以创新能力培养为核心，构建生物制药专业的多元化实践教学体系

王英超，任健，李天俊，王俊斌，丛方地，张耀方，杨薇

（天津农学院 基础科学学院，天津 300384）

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》中明确指出：“必须把教育放在优先发展的位置，建设创新型国家。着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力，形成各类人才辈出，拔尖创新人才不断涌现的局面”。胡锦涛在清华大学百年校庆讲话中特别强调了“创新成为经济社会发展的主要驱动力，知识创新成为国家竞争力的核心要素”[1]。由此可见，创新能力培养已经是人才培养任务的重中之重。在整个教学体系中，实践教学具有极为重要的地位。通过实践教学可提高学生实践能力，培养学生的创新精神和创新能力。对于高校来说，构建科学的培养大学生实践创新能力的实践教学体系具有重要意义[2-10]。随着国家战略性新兴产业的快速发展，在学校的大力支持下，天津农学院基础科学学院整合办学资源，在已有应用化学专业下，增设了生物制药专业。成立之初，由于沿用旧的实践教学体系，导致学生实践能力和创新能力不足，难以适应社会发展对人才培养的需要。随着学校“十二五、十三五”计划对生物制药专业投资力度的加强，基础科学学院购进了很多先进的仪器设备，改善了实验环境和实验条件。笔者结合国家创新能力发展的要求，提出了生物制药专业以创新能力培养为核心，构建生物制药专业的多元化实践教学体系。

1 原有实践教学体系的不足

生物制药专业是在化学专业的基础上成立的，目前仍沿用应用化学专业的部分实验教学体系，存在很多不足之处。

1.1 实验课作为理论课的附属

开设的实验课内容多与理论课联系在一起，成绩一般占理论课成绩的20%～30%。实验内容多为验证性实验，更新较少。对理论课的依附程度较大。

1.2 各个实践教学环节缺乏系统性、衔接性

制药专业学生所学各门课程互相独立，缺乏系统性和有效衔接。学生对所学实践教学内容难以融会贯通，不利于对学生实践能力和创新能力的培养。

1.3 仪器利用率低

开设的实验主要为本科教学服务。一些上课用不到的实验仪器除教师利用外，多数处于闲置状态，利用效率不高。

1.4 实践教学评价体系不完善

对学生实验成绩的考察，多沿用课堂教学考核的方式，以实验报告作为实验成绩。对学生的实践能力和创新能力缺乏一个科学、整体的评价，无法体现其实践能力和创新能力。

2 改革后教学体系的主要内容

2.1 基础课、专业课实现教学内容层次化

结合新世纪对人才创新培养的需求，修改生物制药专业人才培养方案和实验教学大纲，不断更新教学内容。对于大学一、二年级学生基础实验课无法与理论课分离情况，改为增加实验学时数，减少验证性实验，增加部分综合性实验内容。对于大学三、四年级，将专业实验课独立设置，实验开设内容均为综合性实验。实现实验项目序列化、实验内容绿色化、实验方式微型化。实验项目序列化是指实验内容连续性，即上一个实验的成果是下一个实验的主要原料。实验内容绿色化是指实验材料尽量选用安全、毒性小的试剂，减少有毒有害废液的产生，降低对学生的身体伤害，减少对环境的污染。实验方式微型化是指将实验反应体系降低到最小体积，减少试剂浪费，节约实验成本。针对不同年级进行实验层次教学，既保证了低年级学生学习，又保证了高年级学生动手能力和创新能力的培养。

2.2 校企联合实现教学场地立体化

以往实验课集中在实验室内，利用小型制药仪器对学生进行讲解，与实际工厂药物生产过程存在一定差距，学生毕业后需经一段时间培训，方能上岗。这种情况制约了制药专业学生的就业前景。改革后，通过与天津市药企合作，建立了实习基地。将三、四年级生物制药专业学生送往天士力制药集团股份有限公司和格特生物制药有限公司，进行为期3个月的实习。通过实习，开阔了学生的眼界，增加了学生的动手能力和实验能力，培养了学生的科研精神和创新精神，增强了学生的就业竞争力。

2.3 多种教学方式结合实现教学开放化

开放式教学模式源于20世纪60年代末科恩（R.C.Cohn）的“课堂讨论模型和开放课堂模型”，并于20世纪90年代经斯皮罗（Spiro）的“随机通达教学”和“情境性教学实践”得到进一步的补充和完善。历经半个多世纪，到目前为止，开放式教学模式基本形成“情境教学法”“活动教学法”“课题教学法”“项目设计法”“讨论教学法”等操作模式。开放式教学模式能把学生、教师以及书本和课堂之间的联系紧密融合[11]。

对于首次接触实验的生物制药专业学生来说，如何产生浓厚的兴趣至关重要。在实践教学中以讨论式、情景式为主。讨论式即课前提出问题，让学生提前查阅相关资料进行预习，课上进行讨论互动，探讨实验成功细节。对于含有危险试剂的实验采用情景式教学，让学生进入虚拟仿真平台进行实验操作，丰富的场景和逼真的动画能够激发学生的学习兴趣，减少试剂消耗、增强实验成功率，整个实验操作过程环保安全。对于高年级学生，可以采用课题教学法。将各位老师的科研项目分发给学生，让学生选择其中一个项目流程进行操作。包括需要准备的实验材料、仪器设备、药品、技术路线等。实验最终考核需要学生提交一份项目总结报告，包括目的、材料、实验数据、出现的问题及解决方法。通过以上多种教学方式的结合，能够达到锻炼学生的科学思维能力和创新能力，激发学生的创新精神。

2.4 其他

2.4.1 开放实验室

在满足本科教学需要的同时，制药专业实验室根据仪器情况和承受能力，向教师和学生提供开放实验。学生提前向实验室管理员申请所需的实验仪器设备，预约实验时间。实验室管理员按照实验人数预约情况安排指导老师和实验仪器。鼓励学生积极探索和发现问题，对于学生自选的感兴趣的课题，鼓励学生组成课题组，在指导教师在场的情况下进入实验室，完成实验。为吸引学生走进实验室，鼓励将实验室大型仪器设备向学生开放。学校设立大型仪器专项基金，资助学生结合开放实验室发表学术论文，申请专利等。表现突出的学生将获得天津农学院设立的各类奖学金。

2.4.2 鼓励学生参加大学生创新活动

2014年以来，天津农学院制定了学生参加大学生创新创业计划训练项目（“大创”项目）的相关文件。对于学生来说，申报或参加“大创”项目可以获得1.5学分。在学生绩点成绩核算时视为2分。学生以第一作者在校级及校级以上刊物发表论文，绩点成绩核算每篇加2分、4分，其余作者视为2分。指导教师如果指导校级“大创”项目，按10个课时的工作量计算；指导市级或国家级“大创”项目，按照20个课时的工作量核算。学生报考硕士研究生面试时，如果参加过“大创”项目，导师优先录取。通过采取以上措施，学生参与“大创”项目积极性及指导教师的工作热情均有所增加。

2.4.3 以生物制药与生物药物研发中心为平台，进行实训实验

2016年，生物制药系建立了生物制药实训平台。购买了很多与药物实训相关的仪器，如摇床、培养箱、气相色谱和液相色谱等药物提取及分析仪器，旨在鼓励学生利用课余时间积极创新。实训中心设置专项经费，对于有研究想法的学生给予小额资助。对于实训期间有研究成果的学生，给予一定的学分和经费奖励。自从开放实训平台以来，进入实验室的学生明显增多，学生对未知领域的探索兴趣越来越浓厚。

通过实践教学改革，建立了生物制药基础实验、专业实验、开放实验、大学生创新项目研究和实训实验5个层次；设立了基础实验室、专业实验室、开放实验室、大学生创新训练和生物制药与生物药物研发中心5个平台；实现了融知识、能力、素质教育于一体，创新能力培养贯穿始终，不断完善和优化实践教学平台和教学内容体系[1]。通过系统的培养，学生具备了良好的实践理念、实践精神和实践能力，同时在实践教学过程中，充分调动了学生的积极性，培养了学生的创新思维、创新精神和创新能力。

3 取得的效果

近两年基础科学学院学生参与“大创”项目和教师科研项目的人数逐年增加，参与人数达到120人，占学生总数的50%。本科生发表论文20篇，其中一般期刊10篇，核心期刊10篇，与老师共同申报发明专利3项。通过多元化开放式教学体系的实践，不仅学生的实践能力得到了明显提高，而且就业能力和创业能力也得到了增强。2015—2016年，基础科学学院生物制药专业学生的就业率一直保持在90%以上。多名学生在大四期间就与天津市多家药企提前签订了劳动合同。本科生考研通过率超过20%。

4 结语

开展创新实践，有利于培养学生的创新精神和合作精神，有利于教学与科研的结合，有利于学生创新意识的培养。深化实验教学改革、培养创新人才是新世纪高素质人才培养的需要，是实现知识、能力、素质综合发展的新型人才培养模式的要求。只有不断更新教学理念，不断创新，才能为国家培养更多的创新人才。