“生物技術制藥”“學研創”課程改革的探索

[基金項目]2023年度大學校級本科教學改革研究與實踐項目“基于《生物技術制藥》‘學研創’一體化課程改革研究與實踐”（HDXJJG2023-135）

[作者簡介]（1985—），男，湖北孝感人，博士，教授，主要從事生物納米醫學研究;（1988—），女，安徽池州人，博士，教授，主要從事納米生物藥物研究;（1988—），男，平頂山人，碩士，實驗員，主要從事生藥理學與毒理學研究。

中圖分類號]G642.0 [文獻標識碼］A [文章編號]1674-9324（2025）26-0085-04

[收稿日期］2024-11-13

引言

2019年，教育部印發《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》，推出22項舉措，圍繞學生忙起來、教師強起來、管理嚴起來、效果實起來，深化本科教育教學改革[1]。同年，教育部印發《關于一流本科課程建設的實施意見》指出，建設一批中國特色、世界水平，培養創新型、復合型、應用型人才的一流本科課程，優化重構教學內容與課程體系，破除課程千校一面，杜絕必修課因人設課，淘汰“水課”，立起課程建設新標桿。

“生物技術制藥”課程涉及生物學、醫學、藥學、化學工程與技術、計算機科學等多個學科，涵蓋生物技術與工程、制藥工程、食品工程和發酵工程等多個研究領域[2]。在新工科背景下，其作為新興交叉學科生物與醫藥工程專業本科生基礎課程，擔負著生物醫藥領域應用型創新人才培養的重任。課程設置需要突出應用性、創新性，以“夯實基礎、強化能力、提高素質、發展個性”為指導方針構建課程體系，建立以能力培養為導向的實踐教學體系。著力打造一大批具有高階性、創新性和挑戰度的線下、線上、線上線下混合、虛擬仿真

和社會實踐“金課”。

然而，在現有課程教學體系下還存在以下問題：（1）課程結構單一、課程教學與應用實踐結合不緊密，與應用型創新人才培養需求相矛盾。實驗缺乏完整性，輕過程、重結果；驗證性、操作簡單的實驗較多，綜合技能型訓練實驗較少；實驗教員示范操作多為集體觀摩，無法保證每名學生均獲得實際操作機會，探究性、設計性訓練實驗條件不足[3]；“生物技術制藥”是應用型課程，但產教融合不緊密[4]。（2）教學模式仍以“填鴨式”為主，學生缺乏獨立思考和解決問題的能力，難以適應新形勢下生物制藥企業對人才的高要求；教師指導多，學生探究少；學生的創新實踐水平普遍不高，與建設創新型國家對創新人才的需求相矛盾；高校過于注重理論教學，與企業的實訓合作教育不夠；傳統封閉的教學模式不能為學生的創新追求和創新活動提供有力支撐。（3）考核評價體系不完善，評價項目設計不盡合理。“一紙試卷定成績”的評價模式，對學生“啟惑”與獨立思考和解決問題能力的訓練明顯不夠；重評價結論而忽視后期跟蹤改進等問題[5]。

課程改革是人才培養模式改革的主要落腳點，也是教學改革的關鍵。教育部表示，要深化教育教學改革，把教學改革成果落實到課程建設上，加大學生學習投入，科學“增負”，讓學生體驗“跳一跳才能夠得著”的學習挑戰。讓“金專、金課、金師”隨處可見，“水專、水課、水師”無處安身[6]。

一、新工科背景下迫切需要開展“學研創”一體化課程教學改革

生物醫藥產業是我國的戰略性新興產業之一，近年來，中國生物醫藥市場規模呈穩定上升態勢，市場總體規模近五年已經從2000億元增加到5000億元，年均復合增長率達 20% ，預計2026年，我國生物藥市場總體規模將達到11556億元[]，已成為全球生物醫藥創新的一股新力量。

2023年，省教育廳印發《省本科高校“新工科”專業重塑升級專項行動實施方案》指出，本科生教育教學要貫徹落實“學生中心、產出導向、持續改進”理念。面向行業前沿、應對企業需求，以培養學生工程實踐和創新能力為核心；以結合交叉學科的新知識、科學研究的新成果、驅動發展的新技術，優化重構課程結構體系；以“基本理論 + 工程實踐 + 工程設計 + 創新應用”為路徑，構建理論與實踐教學相結合、工程設計與實踐相融合的專業課程新體系。

“生物技術制藥”融合了生物學知識、藥學知識和工程類知識等，是一門實踐性、應用性非常強的課程。生物制藥領域的快速發展對生物制藥人才素質的要求不斷提高，迫切需要開展課程改革。

二、改革與實踐的內容和意義

改革內容包括以下幾方面。（1）改變教學理念：由單一的知識傳授理念改為能力理念、素養理念。（②改變教學目標：由單一的知識目標改為三維目標（知識和能力、過程和方法、情感態度和價值觀）。（3）改變教學方法：由接受型學習向探究型學習轉變，教師不再是知識的傳播者，而是知識的組織者、引導者、促進者。（4改變教學內容：改變課程結構過于單一，難、繁、偏、舊，且與前沿技術、實踐和應用結合不緊密的現象。

通過改革，打造生物醫藥領域“學研創”高度融合，具有高階性、創新性和挑戰度的“金課”，成為國內一流課程標桿；建立一支優質的創新型實踐指導教師隊伍；培育一批具有家國情懷、國際視野，掌握跨文化、跨學科交際能力，熱愛科研、勤于實踐，想研究、能研究、會研究，知識學習能力與知識生產能力俱佳的新工科融合創新型學生，以及科研與實踐人才“后備軍”；為生物醫藥行業輸出更多專業型、技術型、應用型、復合型人才，為培養具有創新精神、創新能力、創新后勁的高質量人才賦能；形成一批可借鑒、可復制、可推廣的典型案例，產出一批體現新工科導向的教學改革研究與實踐創新成果。

三、改革與實踐的路徑探索

大學生物學人選“雙一流”建設學科，憑借其在生物納米醫學領域的特色和優勢，成為生物與醫藥領域科學研究、成果轉化和高層次人才培養的重要基地。尤其在本科生、碩/博士研究生、青年人才等人才培養方面成效顯著，具有豐富的實踐經驗。

筆者以“生物技術制藥”這一本科生課程目前關于“學研創”一體化建設和教學模式、成效為例，深入分析和探索該課程教學改革與實踐的路徑。

1.組建校內外專兼職創新實踐教育授課隊伍。組建了一支師資隊伍力量強、學科覆蓋面廣、指導手段多元化、指導內容豐富的創新型、實踐型“雙師型”授課隊伍。該隊伍由生物學、化學、材料學、醫學、計算科學等多學科背景構成，包含高校教授、副教授、講師、助教、實驗員、企業技術工程師、醫院醫師等，其中 25% 具有企業、醫院從業經驗， 30% 以上目前一直奮斗在科研第一線。

聘任國家重點研發計劃首席科學家、海外高層次青年人才、中原青年拔尖人才獲得者等經常活躍在教學、科研、創新實踐領域的校內專家為指導教師，國內外知名高校、科研院所、企業等多個機構的教授和企業家為顧問委員。研究和改革教學內容，開發教學資源，開展啟發式教學、討論式教學和案例教學等教學方法改革，促進教學研討、教學經驗交流等。

2.讓思政元素融入課程教學的各個環節。將生物制藥行業的人文精神、科學精神等思政元素融入課程內容中，以帶領學生探尋生命科學的奧秘為興趣出發點，使其了解生命科學的“前世”與“今生”，加強科學教育、激發科學夢想、培育創新志向。

將DNA雙螺旋結構的發現、分子中心法則的提出等生物制藥基礎理論，全球第一支基因重組人胰島素正式上市、美國FDA相繼批準了7個單抗和1個TNF- ∝ 受體抑制蛋白等生物制藥領域的重大發現和先進科技成果事例，以及事例背后的先進人物事例、科學精神、科學家精神等融入課程中。教導學生要了解科學、認知科學精神、弘揚科學家精神，使學生樹立對生物醫藥專業的信心，肩負起時代責任。

3.優化課程建設體系，構建多層面創新的實驗教學方法和評價體系。課程內容以生物制藥企業需求、醫藥健康行業臨床需要為導向，面向生物技術前沿技術研究，結合企業、臨床上的共性和核心科學問題，注重基礎、結合實踐、面向前沿，開展課程內容優化更新、跨學科整合設計。由基礎理論、實驗操作、企業實踐、成果分析四大部分組成，基礎理論占 40% 、實驗操作占 30% 、企業實習占20% 、成果分析占 10% ，其中針對企業、臨床等市場常見急需、導向問題的課程內容應占 30% 以上。同時把“人文精神與人文知識”和“科學精神與科學知識”教育貫穿課程內容，將科技前沿技術和科研經驗融入教學活動中，激發學生的科研興趣。

開展“校一醫一企”導師聯合教學、授課，從單一教師授課向多學科、多職業、多研究方向和領域背景與從業經驗教師共同授課轉變。課程授課教師具有生物納米醫學、發酵工程、制藥工程、藥物開發與臨床應用等多個研究方向、背景，可以使學生從不同視角接觸到不同的教學風格、觀點、學科經驗。

創建“體驗式”教學方法，強化課堂設計，避免單純知識傳遞、忽視能力素質培養的現象，避免教師“滿堂灌”學生被動聽的現象。授課方式從單一講授改為結合討論交流、專家講座、專題學習、成果鑒賞等的多類型授課方式[8]。同時邀請國內外一流專家和一線實踐專家開壇設講，帶領學生與“大專家”科研“偶像”開展面對面學術、技術交流，涵養學生的創新精神。通過“帶著問題學”理論學習與實踐相結合、研究與應用相結合，探究式學習、發現式學習、基于問題的學習、基于項目的學習、案例教學以及任務驅動型教學等多種教學方式，提高學生分析問題、解決問題的能力。探索“教師講授一師生研討”“學生探究一師生研討”雙螺旋課程教學模式。

在實驗課程中引入PBL、TBL及翻轉課堂教學方法，利用現有的線上資源，輔以視頻資料，提前發布實驗項目的預習要求，指導學生獨立設計實驗方案，繪制實驗流程，熟悉實驗儀器、材料及操作要點并進行反饋，從學生的反饋中梳理教學重點和難點。在實驗教學中重點講授重點和難點，組織學生分組討論并合作完成具體實驗，實現教學方法從單一灌輸到指導啟發式的轉變，從傳統的“以教師為主”的模式向以“學生為主體、教師為主導”的模式轉變，提高學生學習的自主性和積極性。

課程論文應以行業科技創新、科技開發、轉化與產業化、生物醫藥等的推廣與流通、監管與服務等實際問題、需求問題為選題，注重針對性與實用性，避免過于寬泛而無側重點。課題選擇有授課教師統一擬定課題庫、學生結合所學針對自己感興趣的方向自命題兩種方式。在論文創作過程中，可為學生配備研究生提供幫助，以團體為單位進行指導。標準可參考研究生論文要求，區別是內容量和研究深度。

評價體系中，將以終結性考核為主的考核方式改革為過程性與終結性考核相結合的方式；通過書面作業、隨堂提問、課堂討論、論文撰寫等多種考核方式相結合進行考核。同時，將以學校為主的考核方式改革為教師、學生及必要的社會行為參與的多元考核方式[9]

4.堅持科研引領，促進課程改革。探索“科研式”課堂模式，將科研實例、科研經驗融入教學活動中，以科研帶教學、促教學，讓學生更多地走出教室、走進實驗室，參與科研實踐。

四、改革成效與實踐效果

利用校外專家、企業家、醫師等多元化資源組建創新實踐授課隊伍，彌補過去重理論、輕實踐的缺陷。更好地把人才培養實踐與臨床、企業需求對接，把校內導師學術和理論的優勢與校外醫師、企業家的優勢匹配起來，進一步深化合作與交流。導師間合作發表論文近10篇，申請專利6項。

面向前沿技術研究，結合科研實踐、企業、臨床上的“案例”問題，有效解決課程理論內容與實踐應用結合不緊密、相背離，致使課程的實用效果難以在學生社會實踐活動中體現的問題。該課程授課本科生，立項大學生創新創業訓練計劃6項（國家級2項，其中國家級重點支持領域項目1項），并獲得首屆全國大學生生命科學競賽二等獎、第九屆全國大學生生命科學競賽（創新創業類）二等獎、2023年省“互聯網 + ”大學生創新創業大賽暨第九屆中國國際“互聯網 +^，，， 大學生創新創業大賽賽區選拔賽二等獎等國家級、省部級、校級多項榮譽獎勵。

引入多元化授課方式，創新課堂教學模式，改變原有的教學模式過于單一且多采用灌輸式的教學方式，激發學生學習的積極性，提高學習效率，提升課堂教學的高效性與高質量。在問卷調查中，學生對課程內容設計、授課方式、課堂氛圍、考核方式等滿意度均超過 90% 。培育了一批具有家國情懷、國際視野，掌握跨文化、跨學科交際能力，知識學習能力與知識生產能力俱佳的科研與實踐人才“后備軍”。教師隊伍先后共同指導和培養本科生50余人，其中30多名本科生相繼進人清華大學、中國科學院等國內知名高校和科研院所深造，個別學生直接進入企業導師單位從事技術研究。

結語

新工科背景下，通過對“生物技術制藥”“學研創”一體化課程內容優化、教學方法提升、評價體系完善等方面進行教學改革與實踐，有望打造一支優質的創新性實踐指導教師隊伍，培育一批具有家國情懷、國際視野，掌握跨文化、跨學科交際能力，熱愛科研、勤于實踐，具有創新精神、創新意識、創新能力的科研與實踐人才“后備軍”，成為生物醫藥領域“學研用”高度融合的國內一流的課程標桿，為生物醫藥行業輸出更多專業型、技術型、應用型、復合型人才，為培養具有創新精神、創新能力、創新后勁的高質量人才賦能。

參考文獻

[1]教育部關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見：教高[2019]6號［A/OL].（2019-10-12）[2024-10-13].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191011_402759.html.

[2]支德娟，王欣，李洋，等.生物技術制藥課程教學綜合改革與創新實踐探討[J].高教學刊，2023，9（15）：54-57.

[3]張笑愷，羅萍，程平，等.國家虛擬仿真實驗教學課程共享平臺用于“生物技術制藥”課程實驗教學實踐［J]中國藥業，2023，32（12）：42-44.

[4]張笑愷，孫紅武，章金勇，等.產教融合思政案例庫教學在“生物技術制藥”課程體系中的實踐探索［J].西南師范大學學報（自然科學版），2023，48（5）：116-120.

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[6]于歆杰.一流課程的兩個邊界[J].中國大學教

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[7]潘鋒.中國生物醫藥產業要依靠自主創新助推高質量發展［J].中國當代醫藥，2023，30（10）：1-3.

[8]湯佳立，李泰明，何書英，等.基于創新探索思維的生物

制藥綜合實驗課程改革[J].藥學教育，2023，39（3）：68-72

[9]葉春林，戴德慧，胡偉蓮.生物技術制藥課程教學改革的實踐與探索[J].教育教學論壇，2019（43）：174-176.

Exploration of the Curriculum Reform of Biotechnology Pharmaceutica： Learning， Researchand Innovation ZHENG Meng， ZOU Yan， YANG Pan-pan （School ofLife Sciences，Henan University，Kaifeng，Henan 475oo4， China）

Abstract： Several opinions of the Ministry of Education on further deepening undergraduate teaching reform and comprehensively improving teaching quality have put forward new requirements for undergraduate course teaching reform.Thecore of educational reform lies in curriculum reform.Asan innovative，practical， and application-oriented professional course for undergraduate students in the biotechnologyand pharmaceutical industry，Biotechnology and Pharmaceutica needs to adopt the teaching philosophyof “learning，research， and innovation” in the context of new engineering，and carry out reforms and practices that adapt to the times. Addressing the shortcomings of current curriculum teaching and taking the integrated“Learning-ResearchInnovation”teaching reformat the School ofLife Sciences，Henan Universityasacase study，this paper proposes reforms and practical measures in teaching philosophy，faculty development， curriculum design，teaching methods，and evaluation mechanisms.Theaim is toprovideareference for curriculumreform in biological and pharmaceutical education at universities both within and beyond the province.

Key words： Biotechnology and Pharmaceutica; learning，research and innovation; currculum teaching reform