慕课联合隔堂讨论式教学法应用于《生物制药工艺学》中的探索

陈 颖，李 进，魏淑东，杜何为

（长江大学 生命科学学院，湖北 荆州 434025）

0 前言

《生物制药工艺学》是生物技术（制药）专业一门重要的专业核心课程，是从事各种生物药物的研究、生产和制剂的综合应用技术学科。包括生化、微生物、生物技术制药工艺、生物制品制造与相关的生物医药产品的生产工艺，具体涉及生物药物的来源、结构、性质、制造原理、工艺过程、生产操作和质量控制。通过本课程的学习，培养学生具备从事生物药品研究、生产和开发的初步能力。

本校面向生物技术（制药）专业大三下学生开设《生物制药工艺学》，40理论课时。在传统的单一教学模式下，学生的兴趣不高，难以记忆知识点、学习效果不佳。在新工科和新冠疫情的背景下，迫切需要着重培养本科生创新思维能力、理论联系实际能力，提高综合素质，满足社会对生物制药高层次人才的需求[1]。因此，针对如何提高这门课程的教学效果和学生的创新能力这两个问题，结合本校实际，本人提出慕课联合隔堂讨论式教学法应用于《生物制药工艺学》的教学模式改革，为高校教学改革提供参考。

1 慕课与讨论式教学法

慕课，即大规模开放式在线课程（Massive Open Online Courses，MOOC），通过网络呈现在线的学习课程，让学生可以不受时间、空间的限制进行自主学习，完成作业及讨论，最后通过考核获得电子结业证书[2]。然而，慕课学习也存在一些缺陷：大多数慕课的课程完成率低，难以利用慕课进行有效学习；慕课的碎片化学习虽然可以让学生快速了解课程内容，但难以实时互动，不利于老师根据学生学习状态调整教学方式。因此，慕课与传统教学有机结合，才有助于提高课程的学习效果。

讨论式教学法是学生在教师指导下，针对课程的前沿或疑难问题进行讨论的教学方式。讨论式教学是由“教师中心”向“学生中心”教学模式的转变，能够充分调动学生积极性，培养学生创新能力[3]。但在实践中发现以下问题：学生的课堂积极性不高，知识储备不够，讨论不到重点，教师把控不足等。因此，一种新的教学模式“隔堂讨论式”被提出[4]，基本流程为讲授―内化―讨论，第一次课用于讲授知识点，第二次课用于学生的讨论，中间给学生一周时间收集资料，调研拓展。隔堂式讨论法有利于提高学生课堂参与度及学习效率，也有利于引导学生创新思维能力的提升。

2 教学改革设计

本校《生物制药工艺学》以中国医药出版社出版的《生物制药工艺学》第5版为教材，利用中国大学MOOC平台的《生物制药工艺学（技术与基础）》和好大学在线的《现代生物医药技术与伦理》的慕课资源，课堂设计采用“慕课联合隔堂讨论”的教学模式。

2.1 课前慕课预习

《生物制药工艺学》与其他专业课，如《发酵工程》《细胞工程》《酶工程》等内容存在重复，对于重复的知识点，如微生物培养及发酵、动植物细胞工程、酶工程等，让学生提前进行慕课学习，教师在课堂上串讲即可。对于新出现的知识点，通过课前的慕课浏览，降低学生的认知负担。

2.2 课中联合慕课讲授重点

《生物制药工艺学》主要分为三大篇：生物制药工艺基础、生物分离工程技术和重要生物药物制造工艺。其中，“生物分离工程技术”涵盖了不同的方法，这些方法相对独立，又相互关联，可以类比为积木块；“重要生物药物制造工艺”主要是具体某些药物的工艺流程，是将各种方法的有机组合，可类比为利用积木块构建房子。比如，在第三篇讲到重组胰岛素的制备工艺流程时，首先播放“基因工程药物制备工艺”慕课内容，然后一方面引导学生对该路线包含基因工程上下游阶段、超滤、离子交换、沉淀、分子筛、反向色谱等方法的原理进行回顾，另一方面引导学生思考如何将分散的分离技术进行有机组合，最终掌握基因工程药物的生产工艺路线。在下课前，将下周要讨论主题与知识拓展资料留给学生。

2.3 课下慕课复习与拓展知识

慕课视频短小、总结性强，每章学习结束后，提醒学生通过慕课回顾章节内容，绘制思维导图，构建知识框架，增加记忆。同时，提醒学生根据知识拓展资料，准备讨论内容，丰富自身知识储备量，学生可利用的时间为一周。

2.4 隔堂主题讨论

第二周延续上周的主题讨论，根据学生兴趣及成绩将学生分组，小组的同学固定座位，便于交流和培养默契程度。每个主题安排一个小组的学生进行PPT总结汇报，其他学生提问交流。期间，教师可以根据情况对讨论主题进行引导。

随着现代生物制药技术的迅速发展，国内外衍生出的最新研究成果并未及时更新在教材中，因此，在教学中对前沿知识进行补充，有助于拓宽学生的知识面。根据《生物制药工艺学》的生化药物、生物药物、生物制品（疫苗、重组治疗蛋白类药物、治疗性抗体、基因治疗与基因药物）三大类药物，筛选出六个讨论主题：胰岛素、青霉素、核酸疫苗、阿达木单抗、基因治疗、新冠检测。学生主要从药物的作用机制、理化特性、制备工艺、研发进展、制药公司及售价这几个方面，利用网络信息、书籍文献进行资料收集、整理和PPT展示。例如，胰岛素既属于生化药物，也属于生物制品里的重组治疗蛋白类药物，教师在比较生化药物与重组蛋白药物的优缺点后，让学生查阅以下内容：以胰岛素为基础研发了几类药物？为什么有长效和短效胰岛素？改造方法是什么？下一步改进的方向是什么？目前有什么替代胰岛素的药物出现？教师准备的讨论问题是：人重组胰岛素和替代的药物哪个更好？通过学生的汇报，提高学生的课程参与度和自主学习能力，让学生主动了解药物研发的方法，加深理解对蛋白质类药物的理化特性和药理学特性。通过师生讨论，积极引导学生参与到教学内容的推进，活跃教学气氛，启发学生主动思考并提出问题，引领学生探究原理和开拓思维，提高创新思维能力[5]。

2.5 教学评价的改革

传统教学模式的最终成绩以期末考试成绩为主，平时成绩占比较少（20%），对学生的评价过于单一。因此，有必要对学生的课程学习的情况进行客观、公正地评价。本人将评价过程分为过程性评价和终结性评价（期末考试）两个方面，分别占比40%和60%。过程性评价包括三部分：考勤与纪律（10%）、慕课参与度（15%）和主题讨论（15%）。慕课参与度的成绩以慕课平台记录的学习数据为打分依据，如学习时长、练习测验、讨论区互动等。主题讨论的成绩由老师打分和学生互评组成，按照以下四个方面进行综合打分：资料收集整理能力、口头表达能力、团队协作能力、提问与回答问题的能力。在课程结束后，通过调查问卷了解慕课联合讨论式教学法应用于《生物制药工艺学》的教学效果，根据学生的评价反馈，不断改进教学。

3 结语

本人结合生物制药工艺学课程特点，将慕课和隔堂讨论式教学法有机结合，一方面利用慕课资源的短小、概括性及可视化，提高课堂教学效率，另一方面利用隔堂讨论教学法提高学生的自主学习能力和课堂参与度，拓展学生的知识面及创新思维能力。因此，慕课联合隔堂讨论式教学法能够在一定程度上解决如何提高《生物制药工艺学》的教学效果和提高学生的创新能力这两个问题。目前，除了慕课、讨论式教学，还有案例式教学、混合式教学、翻转课堂、线上线下等方法应用于本科生课程教学，也显示出良好的教学效果。在以后的教学工作中，如何针对学生进行分类和个性化指导，如何灵活运用各种教学方法，取长补短，是今后课程教学改革探索的方向。