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摘要:生物制藥是藥學專業的核心專業課，具有很強的理論性和實踐性。為適應我國生物制藥產業的飛速發展，培養具有扎實理論基礎和創新能力的應用型藥學人才，生物制藥課程的教學改革和實踐探索具有重要意義。文章主要從優化教學內容、改進教學方法、改革教學手段和豐富實踐課程方面探討如何在教學過程中提升學生綜合素質與創新能力，以期為全面提升生物制藥專業學生的創新思維和實踐能力提供有益的參考。

關鍵詞:生物制藥;教學改革;創新能力

生物制藥產業是21世紀最具發展潛力的新興高新技術產業，已經成為我國經濟發展的重點建設行業和新興支柱產業，成為我國醫藥產業發展的戰略重點［1］。隨著生物制藥產業的飛速發展，以重組蛋白質藥物、治療性抗體藥物、新型疫苗、基因治療和細胞治療為代表的生物技術藥物成為新藥研發的熱點。近年來，生物技術藥物在制藥產業中所占有的市場份額和年銷售額呈逐年增長趨勢。2006年，全球生物技術藥物銷售額為790億美元，市場占比僅為14%;至2013年，全球生物技術藥物銷售額增至1650億美元，市場占比提高至22%;預計2020年，生物技術藥物銷售額將突破2910億美元，市場占比將超過25%［2］。為全面提升藥學專業人才培養的綜合素質和實踐能力，皖南醫學院藥學院自2006年開始在藥學本科和制藥工程專業開設生物制藥課程。教學實踐過程中，通過充分利用活性生物大分子研究安徽省重點實驗室和新藥篩選與評價中心的平臺優勢，圍繞應用型本科人才培養目標，強化理論和實踐相結合，以提升學生創新能力為核心，在本課程的教學實踐中進行了一系列教學改革與實踐探索，取得了較好的教學效果。

1優化教學內容，立足學科前沿

課堂教學是學生獲取知識的主要途徑，課堂教學必須根據藥學專業培養計劃和教學大綱的要求精選教學基本內容，適度拓寬研究進展，建立科學的三大模塊課程教學體系，即理論教學、實驗教學和實踐教學［3］。理論教學內容中，重點突出基因工程、細胞工程、發酵工程和酶工程的理論性與應用性。以闡明基本概念和基本原理為核心，結合自身科研工作，重點講解生物技術藥物研發的關鍵技術和理論，注重授課內容的基礎性、前沿性和趣味性，培養學生的實踐能力和創新意識。微生物轉化技術是現代酶工程和生物催化的核心技術之一，是清潔生物加工方式的核心組成部分。在本章講解中，通過簡要講解微生物轉化的概念和反應類型，以甾體藥物微生物轉化為例，重點講解了兩相發酵的特點、羥化反應、脫氫反應和邊鏈降解反應等相關理論和關鍵技術，使抽象的理性知識轉化為感性知識，極大地提高了學生對基本理論的理解。同時，適當引入本學科的前沿知識，把以微生物轉化技術為核心的組合生物合成最新成果引入教學實踐中，以專題講座結合問題討論式教學法概述世界首個基因工程化學新藥－必特霉素的創制歷程、利用重組酶法制備紫杉醇抗腫瘤藥物等專題，使學生及時了解生物制藥的前沿知識及微生物轉化理論的實際應用，顯著提高了學習的趣味性和前瞻性。在實驗和實踐教學過程中，突出理論與實驗并重，強調基本理論與基本技能的培養，注重理論聯系實際，增加實驗內容的綜合性和實用性。充分依托活性生物大分子研究安徽省重點實驗室和新藥篩選與評價中心的設備資源和科研平臺，結合自己的科研課題，相繼開展β－catenin基因分子克隆、DNA電泳、質粒轉化和蛋白質純化等實驗內容。通過一個連貫的實驗課程設置，使學生系統掌握基因工程制藥的基本過程和基本技術，極大地提高了學生綜合實驗技能并加深了對理論知識的深入理解。

2改進教學方法，提高教學質量

良好的教學方法對提高教學質量具有重要作用。傳統的“滿堂灌、填鴨式”教學方法使學生被動接受知識的灌輸，死記硬背，忽略了學生的主體地位和作用，不利于培養學生的創新能力和學習興趣。開展啟發與討論式教學，使學生作為主體參與課堂教學中來，通過精講巧問和教學互動，鼓勵學生提出和發現新問題，激發學生的創新思維，對提升學生思考問題和解決問題的能力具有積極的促進作用［4，5］。以天然產物為基礎獲得新化合物一直是新藥開發領域的研究熱點，化學合成作為增加化合物結構多樣性的主要手段在該領域占據重要地位。在授課過程中，通過課堂討論的形式，讓學生積極討論有哪些基于天然產物來源的藥物應用于臨床實踐，是否可以運用生物技術制藥的基本知識去定向改造天然產物結構以增加其結構多樣性。通過激烈的討論，一方面使學生更好地回顧了藥理學的基本知識和活躍了課堂氣氛，另一方面我們通過上述討論引入了組合生物合成的基本概念，即運用基因工程和微生物工程方法改造生物合成基因簇，利用重組微生物菌株發酵獲得新型“非天然的天然產物”，利用生物技術的原理實現化合物結構更大的多樣性。這種啟發式與討論式相結合的教學方法，加深了學生對基因工程、微生物轉化技術及組合生物合成技術的理解和實際應用，很好地培養了學生獨立思考和科學創新的能力。自主創新永遠是生物制藥企業發展的核心要素，我們也適當引入一些國內外生物制藥企業新藥研發的案例進行課堂討論。如基因泰克公司開發的赫賽汀(曲妥珠單抗)是第一個用于治療HER－2陽性乳腺癌的人源化單克隆抗體，它的出現引發了全球抗體藥物研發的熱潮。自1998年在美國上市后，年銷售額突均破60億美元，是全球最熱銷的醫藥品種之一。基因泰克公司也一躍成為全球知名的生物制藥企業，目前以總市值500億美元被羅氏公司收購;2015年6月，我國自主研發的全球首個Sa-bin株脊髓灰質炎滅活疫苗在昆明上市，該疫苗的上市填補了我國在脊髓灰質炎滅活疫苗生產領域的空白，實現了我國疫苗從“中國制造”向“中國創造”的邁進。結合上述案例，我們從項目立項、實驗室研究、臨床前研究、臨床研究、成果轉化等各環節展開深入討論，使學生更好地掌握了創新藥物研究與生產的基本流程，使教學內容與產業實際緊密連接，提升了應用型創新人才培養的質量。教學活動由教與學兩方面構成，只有將講授和討論相結合，才可以很好地實現教和學的有機結合，學生才會對所學的知識理解深刻;學生只有完全消化基本原理，時刻保持一顆求知欲去不斷地自覺學習，才會更進一步提升獨立思考和解決問題的能力。

3改革教學手段，提升教學內涵

由于生物制藥理論知識具有一定的抽象性，學生掌握起來有一定難度。多媒體教學能使教學內容豐富生動、圖文并茂，使抽象與枯燥的授課內容更加直觀化而成為大學教學過程中最主要的教學手段［6，7］。但單一的多媒體教學也存在一些弊端，如承載的信息量大而不精、課件質量不高、教師注重技術使用而忽視對學生的人文關懷等。因此，在教學過程中，需要合理運用多媒體教學手段。對于一些重(難)點原理和關鍵技術，一方面要充分利用各種信息資源庫，訪問各種電子化的課程資源網站，查閱國內外優秀教材和著作獲得圖文并茂的第一手教學資料，增加多媒體教學的趣味性和基礎性;另一方面要采用板書教學與多媒體相結合的授課方式來提高學生對課堂知識的理解，使學生更好地理解、掌握和消化學習的重點知識。為了適當增加授課內容的前沿性和實用性，板書教學中我們全程采用全英文書寫和設計，在使學生更好地理解和消化基本知識點的同時，也使學生的專業英語能力有了大幅提升，有助于學生在參加科研實踐中對專業文獻的閱讀和理解。授課過程中，我們結合實驗室科研成果和已有教學資源，建成一套相對完整的電子化數字資源庫，使學生在課堂上可以通過結合實際科研工作更加直觀地理解生物制藥理論和實際應用。以乙肝基因工程疫苗為例，利用ChenBioDraw繪圖軟件制作了基因工程疫苗的制備流程示意圖，使抽象繁瑣的疫苗制備理論變得更加形象生動和直觀易懂;在講授如何利用微觀的PCR技術特異性擴增外源基因片段時，通過制作的多媒體動畫展示，加深了學生對PCR原理和PCR要素的理解;熒光偏振技術近年來廣泛應用于藥物高通量篩選，我們結合本實驗室的科研進展和一張簡潔的多媒體示意圖，就使學生在短時間內很好地理解了看似生澀的基本原理和實際應用，基本達到了“秒懂”的教學效果。近五年來，根據生物制藥理論和實踐的不斷進步，我們每學期都會對多媒體課件內容進行適當的更新和補充，現已形成了一套獨具特色的生物制藥教學課件，深受廣大師生好評。

4豐富實踐課程，培養創新能力

生物制藥是實踐性很強的課程，對學生科研思維和創新能力的培養尤為重要。通過建設資源共享型實驗室，充分發揮已有實驗室資源，對于強化學生的知識技能與創新實踐能力培養具有重要意義［8］。在實驗教學過程中，聯合各校級科研平臺建立資源共享型實驗室，鼓勵學生加入各相關實驗室的科研小組，積極參加學校各科研平臺自有課題項目研究，如β－catenin蛋白的原核表達與分離純化、多克隆抗體制備、SecA抑制劑的高通量篩選、Wnt小分子抑制劑的篩選與藥理活性評價等方面的科研項目，以及申請大學生創新創業項目和參加全國藥學專業大學生實驗技能競賽，激勵學生主動實踐，展現自我，時刻注重創新性學術思維的培養。目前，我們已結合新藥篩選與評價中心承擔的國家級和省級科研項目取得的科研成果，已將科研成果的創新性和應用性融入實驗教學中，保證了實驗教學內容的新穎性、前瞻性和實用性。通過這種以共享實驗室為基礎的科研小組實踐活動，極大地促進了教師和學生之間的溝通和交流，實現教學相長，使學生拓寬了科學視野。學生在參與科研實驗的過程中也獲得了實驗技能的訓練，提高了動手能力和邏輯思考能力，加深了對理論知識的理解和運用。此外，在激勵學生參與科研項目的同時，我們精心組織學生到蕪湖綠葉制藥有限公司、蕪湖福民生物藥業有限公司、蕪湖諾康生物科技有限公司、蕪湖康衛生物科技有限公司、南京正大天晴制藥有限公司、先聲藥業集團有限公司等校外實踐基地參加短期實踐實習，實地參加和觀摩新藥研發、藥品生產與GMP管理。同時邀請校外知名專家和企業家進行學術講座等多元化實踐教學形式，使學生有更多的機會感受科學，了解生物制藥發展現狀和前景，激發學生學習的積極性和主動性。通過開展的多元化實踐教學改革，有力地提升了學生的專業理論水平和實踐技能，提高了學生科研創新思維能力。通過優化教學內容、改進教學方法、改革教學手段和豐富實踐課程方面對生物制藥課程進行的教學改革與實踐，顯著地提高了本課程的教學質量和教學效果，有力地提升了我校學生的綜合素質和實踐創新能力。我們期望，本校所嘗試的教學改革和實踐探索，能為提高我國生物制藥專業學生的實踐與創新能力提供新的啟迪。

參考文獻:

［1］阿麗塔，穆鑫，唐小利，等．1984－2014年治療性生物藥物發展歷程及展望［J］．中國藥理學通報，2015，31(10):1356－1362．

［2］毛開云，楊露，王恒哲，等．生物技術藥物市場現狀與發展趨勢［J］．中國生物工程雜志，2015，35(1):111－119．

［3］楊德龍，栗孟飛，李唯．生物技術制藥教學改革與實踐［J］．生物學雜志，2015，32(2):106－109．

［4］羅少華．案例啟發式教學在生物制藥技術課程中的應用［J］．三峽大學學報(人文社會科學版)，2008，30(6):197－198．

［5］蔣小英，寧啟蘭．醫學生物化學教學改革的實踐探索［J］．基礎醫學教育，2018，20(1):15－17．

［6］彭方毅，姜海蓉，陳忠敏，等．生物技術制藥的教學實踐［J］．時珍國醫國藥，2010，10(21):2656－2657．

［7］楊建課，徐思斌，宮磊，等．提高醫學細胞生物學教學效果的思考與實踐［J］．基礎醫學教育，2014，16(2):84－86．

［8］牛志偉，解軍，孫要軍，等．生物制藥專業實驗室建設模式初探［J］．基礎醫學教育，2016，18(12):999－1002.

作者:陳云雨 劉曉平 單位:皖南醫學院藥學院新藥篩選與評價中心