“生物药物分离技术”的教学改革与体会

吴 伟

(湖北理工学院医学院，湖北黄石435003)

0 引言

生物药物分离技术是因生物技术在药物研究实践中的应用而提出的新的研究方向，其随着生物、化学、药学及新药筛选等技术的发展及人们对药物品质认识的深化而发展[1]。近年来，生物技术的突飞猛进推动了生物技术制药产业的迅猛发展，但在新生物技术产品的研发和生产过程中，作为其下游过程技术中的分离纯化技术一直是个瓶颈，其已经成为生物药物产业化过程中的一项关键技术[2-3]，这就迫切需要新技术和新工艺的出现。同时，“生物药物分离技术”课程也是我校药学专业的重要课程之一。我校是地处鄂东南的一所地方性本科院校，人才培养的首要目的是服务地方经济，而我校药学专业培养的学生则是为了满足鄂东南地区生物医药产业发展的需要，培养能在医药、食品、生物化工等行业从事生产、科研开发及应用研究等工作的实用型技术人才。

由于我校药学专业的本科教育历史不长，“生物药物分离技术”课程的教学经验不是很丰富，这门课程的教学工作也一直处于摸索阶段。根据该专业学生的特点及学校对该专业的培养定位，该课程的教学团队尝试对传统的教学模式和教学方法进行改革，利用互联网上的各种相关教学资源和新的教学元素，充分体现该专业学生的培养特色，培养学生创新思维和解决生产实际问题的能力，使学生成为适应现代社会需求的应用型人才。

1 “生物药物分离技术”课程的主要内容和特点

“生物药物分离技术”课程介绍了生化分离纯化方法中的大部分技术，如萃取、盐析、结晶、膜分离、各类色谱技术及基因工程技术的应用，是生物分离过程科学与化学、生物化学及分子生物学等理论的结合。该课程对相关生物药物的分离技术及其研究进展进行了较为详尽的介绍，学生可以快速了解生物药物的生化及药理活性，掌握其常用的分离纯化方法、相关材料以及最新进展。在色谱分离中对新的分离技术作了详细的介绍，如纳滤膜分离技术、色谱中运用的基因工程标签技术等[1]。

“生物药物分离技术”课程是一门多学科交叉、发展前景广阔的前沿学科，基础性和实践性很强。它所涉及的知识领域也较为广泛，如微生物、高等数学、计算机、物理、化学等。近年来在国内外引起了普遍重视，发展比较迅速，被广泛地应用到工业、农业、医药等各个领域。

2 教学内容改革

2.1 选用自编教材，以培养应用型人才为导向

随着现代生物技术的迅猛发展，生物药物分离方法层出不穷。由于教材出版的滞后性，选定一本能及时反映现代生物药物分离技术的教材几乎是不可能的。而我们在参考国内现有教材(如谭天伟主编的《生物分离技术》，严希康主编的《生化分离技术》等)的基础上，经过反复研究比较，根据本学院药学专业培养应用型、实用型人才的培养目标，最终选定了由本院喻昕博士主编的《生物药物分离技术》作为主要授课教材。在本课程的教学改革过程中，及时补充各类生物药物分离提取的新技术和新工艺，如分离核酸类药物的反相高效液相色谱法;纯化氨基酸类药物的双水相萃取法等。生物药物的分离纯化涉及从植物到微生物、从基因工程产品到农产品十几个大门类的产品加工过程，要一一进行介绍有一定的难度。为此，拟将生物药物分离技术的授课内容按普遍通用的基本技术到某一类药物的特殊方法这样一个循序渐进的顺序进行讲授，使课程的脉络更为清晰，便于学生从整体上把握学习的内容。

2.2 优化教学内容，以生物药物共性分离工艺为重点

“生物药物分离技术”课程所涉及的内容比较广泛，包括生物药物各种分离提取技术及其操作原理、工艺过程和产品的精制等方面。而该课程的教学重点则主要围绕分离工艺的操作原理及工艺方法学，但在培养方案中该课程的理论学时相对偏少。如何在有限学时内使学生对该课程的概况及基本理论有全面清晰的认识与掌握，对教学团队而言是一个很大的挑战。为此，很有必要对教学内容进行优化，力求突出教学重点和专业培养特色。

首先对药学专业教学体系进行协调，优化教学内容，避免重复。前几届药学专业学生使用的教材是谭天伟教授主编的《生物分离技术》教材，由于该教材主要是针对生物化工专业编写，与药学专业该课程的教学大纲不是非常吻合，也不能体现出我校药学专业办学特色，所以放弃了选用该教材。本专业另外一门课程“生物制药工艺学”与该课程也密切相关，其中，关于分离提取技术部分的介绍，与该课程的内容有一定的重叠，为了保持这2门课程的紧密联系，且不发生内容重复，经讨论决定在“生物制药工艺学”中只重点讲授生物制药的技术和工艺，而“生物药物分离技术”则重点介绍生物药物的下游分离技术和工艺，构建完整的专业知识框架。

其次，在理论授课过程中重点讲解各种分离纯化技术的优化组合，同时将工业生产中典型的分离纯化工艺案例灵活运用到课堂中来。由于该课程的理论教学涉及面多而广，既要考虑到出现的新工艺和新技术，又要考虑微生物药物和其他来源生物药物的纯化工艺的差异，所以我们在授课过程中制定了细胞破碎、萃取分离、浓缩、产物提取、分离精制等分离纯化工艺的主要流程，选定了预处理及固液分离、细胞及组织破碎、蒸发浓缩、固相沉淀、膜过滤、萃取及双水相分配、吸附层析技术这些共性的分离纯化技术单元。针对不同来源生物药物着重讲解其分离纯化工艺的独特性，同时在课堂上穿插讲解该类别药物的具体产品的分离纯化工艺，还将团队成员的科研经验和体会也与学生分享，让学生既能理解各种分离纯化技术的专属性，也能让他们避免在以后的工作或者科研中少走弯路，少犯类似的错误。所以该课程教学的特色就是引入了“工艺案例带动教学”和“科研带动教学”这2种新型的教学模式[4]，能够将复杂枯燥的工艺理论变得通俗化，加入的典型工艺实例都是主线中涉及的基本技术单元的有机组合及优化，加深学生对课本理论知识的理解，使学生能将所学的工艺知识灵活地运用到具体产品的分离纯化工艺中。

3 教学方法改革

3.1 采用板书与多媒体相结合的授课方式

目前对于多数高校培养的药学专业学生来说，实践环节的训练相对还比较薄弱，特别是在校期间去制药企业实践锻炼的机会非常有限，所以在学习“生物药物分离技术”理论知识时，学生理解有一定的困难，听课的积极性也不是很高。我们力图在多媒体教学方面有所突破，参考国内外著名高校优秀的教学课件，并借鉴其生动形象的教学动画，丰富教学素材，使多媒体教学课件除了文字介绍外，还吸收了图片、声音、动画等各种元素，让难以用文字和平面图片讲解的技术原理通过动画的形式呈现在学生面前，更加通俗易懂，一目了然，使课堂教学不再枯燥，大大提高了学生学习该课程的兴趣，激发了学生学习的积极性和主动性[5-7]。使学生能更好地掌握各种分离技术的本质，同时也大大提高了课件的知识性和趣味性，受到了学生的一致好评。例如，在亲和吸附章节的讲解时，学生能理解亲和吸附的原理，但对吸附剂的实物形态、吸附柱的具体结构认识较模糊。通过动画演示，使学生如同置身于生产实践当中，对设备结构、功能等一目了然，提高了学生的学习兴趣，使学生注意力更集中，学习兴趣保持时间也增长了。

3.2 培养学生的自学能力和团队协作精神

由于本课程在第1、2章将生物药物的一般提取流程和使用的基本分离纯化技术进行了全面的阐述，余下的章节对各种不同的生物药物的纯化技术分别进行介绍，各论部分重复了大量的第2章已经介绍的基本技术。故将班上学生分成若干小组，选取了部分难度较小的章节分配给各小组进行自学，各小组学生课前完成该章节内容的自学，并协作完成所自学内容的多媒体课件制作，课堂上各小组成员依次对自己整理制作的多媒体内容进行讲解，阐述完毕后任课老师和其他学生可以对讲解的内容提问，由小组成员回答，意见不一致时允许展开激烈的辩论。

通过这种自学加研讨式的教学方式，可以对学生有以下3方面的锻炼和提高:①提高了学生的自学能力。学生在准备课堂多媒体课件时，除了要熟悉课本上的内容外，还要借助网络和图书馆，查阅大量与课本内容相关的教学参考书及国内外专业期刊杂志，开阔了学生视野，促进了学生主动学习。②提高了学生的团队协作能力。各小组成员在制作课堂多媒体课件的过程中必须分工明确，课堂讲解过程也要相互配合，面对提问时要相互补充才可能使回答更为全面，所以整个学习过程都体现了学生的团队协作精神。③提高了学生口头表达能力。如今多数大学的授课方式都是使学生处于一种被动学习的状态，这与学生学习英语所遇到的困惑比较类似，写和读可能一般都没什么问题，一旦遇上需要展示自己口才的场合就可能有些不适应。所以要求学生通过自学掌握课本知识的同时，还需要在课堂上借助多种手段将自学的内容展示出来，表达出来，遇到提出的问题能从容面对，机智作答，使学生的口头表达能力得到全方位的锻炼。

课后反馈结果显示，本项尝试也存在一些不足，学生在讲授时由于经验不足，对课堂上时间的分配不是很合理，而且存在重难点不突出的现象，影响了其他学生对知识的掌握。因此，今后对于上述的这些不足之处，应该给予学生更多的正确引导，尤其应在课堂上教授学生如何把握重难点知识点，并在讲授后及时补充，才能达到更好的教学效果。

4 结束语

应用型药学专门人才的专业素质的培养和提高是一项系统、综合的教学改革工程。如何根据当地产业发展需要，及时调整课程体系和课程内容，培养出社会需要的实用型技术人才，是地方高校面临的重要问题。总之，在教学方面，我们团队还要不断地学习和探索，及时总结成功经验，分析不足之处，坚持教学内容和教学手段的不断改革和创新，使教学方法和技能逐步完善。同时，始终要把学生放在教学的首要位置，全方位地激发学生学习的主动性和积极性，开发其创造潜能，使他们将来能更好地为鄂东南，乃至全国的生物医药企业服务。

[1]喻昕.生物药物分离技术[M].北京:化学工业出版社，2008:1-5

[2]李淑芬，姜忠义.高等制药分离工程[M].北京:化学工业出版社，2004:2-8

[3]李洪山.普通院校生物工程专业课程建设与发展的思考[J].中国科教创新导刊，2008(33):63-64

[4]袁辉，李校堃，刘洁生.《基因工程制药》教学改进的探索与实践[J].微生物学通报，2004(4):125-127

[5]杨华，肖冬光，乔长晟，等.建设生物工程特色专业的思考[J].中国轻工教育，2008(4):54-55

[6]刘建党，杨淑慎，秦宝福，等.农林院校生物工程专业学生工程素质的培养——以西北农林科技大学为例[J].安徽农业科学，2008，36(2):778-779

[7]徐庆华，冯大鹏，吴景华.机械类专业实验教学改革研究与实践[J].黄石理工学院，2010(6):60-62