探究式教学模式在《生物技术制药》课程中的实践

李雪玲 廖振林 罗文华 胡文锋

摘 要：探究式教学是指学生在一定的情境中提出问题，用类似科学研究的方法，解决问题，获取知识，发展能力的一种教学活动。本文应用探究式教学方法在《生物技术制药》课程教学中进行了实践，主要采用课上设置问题情境即时探究、课外阅读探究、项目式探究、实验探究等教学模式，有效地提高了学生探究问题的能力和创造性思维的培养，教学效果较为理想，对于进一步提高《生物技术制药》的教学质量具有较好的借鉴意义。

关键词：生物技术制药 探究式教学 课程中实践

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）03（a）-0045-02

《生物技术制药》是一门以现代生物技术为主要手段来研究制造药物，以现代生命科学为基础，由多学科综合而形成的崭新学科，是目前生物技术研究最活跃的领域，给生命科学的研究和制药工业带来了革命性变化。《生物技术制药》课程主要内容包括现代生物制药技术的基础理论和基本技术，生物药物的特点及分类，生物原料的保存与处理，生物药物的分离、纯化技术的原理及设备，生物药物的检定，基因工程制药、抗体制药、酶工程制药、植物细胞制药、动物细胞制药、海洋生物制药等。课程涉及的知识面广，内容多，单纯理论说教难以激发学生学习兴趣，课程难免流于形式化和空洞化，难以培养出为社会真正所需的人才。笔者采用多媒体教学的方法，在《生物技术制药》课程的一些教学环节尝试采用探究式教学模式，融合相关科研课题的研发情况，具体的研究实例、实验操作等，使学生对生物技术制药整个“研究开发—新药申报—生长管理—市场”有整体的认识，培养学生主动学习能力、逻辑思维的能力，分析问题和解决问题的能力，促使学生全面素质的提高。

1 探究式教学的内涵

在教学中最早提出使用探究方法的是杜威。他认为，科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。探究式教学（inquiry teaming）是以模仿科学家研究自然的方式用于教学的一种模式，也可以直接称为“科学探究学习”。课程中的“探究式学习”是指学生围绕一定的问题、文本或材料，在教师的帮助和支持下，自主寻找或自主建构答案、意义、理解或信息的活动或过程。可见，探究式教学就是以探究为主的教学，是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑的尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式[1]。

在传统讲授式教学模式中，学生被动地接受知识的灌输，死记硬背，围绕考试团团转，不利于培养学生的思维能力和学习兴趣。探究式教学无论是在形式、方法和实施方面都与传统的教学方法有很大的差异。在探究式教学中既包含了学生用探究的方式去“学”，也包括了教师用探究的方式去“教”，引导学生自主地发现问题，实验操作，调查研究，搜集与处理信息，表达与交流等，从而获得知识、技能、情感、态度、方法、探索精神和创新能力的发展，激发学生学习的积极性、主动性，有利于培养学生的创新精神和实践能力。

2 探究式教学模式在《生物技术制药》课程中的实践

《生物技术制药》是一门实践性和综合性很强的学科，涉及的内容广泛，各知识点之间联系密切，为学生进行探究式学习提供了及其丰富的素材。在《生物技术制药》课程中如何进行探究式教学呢？我们主要尝试了以下四种模式。

2.1 课上设置问题情境即时探究

教学活动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；学生只有对所学内容表现出强烈的好奇心和求知欲，才会自觉地去思考。问题探究法的核心是由教师或教师引导学生提出问题，在教师组织和指导下，通过学生比较独立的探究活动，探求问题的答案而获得相关知识。学有所思，思有所疑，疑有所问，让学生在特定的情境中，通过观察，发现感兴趣的现象，提出有价值的问题，从而展开探究[2]。课上设置问题情境即时探究的教学模式按以下三个环节来实现：

（1）创设情境，提出问题。

探究式教学的载体与核心是问题，学习活动是围绕问题展开的。探究式教学的出发点是设定需要解答的问题。教师设法创设情境，让学生在情境中主动地学习。教师创设的情境可以有：文字、图片资料，动画设计、录像、视频，模拟生物实验或教师的演示实验等。创设问题情景时应注意利用学生原有的生物学知识、生活常识，以及平时收集、积累的有关资料作为背景，创设与教学内容相联系的问题情境，让学生在这种情境中发现问题，产生矛盾，继而想问个为什么？设置的问题应由简入繁、层层推进，使学生对知识的理解得到升华，培养学生善于观察、发现问题、提出问题。

例如，在绪论一节讲述“药物研究与开发的基本过程”时，以“2003年我国人民与非典型性肺炎作斗争的情景视频”创设情境，提出“探究非典型性肺炎的病原体的过程有哪些疑惑？”“关于SARS病毒你知道些什么？”“预防及治疗SARS病毒的药物是如何研究和开发出来的？”等问题。从而讲述“生物技术新药研究及设计思路”的流程，以及相关的先进技术，学生就会更容易理解和接受。

（2）引导探究，分析问题。

以问题为主线，层层引导学生探究，教师的指导和学生自主探究相结合，传授知识和解决问题相结合。由学生寻求问题的答案，提出某些假设，亲自得出结论，使他们参与并体验知识的获得过程。这个过程可以由单个学生完成，也可以由教师将学生分组来完成。利用学生集思广益、思维互补、各抒己见的特点，鼓励其自圆其说，特别是善于捕捉后进生的“闪光点”，及时给予鼓励，充分发挥学生的主体性，锻炼学生的知识迁移能力。

例如，“人源化抗HER-2的抗体药物Herceptin设计的巧妙之处在哪里？”引导学生理解实验中假设是什么？推论是什么？他是怎样进行设计实验方案？深入思考科学家的研究思维过程，从中学习科学探究的一般方法。

（3）归纳总结，解决问题。

经过探究过程，指导学生学会梳理提炼和总结归纳，引导学生形成概括性的理解，得出自己的结论和解释，并能够将自己的结论清楚地表达出来。通过寻求相互间的联系，用知识网络的方式表示出来，使之系统化、网络化，这就是理解能力的升华。

2.2 课外阅读探究

现代生物技术制药的发展日新月异，仅靠教材很难跟得上发展，不给学生更多读书、动脑、动手的机会，怎么能培养出有思维有能力的创造型人才？阅读分析过程就是学生发现探究、识记、能力形成的过程。为了使学生更好的了解生物技术制药的最新研究进展和发展趋势、熟悉各国关于生物药物的政策、法规等相关知识，培养学生兴趣与学习能力，我们给学生预留与课程相关的题目，如RNA干扰技术与新药开发、基因工程疫苗的发展前景、蛋自组学与新药发现等，指导学生如何通过图书馆、资料室、互联网等查阅有关的资料，使学生养成遇到问题知道如何获得相关信息去解决问题，促进学生主动学习。或者为学生推荐一些课外阅读的参考书、国内外专业文献、专业网站和网络论坛，如丁香园、生物通等，把局限于课堂的时间与空间扩大到课堂之外，开阔视野，让学生学会阅读，学会搜集信息材料的方法，让学生在阅读中发现问题，解决问题，在阅读中学会主动学习，学会利用阅读材料解答自己的疑问[3]。

我们在《生物技术制药》教学实践中开展了一些课外阅读探究，如在介绍生物制药发展趋势内容后，要求学生查阅“印度生物制药产业的独特优势”的相关文献，并在课堂上交流，引导学生参与讨论，最后由教师引导学生进行总结。如在讲授完动物细胞工程制药后，我们提出了“无血清培养基的研究进展”的问题，指导学生通过多种途径收集相关的资料，使得每个学生都能体验到探究成功的喜悦，激发更强烈更主动的学习欲望，乐于探究。

2.3 项目式探究

项目式探究模式是以实际的项目为对象，通过共同实施一个“项目”工作而进行教学活动，并将相关知识点融入实践的项目中，提高学生的实践能力。在项目实施的过程中，以学生为主体，充分发扬团队合作精神，依据项目提出问题并作出可检验性的假设，鼓励学生进行合作学习，共同协商可以选择的实验方法，设计完整实验方案及预测实验结果，使每一位同学能充分认识其他同学的长处，又可以弥补其考虑不周全的欠缺。学生可以根据自己的经验和水平自主选择学习进度和进行文献调查，从而开展个性化学习，由于学生的广泛参与，也有利于教学互动和补充新内容，做到与时俱进。

在《生物技术制药》教学实践中尝试开展了项目探究式活动，收到良好的效果。如胃癌，肝癌等恶性肿瘤严重危害人类健康，开发预防和治疗恶性肿瘤的疫苗、相关的诊断试剂和治疗药物是目前生物技术制药研究的一个热点。如何根据最新的科研进展设计抗肿瘤药物？教师在授课过程中，积极引导学生运用生物技术制药的基础理论知识分析恶性肿瘤等疾病的预防及治疗的药物、相关诊断试剂的开发思路，培养学生进行科学思维的能力，加深学生对生物技术基本知识的理解，如PCR，基因治疗、兔疫酶技术、兔疫荧光技术等，增强学生学习生物技术制药的动力，培养学生进行科学思维的能力[4]。在《药品注册与生产质量管理》教学中，结合教学内容，要求学生以一种生物药物为例完成新药项目的研究开发计划。学生进行全面文献调研后，自主制定从研究立项、实验室研究、临床前研究、临床实验到注册、申报全过程计划[5]。在教学中，教师把握总体研究方向，将学生分成若干小组，要求学生运用实例进行药物的开发，如一些学生选择了基因工程乙肝疫苗、蚓激酶、胰岛素类似物、喜树碱、青蒿素、禽流感抗体检测试剂、血管内皮生长因子等药物为例，一组学生一起查阅相关资料，每个小组分配代表以PowerPoint演示文稿的形式向全体同学讲解自己的思路，其他同学就该部分内容提出问题，所提问题由该组同学回答，并由教师实时点评，解答疑问并总结，加深了计算机的使用能力和互联网技术掌握能力，并且锻炼了学生团队精神[6]。

2.4 实验的探究

教师在讲授验证性实验时，应该改变过去那种一切为学生准备好，要求学生严格按照课本实验步骤去完成实验的模仿式教学模式。如何让验证性实验起到激发学生思维的作用？在关键实验步骤设计巧妙的思考题，多问为什么，激活学生的思维，使学生边实验边思考，而不是单纯地照着实验步骤进行实验。在动手操作前，要求学生设计记录实验现象和数据的表格。对实验数据的分析和处理，对实验结果的阐述，要求学生尽可能使用图、表。实验结束时让学生提出他们困惑或感兴趣的问题，鼓励学生在课下做进一步探究。如我们开展了“重组人乙肝疫苗细菌内毒素的检查”实验，实验前要求学生分析供试品干扰试验的必要性，思考该实验的可能结果及不同实验结果说明的问题，并在课后阅读《中国药典》与该实验相关的内容。

3 结语

“探究式教学”的目的不是为了“探究”，而是为了使学生更有效地学习，更好地理解和运用科学概念，提高科学探究能力。“探究式教学”显著提高了学生阅读能力和查阅资料的能力，较好提高学生新旧知识间的联系及和实际相联系的能力，强化了学生自主探究解决问题的能力，部分同学认为口头表达能力显著加强。在以后教学中还需要不断的摸索更多知识点的探究式教学，尝试更多的模式，另外探究式实验教学设计等方面还需要进行进一步摸索，并在实践中不断研究和总结。总而言之，探究式教学也将会成为一种趋势，并逐步让学生养成探究式学习的思维模式，锻炼学生的科研素质，提高及综合素质。

参考文献

[1] 李慧玲，程玉鹏，刘莉莉，等.浅析《生物技术制药》的教学实践[J].黑龙江医药，2008，21（1）：56-57.

[2] 王娜，潘治利，庞凌云，等.问题-探究式教学方法在《食品生物技术》教学中的应用研究[J].江西农业学报，2011，23（12）：208-210.

[3] 时小燕.生物技术制药教学初探[J].中国医疗前沿，2010，5（20）：90.

[4] 彭方毅，姜海蓉，陈忠敏，等.生物技术制药的教学实践[J].时珍国医国药，2010，21（10）：240-241.

[5] 吴凤麟，黄树林，邵红伟，等.生物制药专业实践教学与创新教育改革探索[J].中国科教创新导刊，2012，17：13-15.

[6] 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.