繆國鵬　韓娟　姜成　張際峰

摘 要：《生物技術(shù)制藥》作為一門實踐應(yīng)用性較強的課程，已被諸多高校生物制藥專業(yè)設(shè)為核心課程之一。為提高《生物技術(shù)制藥》課程課程教學(xué)質(zhì)量，本文結(jié)合實際教學(xué)經(jīng)驗，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法以及實踐教學(xué)等方面對該課程進行改革，通過教學(xué)改革前后學(xué)生的課堂表現(xiàn)、考試成績以及問卷調(diào)查對上述教學(xué)改革措施的效果進行了系統(tǒng)評價。研究結(jié)果表明，調(diào)整授課內(nèi)容、學(xué)時安排，引入基于項目的小組匯報，革新教學(xué)改革方案，以及優(yōu)化實驗教學(xué)體系，可有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自主性，增加學(xué)生的就業(yè)信心。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)制藥；教學(xué)改革；效果評價

中圖分類號：G642.0? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2023）05-0103-04

醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要組成部分，與人民群眾的生命健康和生活質(zhì)量有著非常密切的關(guān)系。生物制藥是生物技術(shù)與微生物學(xué)、生物化學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的原理和方法相結(jié)合形成的前沿領(lǐng)域。對于我國這樣的發(fā)展中國家而言，把握全球經(jīng)濟走勢、制定長遠的發(fā)展戰(zhàn)略，大力發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)將是一次實現(xiàn)社會生產(chǎn)力飛速發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇，而生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)正是生物技術(shù)應(yīng)用最頻繁的領(lǐng)域[1]。

生物制藥產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展必定會加大人才的需求。截止2021年，全國開設(shè)生物制藥專業(yè)的普通本科高校共122所，另有兩所院校開設(shè)了生物制藥雙學(xué)位輔修專業(yè)（來自溫州醫(yī)科大學(xué)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)）。各大高校紛紛加大學(xué)科建設(shè)和專業(yè)發(fā)展各方面投入，為社會需求培養(yǎng)出一批批生物制藥專業(yè)人才。生物制藥具有應(yīng)用性和綜合性兩大特點，是一個實踐性很強的應(yīng)用型專業(yè)?，F(xiàn)階段，為適應(yīng)就業(yè)要求，各大高校越來越重視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。但不可否認的是，由于辦學(xué)時間短、人才培養(yǎng)定位模糊、培養(yǎng)方式雷同等原因，導(dǎo)致培養(yǎng)出的人才大多集中在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，而從事應(yīng)用型研究，特別是復(fù)合型創(chuàng)新性人才缺口巨大[2]。

《生物技術(shù)制藥》課程綜合了前期基因工程、發(fā)酵工程、細胞工程、生物分離工程等專業(yè)基礎(chǔ)課程的知識，并引入諸如合成生物學(xué)、免疫療法、基因療法、新型疫苗等新興生物藥物的研發(fā)與生產(chǎn)技術(shù)。因此，該課程成為了眾多高校生物制藥專業(yè)的核心課程之一，往往作為綜合性專業(yè)課程開設(shè)于大三下學(xué)期或大四上學(xué)期。前人經(jīng)驗表明，探討式教學(xué)[3]、研究型教學(xué)[4-6]、翻轉(zhuǎn)課堂[7，8]等均在提升學(xué)生實踐能力上具有積極作用。

淮南師范學(xué)院于2015年開設(shè)生物制藥專業(yè)，并將《生物技術(shù)制藥》設(shè)置為專業(yè)核心課程。近年來，伴隨人才培養(yǎng)方案與教學(xué)大綱的修訂完善以及教學(xué)方法的革新，該課程在應(yīng)用型人才培養(yǎng)上成效顯著，并成為安徽省高校示范課程?，F(xiàn)將一些相關(guān)經(jīng)驗進行總結(jié)，期望可為我國生物制藥領(lǐng)域人才培養(yǎng)提供幫助。

1 教學(xué)內(nèi)容改革

《生物技術(shù)制藥》課程的教材多是中國藥科大學(xué)出版社和中國醫(yī)藥科技出版社的，在實際授課過程中，教師應(yīng)根據(jù)自身專業(yè)打破教材章節(jié)的限制，自行制定教學(xué)計劃。例如，作為課程核心的“基因工程制藥”這一章貫穿于生物技術(shù)制藥的前后，需詳細講述，所占課時也應(yīng)增加。此外，在本章的授課內(nèi)容上，建議先將分子生物學(xué)、基因工程等先修課程的授課內(nèi)容做總結(jié)歸納，接著對通用載體結(jié)構(gòu)、遺傳轉(zhuǎn)化的一般流程做詳細分析。這樣有助于學(xué)生將之前所學(xué)基礎(chǔ)知識融會貫通，用于實際應(yīng)用。之后再對蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)以及質(zhì)量檢測進行講解，讓學(xué)生能夠全局把握整個生物技術(shù)制藥流程。最后，教師應(yīng)當(dāng)在授課過程中，適時引入前沿生物技術(shù)，如質(zhì)粒構(gòu)建和基因合成的新型技術(shù)等，讓授課內(nèi)容能夠緊跟行業(yè)發(fā)展。本章往往以微生物的遺傳轉(zhuǎn)化為例進行講解，本人建議將大腸桿菌、酵母的相關(guān)內(nèi)容單列一章，這樣能夠和其他章節(jié)相互比較，提高教學(xué)效果。

動物細胞工程制藥和植物細胞工程制藥建議增加載體結(jié)構(gòu)分析、遺傳轉(zhuǎn)化原理等內(nèi)容的課時，并與微生物形成對比，增加學(xué)生學(xué)習(xí)效率?？贵w制藥、疫苗以及其他重組蛋白質(zhì)藥物相關(guān)課程內(nèi)容應(yīng)該以實例進行講解，不僅有利于學(xué)生對于課程知識的理解，又充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

現(xiàn)代分子生物學(xué)知識日新月異，新的生物技術(shù)不斷應(yīng)用到制藥領(lǐng)域，以致生物技術(shù)制藥課程內(nèi)容的更新和擴展也很快。諸如合成生物學(xué)、基因療法、免疫療法、mRNA疫苗等新興技術(shù)以及與這些技術(shù)相關(guān)的基因編輯、DNA高通量合成、RNA體外合成、納米載體等也該在該門課程的最后一一予以介紹。

2 教學(xué)方法改革

翻轉(zhuǎn)課堂通過增進學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時間而達到提高教學(xué)水平的目的[9]。然而，學(xué)生課下的學(xué)習(xí)內(nèi)容如果僅僅局限于課本，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性將大大降低。探究式與研討式教學(xué)是課上授課方式的革新，但是所學(xué)討論的內(nèi)容僅限于部分知識點，很少能夠系統(tǒng)地從整體研究某一技術(shù)的始末?；陧椖康慕虒W(xué)方式通過讓學(xué)生分組調(diào)研并進行匯報，能使學(xué)生積極地通過持續(xù)探究、團隊協(xié)作參與學(xué)習(xí)，自覺地進行知識建構(gòu)，是一種全新的教學(xué)理念和模式[10]。本人在多年授課過程中發(fā)現(xiàn)，通過革新小組匯報的評分辦法，能夠有效激勵學(xué)生課下的自主學(xué)習(xí)。這種基于項目的教學(xué)方式首先由學(xué)生小組提出項目題目，由教師審核，保證題目能夠覆蓋足夠知識點，又有可行性。學(xué)生通過兩周的調(diào)研，形成匯報PPT。

每個小組的匯報人，由教師隨機指定。匯報過程中，教師就涉及的某些技術(shù)的原理向組內(nèi)成員提問。組內(nèi)同學(xué)每人均有一個問題，教師根據(jù)其回答內(nèi)容對該同學(xué)打分（個人得分，滿分35分）。若某學(xué)生無法回答，組內(nèi)同學(xué)可以協(xié)助完成。若小組內(nèi)同學(xué)也無法回答，班級其他同學(xué)可以搶答，搶答正確得5分，錯誤或不準確不得分。最后，演示文稿匯報質(zhì)量以及整體完整性（各占15分）由教師給出，總分100分。搶答可能使得總分超過100分，最后均一化為百分制?！啊渡锛夹g(shù)制藥》小組匯報環(huán)節(jié)評分表”給出某一個小組的實例供參考（表1）。

小組表現(xiàn)得分（小組成員得分均值）的引入巧妙利用了學(xué)生的集體榮譽感來增進組內(nèi)每位同學(xué)的團結(jié)協(xié)作意識，起到了意想不到的效果。這種革新的基于項目的學(xué)習(xí)方式以及創(chuàng)新性的評分機制極大調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

3 考核方法改革

《生物技術(shù)制藥》是一門綜合性、拓展性很強的課程，考核的知識點較為繁雜。傳統(tǒng)閉卷考核的方式很難做到知識點的全面覆蓋。本教研組嘗試將學(xué)生的平時成績提高至60%，最后的考試內(nèi)容則僅占40%。平時成績包含項目調(diào)研與匯報（50%），線上、線下課題研討（20%），平時測驗（每章1～2次，累計8次，20%），以及考勤和平時表現(xiàn)（10%）。

項目調(diào)研與匯報如前所述，考核學(xué)生對某一領(lǐng)域知識點的掌握程度、自主學(xué)習(xí)能力以及團結(jié)協(xié)作能力。線上、線下課題研討部分，教師發(fā)布一些發(fā)散性的課題（例如，如何利用基因組編輯優(yōu)化來自酵母的重組蛋白質(zhì)的糖基化修飾？），學(xué)生需要課下查閱文獻資料，呈現(xiàn)出自己的見解和方案，能夠考查學(xué)生利用所學(xué)知識解決問題的能力。平時測驗主要考查學(xué)生對每章涉及的重點、難點知識的理解程度。這些知識點往往小而精，需要學(xué)生課下復(fù)習(xí)鞏固。測驗的形式主要采用線上測驗，以名詞解釋、選擇和判斷題為主，可利用課前十分鐘左右完成。期末的考試題目以綜合性題目為主，分值大，解題靈活，主要考查學(xué)生利用所學(xué)知識解決現(xiàn)實問題的能力。例如，給出哺乳動物細胞表達載體以及某一目的基因序列，讓學(xué)生回答如何進行載體構(gòu)建，遺傳轉(zhuǎn)化、篩選，目的蛋白的表達、純化，以及如何進行質(zhì)量控制；給出某一腫瘤細胞靶點，讓學(xué)生設(shè)計實驗鑒定或設(shè)計人源化抗體，并通過生物技術(shù)實現(xiàn)表達；給出CRISPR-Cas9基因編輯載體，論述如何利用該載體實現(xiàn)嵌合抗原受體T細胞療法；論述mRNA疫苗的生產(chǎn)工藝流程等。這些綜合性題目能夠有效考核學(xué)生的綜合能力。

4 加強實踐教學(xué)

《生物技術(shù)制藥》是一門實踐性極強的課程，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，實驗教學(xué)的作用無可替代。由于生物技術(shù)制藥實驗與分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)以及生物分離工程的相關(guān)性極強，在安排實驗教學(xué)內(nèi)容時要盡量增強實驗內(nèi)容之間連貫性和實驗方法的靈活性。因此，在內(nèi)容設(shè)置上，我們引入了目的基因獲得（反轉(zhuǎn)錄PCR），載體構(gòu)建，遺傳轉(zhuǎn)化與鑒定，重組蛋白質(zhì)表達與檢測（蛋白質(zhì)印跡法），抗血清制備與效價檢測，血液蛋白分離純化（離子交換色譜法）（表2）。由于實驗?zāi)K之間的聯(lián)動性，學(xué)生能夠把握生物制藥上中下游的整體流程，學(xué)習(xí)積極性和主動性明顯提高。

5 教學(xué)改革效果評價

我們通過統(tǒng)計教學(xué)改革前后兩屆學(xué)生的課題表現(xiàn)、考試成績以及問卷調(diào)查對上述教學(xué)改革措施的效果進行了系統(tǒng)評價。一系列教學(xué)改革提升了學(xué)生的出勤率與話題參與度（圖1），表明學(xué)生學(xué)習(xí)更為主動、興趣更濃厚。而論述題平均正確率從2019屆的77%提升至2021屆的89%（圖1）則表示學(xué)生的綜合能力也進一步得到增強。

問卷調(diào)查顯示，2021屆畢業(yè)生從業(yè)于生物藥物研發(fā)方向較2019屆提升了9%，從事營銷相關(guān)或其他行業(yè)的降低了8%（圖2）。間接表明學(xué)生在生物技術(shù)制藥方向的能力得到了企業(yè)更大的認可。此外，在問及畢業(yè)生自身專業(yè)技能的水平時，2021屆畢業(yè)生中認為良好和優(yōu)異所占的比例為65%，高于2019屆的52%（圖2）。表明學(xué)生在專業(yè)技能上的信心更足。

6 結(jié)束語

教師在開展其實際教學(xué)過程當(dāng)中應(yīng)該充分地調(diào)動學(xué)生的積極性與主動性，這對于提升教學(xué)效果，培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有舉足輕重的作用[11]。

《生物技術(shù)制藥》課程具有綜合性和應(yīng)用性的特點，同時其理論性也較強。因此，教師在講授這本課程時必須要通過多種方式方法不斷的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。只有在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)之上才能在教學(xué)過程當(dāng)中引發(fā)學(xué)生們的思考，從而讓學(xué)生能夠真正的鉆研到這門學(xué)科中，為學(xué)生創(chuàng)造一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。值得一提的是，隨著生物技術(shù)的高速發(fā)展以及日新月異的變革，生物制藥相關(guān)技術(shù)也會隨之有非常巨大的改變[12]，這就要求學(xué)生不僅要具有扎實的實踐技能，還要具備優(yōu)良的創(chuàng)新思維[13]。除此之外，在教學(xué)過程當(dāng)中教師還應(yīng)該結(jié)合雙語教學(xué)方式培養(yǎng)出更加具有綜合性能力的全方位人才，為我國的生物技術(shù)制藥領(lǐng)域的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

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