多种教学方法在生物药物分析课程中有机融合模式探索
2022-11-25夏红梅
夏红梅
(安徽中医药大学药学院,合肥 230012)
生物药物分析是集应用微生物学、分子生物学、免疫学、生物化学、有机化学、分析化学、生化工程、数理统计学等多门课程的理论及技术,检验和研究各种生物药物及其制剂质量控制方法的学科,是理论性和实践性都很强的应用型学科,是为了培养生物制药专业人才而设立的生物制药专业的一门专业课程。
生物药物分析课程培养学生有明确的药物质量观念,学习酶法分析、免疫分析、电泳等若干生化分析技术。根据生化物质结构、性质的特点,围绕生化药物、基因工程药物及其制剂的质量问题,综合运用以往所学知识,研究探索解决药物质量问题的一般规律,掌握生物药物分析的基本知识技能。通过生物药物分析教学,使学生熟悉生物药物分析特有的一些分析思路和分析手段,能够进行生物药物活性测定和质量标准拟定,培养能独立思考的创新型人才。
以不同类型的生物药物(包括生物制品)为主线,选取典型实例,以2015年版《中国药典》收载的分析方法为主,注重介绍生物药物检定,培养学生的生物药物分析能力和思维方式,进一步拓宽学生视野。
教学中以学习知识-提出问题-锻炼能力-提高素质为理念进行全方位整体设计。以学生为中心,突出自主学习,突出理论与实践结合。讲授知识时,采用由浅入深、循序渐进的方式。重点难点需要反复强调,不断分析讲解。根据所讲授的内容不同,以任务为主线、教师为主导、学生为主体,采用不同的教学设计,包括螺旋渐进式、瀑布式或归纳总结式[1-2]。
1 多种教学方法在生物药物分析课程中的融合应用
1.1 采用可视界面统计软件教学法
生物药物分析课程的教学重点和难点是生物药品的效价测定,它是用来衡量生物药品含量的重要指标。测定生物药品效价获得的数据多,处理分析数据的过程复杂,一般需要应用相关的生物统计软件,采用合适的生物统计学系统进行数据分析处理后才能得到。
运用生物统计的原理和方法分析和解释生物检定中各种活性物质的各种反应、各种现象和数量资料。将标准品(S)和样品(T)置于相同条件下,通过对生物体(动物或离体器官、微生物、细胞等)进行测试,对比测定结果,计算它们之间的等反应计量,即比值(R),从而求出T的效价。
1.2 启发式教学法
这种教学以激发学生的思维活动,调动学生的主动性、积极性和创造性为目的,引导学生积极思考和主动探索[3]。例如在讲授抗生素、维生素、蛋白质等生物药物分析时,启发学生根据药物结构中官能团的特征来推断和分析具有该特征的药物可能的鉴别和含量测定方法。这种先让学生根据已学习的知识,设计出药物可能的分析方法,可以强化学生对药物结构和分析方法之间的理解和掌握。
1.3 问题式教学法
以问题为主线贯穿整个教学过程的一种教学方式,包括提出问题、分析问题和解决问题。主讲教师提出问题,让学生们分组查找相关文献,自主学习,制作PPT,上讲台对教师提出的问题进行分析、讲解后,其它同学可以进行补充。最后由教师总结评述,给出正确答案。学生在整个过程中,积极参与,不但激发学生学习的自觉性、主动性和能动性,还活跃了课堂气氛,加深学生对问题的理解。
1.4 科研渗透性教学法
教师将自己的科研最新成果融入教学中,学生在求新的过程中可初步建立发散性思维。科研充满生机和活力,崇尚创新性和独特性,而教学趋于保守性和传承性。当科研遇到教学,会让教学迸发热情,将科研注入教学中,让教学变得生动而有趣。
笔者从事过低分子量肝素的研究开发,对低分子量肝素的生产工艺、质量标准、不良反应非常熟悉。在讲授粘多糖低分子量肝素时,对其由肝素经酸性条件下裂解成低分子量的工艺过程进行生动描述。比较肝素和低分子肝素抗血栓的不同,通过PPT进行比较分析,给学生留下深刻的印象。
1.5 理论实践相结合教学法
为了进一步强化课堂上低分子量肝素抗Xa因子和抗IIa因子效价测定原理和方法理论讲解,设计了对应的试验内容:生色底物法测定低分子量肝素抗Xa因子和抗IIa因子效价。学生进入实验室,配置标准品和样品溶液,采用纯化ATIII和生色底物,微量酶反应,配制成低浓度四组标准品和供试品进行检测,微小差别可以从结果中检测出来。反应后的溶液用酶标仪读数,测得的试验数据用4×4量平行统计方法进行分析,计算出结果。
1.6 多媒体教学法
利用多媒体作为教学传授知识的媒介,将抽象的知识简单化、形象化,生动化。可以采用图像、声音、视频等全方位、立体地进行展现[4]。在生物药物分析每章节介绍的各种生物药物中,生物药物结构式以彩色、立体、动态、旋转的姿态呈现在学生眼前,特别蛋白质、核酸等大分子结构式,多媒体教学法彰显优势,学生听课专心致志,教师讲授得心应手。
1.7 思政教育融入教学法
将思政教育融入生物药物分析课程中,讲授专业课程要将爱国主义情怀和民族精神融入其中,弘扬中医药文化,体现中医药特色。例如,在讲授到胰岛素时,可以介绍我国科学家在合成胰岛素过程中所做出的贡献,学生民族自豪感油然而生。另外,在讲授抗病毒药物时,强调中药在抗击新冠病毒中起到预防和治疗的作用,不仅突出了中医药高等院校的特点,而且增强学生对中医药的热爱和民族凝聚力。
1.8 线下线上相结合教学法
传统的教学方式在疫情期间受到了无情的挑战,为了实现停学不停课,能够正常完成教学任务,腾讯、蓝墨云课班、智慧树、学习通等线上教学平台在疫情期间发挥了重要的作用。例如,利用MOOC视频学习,建立班级学习群,上传学习资料(教学PPT、讲稿等)和布置学习任务等。
2 探索多种教学方法有机融合,灵活应用
2.1 多种教学模式相互融合
可视界面统计软件教学法采用计算机软件,将所有指标进行编程处理,开发适合课堂教学模式,具有面对面可视界面的统计分析系统。启发式教学模式可以让学生养成善于思考、敢于创新、勇于挑战的品质。在解决问题时增加了团队合作精神。问题式教学模式以教材内容体系为基础,整合教学内容,在课堂教学中突出学生主体中心地位,培养学生综合能力的教学体系[5]。采用科研渗透性教学法,学生们在吸收新知识时,对科研产生浓厚的兴趣,这种教学模式最受学生喜爱,值得教师积极采用,将自己的科研和教学完美结合,为学生毕业后进入科研团队做好铺垫[6]。理论实践相结合教学模式让学生通过实践,对课堂理论知识有了进一步的理解和掌握,实现理论知识指导实践,实践检验理论的正确性。多媒体教学模式比传统的教学模式更加生动,效果和效率明显提高。生物药物分析涉及生物方面的实验较多,时间较长,可用多媒体播放实验操作过程,将实验过程录像,用多媒体反复播放,达到事半功倍的教学效果。思政教育融入教学模式需要不断积累教学技巧,不能太过生硬,要给学生润物细无声的感觉,才能达到好的教学效果。在生物药物分析课堂教学中,应在教学中不断探索以上多种教学方法互相融合和渗透的教学模式,灵活采用,会达到良好的课堂效果。
2.2 生物药物分析课程特点
生物药物分析课程教学内容新颖,信息量大。课程内容具有一定的基础性和先进性,理论新知识内容和实践新技术有科学的关联性,理论知识能指导实践应用。反之,实践活动又可推动理论知识的进一步发展。生物药物分析研究的对象是生物药,采用先进的生物技术,属于科技前沿。而且技术更新较快,只有不断探索多种教学模式在生物药物分析课程中进行有机融合,并灵活采用线下教学、线上教学或线下线上相结合教学,才能适应日益月异的生物医药环境下专业人才的培养[7]。
2.3 统计软件开发和课堂运用
生物检定法是利用生物体包括整体动物、离体组织、器官、细胞和微生物等来评估生物药物活性的一种方法。它是以生物药物的药理作用为基础,以生物统计做为工具,运用特定的实验设计在一定条件下比较供试品和相当的标准品或对照品所产生的特定反应,通过等反应剂量间比例的运算或限值剂量引起的生物反应程度,应用相关的软件处理后,测定供试品的效价或生物活性。生物药物分析教学是以生物药物活性为中心,灵活运用多种教学方法。故自主开发、编程适合于处理生物药物活性数据的软件显得尤为重要,尤其是适合生物药物分析这门课程课堂教学的统计分析软件,具有一定的技术性和创新性。
2.4 注重师生互动
教师注重综合采用启发法、归纳法等各种教学方法,开展教学讨论和互动式教学,调动学生的思维,激发学生的兴趣。让学生撰写课程小论文,培养阅读文献、探索知识等综合能力。注意基本概念、基本原理和基本方法;训练综合、归纳水平;注重思维的培养和能力的提高。教师在教学中要擅长设疑、质疑和启迪出发,引导学生积极思维,鼓励学生随时提问,在探索中求知,在谈论中求真,培养学生的创新思维,加强师生之间的交流和答疑,并指导学生发现问题、解决问题。
3 生物药物分析课堂教学方法要与时俱进、不断创新
3.1 加强生物药物分析的课程建设
在生物药物分析课程教学中不断研究和总结课程特点,加强课程建设,进一步提升课程教学的质量。课堂教学模式和教学观念不断更新,深化教学改革。发扬严谨踏实的优良传统,同时要引入新思想、新理念,积极参加各种学科研讨会,开展教学活动,讨论教学体系改革和教学内容深化。通过教学研究和实践,发表高质量的教学研究论文,推动本课程真正适应培养创新型、拔尖型人才的需要。
3.2 教学方法的改革
不断总结和改进教学方法和教学手段,使之更加适应本课程和本专业学生。坚持以科学思维和创新能力为核心的教学方法改革。在教学内容处理上,开展多媒体辅助教学,课堂讲解和课后自学相结合,课上提出问题促进思考,课后留下问题促进自学,通过在课堂上和课后对问题思考,提高教学效果和学习效率。搭建师生交流平台,努力培养学生的学习兴趣,启发学生的创新思维,构筑学生自主学习的空间,促进学生主动学习的积极性,从而享受到主动学习的快乐。
3.3 教与学和谐统一
在生物药物分析教学过程中如何将教与学和谐统一,是值得深思熟虑、不断探索的教研课题,需要每个教师在教学中不断开展教与学的方法研究,寻找最合适的课堂教学模式[8]。在教学中,教师是开展教学活动的中心,因此教师的能力和水平决定了主讲课程教学模式的多样化和精彩程度,也关系到课程课堂教学的效果。同时,为学生提供知识面丰富的参考教材,指导选择参考材料和登录网上电子期刊的途径。在教学中采用PPT与板书相结合的手段,增加课堂教学的直观性和信息量,特别是化学结构式,如果只采用板书,效率非常低,而且浪费宝贵的课堂教学时间。
3.4 教学理念的革新
结合生物药物分析的学科特点,引入现代教学理念和手段。积极开展教学模式的研究和改革,提升高校教师教育科研能力[9]。生物药物分析的内容新、散、杂,难点多,在教学中要不断进行启发,让学生思维发散开,有效率地进行记忆、思考。推行多样化的课程教学方法和模式,结合教学内容开展学科前沿领域报告[10-11]。
3.5 生物药物分析前沿科技引入课堂
生物药物在生物领域中一直占据着显要的位置,在生物疫苗研究、基因工程药物、抗体工程等前沿科技都取得了骄人的成绩。特别在现代药物靶向制剂方面,开发了控释、缓释、脂质体、外泌体、透皮等新颖的生物药物给药方式,用以治疗各种肿瘤、炎症、心血管等重大疾病,并取得一定的突破和进展。生物药物分析在生物药物及其制剂的研究开发、生产、市场推广及临床中起着重要的作用,控制着生物药物及其制剂质量的所有环节,包括生物药物原材料的质量控制、培养过程的质量控制和最终产品的质量控制。
总之,要根据学科的特点,还有根据学生的知识背景等,选择合适的教学方法和教学模式,进行有机融合,灵活应用,可以充分激发同学们学习的积极性和主动性,取得良好的教学效果。