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生物制藥本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐
【摘要】 根據(jù)生物制藥的學(xué)科特點(diǎn)及人才培養(yǎng)需要，構(gòu)建了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)-綜合性實(shí)驗(yàn)-開(kāi)放、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，形成了層次清晰的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)模式，其中跨課程綜合性實(shí)驗(yàn)與科研課題設(shè)計(jì)是教學(xué)改革的特色項(xiàng)目。通過(guò)該教學(xué)模式的實(shí)踐，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、科研素質(zhì)與實(shí)踐能力顯著提高，并且在該教學(xué)改革的進(jìn)一步拓展方面進(jìn)行了深入探討。
【關(guān)鍵詞】 生物制藥;實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新思維;科研素質(zhì)
一、實(shí)施背景
生物科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，而生物制藥作為其中應(yīng)用導(dǎo)向較強(qiáng)的領(lǐng)域之一，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位更是舉足輕重。通過(guò)合適的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系培養(yǎng)適合社會(huì)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的人才，是生物制藥人才培養(yǎng)的重點(diǎn)內(nèi)容[1，2]�；诟咝Ｈ鎸�(shí)施素質(zhì)教育后對(duì)創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力培養(yǎng)的注重，針對(duì)我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)源頭創(chuàng)新能力薄弱、基礎(chǔ)研究落后的客觀(guān)現(xiàn)實(shí)，我們以學(xué)院總體人才培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，深化教學(xué)改革，重新構(gòu)建了生物制藥本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，其根本目的是突出應(yīng)用理論與技能的系統(tǒng)訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)與科研素質(zhì)的塑造。
二、總體思路
根據(jù)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置和人才培養(yǎng)需要，更新了實(shí)驗(yàn)課程體系，確定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體思路與規(guī)劃。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)成三個(gè)層次：第一層次以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，主要在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課中開(kāi)設(shè)，確保學(xué)生掌握本專(zhuān)業(yè)的基本實(shí)驗(yàn)技能;第二層次以跨課程的綜合性實(shí)驗(yàn)為主，融合各門(mén)專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，重在培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能夠融會(huì)貫通地運(yùn)用各種實(shí)驗(yàn)技能的能力;第三層次以開(kāi)放性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為主，并要求學(xué)生獨(dú)立完成科研課題設(shè)計(jì)，主要在選修課及課余時(shí)間進(jìn)行，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立科研能力與創(chuàng)新素質(zhì)。最終形成夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)技能-形成綜合應(yīng)用能力-拓展科研創(chuàng)新素質(zhì)的多層次實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)模式。其中跨課程綜合性實(shí)驗(yàn)及開(kāi)放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是教學(xué)改革的重點(diǎn)內(nèi)容與特色項(xiàng)目。
三、具體內(nèi)容
1.跨課程的基因工程綜合性實(shí)驗(yàn)
通過(guò)將相關(guān)專(zhuān)業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的整合和重構(gòu)，從生物制藥首屆學(xué)生(03級(jí))開(kāi)始，即開(kāi)設(shè)了跨課程的基因工程綜合性實(shí)驗(yàn)。
在實(shí)驗(yàn)總體設(shè)計(jì)上，以完整的基因工程藥物開(kāi)發(fā)流程為主線(xiàn)，整合了《基因工程》、《發(fā)酵工藝原理》和《生物技術(shù)藥物藥劑與藥代動(dòng)力學(xué)》的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并將教學(xué)內(nèi)容分成不同模塊，指定負(fù)責(zé)教師自編實(shí)驗(yàn)教材;從知識(shí)點(diǎn)上涵蓋了基因工程上游技術(shù)(包括基因的定位、篩選、克隆、表達(dá)、活性及功能的鑒定和分析)與下游技術(shù)(包括發(fā)酵、提取、純化、鑒定分析、凍干等技術(shù))以及藥效、藥理、毒理和安全性評(píng)價(jià)的基本技能，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性與連貫性;在實(shí)驗(yàn)題材上，將來(lái)自生物制藥研究所的T細(xì)胞受體基因治療藥物及重組白介素-18蛋白藥物等成熟研究成果應(yīng)用于教學(xué)，并以其研究過(guò)程為例，講解了生物制藥的研究與開(kāi)發(fā)流程，提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)術(shù)層次，并推動(dòng)了科研與教學(xué)相互促進(jìn);在師資力量方面，由來(lái)自理、工、醫(yī)學(xué)等不同背景的教師組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)，以發(fā)揮專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì);在實(shí)驗(yàn)設(shè)備方面，充分整合了現(xiàn)有教學(xué)資源，并將新購(gòu)置的流式細(xì)胞儀、蛋白層析系統(tǒng)、毛細(xì)管電泳等先進(jìn)儀器以不同的方式應(yīng)用于教學(xué)，進(jìn)一步提高了教學(xué)水平，開(kāi)闊了學(xué)生的視野;從考核方式上，首先要求學(xué)生嚴(yán)格按照學(xué)術(shù)論文的格式撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，鍛煉了學(xué)生的科研素養(yǎng)，同時(shí)以知識(shí)競(jìng)賽的形式考查了實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)與技能，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)鞏固了教學(xué)效果，整個(gè)教學(xué)氣氛生動(dòng)活潑，效果明顯。
2.科研課題設(shè)計(jì)
由于選修課具有前瞻性較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容與靈活機(jī)動(dòng)的教學(xué)形式，目前在選修課《腫瘤生物學(xué)》與《抗體工程》開(kāi)設(shè)了科研課題設(shè)計(jì)。目的是通過(guò)全新的教學(xué)模式拓展創(chuàng)新思維，使學(xué)生具備獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和科研課題的能力，整個(gè)過(guò)程由學(xué)院實(shí)行的本科生導(dǎo)師制加以管理與實(shí)施。
具體流程如下：首先是準(zhǔn)備階段。主要是由學(xué)生分組自行完成指定教學(xué)內(nèi)容的備課與講授，目的是為課題設(shè)計(jì)奠定必要的理論基礎(chǔ)，并由全體本科生導(dǎo)師組成評(píng)議組對(duì)學(xué)生講課情況做出現(xiàn)場(chǎng)分析和點(diǎn)評(píng)。第二階段為選題與標(biāo)書(shū)撰寫(xiě)。在大膽假設(shè)、科學(xué)論證的原則下，學(xué)生提出各自的課題，并與導(dǎo)師討論課題的可行性。定題后，分別完成資料的調(diào)研，研究方案的制定，并嚴(yán)格按照國(guó)家自然基金申請(qǐng)書(shū)為模板撰寫(xiě)課題計(jì)劃書(shū)，最終提交研究方案。第三階段為課題評(píng)定階段。由教師對(duì)學(xué)生提交的研究計(jì)劃進(jìn)行點(diǎn)評(píng)與修改，指導(dǎo)學(xué)生最終完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。根據(jù)理論課的授課情況和最終計(jì)劃書(shū)的水準(zhǔn)評(píng)定學(xué)生的成績(jī)。對(duì)于兼具創(chuàng)新性與可行性的研究計(jì)劃，可作為畢業(yè)論文及學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃的藍(lán)本。
3.開(kāi)放、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
主要面向三、四年級(jí)本科生。目的是充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源，為學(xué)生創(chuàng)造良好的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)。學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心與研究所的場(chǎng)地及設(shè)備現(xiàn)已全面向?qū)W生開(kāi)放，并設(shè)立了專(zhuān)門(mén)的本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中心。在課題立項(xiàng)方面，首先鼓勵(lì)學(xué)生總結(jié)所學(xué)知識(shí)技能，凝練自己感興趣的題目，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行教學(xué)大綱以外的、有一定深度的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。此外，鼓勵(lì)教師積極申報(bào)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這些專(zhuān)職教師通�；钴S在教學(xué)的第一線(xiàn)，對(duì)教學(xué)重點(diǎn)及學(xué)生的具體知識(shí)水平有深入了解，能夠設(shè)計(jì)出即合乎學(xué)生實(shí)際，又能拓展思維的課題，具有更強(qiáng)的合理性和可行性，然后通過(guò)宣傳招募的方式吸收學(xué)生積極參與。
四、主要成果
目前基因工程綜合性實(shí)驗(yàn)共設(shè)128個(gè)學(xué)時(shí)。經(jīng)過(guò)03級(jí)與04級(jí)的實(shí)踐，獲得了初步的經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了師資隊(duì)伍，并根據(jù)教學(xué)需要自編了兩版實(shí)驗(yàn)教材。擬經(jīng)過(guò)三輪教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行規(guī)范，成為學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)的骨干課程與特色項(xiàng)目。在03級(jí)綜合性實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束之后，我們分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)管理、教學(xué)效果幾方面，設(shè)置了二十項(xiàng)指標(biāo)，在全體學(xué)生中進(jìn)行了匿名問(wèn)卷調(diào)查。結(jié)果顯示，各項(xiàng)指標(biāo)的滿(mǎn)意率均在90 %以上。學(xué)生普遍反應(yīng);通過(guò)綜合性實(shí)驗(yàn)，其專(zhuān)業(yè)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能與科學(xué)思維都有顯著的提高。
在科研課題設(shè)計(jì)方面，03級(jí)本科生共完成科研課題設(shè)計(jì)22項(xiàng)。研究方向涵蓋了基因工程抗體、RNA干擾、重組細(xì)胞因子、抑癌基因等腫瘤治療的前沿領(lǐng)域，學(xué)生的創(chuàng)新思維得到了充分拓展。此外，通過(guò)獨(dú)立完成課題設(shè)計(jì)，還培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，并使其對(duì)課題申報(bào)的整個(gè)過(guò)程有了一定認(rèn)識(shí)。
在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)方面，結(jié)合學(xué)院實(shí)際情況，制定了完善的生科院實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放實(shí)施細(xì)則。教師申請(qǐng)并組織完成開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3項(xiàng)，學(xué)生參與17人次;
接受了以上教學(xué)模式的嚴(yán)格訓(xùn)練后，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、科研素質(zhì)、實(shí)踐能力顯著增強(qiáng)，03級(jí)本科生進(jìn)入實(shí)習(xí)后，獲得了實(shí)習(xí)基地的一致好評(píng)，已成為各基地研發(fā)、生產(chǎn)的骨干力量。以本教學(xué)模式為重要組成部分的教改項(xiàng)目于2007年獲得廣東藥學(xué)院教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。
五、發(fā)展思路與規(guī)劃
本教學(xué)模式經(jīng)歷了兩年的探索、實(shí)踐與總結(jié)。在對(duì)實(shí)際教學(xué)效果、教師反饋意見(jiàn)進(jìn)行深入調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)該模式不斷加以完善，并制定了下一階段的發(fā)展思路與具體措施。
在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)層次，將開(kāi)設(shè)競(jìng)爭(zhēng)性實(shí)驗(yàn)。目的是加快教學(xué)內(nèi)容更新，減少現(xiàn)有教材中已顯陳舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)根據(jù)學(xué)院專(zhuān)業(yè)特色及教師專(zhuān)長(zhǎng)，增加具有本院特色、切合人才培養(yǎng)需要的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。具體方案是：各門(mén)專(zhuān)業(yè)課在開(kāi)設(shè)必修的基本實(shí)驗(yàn)、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，確保學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)，設(shè)置一定比例的機(jī)動(dòng)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，由各門(mén)課程任課教師自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自編實(shí)驗(yàn)講義。首先經(jīng)過(guò)試講與預(yù)實(shí)驗(yàn)并由全體任課教師評(píng)審，然后向?qū)W生公布各門(mén)課程的候選實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或書(shū)面申請(qǐng)方式選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)。最終根據(jù)學(xué)生選課結(jié)果，確定開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
在綜合性實(shí)驗(yàn)層次，在保證現(xiàn)有基因工程綜合性實(shí)驗(yàn)高質(zhì)量實(shí)施的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)生物科學(xué)上下游技術(shù)認(rèn)識(shí)的連貫性和綜合運(yùn)用能力，擬合并《分子生物學(xué)》、《生物信息學(xué)》為一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，并論證《細(xì)胞生物學(xué)》、《現(xiàn)代遺傳學(xué)》、《細(xì)胞分子免疫學(xué)》三門(mén)課程合并為綜合性實(shí)驗(yàn)的可行性。最終實(shí)現(xiàn)如下綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系：通過(guò)三年級(jí)上學(xué)期的分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)克隆獲得目的基因，在下學(xué)期的基因工程綜合性實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行基因表達(dá)產(chǎn)物的活性、產(chǎn)量的檢測(cè)，發(fā)酵體系的建立、發(fā)酵工藝的優(yōu)化、提取純化工藝、藥代藥效學(xué)檢測(cè)。從而將生物技術(shù)與生物制藥(基因藥物、蛋白藥物)整個(gè)過(guò)程融會(huì)貫通，形成系統(tǒng)、開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。
在開(kāi)放、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)方面，將人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要緊密銜接。針對(duì)我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)下游技術(shù)瓶頸，以開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)為平臺(tái)提高對(duì)下游技術(shù)的培養(yǎng)力度。擬以學(xué)院籌建的核酸蛋白分離純化中心為基礎(chǔ)，大力拓展與企業(yè)的合作交流，吸引來(lái)自企業(yè)的師資力量與橫向課題，將部分課題研究?jī)?nèi)容以開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的方式由學(xué)生自主設(shè)計(jì)完成，并劃撥部分橫向課題經(jīng)費(fèi)作為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)基金來(lái)源，以進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。在吸引企業(yè)力量豐富教學(xué)資源的同時(shí)，主動(dòng)的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，使人才培養(yǎng)符合社會(huì)發(fā)展需要，將生物技術(shù)人才的培養(yǎng)基地與新產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)化平臺(tái)相互融合，最終成為教育與技術(shù)創(chuàng)新的孵化器[3，4]。
【參考文獻(xiàn)】
[1]彭俊文，蔣銘敏.生物技術(shù)藥物研究開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及前景[J].生物技術(shù)通訊，2004，15(2)：201.
[2]張蕊，田澎.生物制藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析及我國(guó)企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略 [J].工業(yè)工程與管理，2005，10(5)：107.
[3]朱旭芬，趙小立，張銘.基因工程實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)與實(shí)踐[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2006，(3)：44.
[4]袁輝，李校堃.生物制藥產(chǎn)學(xué)研一體化教育模式培養(yǎng)創(chuàng)新人才的改革和實(shí)踐[J].微生物學(xué)通報(bào)，2005，32(2)：141.
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