生物技术制药项目化实践教学探索

陈海龙，宋玉鹤，朱年青，韦平和，王佳伟，蔡伶丽

(泰州学院 医药与化学化工学院，江苏 泰州 225300)

生物经济和生命科学的飞速发展，已使得以化学为主体的传统药学研究模式迅速向以生命科学与化学相结合的新型模式转变。以分子生物学为代表的现代生物技术研究与实践在短暂时间内，对药学从新药发现、药物研究、药物生产、药物质量控制和药品临床应用等各个方面产生重要影响[1]。同时，以现代生物技术手段生产的以胰岛素、干扰素、白细胞介素、促红细胞生成素及单克隆抗体等药物为代表的生物技术药物在临床治疗与预防疾病中成功应用。据统计全球生物技术制药产业的年销售额2007年为840亿美元，2013年已增长至1650亿美元，预计到2020年将达到2910亿美元[1]。与此同时，《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》把现代生物技术列为当前五个科技发展战略重点之一。国务院2012年发布的《生物产业发展规划》把生物技术医药产业列为七大战略性新型产业之一。

生物技术制药是指利用生物体、生物组织、细胞或其他成分等，综合应用生物学与医学、生物化学与分子生物学、微生物与免疫学、物理化学与工程学及药学等的原理和方法加工制造药物的技术[2]。生物技术制药具有高理论、高技术、多边缘、多交叉，理论知识新颖且发展迅速，前沿知识和成果层出不穷等特点，且新时期国内很多地方应用型本科院校从实践教学内容、教学手段以及专业师资力量等各方面都处于奋起直追的阶段，为顺应国际生物医药产业发展趋势，使药学及相关专业的学生均能及时了解生物技术制药的发展动态，并加深理解和运用基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等学科中较为抽象、微观的基本概念、基本理论和研究方法，改进其实践教学内容、教学手段和实践环节就显得十分必要和迫切[3-4]。而生物技术制药实践教学改进的核心是如何解决好理论与生产实践相结合的问题，探索新的实践教学模式，使学生系统掌握生物技术药物研究和生产的一般规律、基本方法及制造工艺；发展学生科学思维；培养和提高地方应用型本科院校学生从事生物技术药物研发和生产的创新能力和综合能力。

1 当前生物技术制药教学存在的问题

传统生物学或化学实践教学方法不能很好适应现代生物技术制药实践教学的需求，主要表现在以下方面：生物技术相关理论与制药生产实践相脱离，没有解决好理论与生产实践相结合的问题；以"教师教授知识、学生被动接受"为主的传统教学方法显然不能满足现代生物技术制药教学需求；"教、学、考"单一进程的教学过程课堂互动性差；缺乏对学生实践能力锻炼和创新能力培养等[5-6]。

2 生物技术制药项目化实践教学改进

为适应新时期地方应用型本科院校应用型人才的需要及生物医药人才培养的需要，在我校本科生物制药专业学生中开展《生物技术制药》项目化和模拟课题组形式实践教学。

2.1 生物技术制药实践教学课程与改进

生物技术制药包括基因工程制药、蛋白工程制药、细胞工程制药、酶工程制药和发酵工程制药等内容，以基因工程制药实践教学为例，将单一性、验证性的“基因组DNA的提取”、“PCR扩增目的基因片段""琼脂糖凝胶电泳”、“DNA片段的回收”、“感受态细胞的制备”、“质粒DNA的制备”、“目的DNA片段和质粒的酶切和连接”、“质粒DNA的转化”等实验整合为一个综合研究项目——“大肠杆菌腺苷甲硫氨酸合成2的获得”，具体内容设计包括除上述单一验证性实验项目外，还整合了微生物菌种保藏和活化、基因工程菌的筛选和验证、基因工程菌发酵及其产物的提取、分离和纯化以及产物的分析检测等项目。

2.2 生物技术制药实践教学方法的改进

由教师提出课题，分解为相应任务，学生自荐担任课题组长，组长带领课题小组就教师给出的课题任务，查阅资料和文献、课题小组内部讨论并确定实验方案设计后，课上各课题小组汇报，待指导教师确认后，实施实验方案、汇报研究成果和讨论遇到的问题，指导教师根据课上实验方案讨论及研究成果汇报的情况，及时解答，对照教学大纲和授课计划检查和把握学生的知识掌握情况。最后指导教师和课题小组组长评价组员学习情况。

2.3 考核体系的改进

为更为准确的评价学生对生物技术制药实验原理的理解和对实验技能的掌握程度，对实践教学的考核评价方式进行相应的改进。由"平时成绩+实验报告成绩"的评价形式，改为包括了"文献查阅成绩+研究方案设计成绩+技能操作成绩+团队合作精神+研究报告成绩"等各方面的过程考核评价方式[7]。

3 结语

通过实验项目化研究过程，增强了实验的目的性，有利于学生对于所学理论知识和原理的理解和应用；而学生课题组化，则由传统被动填鸭式灌输转为学生自主学习讨论，使学生具有更多的自主权及积极性，更主动、广泛地参与到实践教学环节；开拓学生视野，使学生得到系统地实践锻炼，加深理解和掌握生物技术制药的基本理论原理、实验技术和研究方法，更重要的是帮助学生发展科学思维能力而使其具备发现问题、分析问题和解决问题的能力；而教师则转变为指导教师角色，在学习和实践过程中指导学生解决所遇到的问题和困难，确保实践教学顺利开展。