生物技术制药课程教学改革的探索与实践

唐金宝，鞠辉军，许崇梅，李志坚，吕艳娜

（潍坊医学院药学与生物科学学院，山东潍坊261053）

生物技术制药课程教学改革的探索与实践

唐金宝，鞠辉军，许崇梅，李志坚，吕艳娜

（潍坊医学院药学与生物科学学院，山东潍坊261053）

笔者在生物技术制药课程教学中突破教材内容限制，重建课堂教学模块；注重文献阅读，引入“以文献为导向的自我学习”教学模式，加强学生科研思维训练；改进传统实验教学模式，设置生物技术制药综合性实验，强化实验技能、综合技能训练；实践证明我们进行的教学改革与探索对提高生物技术制药课程的教学质量及培养学生的科研技能等方面起到了积极的推动作用。

生物技术制药；教学改革；教学探索；教学实践

我校生物技术制药是生物技术向药学渗透相关知识的重要课程，该课程内容涵盖基因工程制药、抗体工程制药等生物技术研制新药的基本原理和技术方法，着重介绍现代生物技术在药物生产方面的应用。笔者在该教学过程中不断在教学内容、方法等方面进行了有益的改革与尝试，实践证明我们进行的教学改革与探索对该课程的教学质量及培养学生的科研技能等方面起到了积极的推动作用，进一步突出了我校药学专业的办学特色。

1 突破教材内容限制，重建课堂教学模块

1.1 注重绪论讲授，明确课程学习内容与目的 绪论是介绍课程的“what、why、how”等问题，对学生学习该门课程具有重要的引导作用。在绪论中讲授伊始，教师向学生提问自己接触过哪些药物，学生会回答一些化学药物及中药，当再问及婴儿时期的疫苗是什么药物时，大部分同学就不能正确回答是生物药物，以问题切入式进入生物技术制药绪论的学习。向学生介绍生物技术制药在药学领域中的重要地位，以山东福瑞达生物科技公司的透明质酸钠、烟台先声药业的内皮抑素、潍坊三维生物工程公司的抗体诊断试剂等具体实例向学生介绍省内知名生物制药公司及其产品，引导学生对生物技术制药及生物技术药物等概念建立一个有形、具体的认知。同时向学生说明本门课程的课堂学习知识模块等的授课内容与学习手段，以及课程的考核方式等内容，使学生在后继的学习中有一个清晰的思路和明确的目标。

1.2 清晰课程主干内容，重建课堂教学模块 在实际的课堂教学中，我们突破单本教材的内容限制，重新构建课堂教学内容模块。我们以夏焕章主编的《生物技术制药》（高等教育出版社，第二版）为使用教材，大量融合王凤山主编的《生物技术制药》（人民卫生出版社，第二版）内容，根据课堂教学需要，打破单本教材内容章节的划分，重建课堂教学内容。以基因工程制药章节为例，高教版的《生物技术制药》主线是从目的基因的获得、构建DNA重组体、构建工程菌、目的基因的表达、表达产物的分离纯化到产品的检验，但对于基因工程药物研制的新趋势没有涉及，尤其是基因蛋白药物的改造方面，而近几年药物蛋白的结构改造是研究热点，且越来越多的结构修饰蛋白作为新药上市；在实际教学中，我们将人卫版《生物技术制药》的“蛋白质药物的化学修饰”调整至高教版基因工程制药章节，重新构建一个新的基因工程制药章节体系。根据我们学生的基础课程学习情况，通过课堂教学知识模块内容的重新构建，使学生对相关知识能融会贯通，加深对基因工程制药内容的理解和掌握，同时也有助于学生对重点和难点的掌握。

1.3 及时更新教学内容，引导学生接触学科前沿 相对于其他学科，现代生物技术发展的日新月异，因此教材内容中总会出现相对落后于实际的科技发展水平［1，2］，如在基因工程制药的目的基因获取章节，高教版教材中指出目的基因的化学合成法的局限性，其中一条为化学合成基因片段最长为50～60 bp，然而现在基因技术公司合成超过2 000 bp长度的基因已不是什么技术难题；又如在抗体制药章节中教材指出单克隆抗体均为鼠源性，而在实际中兔单克隆抗体已作为商品化出售。因此，授课过程不能照本宣科，在相应知识点教授时告诉学生“这不是真的”，把最新的学科发展引入到教学中。同时在相应知识点适当拓展教学内容，如诊断药物是生物技术制药的主要研究方向之一，结合笔者的生物免疫诊断试剂研究方向，增加了利用基因工程技术融合标记抗体生产抗体诊断试剂的实例，这一内容包括了基因工程、抗体标记、免疫学等技术方法，并且可将基因工程制药与抗体制药通过这一实例联系起来，从学生反应看收到了良好的教学效果，也反映了学生对课本知识与实际应用联系的浓厚兴趣。通过在讲授中不断补充新知识、新理论和新观点，不局限于教材知识的羁绊，使学生了解到生物技术制药领域的前沿知识和发展水平，有益于学生知识面的拓展［3］。

2 改进教学方法与手段，课程评价方式多元化

2.1 改进教学方法与手段，建立“以文献为导向的自我学习”教学模式 教学活动是由教与学两方面构成，只有将教师的讲授和学生的思维活动有机结合起来，学生才会对所学的知识记忆深刻，而启发式教学则是课堂教学中的常用手段［4］。通过精心设计问题，利用设问、质疑等方式来创设问题情景，大量实践证明“以问题为基础的学习”（Problem－Based Learning，PBL）教学法能激发学生的思维活动，引导学生边学边想边分析，培养学生的想象力和独立思考、钻研问题的能力，使教与学双方紧密结合起来，在分析、思考中学习新知识［4，5］。在教学过程中，我们积极使用PBL模式，如蛋白质复性是目前生物技术制药研究的一个热点，如何复性，哪些生物药物蛋白产品是复性后获得？笔者在授课过程中引入内皮抑素的原核表达产物复性问题，积极引导学生运用所学的基础理论知识对实际问题进行探讨、分析。

同时我们引入了“以文献为导向的自我学习”（Reference－Induced Self－Education，RISE）教学模式，该模式是建立在PBL教学模式发展出的新教学模式，对学生科研能力训练，提高学生主动学习能力和促进学生学习新知识具更好的教学效果，北京大学医学部也将RISE教学模式在医学免疫学课程教学上进行了探索［6］。在实际的教学过程中，我们将教学内容重建后的抗体工程制药章节（将抗体工程制药与疫苗及其制备技术合并）作为RISE教学模式的重点，选取代表性文献，如将Nature等顶尖学术期刊的文献全文介绍给学生：Therapeutic antibodies：magic bullets hit the target（Gura T.Nature.2002，417：584－586）、Engineered antibodies（Hudson PJ，Souriau C.Nat Med.2003，9：129－134）、Monoclonals antibodies：a recent and major therapeutic advance（Paintaud G，Lejarre F，Ternant D，etal.Therapie.2009，64：1－7）、The development of vaccines：how the past led to the future（Plotkin SA，Plotkin SL.Nat Rev Microbiol.2011，9：889－893），以文献中所涉及的知识点对本章内容比对学习。实践证明RISE教学模式对提高学生主动学习能力和科研思维训练具有非常大的促进作用。

2.2 增设交流报告与课程论文，形成多元化方式评价 教学过程不仅要注重基本理论知识的传授，更要注重学生获取知识能力的培养，生物技术制药新知识的更新尤为重要。在教学过程中，要求学生通过数字图书馆等网络资源检索相关知识，如中国期刊库、Springerlink数据库等，获得学科的最新信息。在实际教学过程中，我们采取了“目标任务式”的考评方式，以抗体制药章节为例，设立“人源化抗体的研究进展”栏目，分成若干学习小组，组内讨论、合作完成，并选取优秀者进行类似于前沿报告的形式组间交流。同时在课程快结束时，要求学生就自己感兴趣的与生物技术制药相关的内容完成一篇生物技术制药课程论文，且外文参考文献不少于5篇。上述教学改革做为课程的形成性评价内容，占课程总成绩的30%。从大四的本科毕业论文设计环节上看，与改革前比较，上述做法有效提高了学生的文献综合能力。多元化评价方式打破了一次考试决定课程成绩的传统考试，不仅对学生独立思考和解决问题的综合能力有所提高，同时也为下一步本科毕业论文的设计环节奠定了良好的工作基础。

3 改进实验教学，强化实验能力训练

3.1 改进传统实验教学模式，设置课程综合性大实验 生物技术制药是一门技术应用性很强的学科［7］，所涉及的实验内容要求系统性及连续性较强，而四学时的传统实验教学安排难以实现培养学生分析、解决问题能力、综合能力以及一定技术创新能力的培养目标。我们调整了分散的四学时传统实验教学安排，在不改变实验教学学时的前提下，将实验规整为“外源基因在大肠杆菌中的表达及活性鉴定”一个综合性大实验，并集中在一周内的不同时间段完成，其工程菌的培养、SDS－PAGE凝胶的配制等耗时长的实验性工作由实验小组的学生代表完成。这样形成了整个实验环节均由学生完成，对此学生也投入极大的实验热情，使学生系统、全面地掌握实验理论和实验技能.同时也有助于学生养成主动解决问题的能力，为下一步的研究生阶段培养也奠定了一定的科研技能基础。

3.2 理论联系实际，注重生物技术公司见习实践环节 生物技术制药强调生物技术在制药领域的应用，只有通过实际生产结合才能将抽象的理论变成具体的技术，因此，相关生物技术公司的见习实践环节尤为重要。潍坊高新区生物医药科技产业园汇集了几十家生物医药研发公司，是“研发－孵化－中试－加速－产业化”式的企业创业发展、学术交流和教学培训的优质资源，也是我校药学、生物技术专业的实践教学基地，课程学习过程中，组织学生参观生物制药公司，并聘请园区内的技术管理人员及归国留学博士做知识讲座。这一教学环节不仅拓宽了专业知识面，而且也激发学生在课程学习中不断探索的科学精神。

教与学的过程是教学相长的过程，我们在生物技术制药教学过程中在教学内容、方法等方面的改革与尝试，对该课程的教学质量及培养学生的科研技能等方面起到了积极的推动作用，进一步突出了我校药学专业的办学特色。

［1］罗焕敏.我国药学教育的现状及应注意的问题［J］.药学教育，2005，21（3）：8－10.

［2］金晶，许东晖，梅雪婷，等.生物技术制药教学的改进［J］.药学教育，2006，22（4）：36－38.

［3］曾浩，罗萍，郭刚，等.药学专业生物技术制药教学改革的实践［J］.现代医药卫生，2008，24（4）：630－631.

［4］张颖，阎雷.高校专业课教学改革模式的探索与实践［J］.黑龙江高教研究，2001，6：35－38.

［5］罗少华.案例启发式教学在生物制药技术课程中的应用［J］.三峡大学学报（人文社会科学版），2008，30（S1）：197－198.

［6］朱蕴兰，马大龙，徐晓军，等.RISE与PBL教学模式在医学免疫学教学中的探索［J］.中国高等医学教育，2006，11：93－94.

［7］李燕妮，张秀丽，姚庆收，等.生物技术制药综合性实验的设计与实施［J］.西北医学教育，2009，17（4）：758－759.

Exp loration and practice in the teaching of biotechnological pharmaceutics

TANG Jin-bao，JU Hui-jun，XU Chong-mei，LIZhi-jian，LV Yan-na
（School of Pharmacy＆Bioscience，Weifang Medical University，Weifang 261053，China）

This paper discussed the teaching exploration and fulfillment of biotechnological pharmaceutics in the teaching contents and methods.We broke through teaching－book content restrictions and reconstructed of classroom teaching module.And we introduced of＂Reference－Induced Self－Education teaching＂mode to strengthen the training of scientific research ability of students.We improved the traditional experiment teachingmode and set up comprehensive experimental biotechnological pharmaceutics for the purpose of strengthen experimental and comprehensive skills training of students.The results have proved that our practice and exploration of teaching reform played a positive role in improving the teaching quality of biotechnological pharmaceutics course and the cultivation of students′scientific research ability.

Biotechnological pharmaceutics；Teaching reform；Teaching exploration；Teaching practice

G642.4

A

2095－5375（2014）02－0119－003

山东省自然科学基金（No.ZR2013HL066）

唐金宝，男，副教授，硕士生导师，研究方向：生物技术药物的教学与研究，E－mail：tangjinbao2002＠126.com