生物制药课程的建设与思考

葛杰 刘超 王波

【摘要】生物制药课程是适用生物技术专业的一门综合性应用技术学科，本文分析了高等学校在生物制药课程的教学模式存在的问题，提出生物制药课程考教分离等一系列教育改革。培养学生分析和解决生物制药行业生产过程中常见问题的能力，提高学生对该课程的学习兴趣，同时，大大提高教学的授课效果。利用生物技术的基本理论与药物生产密切联系起来，适应社会需求发展。

【关键词】基础生物化学  教学模式  教学效果

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）10-0110-02

生物制药课程是适用生物技术专业的选修课，它是一门综合性应用技术学科，生物药物的基本课程内容基于药物制造技术，主要包括基因工程药物等六方面内容。生物制药课程偏重学习的是化学合成，一般是大二或大三学生，已经完成有机化学、无机化学和生物化学等基础课程学习;生物方向不限于生物学、微生物学、免疫学、遗传学、细胞生物学等课程。

一、生物制药课程实施课程改革的必要性

通过生物制药课程学习，学生能够全面又系统地掌握生物技术药物制备和生产的一般规律方法，制造过程及其发展前景。通过本课程的学习，学生了解生物制药技术的分类、发展趋势、应用及相关的生产设施;了解各种生物制药技术的基本原理及特征、工艺流程影响因素和产品质量标准。所以如何提高学生对本门课程的学习兴趣，如何根据专业特点对课程教学不断探索，如何利用生物技术的基本理论与药物生产密切联系起来，这些问题促使老师们对生物制药课程更需要教好讲好，加快教学建设和深入思考教学改革。

二、生物制药教学中课程内容的提炼和教学方法融入

（一）情境导入，讲授与自学相结合

生物制药的教材有不同的版本，目前我们采用的是夏焕章主编的生物技术制药为主要教材，参考教材有吴梧桐主编的生物技术药物学。生物制药课程，每个版本讲授重点不同，老师上课过程中重点讲解各有不同。例如通过使用细菌疫苗来预防、诊断和治疗药物实例;使用某些微生物、植物或动物来产生所需的药物实例以告知生物技术药学;采用DNA重组技术、单克隆抗体技术或其他生物新技术研制的蛋白质、治疗性抗体或核酸类药物;基因治疗以及基因编辑，利用基因编辑把一些现有的片段直接输入到宿主的DNA里面，对宿主的DNA实现编辑的基因治疗手段。讲课是最基本的教学方法，是采用重要的理论知识的教学方法，并直接、快速、简洁地进行教学的一种扎实的理论方法，使学生更容易进行练习。自学是发挥学生自主学习的积极性，保证学生能记住、能理解。将ABCD等选项和对错判断权利交给学生，根据课堂内容出是非题和选择题，通过随堂布置学生做习题的反馈，引发学生思索，調动学生学习积极性。

（二）多种教学方式，拓展知识层面

我们根据生物技术药物的发展现状和发展前景，结合多种教学方式，提高教学效果。整个教学过程中的随机问题检测上一课的内容;指定班级内容，建议预览概述并允许学生参加;积极预览课本的内容并预览问题，以便了解基本知识;在学生预览的基础上，解释重点和难点，使其生动有趣;背诵与学生有关的内容并加强理论知识的渗透。在讲授生化药物内容的同时，实现了“教”与“学”的互动，大大活跃了课堂气氛，充分调动了学生的学习积极性。教学手段上采用传统教学和多媒体相结合， 课堂教学质量和教学效果相辅相成，充分发挥多媒体的辅助功能加深课本知识学习。添加照片及故事，案例及其他材料，以提高课件的质量，调动学生全方位学习的热情，开阔视野，提高教育和教学效率。充分利用课程外的学习资源、图书馆的教育和学习资源;网络资源和网络数据库;国家级精品课程网站等等。

我们处在一个制药业井喷的时代，2020年1-4月，FDA共批准16个新药上市，包括诺华、默沙东在内的新分子实体、新生物制品、细胞疗法、基因疗法。生物制药发展迅猛，InSilico、Benevolent Bio、Atomwise这样利用人工智能进行新药研发的公司涌现，模拟制药过程，大大加快了新药的研发。随着基因测序、基因组研究的进展，使得这些新药能够被顺利地研发出来，通过对基因的分析，来寻找到新的作用和靶点，实现新的突破。细致有趣的介绍和讲述在课堂上一一呈现，不仅能够吸引学生的兴趣，而且能够提高教学效果。

三、生物制药课程理论与实际融入的具体措施

（一）通过实验和实习，提升学习效果

通过综合实验，学生将所学的理论知识用于实践，将知识点融会贯通，理解会更为深刻。及时分析问题、寻找可能存在的原因，从而提高学生分析问题、解决问题的能力。带着问题来启发学生，在第二章基因工程制药授课过程中，让学生思考用哪些方法将目的片断连接到载体上？第三章发酵工程制药授课过程中，告诉学生概念，他们思考身边能诱发基因突变的诱变剂有哪些？如何生产青霉素，其他的抗生素，如链霉素的发酵工艺又有哪些？在讲述第九章新型生物制药技术时候，结合现在新冠状病毒横行肆虐，给学生讲解RNA扰药物、核酸药物的修饰、DNA疫苗技术等;学生去思考目前新冠疫苗有哪些，疫苗现状和挑战又是什么？

通过对公司工业化大生产的过程进行了解，进一步增强学生的感性认知。除了正常的课程教学，以学生为主体的任务型科研探索是提升生物制药工艺教学效果、发掘优秀 学生的一个有效途径。通过鼓励学生参与课余科研训练，不仅能加深学生对课堂讲授理论知识的理解，激发学科的兴趣，还让越来越多的学生走进实验室。带领学生走出课堂，参观与专业密切相关的生产企业。生物工程和生物制药偏重于医药行业，生命科学方向、食品工程大都是食品制作和研发方向。生物制药偏重于生物化学、药品的新资源、新产品、新工艺研究方向。培养学生的生产观念和学习兴趣，结合认识实习，提升学习效果。

（二）学以致用，规划职业发展

学生在课堂上学习单克隆抗体的成药流程，包括（以CMC为视角）：靶点/分子发现;上游开发，包括DNA序列合成，确定宿主细胞，开发细胞培养工艺，优化培养条件等;下游开发，包括蛋白纯化以及剂型开发，考查蛋白质稳定性等;大规模放大生产，注重工艺一致性;临床前研究，满足毒理药理的要求，提交临床批件（IND）进入下一阶段;历经3期临床试验，一期在正常人体内评估安全性，二期在病人体内评估有效性，三期再扩大病人规模。学生通过课堂讲述学习一门高精尖技术，真正运用和掌握起来需要较长的时间，在他们学习实验技术阶段要求培养行业意识，日常积累经验，工作中非常依赖经验，这是在学校无法掌握的。第一阶段基本功，细致认真，积极思考，吃苦耐劳，勇担责任;第二阶段软实力，察言观色，英文听说读写，演讲和报告，严格遵守并执行制度，奉献精神以及不可多得的创新能力。比起高校研究，企业研发可确定的产出很多;比起传统的技术工作，业内竞争较小，且完全允许个人多元化发展。需要学生非常细致认真地做好实验，积累经验，解决问题;又同时需要与人打交道，不断提高沟通交流的能力，演讲和写报告的能力，工作与生活的平衡。福利待遇以人为本，员工的发展深深关系着公司的发展。

四、生物制药课程开展教学改革的成效

生物制药是一门知识性和实践性很强的课程，通过多年教学，培养学生在校多动手多实验，大大丰富了学生自己对本课程和本专业的兴趣。学生认为生物制药课程融入的教学改革效果明显，既丰富了学生生物制药的学习内容，又明显增强了学生的学习兴趣，促成了良好的学习风貌。

我们对生物制药课程教学改革也进行了一年多，老师积极和学生交流，课程教改效果较好。随着网络信息技术的发展，多种符合新时代大学生的认知规律的互联网数字资源应运而生，各种形式的微课、短视频、慕课等线上教学形式引入各个学科领域，便于学生学习和观看。我们也采取了微课短视频授课，学生分小组自己做15分钟PPT演讲，线上精准一个知识点大讨论等，设计和开发支持多种学习方式，在线网络视频学习，使课程线上线下授课有机的结合。

五、教学改革的不足

（一）课本内容需要与转化具体实际

我们地处祖国西北，新疆的气候变化大，不同地域，不同海拔气候差异很大。生物制药技术发展也十分迅速，目前新疆有1721种药用植物和620种野生药用植物，生物技术2018级本科生对生物制药课程教学改革进行实地问卷和网络调查，发现新疆维吾尔药的分布分散，大规模生产， 市场竞争力缺乏，规模效益形成较难。维吾尔族大学生毕业后大多想留在乌市等大城市，乡镇医药缺少本民族本科以上人才资源。新疆维药、蒙药等缺乏基础性研究，药材资源优势埋没，不能转化为生产。我们更需要保护宝贵的新疆本地中草药资源，避免资源枯竭。

（二）课本内容需要与课程思政

习总书记指出：“要把思想政治工作貫穿教育教学全过程。”新疆是祖国的西北大门，各个民族大杂居小聚居，各个民族像石榴籽一样，紧紧团结在党中央。高校作为文化输出重地，教师必须将思政教育有机融入高校专业课教学中。我们生物制药课程教学改革中必须加强课程思政，不断增加学生的专业热爱度和对祖国的认同感，增加强化学生的社会主义核心价值观，这点本课程改革还需要继续加强。

六、结语

本门课程的特点、目的和要求决定着课程的教学内容和实践环节需要不断地实践和改革，因此在日常教育教学中，需要老师不断补充新内容、新知识。老师与时俱进的教学内容、灵活的教学方法和手段，共同促使生物制药课程不断满足专业人才培养及学科发展的迫切需求。

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作者简介：

葛杰（1978年2月-），女，汉族，湖北人，研究生，讲师，研究方向：植物抗逆。