)鍵詞為3～5個。

3.背景信息。主要用于說明案例主題的理論、實踐和研究背景，以及案例對象的相關(guān)情況等，要求在1500字以內(nèi)。

4.案例正文。篇幅應(yīng)在8 000～15 000字之間，注意原創(chuàng)性、真實性與可讀性等。

5.結(jié)語。根據(jù)需要對案例進(jìn)行精辟總結(jié)。

6.案例思考題。要緊密結(jié)合案例內(nèi)容，與教學(xué)目標(biāo)相結(jié)合，引起討論、啟發(fā)思考，引導(dǎo)案例學(xué)習(xí)者運(yùn)用案例中的理論和策略解決類似的工程實踐問題，以增強(qiáng)案例的輻射性，最大化地發(fā)揮案例教學(xué)的功能。一般以3～6道題目為宜。

7.案例使用說明。案例使用說明建議采用分條的方式呈現(xiàn)，內(nèi)容要相對精練，主要內(nèi)容包括：適用范圍、配套教材、教學(xué)目的、關(guān)鍵要點、教學(xué)建議、推薦閱讀。

8.參考文獻(xiàn)。

9.附件。附件是指對理解案例有幫助，不適合放在正文部分的資料。僅須列舉文件名稱，具體內(nèi)容打包在其他資料中提交。附件根據(jù)需要提供，并不要求每一個案例都提供。

三、案例教學(xué)的實踐

（一）課程背景及案例來源

筆者負(fù)責(zé)的西北工業(yè)大學(xué)研究生課程“現(xiàn)代藥物合成與制劑技術(shù)”是生物與醫(yī)藥、藥劑學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)相關(guān)研究方向的專業(yè)課程。其中，藥物合成主要是在有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上讓學(xué)生了解藥物制備中所應(yīng)用的有機(jī)合成反應(yīng)以及藥物合成設(shè)計原理等；藥物制劑技術(shù)是集藥學(xué)、生物材料學(xué)、生物學(xué)、工程技術(shù)、質(zhì)量管理等于一體的應(yīng)用型綜合技術(shù)，講解時應(yīng)將理論知識、實踐經(jīng)驗、前沿研究進(jìn)展等有機(jī)融合。課程內(nèi)容主要包括以下幾方面：藥物合成概述，藥物制劑概述，藥物制劑的評價，液體制劑、無菌制劑、固體制劑等，制劑新技術(shù)，緩釋制劑、控釋制劑及靶向制劑等新劑型，新藥及新型藥物遞送系統(tǒng)研究開發(fā)的前沿問題，等等。

一般的教材比較注重對基本概念、基本原理和基礎(chǔ)理論知識的介紹，在應(yīng)用方面稍顯薄弱。例如，在關(guān)于藥物新劑型部分內(nèi)容中的“緩釋制劑和控釋制劑”，教材首先明確了緩釋制劑、控釋制劑的概念，接著闡述了緩釋制劑和控釋制劑的釋藥原理，最后介紹了緩釋制劑和控釋制劑的制備方法、所需原料、助劑及處方等。如果僅依據(jù)教材內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生對緩釋制劑和控釋制劑的理解往往停留在“緩慢釋放的口服藥物”這樣粗淺的理解上。事實上，緩釋制劑和控釋制劑還可以應(yīng)用于植入型給藥劑型、經(jīng)皮給藥系統(tǒng)等。經(jīng)皮給藥系統(tǒng)能為皮膚傷口修復(fù)、一些慢性疾病治療及預(yù)防、局部鎮(zhèn)痛等提供方便、有效的給藥方式。因此，緩釋、控釋制劑等藥物遞送系統(tǒng)使得藥物制劑學(xué)與組織工程學(xué)、生物材料學(xué)等學(xué)科發(fā)生深度交叉融合。而筆者負(fù)責(zé)的科研課題常涉及新型藥物遞送系統(tǒng)在組織修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，是提煉教學(xué)案例的基礎(chǔ)和素材來源。“新型藥物遞送系統(tǒng)在組織修復(fù)中的應(yīng)用”教學(xué)案例已入選陜西省專業(yè)學(xué)位研究生案例庫，下面以其為例簡要介紹主要相關(guān)內(nèi)容。

（二）案例主要內(nèi)容示例

1.教學(xué)內(nèi)容及安排建議。本案例教學(xué)時間安排為6學(xué)時，人數(shù)不限。第一環(huán)節(jié)為緩釋制劑和控釋制劑、經(jīng)皮給藥系統(tǒng)等相關(guān)基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)，包括緩釋制劑和控釋制劑的概念、特點及釋藥原理，經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的概念、特點和分類。課時安排為2學(xué)時，主要教學(xué)方法為課堂講授教材內(nèi)容。

其中，重點講解緩釋制劑和控釋制劑的釋藥原理［6］，具體包括以下5類：（1）溶出原理。根據(jù)Noyes-Whitney方程，通過減小藥物的溶解度、增大粒徑，以降低藥物溶出速度，達(dá)到長效作用。具體方法包括：制成溶解度小的鹽或酯；與高分子化合物生成難溶性鹽；控制粒子大小。（2）擴(kuò)散原理。藥物溶解后從制劑中擴(kuò)散出來進(jìn)入體液，釋藥受擴(kuò)散速率的控制。具體方法包括：用腸溶材料、水不溶高分子材料等阻滯劑材料包衣；制成微囊；制成不溶性骨架；增加黏度以減少擴(kuò)散速率；制成植入劑；將水溶性藥物制成W/O型乳劑。（3）溶蝕與擴(kuò)散、溶出結(jié)合。對于生物溶蝕型骨架系統(tǒng)、親水凝膠骨架系統(tǒng)，不僅藥物會從骨架中擴(kuò)散出來，骨架本身也處于溶蝕的過程中。藥物在骨架中擴(kuò)散、藥物溶出的過程中，骨架逐漸變小，藥物進(jìn)一步釋放。（4）滲透壓原理。利用滲透壓原理制備成的控釋制劑，能均勻恒速地釋放藥物，基本可達(dá)零級釋放。（5）離子交換作用。藥物結(jié)合于水不溶性交聯(lián)聚合物組成的樹脂上，與帶有適當(dāng)電荷的離子接觸時，通過離子交換將藥物游離釋放出來。

第二環(huán)節(jié)為組織修復(fù)、皮膚組織修復(fù)等相關(guān)知識拓展，包括組織修復(fù)概念，皮膚的功能、結(jié)構(gòu)及特點，皮膚修復(fù)的途徑，傷口敷料的研究進(jìn)展等。課時安排為2學(xué)時，主要教學(xué)方法為課堂講授基礎(chǔ)知識、最新科技進(jìn)展總結(jié)、典型文獻(xiàn)介紹。

其中，重點講解皮膚的結(jié)構(gòu)及特點。皮膚由表皮層、真皮層和皮下組織構(gòu)成。表皮層由復(fù)層上皮構(gòu)成，不透水，具有防止組織液外流、抗摩擦和防感染等功能；真皮層由致密結(jié)締組織構(gòu)成，分布有大量的毛細(xì)血管、淋巴管、神經(jīng)末梢，并含有豐富的膠原纖維、彈力纖維和網(wǎng)狀纖維，它們互相交織成網(wǎng)使皮膚具有較大的彈性和韌性。

第三環(huán)節(jié)為新型遞藥系統(tǒng)在組織修復(fù)中的應(yīng)用專題研討，課程安排為2學(xué)時，主要教學(xué)方法為教師介紹自己的研究思路及研究結(jié)果，學(xué)生分組展示自己的研究思路，師生全員參與研討。

重點介紹研究思路。靜電紡絲納米纖維材料常被用作傷口敷料，將藥物或生長因子負(fù)載于傷口敷料中，能夠進(jìn)一步有效地促進(jìn)組織修復(fù)。成纖維細(xì)胞生長因子-2（FGF-2）已被證明在角質(zhì)形成細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等許多不同類型的細(xì)胞中影響細(xì)胞間的通信，從而調(diào)節(jié)表皮再生、血管生成和肉芽組織形成［7］。然而FGF-2作為一種蛋白質(zhì)，在化學(xué)偶聯(lián)反應(yīng)或靜電紡絲溶液中容易受有機(jī)溶劑或環(huán)境的影響而發(fā)生變性。將FGF-2在水相中負(fù)載于緩釋載體中，既能保持FGF-2的活性，又可以實現(xiàn)生長因子的緩慢釋放。例如，將FGF-2負(fù)載于親水凝膠骨架系統(tǒng)中，水溶性的FGF-2從凝膠中溶出、擴(kuò)散，同時親水凝膠骨架也逐漸發(fā)生溶蝕，藥物通過“溶蝕與擴(kuò)散、溶出結(jié)合”的機(jī)理實現(xiàn)持續(xù)釋放。因此，設(shè)計并制備FGF-2@角蛋白水凝膠/納米纖維仿生雙層敷料，其中水凝膠層模擬真皮層，電紡納米纖維材料模擬表皮層，兼具生物學(xué)和力學(xué)特性，同時實現(xiàn)對FGF-2的保護(hù)和緩釋。

學(xué)生分組，根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，圍繞“新型遞藥系統(tǒng)在組織修復(fù)中的應(yīng)用”主題，自行設(shè)計課題，分別展示自己的研究思路，師生全員參與研討，發(fā)揮案例教學(xué)探討式、寬松式、開放式的特點及優(yōu)勢。

2.案例思考題。（1）根據(jù)緩釋制劑“溶蝕與擴(kuò)散、溶出結(jié)合”的釋藥原理，除了角蛋白之外，還可以選擇哪些生物醫(yī)用高分子作為制備水凝膠的原料？（2）經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的優(yōu)點和局限性分別是什么？（3）微球、微囊等新型遞藥系統(tǒng)如何應(yīng)用于組織修復(fù)？

3.適用范圍及配套教材。適用對象為生物與醫(yī)藥、藥劑學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等相關(guān)專業(yè)的碩士研究生。適用課程包括“現(xiàn)代藥物合成與制劑技術(shù)”“藥物制劑技術(shù)”“生物材料”“生物醫(yī)學(xué)材料”“組織工程學(xué)”等。配套教材為由化學(xué)工業(yè)出版社出版的于廣華、毛小明主編的《藥物制劑技術(shù)》（第三版）。

4.教學(xué)目的。結(jié)合藥物制劑基本概念和基礎(chǔ)理論，以緩釋和控釋制劑、經(jīng)皮給藥系統(tǒng)等新型遞藥系統(tǒng)為切入點，將藥物制劑學(xué)與組織工程學(xué)、生物材料學(xué)等學(xué)科交叉融合，提出“新型遞藥系統(tǒng)在組織修復(fù)中的應(yīng)用”專業(yè)學(xué)位研究生教學(xué)案例，旨在加強(qiáng)學(xué)生對藥物制劑基礎(chǔ)理論知識的理解，使學(xué)生體會藥物制劑的實際應(yīng)用場合和效果，全面提高學(xué)生分析問題和綜合應(yīng)用知識的能力。本案例注重教學(xué)內(nèi)容與應(yīng)用需求相適應(yīng)，能夠拓展學(xué)生的科研思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

5.關(guān)鍵要點。相關(guān)理論：緩釋制劑、控釋制劑的釋藥原理，經(jīng)皮給藥系統(tǒng)，皮膚組織的結(jié)構(gòu)及特點。關(guān)鍵知識點：緩釋制劑“溶蝕與擴(kuò)散、溶出結(jié)合”釋藥原理。關(guān)鍵能力點：基礎(chǔ)理論掌握能力、分析問題和綜合應(yīng)用知識的能力、創(chuàng)新能力、工程實踐能力。案例分析思路：從深刻理解緩釋制劑、控釋制劑的釋藥原理入手，將經(jīng)皮給藥系統(tǒng)與皮膚修復(fù)過程等相關(guān)知識融會貫通，綜合運(yùn)用藥物制劑、組織工程、生物材料的知識，實現(xiàn)特定的應(yīng)用目標(biāo)。

6.推薦閱讀。推薦學(xué)生查閱其他新型遞藥系統(tǒng)應(yīng)用于組織修復(fù)的文獻(xiàn)。例如，納米微粒、主—客體包合物等對傷口愈合的促進(jìn)作用。

四、總結(jié)與展望

在探索適應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)方法中，將案例教學(xué)充分應(yīng)用到生物與醫(yī)藥專業(yè)學(xué)位研究生教育中，已成為教學(xué)改革與創(chuàng)新的新模式。從教學(xué)效果來看，案例教學(xué)注重基礎(chǔ)理論與應(yīng)用需求相結(jié)合，能夠提高學(xué)生的關(guān)鍵能力點，如基礎(chǔ)理論掌握能力、分析問題和綜合應(yīng)用知識的能力、創(chuàng)新能力、實踐能力等。此外，在案例教學(xué)中學(xué)生的參與度明顯提高，課堂氛圍活躍，特別是經(jīng)過拋磚引玉式的研究思路分析之后，學(xué)生提出方案并進(jìn)行開放式研討，有助于拓展其科研思維，激發(fā)其創(chuàng)新能力。因此，案例教學(xué)能夠使學(xué)生適應(yīng)生物與醫(yī)藥前沿發(fā)展，滿足國家生物與醫(yī)藥及其相關(guān)領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才提出的應(yīng)用型、實踐型、專業(yè)性、復(fù)合型的要求。

參考文獻(xiàn)

［1］教育部 人力資源社會保障部關(guān)于深入推進(jìn)專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革的意見：教研〔2013〕3號［A/OL］.（2013-11-04）［2023-06-20］.https：//www.gov.cn/gongbao/content/2014/content_2567185.htm.

［2］教育部.關(guān)于加強(qiáng)專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設(shè)的意見：教研〔2015〕1號［A/OL］.（2015-05-22）［2023-06-20］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A22/moe_826/201505/t20150511_189480.html.

［3］國務(wù)院學(xué)位委員會 教育部關(guān)于印發(fā)《專業(yè)學(xué)位研究生教育發(fā)展方案（2020—2025）》的通知：學(xué)位〔2020〕20號［A/OL］.（2020-09-25）［2023-06-20］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-10/01/content_5548870.htm.

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［5］張?zhí)m芳，李力，黃維蓉.材料與化工碩士專業(yè)學(xué)位研究生教學(xué)案例庫建設(shè)探討［J］.化工時刊，2020，34（9）：44-45.

［6］于廣華，毛小明.藥物制劑技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2021：283-284.

［7］WU J， ZHU J， HE C， et al. Comparative study of heparin-poloxamer hydrogel modified bFGF and aFGF for in vivo wound healing efficiency［J］. ACS applied materials amp; interfaces， 2016， 8（29）： 18710-18721.

The Practice of Case Teaching in the Training of Professional Degree Graduate Students： Taking Major of Biology and Medicine as an Example

ZHAO Wen， HU Jin-lu， WANG Jing

（School of Life Science， Northwestern Polytechnical University， Xi’an， Shaanxi 710072， China）

Abstract： Case teaching is an important measure to promote the reform of professional degree graduate training mode， strengthen the practical ability of professional degree graduate students， and promote the integration of teaching and practice. The background of developing case teaching and its important significances for the cultivation of graduate students majoring in Biology and Medicine were introduced. Taking the Professional Degree Teaching Case Library of Shaanxi Province as an example， the general format and requirements of teaching cases were introduced. The teaching case practice of “Application of New Drug Delivery Systems in Tissue Repair” was also emphasized， including the background and case sources of the course “Modern Drug Synthesis and Preparation Technology”， as well as examples of the main content of the case. This paper will provide reference for the construction of the teaching case library for master’s degree students in Biological and Pharmaceutical Engineering.

Key words： case teaching; major of biology and medicine; professional degree graduate