高职生物制药设备课程思政建设研究*

李平 韩勇 张琰 杜建红 杨红

摘  要  生物制药设备是生物制药技术专业一门培养学生职业核心能力的课程。通过挖掘生物制药设备课程中的思政元素，将爱国主义、“四个自信”、质量意识、科学创新、爱岗敬业、团结协作、安全生产、节能环保、工程伦理等思政元素有机融入专业教学中，促进课程思政改革，使专业课程能够发挥思想政治教育作用。

关键词  高职；生物制药设备；课程思政；思政元素；专业课程

中图分类号：G711   文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）16-0081-04

0  引言

习近平总书记强调：“其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行”[1]，“挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，实现全员全程全方位育人”[2]。2020年5月，教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》中指出，工学类专业课程要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。课程思政是指将专业课程与思想政治教育相融合，在专业中找准思政切入点，将思想政治教育融入专业教学之中，最终目的是为国家培养具有崇高理想、坚定信念、健康心智并具有一技或者多技之长的综合素质专业人才[3]。

生物制药设备是生物制药技术专业一门培养学生职业核心能力的课程，主要涵盖生物制药设备结构、原理、操作规范等相关知识，虽然是工科课程，但是蕴含大量的思政元素。课程组集体研讨、充分学习，认真梳理每个项目中的思政内容，用灵活多样的教学方法将思政内容融入专业课的教学过程，使专业课程能够发挥思想政治教育作用。

1  四个自信，专业自信

绪论的主要教学内容是生物制药的发展史，其中青霉素的内容十分重要，青霉素（盘尼西林）的出现挽救了无数人的生命。在二战期间，青霉素通过微生物发酵技术实现工业化生产，但在新中国成立初期，我国制药业环境恶劣，举步维艰，关键技术被封锁，无法大规模生产青霉素。话剧《陈毅市长》中就讲述了这段艰难的创业过程，齐仰之的原型之一就是医学家童村先生。

1946—1948年，在极其艰苦的条件下，汤飞凡和童村等人在北京开始青霉素的放大生产[4]。之后，张为申、童村教授在极其简陋的实验条件下，迎难而上、刻苦钻研，用廉价的棉籽饼粉代替依赖美国进口的乳糖和玉米浆，能够解决发酵原料短缺问题，大幅降低生产成本，在较短时间内实现青霉素工业化生产，奠定了中国抗生素事业的基础，使我国抗生素产业从零开始发展，为我国青霉素国产化作出重要贡献。

张为申、童村教授等老一辈科学家放弃国外优厚的待遇，毅然回国，不畏艰险、白手起家，刻苦钻研、攻坚克难，这种伟大的爱国奉献、努力创新的精神永远值得后人学习、纪念。同时让学生深切感受党和国家的努力与当担，从当初的一穷二白到现在的抗生素生产大国，让学生坚定中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信和文化自信，更能激发学生学好医药专业知识的使命感，增强学生医药学专业自信。

2  价值引领，规划未来

在绪论中，讲到生物制药设备的发展趋势是智能化、信息化、自动化、数字化。生物医药产业是21世纪最具发展潜力的高新技术产业之一。我国的生物制药起步较晚，但是这几年发展迅猛，随着《“十二五”生物技术发展规划》《中国制造2025》《“十三五”生物产业发展规划》、党的十九大报告提出的“实施健康中国战略”、《“十四五”生物医药产业发展规划》的相继推动，国家逐步加大对生物医药的扶持力度，尤其是在新冠肺炎疫情防控期间，在新冠疫苗的研发和生产中，人们深切认识到生物反应器等核心生产设备的发展趋势除了智能化、信息化、自动化、数字化之外，还应该国产化，这些都需要大量的科技创新人才。引导学生学好专业知识，打好基础，与时俱进，将自己的“个人梦”融入“中国梦”，把个人的发展和国家民族的发展紧密联系起来，积极投身于社会主义建设。正如孟晚舟所言，个人命运、企业命运和国家的命运是十指相连。

3  名人事迹，奉献青春

施一公是闻名世界的结构生物学家，曾是世界著名大学历史上最年轻的终身教授，研究癌症发生和细胞凋亡的分子机制，在专业领域作出有国际影响的突出贡献，获奖无数。2008年，他放弃美国国籍和国外的高薪工作，毅然回国。他表示，用科学报国才是一个科学家最大的荣耀。

周恩来总理是伟大的无产阶级革命家，他曾在一次会议上指出，青霉素是“疼霉素”，红霉素是“苦霉素”，要想想办法，怎样让“疼霉素”不疼，“苦霉素”不苦。周总理虽然不是药学专家，但他从战略高度指出了努力创新的方向：要进行结构改造、剂型改良。周总理严于律己、勤政爱民、一心为公的高尚人格，体现出中华民族传统美德，是中国共产党人优秀品德的写照，影响了一代又一代人，永远为后世景仰。由此引导学生学好知识、打好基础，科学报国、奉献青春。

4  积极锻炼，科学防护

在介绍空气除菌的方法时，重点介绍介质过滤法。介质过滤法就是用干燥的过滤介质来阻截空气中的微生物，戴口罩就是一种介质过滤的方法。在非典及新冠肺炎疫情防控期间，口罩一度卖到脱销，不只是一次性口罩，还有大家熟知的N95/98/99，这些数字是指口罩本身的过滤级别。口罩中的过滤介质是特殊的超细纤维过滤材料，数字越高代表过滤效果越好，所以这类口罩适用于医护人员的防护，普通防护用一次性口罩即可。以此引导学生在疫情防控期间注意个人防护，戴口罩、勤洗手、不聚集、多通风、锻炼身体、提高自身免疫力，同时引导家人、朋友不要盲目购买N95/98/99口罩，尤其是当防护物资紧缺时，优先把高过滤级别的口罩留给更需要的医护人员。

面对突发的非典及新冠肺炎病毒疫情，要让大众明白在特效药研发之前，真正能发挥作用的是人体自身的免疫力。由此倡导学生合理饮食、规律作息、积极锻炼、调整心态、注意公共卫生、勤洗手、勤通风、不聚集，养成良好的生活习惯，以饱满的状态投身于祖国的社会主义建设。

5  自主创新，知识产权

在讲通用式发酵罐时，引入维生素C两步发酵法的案例。20世纪70年代，我国科学家在极端困难的条件下白手起家，自主研发出世界领先的维生素C两步发酵法。该方法优点在于大大减少化工原料污染，改善工人劳动条件，缩短流程，并使生产成本明显降低，因此具有巨大的经济效益和社会效益[5]。1986年，国际著名制药企业罗氏制药公司斥巨资，以550万美元的价格购买我国自主研发的维生素C两步发酵法生产技术专利，这一技术的转让费创造了当年我国技术转让费用的最高纪录[6]。这些成就能够激发学生作为中国人的民族自豪感，增强药学专业自信，引导学生以前辈为学习榜样，积极投身于我国生物医药事业建设。

在研发疫苗过程中，广大科技工作者努力创新，自主研发疫苗，自己建设新冠疫苗生产车间，生产设备大部分是国产设备，避免像芯片、半导体等很多领域的“卡脖子”问题，在这场疫苗竞赛中展现出超强的竞争实力。这也让学生认识到拥有自主知识产权的重要性，只有拥有知识产权才能拥有市场竞争的优势[7]，才能挺直腰杆，立于不败之地。

6  节约用水，环境保护

在讲培养基的配置时，使学生认识到水不单是培养基的重要组成部分，水资源还是国家重要的战略资源。以岛国新加坡、沙漠国家沙特阿拉伯等为例，因为淡水资源缺乏，需要建立工厂将海水进行淡化处理，以满足国内用水需求。以此引导学生建立“水资源是国家重要战略资源”的理念，养成节约用水的良好习惯，增强环境保护意识。

发酵罐在空消、实消时，短时间内会产生大量的冷却水，这些冷却水怎么处理？是否直接排掉？由此引入工厂的冷却水循环思路，对冷却水进行循环利用，从而培养学生在工程设计中节约用水的环保意识[8]。

7  中药自信，生态保护

在讲植物细胞反应器时，引入天山雪莲、虫草等濒临灭绝的名贵中药工业化生产案例。我国有丰富的药用植物资源，其中一部分已经被列为珍稀濒危植物，如天山雪莲、冬虫夏草、人参、甘草、天麻等，这些药用植物由于独特的药理作用和神奇的药用价值引得人们争相开采，甚至过度开采，造成野生资源急剧减少，部分物种濒临灭绝，有的地区因此沙漠化严重。近年来，很多科学家致力于对药用植物进行工业化培养，利用植物细胞培养生产贵重药物，既是解决天然植物资源匮乏、活性成分不稳定等问题的有效途径，又有着丰厚的利润回报[9]。由此引导学生保护野生药用资源，不要私挖滥采，积极响应“退耕还林”“植树造林”等国家政策，构建“绿水青山就是金山银山”的生态文明建设核心价值观。

8  警示案例，责任意识

在讲空气净化除菌时，引入2019年的兰州布氏疫苗事件。众所周知，进入发酵罐的气体要经过除菌净化处理，那么从发酵罐排出的废气又该如何处理呢？能否直接排入大气？此处可引入2019年11月发生的兰州布氏疫苗事件：发酵罐排出的废气中含有有害菌种，由于使用过期消毒剂导致废气在排放时灭菌不彻底，致使处于下风向的部分人员吸入含菌气溶胶而被感染。由此事件引导学生讨论：造成染菌的原因是什么？发酵罐尾气排放的处理流程如何设计？以此强化学生在生产过程中的安全伦理意识，同时再次强调在工作中要爱岗敬业，严格遵守操作规程，对待自己的工作要有高度的责任心，珍爱生命，这既是对自己负责，也是对他人负责。

9  工艺改进，降本增效

在讲到动物细胞悬浮培养技术时，可以引入兽用疫苗生产的应用案例。目前，在国外，细胞悬浮培养技术已经被广泛应用于兽用疫苗的生产，国内也有很多企业开始应用这项技术生产兽用疫苗。与传统的SPF鸡胚扩增法相比，细胞悬浮培养技术采用无血清培养基进行培养，而采用这种无血清培养基不仅可以降低被污染的概率，而且可以大幅节约成本[10]。

在讲到动物细胞悬浮培养技术时，可以引入口蹄疫疫苗和狂犬病疫苗的生产案例。传统的方法是用贴壁转瓶进行细胞培养而制备疫苗，费时、费力，收获率低；现在逐渐转化为用生物反应器的悬浮培养技术进行动物细胞培养，进而用大规模培养出的动物细胞再进行大规模的兽用疫苗的生产。悬浮培养技术具有病毒产量高、生产效率高、批间稳定、可自动化控制、操作方便等优势[11]。通过这些案例，给学生引入成本思维：在生产中采用新的生产技术，可以大大降低生产成本，缩短培养周期，提高产品质量和生产效率。

在讲到其他类型发酵罐时，可以引入新型气升式发酵罐的案例。随着生物发酵产业兴起，大宗发酵产品价格下滑，发酵规模日益扩大，环保要求日趋严苛，工业生产成本陡增，出口增长遭遇瓶颈[12]，发酵生产的能耗控制成为企业能否盈利的关键因素，气升式发酵罐恰恰契合清洁节能生产的趋势。陆宁洲等[13]报道了一种新型气升式发酵罐，采用新型节能进气装置——气液旋流混合器——代替传统的进气分布装置，可以节能70%以上。由此给学生引入节能环保、减排降耗、减少噪声等工程思维。企业需要通过改造设备、改进工艺等措施实现降本增效、减排降耗、节能环保等目标，这是企业的发展趋势和生存之道。

10  设备保养，安全生产

在实训内容中，要对发酵罐等设备进行操作，以此引入设备保养的内容。操作设备的专业人员需要有良好的责任心和兢兢业业的工作态度[14]，严格遵守SOP，对设备建立一级、二级、三级、四级保养制度，以此提高设备的综合利用率，延长设备的寿命周期，提高生产效率，节约经济成本，确保药品的安全生产。由此引导学生在将来的工作中要爱岗敬业、精益求精，在设备的使用、维修环节要严格遵守SOP，保障设备良好的运行状态，保证人身安全和设备安全，从而确保药品生产能够顺利进行。

11  创新工艺，造福民生

在讲其他类型发酵罐时，引入机械搅拌自吸罐在食醋生产中的应用。浙江工商大学食品与生物工程学院的方冠宇等[15]采用不同发酵罐和搅拌频率对浙江玫瑰醋进行机械化酿造，得出结果：由气动搅拌发酵罐生产的浙江玫瑰醋与传统玫瑰醋感官比较相近。与传统的纯手工酿造工艺相比，生产效率提高，能够避免传统的酒醪生产随季节变化容易产生的不稳定性，用冷却设备调节室温和发酵温度，实现酒醪常年生产质量稳定。

南京工业大学生物与制药工程学院的洪厚胜等[16]采用自吸式发酵罐液态深层半连续法发酵食醋，对传统深层液态法食醋发酵过程进行研究和改进，确定改良液态醋风味的深层液态食醋发酵新工艺，改进食醋风味不足的缺点，引导学生要与时俱进、不断创新，才能适应新时代的发展。

12  爱岗敬业，保守秘密

每家药企都有自己的核心技术，如配方、生产工艺等，以确保配方的安全性、工艺的保密性。此处以郭万钧数次泄露东风导弹机密为反面教材，告诫学生在工作中要为企业保守技术秘密，要有保密意识，不外泄生产信息，这是对知识产权的保护，也是爱岗敬业的具体体现，更是做人的底线。

13  结束语

总之，课程思政建设要把握好三个度：高度、深度、热度。

13.1  高度

课程思政建设要有一定的战略高度，要在中华民族伟大复兴、我国生物医药产业迅猛发展、山西省经济转型跨越发展背景下看待专业建设、课程教学，要树立宏大视野，不能局限于专业或课程本身。

13.2  深度

专业要对接产业，专业课程中的思政元素要体现产业的要求，比如生物制药类的课程要体现爱岗敬业、精益求精、质量意识、安全伦理、降本增效、节能减排等思政内容。

13.3  热度

思政内容要贴近生活，把思政内容用喜闻乐见的方式融入教学过程，才能达到润物无声的立德树人的效果。

参考文献

[1] 习近平在全国高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[2] 习近平主持召开学校思想政治理论课教师座谈会强调：用新时代中国特色社会主义思想铸魂育人 贯彻党的教育方针落实立德树人根本任务[N].人民日报，2019-03-19（1）.

[3] 石焱芳，罗碗妹，施茹玲，等.高职药学专业“无机化学及化学分析”课程思政教学思考[J].海峡药学，2020，32（1）：88-90.

[4] 管同，张大庆.我国青霉素工业初建的困境与成就[J].医学社会史，2021，42（13）：67-72.

[5] 朱玲.维生素C生产发展趋势[J].中国化工贸易，2016，8（11）：47-48.

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[7] 张海龙.“发酵工程”课程思政教学改革的探索与实践[J].微生物学通报，2021，48（4）：1394-1401.

[8] 罗宇，屈建航，王付转，等.“生物工程设备”的课程思政教学改革探讨[J].科教文汇，2021（8）：73-75.

[9] 邹东恢，梁敏.生物反应器的选型原则与设备选型及新发展[J].食品工业，2019，40（4）：244-248.

[10] 冯婷，李海玉，周祁.动物细胞悬浮培养技术在兽用疫苗生产中的应用[J].畜禽业，2020，31（6）：101.

[11] 金东日，程宪福.生物反应器动物细胞培养在兽用疫苗领域的应用[J].畜牧兽医科技信息，2020（11）：8-9.

[12] 陈宁，范晓光.我国氨基酸产业现状及发展对策[J].发酵科技通讯，2017，46（4）：193-197.

[13] 陆宁洲，陆飞浩.新型气升式发酵罐设计探讨[J].发酵科技通讯，2019，48（8）：159-163.

[14] 王峰，郭佩超，邹毅.现代生物制药设备的维修与管理分析[J].现代制造技术与装备，2017（3）：144-145.

[15] 方冠宇，穆晓静，蒋予箭.发酵罐结构对浙江玫瑰醋品质的影响[J].食品科学，2020，41（6）：184-192.

[16] 洪厚胜，赵敏，骆海燕，等.基于风味改善的食醋自吸式半连续酿造工艺优化[J].食品科学，2017，38（2）：75-81.

*项目来源：山西省教育科学“十四五”规划2021年度规划课题“高职《生物制药设备》课程思政教学改革研究”（GH-21421）成果。

作者：李平，山西药科职业学院，副教授，研究方向为药物分离纯化；韩勇，山西药科职业学院，讲师，研究方向为生物制药；张琰，山西药科职业学院，讲师，研究方向为生物制药及生物化学；杜建红，山西药科职业学院，副教授，研究方向为生物制药；杨红，山西药科职业学院，教授，研究方向为中药提取分离（030031）。