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关键词 生物工程 生物制药工艺学 理论教学 实践教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
Reform and Investigation on the Biopharmaceutical
Technology of Biological Engineering Specialty
WANG Lihong
(College of Life Science and Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an, Shaanxi 710021)
Abstract Technology of biopharmaceutics is an important practical subject in bioengineering. This paper according to the characteristics of biopharmaceutical technology of biological engineering, the teaching content, teaching method and teaching means were explored from the theory teaching and the practice teaching was summarized.
Key words Biological engineering; technology of biopharmaceutics; theory teaching; practice teaching
生物工程技术是21世纪科学发展的核心技术之一,为解决人类面临的粮食、健康、环境、能源等开辟了广阔的前景。但随着生物工程技术产业的快速发展,专业技术人员的缺少逐渐成为行业发展的瓶颈。国内大多数高校为适应形势纷纷开设了生物工程专业,极大地缓解了这一现状。但由于各高校的具体情况不同,生物工程专业的课程设置情况差别很大,从而出现了一些课程设置不合理、课程理论与实践环节脱节、专业特色不明显、毕业生难就业等系列问题。我校的生物工程专业前身为发酵工程专业,课程设置主要偏向传统的微生物发酵原理、发酵工程设备、酒类及乳制品发酵工艺等方面。因此存在这一些如课程设置面窄、实验环节较少、专业重点不突出等问题。如何根据本专业的优势,利用现代生物技术改进传统发酵技术、提升专业特色、适应社会需求是我校生物工程专业发展的主要方向。
1 生物工程专业生物制药工艺课程的特点
生物工程技术主要应用于医药卫生、能源工业、食品轻工、环境保护等几个方面。其中医药卫生领域是应用最广泛、成效最显著的一个领域。因此我校根据社会需求、专业发展需要,将生物制药工艺学由生物工程专业选修课调整为专业必修课程之一,并增加了教学课时及开设了相应的实验环节。
生物制药工艺学以生物化学、微生物学、生物工艺原理、下游提取分离技术、生物工程分析、基因工程和免疫学为基础, 研究生物药物生产原理、工业生产过程、制定生产工艺规程、制药生产过程优化,实现安全、经济、高效生产药物的一门学科。①课程不仅与其它基础课、专业课联系密切,更注重与生产实践紧密相关。
目前,对于生物工程专业学生开设生物制药工艺学,在理论教学与实践环节方面与制药专业及药学专业有较大的不同,主要存在生物工程专业学生药学基础较差,对于药物特点、新药研究开发、药理学、药物动力学及临床前安全性评价等了解较少。因此课程不仅要注重药物基础知识的讲解,更要突出生物技术在药学方面的应用和生物制药的优势。本文根据多年的教学实践,从理论教学和实践环节探讨生物制药工艺学在生物工程专业的教学改革探索。
2 生物制药工艺教学改革的措施与途径
2.1 理论教学方面
2.1.1 根据专业特点,重组及补充教材内容
生物工程专业学生药学方面的基础较差,因此根据本专业特点,将教学内容分为:药学基础内容、三大生物药物的制备工艺、现代生物技术制药工艺三部分。学生在了解了药物的研发、药理、质量控制等的基础上,结合本专业特色学习传统药物微生物药物、生化药物及生物制品,然后重点了解现代生物工程技术对传统药物的改进及革新。既要体现传统的生物制药工艺的精华,更要把握现代生物技术制药的新技术、新成果。
目前,生物制药工艺学教材多种多样,内容形式五花八门。其中教材很多偏向现代生物技术制药或者注重生物药物的提取分离,对我校以发酵为特色的生物工程专业难以满足教学需求。由本校教师齐香君经多年教学积累编写的 《现代生物制药工艺学》,充分结合生物工程的专业特点,内容设置合理、注重专业特色。因此作为我校生物工程专业生物制药工艺学首选教材。
近年来,随着生物工程、生物分离工程技术和生物领域高精尖仪器的迅速发展,生物药品的种类和数量不断增加,生物药品制造工艺的研究开发也取得了巨大的进展。教材的内容需要与时俱进,不断更新。在讲授时,要善于引用国内外相关领域的最新研究成果、新方法、新进展。拓宽学生的知识面,激发学生的求知欲。例如在抗生素一节中补充基因工程对传统菌种的组合生物化学和高通量筛选的优化等。同时注重教学内容与科研成果有机结合,应根据我校生物制药方面研究成果,在教学内容上穿插生物药制药实例,扩充教学内容,增强学生的研究兴趣。
2.1.2 教学方式
生物制药工艺学课程是一门理论紧密结合实践,应用性强、操作性的学科。学生在前期的微生物学、发酵工艺原理、下游提取技术等基础课中已经掌握了各种工艺控制原理、代谢产物分离方法等理论,如果仅采用传统的讲述式教学方式,学生觉得老师是重复以前的知识,抓不住重点,学习没有积极性。因此改进教学方法, 提高教学质量,从而使学生能将原来所学的基础理论,具体分析生物药物的生产工艺,理论指导实践。我们在课堂上主要采用启发式和案例法教学法,实现了教与学的互动,活跃课堂气氛,充分调动学生的学习积极性,培养了学生分析问题和解决问题的能力。
启发式教学,主要根据学生的认知状态和教学内容的系统性,设计一些有启发性、有承前启后作用的问题,或设计能体现教学难点重点的问题。在授课过程中适时提问,鼓励学生根据所学认真思考、相互讨论、大胆发言,教师针对性进行点评或补充,从而激发学生的独立思考和积极学习的主观能动性。例如在病毒类疫苗生产方法的教学中,将实习时录制的某生物制品厂一种疫苗生产车间的视频或图片进行播放,展示了相关细胞种子罐、繁殖罐、工业用离心机等各种加工装置及整个加工过程,学生看完后会产生强烈的兴趣,然后给学生提出问题:视频中播放的动物细胞是用来干什么的?为什么加工病毒类疫苗要采用这样的工艺过程?工艺的控制从哪些方面使病毒产量最大化?使学生将有关细胞培养的知识与疫苗制备联系起来,并引导学生讨论,最后得出相应的结论。从而激发学生的思维活动,引导学生自觉地对以前学过的知识进行回顾和总结,分析解决问题,提高课堂教学效果。
案例教学,主要是在生物制药工艺学教学中,结合微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的典型药物生产工艺,建立案例库,在该课程部分章节教学中应用案例教学模式。例如,在讲解“四环素生产工艺”这一章节时,在教学中先通过讲解认识四环素这种药物的结构特点,然后以案例库中各个工厂具体四环素生产工艺为案例,组织学生对各种工艺进行研讨,要求学生从菌种、代谢控制、分离纯化方式以及收率、能耗、环保、安全及关键设备使用等方面对各厂工艺进行总结、分析比较,并从中自行设计最佳工艺。通过应用案例法教学方式,实现由案例具体分析到新内容理论知识的讲解,使学生通过对具体药物在不同案例中具体生产问题进行深入的思考,培养学生分析和解决问题的能力。
2.1.3 改善教学手段
生物制药工艺学课程许多理论知识较枯燥乏味。如果单纯采用板书形式来讲解一些相关原理和工艺过程,不仅课堂信息量少,对于一些重要的设备学生不能形象地感知。而多媒体的引入, 将有效进行重点归纳、难点释疑、习题、参考文献目录、生物制药工艺实例和实验的现场图片的展示,从而产生生动、直观的教学效果,改变了传统教学的沉闷气氛,使教学内容更丰富、色彩。②但在实际教学中单纯使用多媒体,也易导致学生跟不上老师的讲解、注意力不集中等问题,因此授课时注重板书和多媒体课件的有机结合。教师要善于将板书内容与多媒体综合利用,不仅能吸引学生的注意力,激发学生对讲授内容的兴趣,更便于学生从整体上把握知识的系统性。
2.2 实践教学内容
我校的生物工程属于工科专业,要求教学内容上不仅注重理论知识,更要强调实践教学的完整性与系统性,将理论教学与实践教学互为基础、共同提高。
生物制药工艺学实验就是将生物制药的理论和技术应用于实践环节,要求通过实践来验证各类生物药物的制造方法、工艺路线、生产条件的设计合理性。以往验证性实验偏多,学生在做完实验后仅仅只掌握了基本操作,印象不深,走向工作岗位后难以很好地与生产实际相结合。
我校的生物制药实验经过多年的改革实践,不仅帮助学生掌握了必要的工程技术和学科的基本研究方法,而且培养了学生的科学精神、动手能力和创新能力。首先,实验教学中设计一些基本技能训练实验,对学生进行基本方法、基本技能及基本仪器设备的训练与应用,培养学生动手能力。其次,选择综合性实验,主要使学生应用所学知识进行生物药物制备,例如链霉素的发酵等。通过运用前期学到的种子培养、发酵控制、代谢产物分离纯化等的综合知识,培养学生综合分析、思维能力,对实验中出现的问题要求学生进行总结。再次,开设设计性试验,教师事先为学生拟定一些实验题目,让学生自主选题,查阅文献资料并自行设计实验方案,包括实验中所用的材料、试剂、仪器、方法、步骤和预期结果等,然后组织各组学生讨论以确定实验方案,最后经指导教师审核,并在教师指导下学生自行准备实验、完成实验,实验结束后各组学生上交具备材料、方法、结果和讨论的实验报告。③这种教学方法不仅能培养学生自主学习和动手、创新能力,而且也有助于学生将理论与实践更好地结合,为他们将来的科研能力打下一定的基础。
我们在教学中除了要培养学生在实验室的操作技能外,还应该带领学生多参观走访相关的工厂、企业,如生物制品厂、各类制药厂等等,并安排学生参加适当的生产实习,这样对培养学生的生产观念和学习兴趣都是十分有效的。如重组胰岛素等工业化大生产的过程进行了解,于是参观一些制药企业就显得非常必要。
3 小结
生物制药工艺学是生物工程一门重要课程,教学内容和实践环节需要不断实践和改革,采用科学的教学方法和手段,并紧密结合生物工程的最新的研究科研成果,使学生能适应社会发展的需求。在今后的教学实践中,我们将不断深化教改,勇于探索,使生物制药工艺学课程满足人才培养及学科发展的需要。
基金来源:陕西科技大学教改项目“生物制药工艺学课程教学方法的探索与实践”
注释
① 沈广志,梁启超,邹桂华,等.提高制药工艺学实践教学效果的探索与实践[J]. 实验室科学,2012(5):151-153.
关键词:制药工程;仪器分析;教学方法
制药工程专业是化学、药学、生物学、工程学交叉结合发展的工科专业,目标是培养从事药品制造的工程技术应用型人才。我国制药工程专业在1999年正式开始招收本科生,随后开设制药工程专业的高等院校数量迅速增加[1],发展速度和规模十分惊人。近年来,我国医药产业整体呈现快速发展势头,对具备丰富理论知识、掌握生产技能、熟悉行业管理和运行、能发现现场问题并解决问题的复合型制药工程人才的需求越来越紧迫。
对比全国开设制药工程专业的高等院校,虽侧重点各有不同,但有一点,都将《仪器分析》课程作为该专业本科生的重要专业基础课。究其原因,《仪器分析》广泛应用于药学领域的药物分析,包括鉴别、检查、含量测定、作用机制、药代动力学等,以确保人民用药安全。《仪器分析》因分析方法繁多,每种仪器都有相对独立的分析原理、结构特点和操作应用等,如何在有限的学习时间内使学生掌握多种分析仪器,就需针对专业特点,优化教学内容,加强教学效果,更好地培养学生的实践能力和创新能力。结合以往教学经验,本文初步探讨了制药工程专业《仪器分析》课程理论教学中的几个教学问题。
一、结合专业特色,优化课堂内容
制药工程专业作为一个工科专业,有别于其他理科药学,主干课程的设置更注重与生产实际相结合。《仪器分析》课程在教学内容上应结合制药工程专业需求,重点培养学生依法对药品进行分析检验。在本领域中较为广泛应用的方法包括:高效液相色谱、气相色谱、质谱、紫外可见分光光度法、原子吸收分光光度法、电位分析法等。而核磁共振波谱、X射线衍射、热重分析等分析方法,药厂用量少。对前者,可将其作为学习重点,反复练习,为学生以后的实际工作需要打下坚实基础。对后者,可在教学中做相应调整,作为开拓学生知识面的补充。以此,针对药学专业实际,精选教学内容,突出制药工程药学特色,主次分明,才能达到理想的教学效果。
二、注重归纳总结,提高学习效率
《仪器分析》课程融合了光学、电磁学、原子分子结构、电化学、计算机科学等众多学科知识,且新仪器、新技术的发展更是日新月异。再加上课程各章节的内容之间关联性并不太大,所以在《仪器分析》的教学过程中,往往会出现需要讲授的内容太多,授课效果不好,出现教师觉得难讲,学生觉得难学的现象[2]。针对此课程特点,在开课的绪论讲述中,给同学们推荐三条学习方法。
1.抓住主线。《仪器分析》的整本教材中每一章节就是一种独立的仪器分析方法,强调学生在脑中构建知识框架,整本书是一层楼,每一种分析方法就是一个房间,在这个房间中我们需要学习这种方法的特点、原理和方法、用途。
2.归纳共性与个性。以仪器的工作原理或结构来看,从大类可以分为光谱方法、色谱方法等,这些同大类的方法在工作原理、仪器结构、实践应用等方面具有共性。如气相色谱和高效液相色谱,二者的共性是都是用来做复杂混合物的分离分析,且在仪器组成单元上类似,二者的区别在于流动相不同(高效液相以液体做流动相,气相以气体做流动相),分析对象不同(气相分离沸点低的物质,液相分离沸点相对高的物质)等。从归纳共性和区别个性上,引导学生进行综合对比,使学生掌握不同仪器分析法的原理、分析方法的共性,同时掌握各自的特点,从而对各分析方法之间的联系与区别能更好地理解。
3.处理好整体与局部的关系。每种分析仪器,都有相应的结构流程,在结构流程中,又有其关键部件。授课中,清晰地给出流程图和重点标出关键部件并详细解答,可以提高学习效率。
三、采用多媒体,教学事半功倍
现代教学模式中,各学科都在引入形象的多媒体教学。《仪器分析》作为分析化学的重要组成部分,涉及的仪器借助多媒体更能发挥其潜在的优势。课件可图文并茂、色彩丰富,框架表格清晰,且可大大节约教师画图、板书的时间,把时间更多地分配到师生互动和共同探究问题上。另外,在课件中,可嵌入智能化的仿真实验模块,在仿真实验中,学生可根据形象的仪器,巩固基本理论知识,直观地熟悉仪器结构和操作流程,模拟实验操作,弥补大型仪器不能实际上手操作的不足。
四、改革考核方式,理论实践结合
传统的考核方式一般以闭卷考试呈现,这种模式比较形式化,且目标狭隘,方式单一,学生往往会以考前突击背诵的方式获取高分,考完后又茫然,这严重地阻碍了对学生综合才能的培养和进步。《仪器分析》是一门实践性很强的课程,笔者尝试在考核中适当减少原理部分的内容,在实验动手能力上增加比重。授课期间,让学生自拟题目,通过图书馆或网络收集国内外相关仪器和分析方法的发展动态,以小论文的方式给出解决方案,以此培养学生独立思考并通过各种方式解决问题的能力。小论文的质量以一定比例折算,计入期末成绩。另外,学生在实验过程中所体现出来的实际动手操作能力,也以恰当的比例计入期末成绩中。学生的最终成绩是笔试、小论文成绩和实验成绩的综合。制药工程专业本就要求学生具有良好的实验动手操作能力,这种考核方式有助于让学生重视理论和实践的结合,真正学好仪器分析知识并用诸于未来。
五、总结
《仪器分析》是一门不断发展的学科,需要教学者根据本学科的发展现状和趋势,针对教学内容,在教学中不断调整。同时,应紧密联系制药工程专业的专业特点,大胆创新并实践,以期培养出更多适应社会需求的制药工程人才。
参考文献:
本科“导师制”在国内外各高校已逐步形成规模并取得了良好的学生管理实效。基于制药工程专业特点和人才培养需要,提出一套由年级辅导员、专业课教师和教学管理人员组成的多元学生管理体系。该模式融合了人才培养与学生管理双重职能,是对传统学生管理模式的补充和创新,也是对传统本科生导师制的丰富和改革,为构建面向企业、面向应用的制药工程人才培养模式带来新的思路。
关键词:
学生管理模式;多元化;导师团队制
20世纪90年代以来,制药业的迅速发展,极大推动了市场对制药工程专业人才的需求。以实践与国际化为特色,着眼于药品质量和制药过程效率的双向定位人才培养理念[1],药品的“研发—生产—销售”全生命周期的人才培养语境,对我国制药工程专业人才培养工作提出了新的要求。“导师制”作为一种卓有成效的人才培养模式[2],对培养制药工程专业学生的创新思维能力、分析问题和解决问题的能力,以及药品质量管理理念和实验实践操作能力,具有积极的促进作用[3]。传统的本科“导师制”的研究与实践重点在于学业教育,而调动专业课教师、年级辅导员和教学管理人员多方参与,融合人才培养与教学管理双重任务的新型多元化学生管理模式是本文的研究重点。
1制药工程实施导师团队制的理论基础
1.1“导师制”学生管理思想
(1)基于“缄默知识理论”视角的学生管理思想“缄默知识”是指那些不能用系统表述的知识,由英国物理化学家和思想家波兰尼(PolanyiM)在《人的研究》(1958)一书中首次明确提出。作为一种不能演说的知识,波兰尼认为“好的学习就是听从导师的指导,通过观察导师的行为方式,科研新手能够更加快速的掌握科研技巧。”导师团队机制所建立的亲密平等的交流是获得缄默知识最有效的途径,学生在与老师和同学交往的过程,就是接受教育的整个学习过程[4]。(2)基于“多元智力理论”视角的学生管理思想“多元智力理论”由哈佛大学心理学教授加德纳(HowardGardner)博士于1983年提出。“多元智力理论”认为个体智力存在独立的表现方式,这些表现方式是错综复杂、有机并以不同方式及程度组合在一起的。导师团队的指导思想也就是加德纳的“多元智力理论”所阐述的内涵[5]。多元智力理论指出学生有自己的个性,各自的智力优势领域,对学生的教育必须“因材施教”,而基于导师团队机制的学生管理模式能够实现这一要求。
1.2制药工程专业学科特点
制药工程是一门由化学、药学、化学工程以及生物工程等交叉结合发展而成的一门新兴的边缘学科[6-7]。其学科特点主要表现在以下三个方面:(1)学科交叉性质明显现代制药企业工业化过程繁杂,包括药品材料的预处理、纯化、干燥、包装等各单元工艺过程,要求制药工程专业学生掌握的知识涉及化学、生物技术、药物分析、工程管理等诸多学科领域。只有建立这种多学科交叉的人才培养模式,才能有效满足未来制药工业对人才的基本要求。(2)人才需求多样化显著我国制药行业的快速发展,迫切需要各类创新型制药工程人才。这种人才需求的多样性要求制药工程学生不仅要具备一定的专业理论知识,还应该具备一定的实践能力和科研能力,能够从事药品研发、药物生产、药事管理等工作[8]。(3)就业需求与大学生工程技能培养存在结构性失调随着制药工业的快速发展,制药工程专业就业市场迫切需求员工具备操作性更强,科技含量更高的技能,而目前我国制药工程培养的人才更多注重理论知识的传授,对于实践技能的培养和教育,由于受到多方面因素干扰,没有引起高校的足够重视[9]。制药工程专业大学生所掌握的基本工程技能与就业市场迫切需要的技能之间形成结构性失调。制药工程专业的这些学科特点,要求在该专业人才培养过程中,需要创新人才培养方法,构建一套符合制药工业需求的学生培养与管理模式。
1.3制药工程实施导师团队制的意义
本科生导师制是指在实行班级制和辅导员制度的同时,聘请具有较高思想道德素质和业务素质的教师在师生“双向选择”前提下担任学生的指导老师,对他们进行思想引导、专业辅导、生活指导、心理疏导的学生管理和教育制度[4]。本科生导师制不同于研究生导师制,研究生导师制具有显著的科研导向性[10],而本科生导师制更加注重对学生的学业规划、思想品行、心理情感等层面的指导。本文提出的基于“导师团队制”的多元化学生管理模式,集成了传统本科生导师制和研究生导师制的各自优势,在确保学生完成本科课程学习任务的同时,重点拓展本科生的科研意识、科研能力和实践操作能力。导师团队由教学指导教师、科研指导教师、青年教师、辅导员和教学管理人员组成。该模式融合了制药工程人才培养和学生管理两大主要职能,是对制药工程专业学生培养与管理工作的有益尝试,对于培养专业素质高、综合能力强、富有开拓精神和科研能力的卓越制药工程师具有重要的理论价值与现实意义。
2制药工程专业基于导师团队机制的多元化学生管理模式
2.1设计原则
基于导师团队制的多元化学生管理体制设计应注意三个方面的内容:一是体制的互动性,激发上层领导和基层专业课教师及教学管理人员的工作活力;二是简化体制的结构层次,使整个体系对于领导层的决策快速响应,便于管理;三是体制的整合性,发挥导师团队的凝聚力和资源整合力。
2.2多元化学生管理模式
制药工程专业多元化学生管理模式是以“制药工程”专业党支部为领导核心,以导师团队为中坚力量,以年级辅导员和教学管理人员为辅助的学生管理模式。
2.3导师团队的构建
制药工程党支部统一部署导师团队的人员配置,选择教学水平高、科研能力强、乐于奉献和付出的优秀教师,组成若干个导师团队。每个团队设青年教师3名,教学指导教师3名,科研指导教师1~2名。教学指导教师负责向学生介绍制药工程专业的学科特色、培养目标、教学计划和教学内容,从整体上使学生了解熟悉所学专业的整体脉络,使学生对制药工程专业的学科内涵和就业方向有清楚的了解,增强学生专业学习的信心。引导学生明确学习目的,端正学习态度,激发学习动机,培养学生的自主学习能力;了解学生的学习动态,对学生在专业课程学习过程中遇到的疑难问题进行有针对性的辅导,帮助学生摆脱学习困境。在阶段性学习任务结束后,帮助学生了解自己的学习兴趣和潜能特长,规划毕业后的就业方向或研究生攻读方向。科研指导教师负责培养学生的科研意识、创新思维、实践技能和创新能力。积极鼓励学生参与自己的科研课题。科研导师分配科研任务给学生,并指导学生通过查阅学术期刊,筛选所需要的学术信息,独立或小组讨论完成实验方案的设计,并综合运用理论知识和实验技能进行实验。通过不同实验结果的对比,发现规律,反复实验,直至达到实验目的,在科研指导教师指导下撰写并发表学术论文。通过这种科研活动,调动学生学习的积极性、主动性和创造性,变被动学习为主动学习,在其过程中培养学生发现问题,解决问题的能力,提高他们的创新能力、创业能力和工程意识,增强学生的就业竞争力[3]。青年指导教师发挥他们的年龄优势,关注学生的思想动态,心理状况,人际关系和情感世界,对学生的思想政治教育、心理健康及遵纪守法等方面进行引导教育,帮助学生树立正确的人生观、价值观、成才观、荣辱观;参与学生“奖、贷、困、补”的评比和指导,促进学生知识、能力、素质协调发展。年级辅导员与传统辅导员制中的辅导员职责一样,负责学生的日常管理,配合导师工作;而教学管理人员则负责协调各位导师在教学工作、科研工作与导师工作之间中的平衡关系,做好学生与导师的桥梁与纽带,充分发挥导师团队各方面的优势资源,同时负责对导师的指导工作进行督促检查,对导师的工作进行绩效考核,为整套学生管理模式的顺利实施提供保障支持。
2.4绩效评价
制药工程党支部通过建立横向沟通机制,完善导师团队的指导评估体系和日常监控机制,对导师团队的工作业绩进行监督和检查,保证导师团队的教学指导和科研指导效能,保障学生管理取得实效。绩效考核采取主观评价和客观评价相结合,定性评价和定量评价相结合,全面、具体、真实地反映导师指导机制的指导效能。评价结果作为指导教师绩效考核的重要参考依据,绩效考核结果与教师的绩效工资及各类评奖评优挂钩。
2.4.1主观评价
在多元化学生管理创新模式每应用一个学年后,召开制药工程专业多元化学生管理模式论证会,总结多元化学生管理模式的实践应用情况。每个导师团队的科研指导教师代表、教学指导教师代表、青年教师代表分别就一年来的指导教师工作进行总结汇报,每一个导师团队的学生代表就一年来接受导师组指导的学习体会进行大会交流。
2.4.2客观评价
设计“制药工程专业导师团队机制的多元化学生管理模式调查问卷”,基于Delphi专家调查法,通过对各类指导教师和管理人员进行咨询完成调查问卷的指标筛选与修正,建立一套较为科学合理的导师团队机制的学生管理模式评价指标体系。指标评价采取Likert量表的形式,分别赋值非常重要(5分)、重要(4分)、一般(3分)、不太重要(2分)、不重要(1分)五个等级。通过调查问卷客观评价指导教师的指导效能及该学生管理模式的应用效果。建立多元线性回归,找出该学生管理模式实践过程中的影响因素,进一步探讨如何加强学生管理模式理论研究和管理实践。除此之外,结合学生年终满意度调查、学生期末考试通过率、学生参与科研项目及发表文章数量统计、参与课外活动及获奖数量统计、小组间学生综合测评排名评比等多种具体指标,对本项目成果进行测评。
3结语
基于导师团队制的多元化学生管理模式是培养创新型制药工程人才的有益尝试。该模式通过导师团队的帮、带、教,使学生对课本知识的抽象理解转变为实践认知。同时,导师团队制还将学生的学业教育、科研能力培养与学生日常管理工作有机融合,因材施教,对学生课程学习进行有针对性的辅导,培养学生的科研意识,提高学生科研创新能力,增强学生就业信心和社会适应力,为构建面向企业、面向应用的制药工程人才培养模式带来新的思路。
作者:罗丹 袁明 宗智慧 袁菲菲 张恩立 单位:蚌埠医学院公共课程部
参考文献
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关键词:教材;选取原则;制药工程;实用性
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)30-0172-02
教材是学校教学过程中的资料,是教学内容和教学方法的知识载体,是连接教与学的枢纽,同时也是教学水平、科研水平的反映,是提高教学质量、教学改革的保证,只有好的教材,才能让教育走向世界,面向未来。
制药工程是以药学、化学、生物技术、工程学等相关学科综合所形成的一门新兴交叉学科,注重其扎实的理论基础以及熟练的操作动手能力,在教材的选择、应用上要能够是理论基础与实践操作有效地结合起来,因此,合理地选择合适的教材,是制药工程专业面向发展的重点。
一、教材的选取原则
目前,市场上针对我国高校各专业教材还存在许多问题,例如:品种繁杂、粗编滥造;实用性不强等。教材是老师和学生学习的重要载体,为提高教学效果,选取一本合适的教材尤为重要[1],主要可以从它的实用性和科学性、思想性和系统性、理论性和实践性、先进性和发展性等方面考虑。
1.实用性和科学性。实用性和科学性两个原则是相辅相成的两个层面,缺一不可。教材在内容及组织结构上必须符合教育教学的基本发展规律,符合专业和学科的发展要求。同时教材的内容必须符合科学逻辑,能较好地反映与其他领域、学科的区别、联系,基本的定义、概念等必须准确、无误,符合科学性的原则[2]。
2.思想性和系统性。教材不同,其中的思想性和系统性就不同,每一种教材的编写都具有其自己的逻辑编写,首先要思想正确,条理分明,能够反映科学的逻辑思维。一本优秀的教材应该是在内容上和结构上都是相一致的、完整的,整个内容由浅入深、由具体到抽象、循序渐进的,只有在思想上和系统上的有机结合,才能够以正确的思维方式、逻辑思维去思考知识。
3.理论性和实践性。高质量的教材是理论和实践相结合的,对于高等教育而言,不仅仅是需要理论基础,更是需要其操作、动手能力,随着社会的进步,越来越强调动手能力、实践能力的重要性。因此,好的教材不光要有好的理论基础,更需要解决好理论与实践的关系,避免学生只会纸上谈兵。
4.先进性和发展性。随着科技的快速发展和制药工业的迅速推动,制药工程的所选教材必须充分体现其制药工程行业科技发展的先进性和该学科的学术前瞻性,教材的内容能适合学科的发展趋势,反映各项新技术、新方法、新成果等。一本合适的教材是紧跟时展的步伐,及时得到更新,且在一定的时期内能够长期使用,而不是频繁地更新,要立足于相关学科技术的发展前沿,不断激发学生的探索精神、创新精神[3]。
二、制药工程教材的选取思路
制药工程专业是国家对目前国际制药工业的竞争和我国医药行业的需求从而产生的需要综合性知识和能力的新兴专业,它涉及化学、药学、药剂学、经济学、管理学等多门学科,目标为培养具备一定的药学、药剂学、工程学等基础知识,以及制药工程理念和综合能力的制药工程师,能从事相关药物的研发,新工艺、新设备、新品种的开发,工程项目设计及生产[4]。
制药工程是一门交叉学科,在教育模式应注重于多学科融合、多智能化的教育模式[5],突出教学的实践性、应用性。
1.学科课程的选择。制药工程专业作为专门培养能够从事药品制造工程的技术性人才为目标的药学、化学、工程学交叉的工业学科,应在原来的精细化工的基础上,侧重于药物制药工程,主要包括新设备、新工艺、GMP改造等研究。
在专业课方面课至少要掌握生物制剂、药物制剂、化学制剂等基本知识;在基础课方面课程,至少应该掌握化工原理、有机化学、物理化学、药物化学、药剂学、药理学、制药工程设备;在工艺设备方面课程,应该掌握工艺流程、药物生产的装置等。制药工程专业的课程经过多年的摸索,需要在理论基础的基础上结合实践,培养动手能力,因此,良好的理论基础知识是必不可少的。
2.强调实践教学的重要性。制药工程的学科特色主要表现在规律和内容上融合多学科的内容,以及与目前制药工业的密切结合,因此具有较强的实践性,要求学生有较好的综合能力、创新能力,因此实践教学非常重要。而实践教学需要与理论课并重,为构建以实践和理论学习为基础,认识、生产实习为核心内容,理论与实践相结合的教学体系,应增加实践课程的设置,以全方位培养学生的创新能力、观察能力、数据处理能力等,提高学生的主动性、创造性等[6]。在制药工程专业,需要将实践课程与理论课程进行最优化的结合,才能更好地发挥教学的目的。
三、制药工程教材的选择
制药工程是一门涉及面很广泛的综合学科,在教材选择上,应结合教学目标、教学模式、教学内容要求等,注意以下几个方面。
1.教材内容丰富,循序渐进,具有思想性和系统性。制药工程以制药工程项目设计为主要的学习内容,因此要根据教学内容的需要选择使用教材。如在制药专用设备方面,不能是设备简单的说明书,或仅仅把所有仪器罗列后进行简单介绍,应选择在实际的制药工程生产过程中,目前常见的仪器设备并进行分类介绍分析特点及其适用性,并对代表性的专用、通用设备加以重点介绍,使选择的教材具有实用性,符合教学的内容[7]。
同时在选择教材方面,也需要内容的系统性,对于所要介绍的知识应该通俗易懂,由浅入深,徐徐渐进,由具体到抽象,需要充分考虑学生的自学能力,对于一些可能产生的问题,应做到讲解。在《制药工程》专业的书中,可以尽量配些许插图,内容简洁明了,易懂、易会,在一定程度上减少了教学难度。
2.教材内容要衔接互补,具有科学性和发展性。制药工程是在药学、化学、分离工程、化工原理、制药工艺学、化工设备、自动化控制等多个学科基础重视、基本原理和基本方法的综合运用,涉及的知识面较广,因此在教材选择的时候要特别注意各学科知识内容的互补衔接,避免不必要的重复知识[8],造成学生学习障碍。例如在制药设备的介绍中,可以分很多,同时又是多本不同教材,教学的主要内容,因此在编写以及选择的时候一定要预先了解,在内容上要求能够相互衔接,避免知识点遗漏,以及避免知识的重复介绍。
3.教材内容要注重方法,具有实用性和实践性。制药工程最核心的内容是制药工程项目设计,因此,在教材的选择上需要注重其内容是否理论联系与实际,在设计方法的介绍和应用方面,是否有较多的实例,是否具有可行性,注重教材的实用性和可操作性。围绕培养卓越工程师为目标,培养学生的实践能力,建立制药工程理念,具有完整、系统的制药工程项目设计思路。
4.教材符合GMP要求,具有原则性和先进性。制药工程专业所制备的药品必须符合GMP(即药品生产质量管理规范)的要求,因此在教材中,也明确需要按照GMP的要求编写,实际操作,因为药品人类治疗疾病的一种特殊产品,其质量要求极高,可直接关系到人体的身体健康安全。在教材中,一定要遵循原则,但同时也要根据时代的进步,不断地融入更多的新的观点、先进性的思想,使得教材能够一直立足于科学的前沿,引领科学教学。
制药工程专业是医药发展的必然需求,是一门传统与创新、理论与实践相结合的交叉特色学科,目前对于制药工程专业还有许多待要解决的问题,在制药工程创新实践性人才培养的同时更需要我们去选择合适的教材,能科学地学习理论知识、先进的技术。注重理论基础知识学习的同时,更加要重视实践能力的培养,提高学生的创新性、积极性,培养成制药工程实践能力和创新能力型的优秀人才。
参考文献:
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[6]魏英勤,张永春,刘书庆,等.制药工程专业建设探讨[J].价值工程,2013,(19):255-256.
[关键词]能力培养;模块化课程;改革
为了适应新常态下教育发展的需要,深入开展教育教学改革已势在必行。模块化课程建设是适应应用型人才培养的新尝试。教育部推行和倡导在新建应用型本科高校进行模块化的课程改革,在安徽合肥学院试行的模块化课程改革已初现成效,我校教务处也提出了教育教学改革的指导意见。根据这些指导思想和改革目标,药学院在制药工程专业(校级特色专业、省级卓越人才培养计划)、药学专业(省级专业综合改革试点)和药物制剂专业(校级人才培养模式创新实验区)进行了模块化改革的探索,以应用型人才培养为目标,认真优化整合,积极推进模块化课程群建设,提高教育教学质量。
1基础实验化学课程模块化整合成效显著
2008年,药学院开始基础化学的实验课模块化整合改革,将实验教学从理论教学中剥离,打破四大化学实验各自为政的壁垒,构建独立的基础实验化学课程体系。从2008级本科生教学中实施到现在,基础实验化学的模块化建设取得了一定经验,为推进药学院模块化课程改革开创了良好的开端,奠定了牢固的基础。
1.1构建完整独立的化学实验教学体系
药学院将四大化学实验整合为基础实验化学,是药学、制药工程和药物制剂三个专业的专业基础课。该课程以实验基本原理、实验方法与技能训练为主,强调学生的综合思维能力和创新能力的培养。从课程本身的完整性、科学性和系统性出发,结合专业特点和医药领域发展需要,对陈旧、重复内容进行删改和重组,增加了综合性实验和设计性实验。根据从低到高、从基础到应用、从传授知识到培养综合应用能力的原则,建立了基础性实验—综合性实验—设计性实验三个层次实验有机结合的新体系。该课程总学时数为120,其中包含81学时基础性实验,3时综合性实验和2周综合设计性实验技能训练。
1.2改革课程考核方式
基础实验化学课程的原考核方式为根据平时出勤率、实验操作技能、实验报告等综合评分,其中实验报告成绩占总评分的比例较高。由于考核方式较笼统,部分学生实验操作马虎,部分实验报告还有相互抄袭的现象;指导老师对部分学生的评分不够客观真实,忽略了实验技能操作,导致学生重理论、轻实践,达不到培养学生实验动手能力的目的。改革考核方式后,首先明确考核项目各部分所占的比例,并大幅度提高实验操作技能在总评分中所占比重。把原来的平时出勤率、平时实验操作技能、实验报告综合评分组成平时成绩,增加了期末综合考核(卷面考试和实践技能操作考试的形式),对实验原理、实验仪器的正确使用以口试方式进行考核,对实验装置的搭建、实验过程的操作以及注意事项等进行现场重点考核,保证对学生实验操作技能的考核占总评50%以上。有效提高学生的实践动手能力,加深对理论知识的理解,真正为后续专业课程的学习奠定良好的基础。
1.3推进基础实验化学教学研究与改革
药学院将基础实验化学的课程改革与教学内容改革物化在教材中,成功编写了配套适用的教材《药用基础实验化学》,并由科学出版社出版。该教材把传统的四大基础化学实验按照知识体系与教学顺序整合为一体,充分满足了培养应用型人才的需要,提高了学生解决实际问题的能力和创新素质,从2008年使用至今教学效果良好,并且很多兄弟院校都在使用。在取得一定建设成果的基础上,药学院继续深入推进课程改革:定期组织课程组骨干教师专题教学研讨活动,交流课程教学心得,总结教学经验,提出改进意见,不断提高教学质量;同时鼓励教师积极开展教学研究改革,申报各级教学研究项目、课程建设项目,以项目建设进一步深化课程改革。
2精准专业定位,明确专业核心课程
在基础实验化学课程改革取得一定成效的基础上,药学院根据学校进一步推进应用型课程改革的若干意见,在三个本科专业的基础课和核心课中全面推进模块化课程群建设,初步形成了基于专业核心能力的药学类专业理论课程模块群和“一站五区”的实践教学模块群。结合专业定位和专业核心知识能力要求,重新梳理专业核心课程与重要的专业基础课程。针对药学类各专业特色凝练和各专业区分度等问题,开展人才培养方案的修订工作。根据明确的专业定位和专业核心能力,组成体现专业特点的核心课程体系。药学专业定位为培养能在药物研究所、医院药房、社会药店、制药企业从事药品研发、质量分析、营销管理、合理应用和生产等工作的高素质复合应用型人才。核心课程包括药理学、药物分析、药剂学、药物化学和药事管理法规。制药工程专业培养德、智、体等方面全面发展,具备制药工程基本理论与基本技术知识,具有良好的职业道德、高度的社会责任感、较强的产品质量意识,能在医药、生物化工、精细化工等部门从事医药产品的生产、技术开发和应用研究及管理等工作的高素质制药工程应用型人才。核心课程包括工业药剂学、药物合成技术、制药工艺学和GMP车间与制药设备。药物制剂专业培养德、智、体等方面全面发展,具备药学、药剂学和药物制剂工程等方面的基本理论、基本知识和基本技能,能在医药、化工(化妆品)等行业从事生产技术改进、质量控制、工艺设计、新剂型开发研究、新制剂技术应用研究等方面工作的高素质应用型人才。核心课程包括工业药剂学、药用高分子与制药辅料、药物分析和GMP车间与制药设备。
3药学类专业理论课程模块群打造
根据药学类各专业不同定位和核心能力培养特点,将专业核心课程和重要的专业基础课程优化整合,以必要的、重要的基础课程为前期铺垫,构建核心能力知识体系,形成药学类专业理论课程模块群,由以下四个部分组成。
(1)以原料药为主线的制药模块,包括有机化学、药物化学、天然药物化学、药物合成技术、制药工艺学等课程。模块内容包涵了从有机化合物到化学合成单元反应,从药物构效关系到药物合成的关键技术,从制药小试工艺研究到中试放大工艺等整个制药研发生产过程所需要的知识能力。
(2)以药物制剂为中心的制药模块,包括物理化学、药用高分子与制药辅料、药剂学、工业药剂学和GMP车间与制药设备等课程。内容涵盖了药物剂型的处方设计、生产工艺和设备、质量控制和新剂型开发等基本知识能力。
(3)以药品质量控制为中心的课程模块,包括分析化学、仪器分析、波谱分析和药物分析等课程,涉及药物质量控制的基本原理、基本方法和仪器设备等内容。
(4)以药物营销管理为中心的课程模块,包括药事管理学、医药营销学、市场调查与预测、药物经济学、现代企业管理等课程。每个课程模块的组成模仿中医药组方配制的基本原则。按照“君臣佐使”基本理论,“君”和“臣”为该模块专业核心课程,“佐”和“使”为重要的基础课,将课程进行有机的组合,以满足该模块的基本知识能力要求。
4药学类专业“一站五区”实践教学模块化课程改革
2011年,药学院以省级质量工程项目为契机,提出了“一站五区”的人才培养新模式。由制药工程专业推广到药学院各专业,展开实验教学体系模块化改革。“一站五区”是以培养卓越制药工程师为目的,设置卓越制药工程师培养站,分五区展开学生实践能力的系统、连续的培养,从基础到综合,从小试试验到中试放大,依次为基础实验实训区、综合实验实训区、中试实验实训区、设计与开发实验实训区和生产实习实训区。根据层层递进、环环相扣的一站五区模式,以培养应用型人才为目标,组织各专业教师召开实践教学专题研讨会,邀请企业、研究所等实践经验丰富的人员参与共建一站五区的实践教学体系,在每个区设计开发出切合实际生产和实践需要的实验内容,按照循序渐进的教育规律将基础课程和专业课程实验组成基础实验实训区、综合实验实训区、中试实验实训区的实验项目。基础实验实训区包括80个基础性实验项目,综合实验实训区包括10个综合性实验,中试实验实训区包括原料药中试实验和药物制剂中试实验2个项目。把课程实验对应某一区,分区进行有机整合,制定明确的质量标准和考核要求,固化在人才培养方案中,共同编写配套教学大纲和实验实训指导书。充分利用与企业共建共享的实验室、实习实训基地和校办药物研究所,同时结合大学科技创新活动、挑战杯比赛、药学类实验技能大赛和产学研项目等开展设计与开发实验实训区建设,并将本科第六学期的生产实习和第七学期的毕业实习组成生产实习实训区,使本科生从进校到毕业整个实践教学过程以连续、渐进、系统地方式铺开。在第一学期到第五学期完成第1~3区的学习和训练;在第六学期到第八学期,展开第4~5区的学习和训练。其中第六学期有9周时间集中进行生产实习,保证实践实习的时间原则上不少于半年,提高学生的实验技能和创新能力,满足药学类专业应用型人才培养的行业需求。改变“期末一张试卷”定成绩的传统做法,建立学院和企业共同参与的学生考核评价机制。针对五个区不同的实践内容和特点,建立相适应的评估方式,以项目报告、设计评估等形式,对学生的学习效果,尤其是操作、技能的掌握情况作出考评。一旦学生有一个实验实训区考评未通过,将不能进入下一阶段的学习。
5结语
模块化课程改革是一个系统化工程,深化课程改革之路任重道远。首先应根据培养“知识面宽,基础扎实,应用性强”的应用型人才特点和对各专业人才知识能力的不同要求,将模块化课程建设在人才培养方案中体现出来;其次要通过修订课程大纲,使各模块内的课程内容衔接具有连贯性和阶梯性,有效发挥模块化课程在学生培养中的积极作用;最后要指定理论课程模块群和实验教学模块群中每个模块的建设负责人,建立各模块教学目标和培养标准,细化每门课程的改革计划和建设方案,提出配套的应用型教材编制计划,逐步落实好模块化课程建设工作。
[参考文献]
[1]蔡敬民.地方本科院校应用型人才培养的理论与实践探索[M].合肥:合肥工业大学出版社,2013:8-11.
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