摘"要:“生物制品學”是以生物學、生理學及免疫學等學科為理論核心,為生物技術、動物藥學及制藥工程等專業(yè)開設的一門理論和實踐緊密結(jié)合的應用性課程。為進一步提高“生物制品學”課程教學質(zhì)量,滿足新時代就業(yè)環(huán)境對生物制藥專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)需求,本文基于數(shù)智化新醫(yī)科教育教學改革建設,結(jié)合“以學生為中心,以產(chǎn)出為導向”的OBE理念,分析“生物制品學”課程特點和教學發(fā)展現(xiàn)狀。我們通過智慧教學平臺進行混合式教學模式探索,并在課程資源整合、教學形式探索、考核方式優(yōu)化等方面內(nèi)化課程建設路徑,培養(yǎng)具有扎實專業(yè)基礎的、面向社會企業(yè)的“下得去、用得上、留得住”的綜合應用型人才。
關鍵詞:生物制品學;新醫(yī)科;課程建設;數(shù)智教育;OBE理論
中圖分類號:R642""文獻標識碼:A
“生物制品學”是由分子生物學、免疫學和基因工程等技術為理論核心,與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系的綜合性應用性課程。生物制品,尤其是疫苗、抗體、血液制品在疾病預防﹑治療以及診斷方面起到相當重要的作用[1]。近年來,高等院校生物技術、制藥工程相關專業(yè)陸續(xù)開設該門課程[2]。然而,隨著各細胞生物學和微生物學等學科在分子水平上的進步,以及市場需求的日益龐大,對生物制品應用型人才的要求逐漸提高。因此,在保障基礎教學工作的同時,要進一步增強專業(yè)技術人員的實踐性和可塑性[3]。
“生物制品學”主要內(nèi)容包括常見生物制品的基本原理、分類特點、制備流程、檢測工藝和國標法規(guī)等,內(nèi)容繁雜,增加了學生在理解和應用方面的難度[4]。此外,由于生物技術、信息技術、材料科學相關工藝發(fā)展快,“生物制品學”在內(nèi)涵與外延上都持續(xù)性地發(fā)生巨大變化。目前的教學內(nèi)容在科學前沿介紹、技術革新展望及產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)等方面對缺乏新意,很難在有限課時內(nèi)調(diào)動學生積極性,不利于綜合應用型人才的培養(yǎng)[5]。
隨著教育改革的推進,成果導向教育理念(Outcome"Based"Education,OBE)已成為我國教改的指導思想之一[6],以學生為中心,學習產(chǎn)出為導向,進行階段性成果評價,并不斷反饋內(nèi)外需求的教育[7]。這一理念與新醫(yī)科改革要求的外部引領、內(nèi)部提升的思路相契合,更注重人才培養(yǎng)的持續(xù)改進。將OBE理念融入“生物制品學”的教學設計中,為教育政策制定者、教務系統(tǒng)研究者及教學工作執(zhí)行者完善教育理論依據(jù)、探索教學模式和提高教學質(zhì)量具有重要意義[8]。
綜上所述,本教學團隊基于廣西高等教育本科教學改革工程項目,對“生物制品學”課程進行多元化教學模式的探索。依托數(shù)智教學平臺的搭建,運用自建資源及平臺資源,采用線上線下混合式教學方法,優(yōu)化傳統(tǒng)的“二元”線性教學模式,調(diào)動學生主觀能動性,在確保理論知識的基礎上培養(yǎng)學生自我探索精神,為社會培養(yǎng)多維度的綜合應用型生物制品人才。
1"“生物制品學”課程現(xiàn)狀
“生物制品學”是右江民族醫(yī)學院生物技術專業(yè)的一門專業(yè)限選課,采用的教材是王俊麗主編的《生物制品學》第3版,覆蓋生物制品的開發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量控制及應用等多種生物制品的理論與實踐,教學大綱制訂理論教學為16個學時[9]。基因工程藥物、細胞治療和核酸藥物等新型生物制品以及個性化醫(yī)療的發(fā)展,精準醫(yī)療相關內(nèi)容逐漸成為課程中的重要內(nèi)容,以應對行業(yè)的技術革新和市場需求。然而,目前“生物制品學”課程仍面臨一些挑戰(zhàn)。首先,由于課時有限,且生物制品學涉及的學科廣泛且內(nèi)容復雜,學生在短時間內(nèi)掌握這些知識具有一定難度。其次,部分高校的實驗條件有限,難以完全模擬產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的實際操作過程,影響了學生的實踐能力培養(yǎng)。最后,行業(yè)對復合型人才的需求日益增加,傳統(tǒng)的學科教學模式難以滿足這種需求,亟須更加靈活和多元化的教學模式。
2"“生物制品學”課程改革探索
傳統(tǒng)的知識本位教育體系以教師為主體,學科體系為基礎,在相對固定空間中開展教學活動[10]。教師雖可通過調(diào)整授課節(jié)奏,改變授課模式,但知識理解角度較為單一。一方面,學生通常疏于學習,被動接收知識,難以樹立能力獲得的主體地位。另一方面,高比例的線上學習依賴于學生自控能力,缺少教師引導及監(jiān)督保障,難以達到應有的教學效果[11]?;诰€上平臺的優(yōu)化及數(shù)智教育的成熟,為線下線上教學的混合式教學模式提供了較好的技術支持。
在授課開展前,教師應先充分調(diào)研學生的特點及基礎,統(tǒng)籌安排調(diào)節(jié)學習進度,優(yōu)化重點難點知識的時間比例。教師通過身邊實例營造學生代入感,從而調(diào)動學生的注意力。通過習題案例的交流,摸排學生心理,為授課的順利開展奠定基礎。
2.1"確定教學目標
“生物制品學”作為一門綜合性、應用性強的學科,其教學目標的確定至關重要。該學科的教學目標主要圍繞培養(yǎng)學生在生物制品研發(fā)、生產(chǎn)及應用方面的理論知識與實踐技能,旨在為生物醫(yī)藥領域輸送高素質(zhì)的專業(yè)人才。因此要以社會需求為導向,以學生為中心,對“生物制品學”的教學目標確定如下。
第一,知識層面。掌握生物制品的基本原理和生產(chǎn)流程,熟悉生物制品的種類與特點,明確相關法規(guī)與質(zhì)量管理要求。幫助學生構建一個系統(tǒng)、全面的知識體系,為日后的專業(yè)學習和職業(yè)發(fā)展奠定理論基礎。
第二,能力層面。掌握基本的實驗技能及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化能力,包括訓練學生在發(fā)酵工程、純化技術、質(zhì)量控制等方面的操作技能,并通過實驗課程、實習項目及生產(chǎn)模擬,提升學生的動手能力和解決實際問題的能力。
第三,創(chuàng)新層面。了解學科前沿成果和發(fā)展動態(tài),要激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)其在生物制品研發(fā)中的科研思維和獨立研究能力。通過科研項目、課題設計和論文寫作等環(huán)節(jié),學生能夠提升自主學習和研究能力,并積累科研經(jīng)驗。
第四,素質(zhì)層面。在培養(yǎng)專業(yè)技能的同時,包括塑造學生的職業(yè)素養(yǎng),樹立醫(yī)務工作者和科研工作者的高度責任感。此外,通過小組項目和合作實驗,學生能夠提升團隊協(xié)作與溝通能力。
2.2"設計教學內(nèi)容
根據(jù)教學目標及人才培養(yǎng)方案要求,緊跟生物制品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,對教學內(nèi)容進一步地凝練?;谑谡n教師的教學經(jīng)驗,將教學內(nèi)容劃分為以下方面。
(1)基礎理論模塊:介紹生物制品的基礎概念,包括疫苗、抗體、酶制劑及細胞治療等產(chǎn)品的種類、特點及應用領域。講解生物制品生產(chǎn)的核心原理,如基因工程、細胞培養(yǎng)、發(fā)酵技術及蛋白質(zhì)表達與純化技術。
(2)技術方法模塊:講授發(fā)酵工程、細胞培養(yǎng)、純化分離等技術。此外,課程還需講解生物制品的質(zhì)量控制與分析方法,涵蓋理化檢測、活性評估、雜質(zhì)分析及穩(wěn)定性研究等內(nèi)容。
(3)法規(guī)與倫理模塊:生物制品行業(yè)嚴格遵循法規(guī)與標準。課程應介紹GMP(優(yōu)良制造規(guī)范)、FDA及EMA等相關法規(guī)體系,涵蓋生物制品的注冊審批流程與市場準入要求。同時,課程需探討臨床試驗倫理、生物安全及知識產(chǎn)權保護等問題,培養(yǎng)學生的法律意識與社會責任感。
(4)實踐與應用模塊:包含實驗課程、項目設計及案例分析。學生將通過模擬發(fā)酵工藝、蛋白純化及質(zhì)量檢測等實驗,掌握生物制品生產(chǎn)的關鍵技術。此外,團隊合作項目和實際案例研討有助于學生將理論與實際應用相結(jié)合,提升問題解決能力。
(5)前沿技術與創(chuàng)新模塊:該模塊應介紹基因編輯、mRNA疫苗、細胞治療等新興技術,關注生物制品的前沿發(fā)展。通過專題講座、科研訓練及論文寫作,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與科研能力。
通過以上模塊的系統(tǒng)教學,“生物制品學”課程能夠幫助學生全面掌握從基礎理論到實際操作、從法規(guī)知識到前沿技術的綜合能力,為其未來職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎。
2.3"整合教學資源
整合“生物制品學”的教學資源,是提升教學質(zhì)量、培養(yǎng)高素質(zhì)人才的關鍵。教學資源應覆蓋教材、實驗設備、教學平臺、師資力量以及校企合作等多個方面,以實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合,增強學生的綜合能力。
首先,優(yōu)質(zhì)教材和文獻資源是教學的基礎。選用內(nèi)容前沿、覆蓋面廣的《生物制品學》教材,結(jié)合線上教學,提供翔實的案例分析及專題講座材料等拓展素材,提高課程的系統(tǒng)性與實用性。例如,在第2章《生物制品的質(zhì)量管理與控制》中,為學生提供《中國藥典》和《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》等教學資源。此外,在基因治療制品部分,為增強學生對所涉及的社會倫理和安全問題的理解,在課程資料庫中上傳相應法律制度﹑安全監(jiān)管措施及真實案例等輔助內(nèi)容。
其次,完善的實驗設備和技術平臺是實踐教學的保障。實驗室應配備現(xiàn)代化的發(fā)酵罐、細胞培養(yǎng)系統(tǒng)、蛋白質(zhì)純化設備及質(zhì)量分析儀器,模擬實際生物制品生產(chǎn)流程。結(jié)合生物信息學、數(shù)據(jù)分析等數(shù)字化工具,提升學生對大數(shù)據(jù)及精準醫(yī)療的理解和應用能力。此外,在生物安全與防護內(nèi)容,上傳實驗室安全視頻資料及案例分析,培養(yǎng)學生社會責任感及安全意識。
再次,師資力量的整合是教學質(zhì)量的重要因素。應建設一支具有多學科背景的教師團隊,定期邀請行業(yè)專家、科研院所學者和企業(yè)技術人員開展專題講座,分享前沿知識與實踐經(jīng)驗。同時,鼓勵教師進行教研合作,開發(fā)符合行業(yè)需求的課程內(nèi)容,并積極參與教材編寫和教學改革。
最后,校企合作和產(chǎn)學研結(jié)合是培養(yǎng)實踐能力的重要途徑。學校通過與生物制藥公司、科研機構建立合作關系,可以給學生提供實習機會和項目研發(fā)平臺,使學生能夠接觸真實的生產(chǎn)環(huán)境與研發(fā)流程。合作企業(yè)還可以提供最新行業(yè)動態(tài)和技術需求,為課程內(nèi)容的更新與調(diào)整提供依據(jù)。進一步地,推動產(chǎn)學研項目,鼓勵學生參與實際科研和創(chuàng)新項目,將理論知識應用于實際問題解決中。
隨著課程建設的推進,授課教師指導學生查閱資料,通過課中互動分享,印證理論所學,鍛煉學生的自學能力。課后摸排學生的知識內(nèi)化情況及征詢建議,持續(xù)優(yōu)化與改進,形成教學→反饋→改進→教學的閉環(huán)改革機制。
2.4"拓展教學方式
過去的幾年里,我國的數(shù)智教育迎來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。數(shù)智化教學將信息化技術與教學模式緊密結(jié)合,利用精品課程資源共享平臺[12],形成學生在線平臺教師的線上線下三位一體式知識網(wǎng)絡(下圖)。
“生物制品學”線上線下三位一體式知識網(wǎng)絡圖
(1)問題導向。課前教師將教學課件、拓展資料和視頻資源等上傳至超星學習通平臺[13],以設計與生物制品相關的實際問題或案例為切入點,如疫苗研發(fā)流程、蛋白質(zhì)純化中的挑戰(zhàn)等,鼓勵學生自主探究、討論并提出解決方案。學生自我預習歸納總結(jié),找出問題點和思考點。
(2)翻轉(zhuǎn)課堂。課中以討論、實驗和案例分析為主,教師通過知識點的講授和梳理、重難點問題解析和案例分析等形式引導教學活動,針對學生在前置學習中遇到的問題進行答疑,實現(xiàn)真正意義上以學生為主體的換位教學。
(3)學科交叉。課后可設計跨學科的項目,如設計一種新型生物制品,從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)、工藝設計到質(zhì)量控制,學生需要綜合運用生物技術、藥學、工程學及商業(yè)管理等知識。通過全流程參與項目,學生能夠更好地理解產(chǎn)業(yè)鏈中的每個環(huán)節(jié),并培養(yǎng)實際解決問題的能力。
(4)綜合評測。全程開展線上測試、布置作業(yè)、互相出題及項目設計等來評價學生的學習情況,通過小組合作和教師引導,學生在解決問題的過程中掌握相關知識,并培養(yǎng)團隊合作和批判性思維能力。增強學生參與感,提高其學習興趣,使學生的知識目標、能力目標和素質(zhì)目標得到擴展。
至此,通過線上線下相結(jié)合的教學模式,教師與學生可打破時空限制,在多點自由切入的教學平臺上進行平等交流和自主互動[11]。由教師單向灌輸,變?yōu)榻换バ缘暮献鲗W習,實現(xiàn)培養(yǎng)學生自主學習能力的目標。
2.5"挖掘思政元素
為滿足立德樹人這一根本任務需求,課程思政建設已逐步在教學活動中得以體現(xiàn),在授課中引入思政元素,對學生三觀的形成會起到重要引導作用[14]?!吧镏破穼W”作為一門理論與實踐并重的專業(yè)課,與社會生活密切相關,在思政元素方面具有自身鮮明的優(yōu)勢。在教學活動中深入挖掘思政元素不但增加知識的趣味性,提高學生參與度,而且增加專業(yè)認同感、社會責任感及使命擔當感[15]。授課過程中采用案例式思政教育、引導式思政教育和辯證式思政教育等多種教學手段[16],將抽象內(nèi)容具體化,利用豐富的案例開展育人工作(表1)。
2.6"完善考核評價
以往的考評體系多為橫向比較,僅憑作業(yè)完成和期末考核不夠客觀,不利于學生成果獲得的成就感,不能有效反映教學和學習成果[17]。因此,本課程將OBE理念融入“生物制品學”評價體系,以學生縱向成長為指標,個體化從知識掌握、日常表現(xiàn)以及自我評價等角度進行過程化評價[18]。在團體化項目考核中,設立學生主導的組內(nèi)互評和組間互評形式,可有效反映出學生的學習過程和教學效果[19]。同時,為更進一步促進社會崗位適配性,邀請企業(yè)導師加入團隊與學生互動分享案例,浸潤式指導生物制品工藝流程、技術指標、質(zhì)量檢測等應用環(huán)節(jié)。借助數(shù)智教學平臺的統(tǒng)計數(shù)據(jù),教師可量化學生考勤、擴展資料瀏覽量、在線測評、在線討論等線上考核,以及課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況的線下考核,結(jié)合期中期末形成時空維度的全程化綜合考核模式(表2)。
學校通過考核方式改革,培養(yǎng)學生人際溝通素養(yǎng)、錘煉學生解決問題能力、提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)水平,逐步形成集知識傳播、崗位需求與能力應用于一體的應用型人才新局面[20]。
結(jié)語
“生物制品學”的內(nèi)容隨著技術革新不斷更迭,相應的教學內(nèi)容也隨之變化。基于OBE教育理念,將學生的能力獲得作為教學目標,構建線上線下混合式教學模式,利用優(yōu)質(zhì)豐富的數(shù)智化教育平臺,對“生物制品學”的教學內(nèi)容、教學方式以及考核方式進行優(yōu)化,調(diào)動學生的自主性和積極性,拓展學生的知識體系,進一步夯實學生的理論功底、實際問題解決能力和對科學的創(chuàng)新精神。同時,通過學生反饋和系統(tǒng)評價進一步優(yōu)化課程質(zhì)量,滿足國家發(fā)展規(guī)劃[21]和社會崗位需求的綜合應用型專業(yè)技術人才。
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基金項目:廣西教育科學“十四五”規(guī)劃2021年度高等教育國際化專項課題(2021ZJY1651);2022年度廣西學位與研究生教育改革課題(JGY2022280);廣西教育科學“十四五”規(guī)劃2022年度高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育專項重點課題(2022ZYJ2758);2023年度廣西高等教育本科教學改革工程項目(2023JGA276);2022年度右江民族醫(yī)學院生物醫(yī)藥與大健康現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院教改項目(01),基金名稱:基于產(chǎn)教融合校企聯(lián)動的《生物制品學》課程育人模式改革探索
作者簡介:姜成宇(1987—"),男,漢族,黑龍江哈爾濱人,博士研究生,副教授,碩士生導師,研究方向:生物資源科學。
*通信作者:徐啟江(1969—"),男,漢族,山東安丘人,博士研究生,教授,研究方向:植物源小分子藥理學。