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【关键词】骨干校 生物制药工艺 课程改革 职业能力 项目化
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)08-0007-02
2006年,国家开始启动示范性高等职业院校建设计划,引领全国高等职业院校与经济社会发展紧密结合,强化办学特色,全面提高教学质量,推动高等职业教育持续健康发展。教育部教高[2006]16号文件中明确提出:“加大课程建设与改革的力度,增强学生的职业能力,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容。建立突出职业能力培养的课程标准,规范课程教学的基本要求,提高课程教学质量”。以此为契机,江苏食品药品职业技术学院启动了“生物制药工艺”的课程改革。
1.“生物制药工艺学”课程体系改革
江苏食品药品职业技术学院拟构建以职业能力的培养为本位的专业课程体系。从岗位需求和职业分析入手,以此对本课程进行相应改革。
1.1制订适合“生物制药技术”专业的课程整体教学设计
目前,“生物制药工艺”课程在医药与健康管理系“生物制药技术”专业开设。分析其岗位需求和典型的生物制药工艺流程,以真实企业生产中典型生物制药项目设计课程教学,使学生构建典型药物工业化生产的知识体系,掌握相关药物工业化生产的经验,实现本课程教学行为与职业岗位有机整合。本课程以生化药品提取工、血液制品工、发酵工程制药工、基因工程制药工、疫苗制品工等典型生物制药岗位群,进行“生物制药工艺”课程的整体教学设计,体现高等职业教育的特色。
1.2优化课程教学活动设计方案
1.2.1 “工学结合”人才培养模式。注重教学过程的实践性、开放性和职业性,使 “生物制药工艺”理论知识与企业具体药物生产环节有机融合,将本课程变成实践操作性强的业务训练,实现本门课程从传统教学体系向行动体系的转变。另外可通过校内、外实训相结合,建立三级循序式教学模式。第一级为导入相关知识与技能,构建专业核心知识架构;第二级为进行理论联系实际的课程实训;第三级为顶岗实习,让学生走上岗位,将专业核心知识、专业技能以及综合素质在实践中得到升华,把学生培养成技术技能型高素质人才。
1.2.2企业典型生物制药项目引领教学。根据不同类别药物的生产特点,本课程包括12个项目如抗生素类生物技术药物的生产(项目1),下设3个工作任务,如青霉素(β-内酰胺环类)的生产(任务1),红霉素(大环内脂类)的生产(任务2),链霉素(氨基糖苷类)的生产(任务3),以此掌握不同类型的抗生素发酵工艺。每个项目前先分析工作任务,即根据对应的生物制药岗位群实施工作任务分析,形成典型工作任务表,再根据认知规律,将递进重构行动领域转换为课程实施方案,最后对照项目目标(包括知识目标、技能目标、素质目标)进行打分评价。具体如下:(1)教师讲解:讲解典型药物基本背景知识,进行项目引导,使学生对该典型药物形成初步认识;(2)学生准备:将学生分为小组和大组并设置组长,层层负责。学生分组查找资料,了解典型药物工业生产流程以及相关参数,每组提交一份实训报告;(3)教师评价:对学生实训报告进行评价打分,修正错误点,并点拨生产环节的操作要点及参数控制方法;(4)学生操作:学生作为企业技术人员,在校内、外实训基地根据各自修正过的实训报告进行实际操作,要求学生填写模拟企业生产的工作过程记录和工作报告,结束后按企业要求完成清场工作;(5)全体讨论:学生对每组的实训现象和产品质量进行比较,教师引导学生总结原因和经验,确定最佳生产工艺,并增强学生解决实际问题的能力。
2.“生物制药工艺”教学方式改革
“生物制药工艺”课程的理论知识比较抽象,过去的传统教学以板书演示,比较枯燥乏味。因此本课程现要求打破单纯讲述的教学方法,进行教学方式改革,保证教学效果。
2.1多媒体教学法
多媒体教学中直观的动态过程、良好的视听效果以及丰富鲜明的色彩可以改善传统教学的沉闷氛围。比如在讲授分离纯化方法时,学生可能不能透彻掌握分离纯化操作,因此我们可以在多媒体教学中采用图片演示和插入实验操作视频,使学生能够对实验操作一目了然,效果直观,学生印象深刻。另外在讲授凝胶层析原理时,可以在网上下载Flas,即用不同颜色、不同大小的小球分别代表大、小分子通过凝胶层析柱,动态演示大、小分子是如何运动的,了解为什么大分子先流出,小分子后流出,学生过目不忘,加深对凝胶层析原理的理解。此外,还可在多媒体教学中加入仿真软件教学,仿真软件可提供“生物制药技术”专业技术领域的典型反应流程、设备结构以及动画图片。如Fig1-1所示,为青霉素生产工艺过程仿真软件,该软件的使用可提高典型工艺流程和设备教学的真实性,提高教学效果。当然,多媒体教学也需要与板书有机结合,共同协作,共同发挥两者优势。
2.2 启发式教学
同“填鸭式教学法”相对立,我们要培养学生创新思维和独立思考的能力。因此我们在备课时,要不断更新教学内容,让学生接触到学科最前沿的知识,了解学科发展趋势,让学生懂得“最前沿的工艺都是从基本的技术延伸出来的,只是工作人员善于思考,在其中加入了很重要的创新点”;我们还可以在教学过程中加入现在热门的“海洋生物制药、基因工程疫苗”等知识。另外,我们可以根据学生的认知性和教学内容的承接性,进行一些启发性的提问,增强课程互动环节,鼓励学生认真思考,互相讨论,大胆发言,增强学生的学习兴趣。比如,在进行项目1抗生素类生物技术药物的生产教学时,可以向学生提出问题:头孢霉素和青霉素的分离提取有何区别?为何要采取如此区别的分离提取操作?这些问题可以引导学生自觉回顾、总结所学知识,综合分析解决问题,达到理想的教学效果。此外我们可以进行设计性实训,包括天然生物活性物质的发现研究、生物药物中试放大研究等,要求学生根据实验条件,在教师指导下,自主完成包括文献查阅、自我选题、方案设计、实训准备、实训的规划及实施,并最终完成实训报告的撰写工作。通过这些方法最大限度的培养学生自主学习的能力。
2.3校外兼职教师教学
从学院“骨干校”建设初期,医药与健康管理系就积极引进企业能工巧匠担任兼职教师,承担“生物制药工艺”课程的全部实训和一部分理论。这些能工巧匠大多来自江苏天士力帝益药业有限公司、江苏正大清江制药有限公司等知名药企。我系现除了增加投入、加强校内实训基地建设外,还与上述这些知名药企合作建立了校外实训、实习基地,使学生能到企业进行至少8个月的实训、实习,专业能力在企业工作的真实情景中进一步有所提高。
目前,这些课程改革已在两届学生中尝试使用,教学效果明显提高,并且从毕业生和用人单位的反馈得知,毕业生在从事生物制药环节时应用能力强,能够很快上手,融入企业的生产实践中。这些都是我院在“骨干校”建设过程中,不断深化课程改革取得的成果。
参考文献:
[1]游庆红.应用型本科院校生物制药工艺学教学改革实践[J].广州化工.2010,38(3):227-228.
[2]郭成栓,欧阳浦月,杜敏.基于工作过程的“生物制药工艺”课程改革研究[J].职教通讯.2013,18:21-23.
关键词: 地方高校 地方经济 生物技术专业 应用型人才培养
生物技术已是当今国际科技发展的主要推动力,生物产业已成为国际竞争的焦点。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》将生物技术作为科技发展的五个战略重点之一,正努力把生物等战略性新兴产业培育发展成为我国先导性、支柱性产业。“十二五”期间,我国生物技术研发人员达到30万人以上,生物技术人力资源总量位居世界第一;生物医药、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保等产业快速崛起,生物产业整体布局基本形成,推动生物产业成为国民经济支柱产业之一,使我国成为生物技术强国和生物产业大国[1]。预计到2015年,全国生物产业产值将达到4万亿元,年均增速将保持在15%以上[2]。安徽省合肥市重点发展疫苗、基因工程、诊断试剂、现代生物中药、新型化学合成药、医疗器械及材料、生物燃料、生物育种、生物制造、绿色农用生物产品等10大产品群[2]。
合肥学院是合肥市唯一一所市属地方性高校,2004年生物技术专业开始招生,至今已有五届毕业生。本专业人才培养目标是:培养服务于地方经济的、能够从事工程技术、生产管理和工艺研发的现场工程师及生产管理人员,人才主要面向地方大中小型企业。人才培养方案制订依据国家专业人才培养方案的相关规定,借鉴德国应用科技大学的办学经验,开展应用型人才培养模式改革。本专业创办之初,就紧密围绕我院“地方性、应用型、国际化”办学定位,产学研结合,服务地方经济建设,以人才特色彰显专业特色。
1.安徽农业与应用型生物技术人才培养
安徽省是农业大省,发展农业生物工程技术促进农业经济增长任重道远。全省现有耕地408万公顷,水面105万公顷,其中可养面积48万公顷。安徽省地形地貌呈现多样性,长江和淮河自西向东横贯全境,安徽地处暖温带与亚热带过渡地区,气候温暖湿润,四季分明。高新生物技术是提高我省农业科技水平,促进农业产业结构升级,保障国家粮食安全的重要途径。生物育种技术将大大提高农产品的产量,丰富农产品的种类。围绕农业动植物育种、科学养殖和栽培、资源高效利用、病虫害有效防治,以及生态环境改善中的重大科学问题,开展农田资源高效利用、有害生物控制、生物安全及农产品安全等农业高产、优质、抗病、高效研究,构建可持续发展的农林草生态和综合农业系统[3]。合肥丰乐种业是中国种子行业第一家上市公司,目前综合实力和规模居国内种子行业前五。该公司以种业为主导,农化、香料产业齐头并进。公司种子业务从小品种西甜瓜种子起家,目前是中国产销量最大的两系杂交水稻种子生产者。以丰乐种业为龙头,安徽近百家种苗公司不断发展壮大。
日前,省政府出台加快推进现代农作物种业发展实施意见,明确到2015年全省培育10个以上自主创新、具有突破性的主要农作物新品种,主要农作物良种覆盖率达到98%以上;打造5家以上产值超亿元、育繁推一体化种业企业,全省种子销售额超过60亿元,实现主要农作物种子自给率95%以上[4]。由此可见,安徽需要大量种子繁育与推广技术人员,本专业办学不能忽视这一庞大的人才输出市场。
结合本生物技术专业实际办学情况,我们重点加强遗传育种、细胞工程理论与实践教学,学生不仅要掌握育种理论,而且要亲自动手进行育种操作。尤其针对特种经济作物组培育种,我们建立了植物组培实训基地,不仅满足人才培养方案要求的实践教学要求,而且开展了丰富多彩的组培第二课堂活动,学生在校内即接受较多的实训。此外,我们和合肥兰艺生物科技有限公司、安徽农科院水稻研究所等单位建立了实习合作关系,打算在育种行业就业的毕业生均可到实习基地进行毕业实习,熟悉行业需求与要求,掌握第一手操作技术,尽早转变角色,成为行业真正需求的人才。
2.安徽生物医药与应用型生物技术人才培养
2009年我国生物产业产值达1.4万亿元人民币左右,其生物医药产业产值为10381亿元,生物农业约1200亿元,生物制造约1800亿元,生物能源约280亿元。2010年我国生物产业产值超过1.5万亿元,生物医药产值远超生物技术领域其他行业,生物医药将继续成为产业发展的主导力量。以新型疫苗、诊断试剂、生物技术药物、小分子药物和现代中药为重点发展领域,生物医药产业将持续快速增长。预计到2015年生物医药实现产值将达到3万亿元,占生物产业的比重达到3/4左右[2]。
2005年合肥市46家医药工业企业实现销售产值8.8亿元,89家医药经营企业实现销售额63.8亿元。我省生物制药以安科生物上市公司为龙头,率先国产化生产注射用重组干扰素α-2b、重组人生长激素、蝮蛇抗栓酶等。α-2b干扰素、人生长激素、低分子肝素钙、降纤酶、凝血酶胸腺素、人血白蛋白、冻干分枝杆菌等一批产品具有国内乃至世界先进水平,现拥有一定规模的企业60余家,产业集聚发展逐步显现[2]。
本专业现开设天然药物化学、药物分析学、生物制药工艺学、药剂学、药理学、免疫学、人体解剖生理学,凝练生物制药培养方向,注重实践能力培养,校内构建天然产物实训基地,校外广泛和诸如安科生物、华伊美集团、合肥创新医药、示康医药等医药企业建立实训、实习基地,深入校企的交流与合作,既锻炼了教师的实践能力,又促进了学生就业,为企业输送了大量上岗即可重用的人才。
3.安徽工业发酵与应用型生物技术人才培养
虽然安徽发酵企业生产规模和数量较江苏、山东、浙江差距较大,但安徽有以丰原集团为龙头的一批发酵企业。白酒酿造一直是安徽的优势产业。丰原生化是丰原集团的核心企业,主要通过利用拥有自主知识产权专有技术和世界领先的工艺设备,对玉米、薯类等淀粉质农作物及秸秆、农林废弃物等纤维素类农作物进行精深加工。柠檬酸高糖发酵新菌种生产技术在国内领先,柠檬酸生产技术、产品质量、生产规模在亚洲是最先进的;燃料乙醇是以玉米浆为原料发酵生产的国家推广的环保节能可再生能源,目前已在安徽、江苏、山东、河北四省31个地市封闭运行,年产量达44万吨,且非粮乙醇发酵技术正快速发展中,可缓解石油资源短缺问题,促进农业发展,改善大气环境[5]。丰原生化已成为一个拥有自主创新技术体系的生物制造企业典范。
生物工程专业是我院最早设置的少数本科专业之一,现为国家级示范专业,其微生物是安徽省重点学科,拥有较雄厚的师资力量和完善的教学、科研设施(一个发酵研究所和两个校级重点实验室)。生物技术专业依托生物工程专业的师资队伍和教学设施,正在努力打造工业微生物培养方向。该方向以基因工程和发酵技术为重点教学内容,侧重发酵上游优质工业菌的构建与繁育,毕业生走向的是企业研发岗位,以示和生物工程生产岗位的区别。此外,本工业微生物方向的实践教学校外依托华恒生物、丰原生化、白帝乳业、伊利乳业等实习基地,从大二开始,每学年学生都要去这些企业见习或实习,丰富感性认识,锻炼观察、分析、解决实际问题的能力。
生物技术专业毕业生能力主要由建立在基础理论知识上的基本实验动手能力、综合实验设计和分析能力、文献资料查阅和归纳能力、专业材料写作能力等构成,上述能力最终可归结为产品研发与创新能力。地方经济、社会发展产生的对应用型人才强劲需求,是地方本科院校的立校之本和生命之源。应用型人才是伴随高等教育大众化而产生的新型人才,地方高校肩负培养大量应用型人才的重任。地方本科院校生物技术专业,应适应地方区域经济、社会发展对人才的要求,应用型人才的培养首先要瞄准区域生物经济发展的需求,立足地方生物产业实践需要,但不能忽视研发和创新能力的培养。应用型人才不仅是任务的完成者,而且是任务的设计者。为地方生物产业培养应用型人才的办学目标,必须落实在为企业服务的办学理念中。
参考文献:
[1]国家科学技术部.生物技术“十二五”发展规划,2011.
[2]合肥市科技局.合肥市生物医药产业“十二五”发展规划要点,2011.
[3]安徽省发展与改革委员会.安徽省秸秆综合利用规划,2009.
[4].
1.1课程体系设置重理轻工生物工程涉及的技术范畴属于生物工程技术与化学工程技术,广泛应用于医药、轻工、食品、化工等领域,生物工程专业是理工管结合的工科专业[3].生物工程主要是解决生物技术产业化过程中的问题,生物工程师不仅需要懂一些生物学方面的知识及其相关的数理化基础知识,还要精通工程技术方面的知识,例如工程数学、电工学、工程制图与CAD、化工原理,生物工程设备、生物分离工程、生物工程工厂工艺设计等.应用型本科院校为了发挥以前办学的优势条件,课程设置偏向理科,生物学方面的课程设置较多,工程课程相对较少.
1.2实践环节过程控制薄弱生物工程专业应用型人才大多充实到生产、经营、管理第一线岗位,能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发,要求具有扎实的专业知识和很强的实践能力.在本科教学阶段要注意适度拓宽专业面,强调工程实践,重视学生实践能力的培养.生物工程专业的实践环节包括实验课、课程设计、见习、毕业论文(设计)和毕业实习等,其中化学实验、生物化学实验、微生物学实验等主要是让学生掌握常规仪器的使用、设备维护保养等基本技能,化工原理实验、发酵工程实验、课程设计等主要是提升学生的工程素质,培养学生分析问题的能力,见习、毕业论文和毕业实习等主要是加深学生对社会、企业的认知,掌握生产工艺流程、生产设备及检测等知识.但目前偏远省份生物工程领域的相关企业较少,生产见习、毕业实习成了走马观花,见习中见到的重要环节、核心生产车间很少,实习中真正参与生产的时间短、动手机会少,收效甚微.
1.3基础理论教学求全求深且重复交叉应用型本科院校培养的工程专业主要培养应用型人才,基础理论知识应该“以应用为目的,以够用为度”,但长期以来各门课程都追求完善的教学体系,形成了大而全的课程格局,课本越写越厚、内容越写越多,这与培养目标不相适应[4].而且许多课程之间有内容交叉、重复现象,如有机化学与生物化学、生物化学与微生物、微生物与遗传、生物化学与分子生物学之间就有很多知识点重复,很多知识点在几门课程里都要讲授.而为了解决内容多学时少的矛盾,授课教师把其它课程涉及到的一些内容省略不讲了,结果可能几门课程都没有讲解同一内容,这样学生学到的知识就有了重复或者欠缺.
2生物工程专业应用型人才培养课程体系构建思路
生物工程专业人才培养目标是大力培养掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论和基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才[5].课程体系的构建必须围绕人才培养目标,以学生毕业后的职业方向为依据,优化课程体系,重视专业基础和实践教学,强调个性教育,提升学生的能力素质,实现学生由学校到社会的无缝链接.
2.1夯实专业基础按照“宽口径、厚基础”的培养思路,课程体系要保证专业课程的学分比重,适当增加工程类课程的比例[6],加强对学生工程素质的培养,培养学生的工程能力,使学生具有牢固的工程学基础知识,以适应大规模现代化生产中的工程设计、参数检测、过程控制、产品的下游处理等工作,满足企业岗位的需要.专业课程设置要注重系统性,在教学过程中,要协调各门课程之间的教学,妥善解决交叉重复内容的授课问题,让学生在有限的时间内学有所用、合理够用.在夯实学生专业基础知识的同时,可将专业教育和应用能力及开发研究能力的培养结合起来,培养学生适应社会发展和解决实际问题的能力.
2.2重视实践教学实践教学一直是应用型本科院校的短板,生物工程专业课程设置中,要增加实践教学的比重,按由易到难、从校内走向校外的步骤组织实践教学,构建由实验课程、专业见习、毕业设计和毕业实习等组成的实践教学体系,将有关实验内容分散到各阶段的教学中,逐步规范学生的实验操作,提高实践技能,培养学生综合运用知识的能力和创新思维.实践证明,这种实践教学能够激发学生学习的主动性和创新精神,培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,同时还可以促进教师对教学理念和教学方法的更新[7].
2.3凸显自身特色应用型本科院校都有各自的发展轨迹,其专业设置经过长期的发展;学校在所地区经济结构、发展水平、产业特色也各不相同,因此,生物工程专业课程设置既要发挥学校师资力量、实验条件、学科发展的综合优势,又要适应经济发展和社会市场的需求,使课程设置具有鲜明的特色.在制订课程体系时,专业方向课开设应凸现个性化教育,这是提升专业内涵的主要手段.比如开设生化生产工艺学、代谢工程、环境生物技术、计算机辅助生物过程设计、生物制药工艺学、药剂学、食品发酵工程、酶工程、企业管理等课程.这些课程分别涉及环境、制药、轻工、食品、管理、生物等多个方向,对专业知识范围进行拓宽,也增强学生的兴趣和适应就业的需求.
3生物工程专业应用型人才培养课程体系的构建
生物工程专业是建立在生物学、化学、工程学等多学科基础上的复合型专业.课程设置必须以人才培养目标为总揽,坚持知识、能力、素质和个性协调发展的原则,强调知识的整体性、系统性和综合应用,强调学生的人文素质、工程素质和动手能力的培养,构建培养高素质的应用型生物工程人才的课程体系.
3.1构建符合培养目标的课程体系培养满足市场需求的应用型生物工程人才,需结合自身实际,充分发挥课堂教学、实验实训和校园文化活动三个培养平台,按照公共能力、专业能力和发展能力三个模块对生物工程专业进行课程构建,每个模块又由几部分组成,具体的课程体系可设置为:
3.1.1公共能力培养课程公共能力包括价值判断、交流沟通、身心调适和信息处理等能力.价值判断能力培养课程包括思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论、基本原理、形势与政策、思想政治理论课实践等;交流沟通能力培养课程包括大学英语、大学语文等;身心调适能力培养课程包括基础体育、健康运动项目训练、职业生涯设计与创业就业指导、国防教育与军事训练、劳动技能训练等;信息处理能力培养课程包括大学计算机、计算机操作训练等.各个模块还要开设相应的素质拓展活动项目和选修课程.
3.1.2专业能力培养课程专业能力包括自然科学与工程学基础、生物学知识、生物工程工艺研发、专业综合实践等能力.自然科学与工程学基础知识培养课程包含高等数学、无机分析化学及实验、有机化学及实验、物理化学及实验、电工学、工程制图与CAD、化工原理及实验、工程数学等;生物学知识培养课程包含生物化学及实验、微生物学及实验、分子生物学及实验、基因工程及实验、细胞生物学及实验等;生物工程工艺研发能力培养课程包括发酵工程、酶工程、生物分离工程、生物工程综合实验、生物分离工程实验及其他方向课程等;专业综合实践能力培养课程包括专业认知实习、专业技能测试、企业家讲座、社会实践调查、产品设计、毕业实习、毕业论文(设计)等.
3.1.3发展能力培养课程发展能力培养课程须根据学校的教学特色和学生的发展需要进行开设,不同专业方向的课程设置有所不同.例如,发酵方向设置生物工程设备、生物工程工厂工艺设计概论、发酵工艺学及实验、发酵过程控制与检测、生物制品质量监控等.生物制药方向设置药物化学、药物分析、药剂学、药理学、生物制药工艺学、生物技术制药、生物药物分离与检测技术等;食品方向食品营养学、食品工程原理、食品分析、食品机械与设备、食品工艺学等.以上课程又分为理论教学、实验实训、综合实践三种不同的课程类别.这些课程紧紧围绕工程素质的培养分层次、分年级循序渐进地开设.
3.2加强实践环节的教学管理和过程控制根据专业培养目标,充分发挥校内实验、实训平台和校外实习基地作用,构建由实验课程、课程设计、专业见习、毕业设计和毕业实习组成的“分阶段、多层次”的实践教学体系,并制定相应的考核标准.第一层次:基本技能实验,包括无机分析化学实验、有机化学实验、生物化学实验、物理化学实验、化工原理实验、微生物学实验等.通过这些实验课程让学生掌握常用仪器设备的基本操作、使用技能、维护保养,学会生物大分子和微生物的分离纯化、定量测定、性质鉴定等.重点是基本操作技能和规范化训练,培养严谨求实的科学态度和工作作风.第二层次:专业综合实验,包括生物工程综合实验、生物分离工程实验、发酵工艺学实验、发酵过程控制与检测、生物制品质量监控、药学综合实验、食品工艺学综合实验等.生物工程专业的实验教学内容应该专门化,具有特性,以区别于生物技术和化学制药工程等邻近专业[8],但又要兼顾到不同专业方向的需要.通过这些实验要求学生学会利用微生物发酵生产某种产品,掌握发酵原料的成分分析、原料制备、发酵过程控制与检测、成品处理等,进一步巩固提高学生的实验技巧、独立思考和分析问题、解决问题的能力.第三层次:应用研究实践,包括创新性实验、见习、产品设计、毕业论文(设计)、毕业实习等.通过见习使学生了解工厂的生产流程;通过产品设计让学生能够选择合适的方法、技术设计某种产品的生产工艺,并生产出产品,如“啤酒生产”、“抗生素生产”、“特色酸奶的生产”等;通过毕业论文使学生独立查阅文献,制定实验方案,完成实验,进行数据处理和分析,培养学生综合应用知识的能力和创新意识.毕业实习使学生了解经济发展和企业改革的实际情况,参与各类生物制品的研制、生产和质控过程,掌握一般的生物工程产品的工艺设计、过程,为今后的工作打下基础.所有这些环节都与培养学生的动脑动手能力、掌握各种专业技能是分不开的,任何一个环节都是非常重要的,只有加强各个环节的考核,才能为社会输送技术过硬的应用型人才.
关键词:西南民族地区;制药工程专业;天然药物化学;教育
中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)03-0104-02
制药工程是国家教育部对高等院校本科专业进行调减时新设立的专业,是运用化学、生物技术、药学与工程技术的基本理论与技能,解决医药制造过程的一门工程技术学科。制药工程专业不同于药学专业,后者偏重药学基础理论,而制药工程专业强调医药制造的工程过程,重点在“制”字,旨在培养具有扎实化学化工基础,掌握化学制药、中药制药、生物制药的基本理论知识、实验技能和工程实践能力,在医药、农药、生物化工、精细化工等部门从事生产、科技开发、工程设计、产品质量及经营管理等方面的高级工程技术人才[1,2]。
天然药物化学以有机化学为基础,运用现代科学理论与方法,研究天然药物活性成分的结构类型、理化性质、提取分离、结构鉴定及生物活性等的一门学科,具有很强的实践性和工科特点[3]。该课程涉及的天然药物化学成分结构类型复杂,理化性质多样,结构鉴定相对困难,是制药工程专业中比较难学的一门主干课程。我国西南地区的天然药物在传统医药中极具民族特色、资源优势、区位优势和产业基础,如何将专业特色、课程特色与西南地域特色相结合,优化教学内容,丰富教学手段,突出制药工程背景下天然药物化学课程的特色,成为当务之急。
一、优化师资队伍,突出工程背景
天然药物化学课程为大多数医药院校制药工程专业学生的一门专业必修课,与多门课程均有紧密联系,包括有机化学、中药制药工艺学、制药设备与药厂设计、药理学等多个学科的基础知识,因此综合性和逻辑性均较高。然而,目前本课程的授课方式主要由一位教师负责全部内容的讲解,但由于制药工程专业起步较晚,主讲教师的专业背景大多偏重于理科,缺少拥有中药制药企业项目实践经验的教师,因此存在中药、天然药物研发所用设备讲解不到位和制药工艺设计能力不足等问题。优化师资队伍,对天然药物化学这门课程,甚至整个制药工程专业,显得尤为重要。
我校于2008年在化学化工学院(今化学与药学学院)新建制药工程本科专业,由于起步较晚,该专业的师资队伍建设仍存在许多不足。近几年,学院大力引进药学方面的人才,总体而言,同样偏重理科背景,但与一般医药院校相比,学院的工科背景相对较为深厚。因此,可以根据各教师的专业学术背景,以天然药物化学专业教师为主导,制药设备与工艺设计、现代仪器分析、药理学等专业的教师为辅,重新组合教师队伍。不同专业教师之间,随时交流协调,利于天然药物化学课程培养方案的顺利实施。
二、结合专业、课程和地域特色,确立教学目标
开设天然药物化学课程的专业,有药学、中药学、制药工程等,专业不同,培养目标也不尽相同,同一门课程的教学也应有所偏重,因此需要根据不同专业的具体培养目标,对教材内容进行详略取舍,合理修订教学大纲和教学方案。对制药工程专业而言,天然药物化学的学习目标在于介绍主要类型化学成分的结构特征、理化性质,探讨主要类型化学成分的提取、分离、纯化精制及检识等基本理论知识和实验技能。另外,应结合制药工程背景,培养学生的工程实践能力。同时,西南各省拥有丰富的天然药物资源。比如,广西中草药物种达4600多种,是壮、瑶等少数民族的聚居地。民族药资源十分丰富,省内天然药物企业亦占药企的绝大多数。因此,在介绍主要类型化学成分时,应结合地方道地药材和龙头药企,加深学生记忆,培养学习兴趣,服务于地方经济。
三、改革教学模式,丰富教学内容,反映学科内在联系
1.天然药物化学与波谱解析教学的整合与优化。随着现代仪器分析方法的飞速发展,对未知或已知化合物进行结构鉴定的手段日趋丰富,波谱学手段成为结构鉴定和分析的主要方法,在有机化学和药学研究中,发挥着越来越重要的作用。在制药工程系的课程体系中,这两门课的结合非常紧密。波谱解析由紫外(UV)、红外(IR)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)等组成,相对抽象难懂,而天然来源的化学成分种类繁多,结构复杂,不同类型化合物的波谱特征区别较大,导致天然药物化学成分的结构鉴定,成为学习的重点与难点。因此,有必要将波谱解析内容融进天然药物化学教学中,拓展波谱解析课程学习的应用性,使学生能够在学习天然药物化学的过程中,加强对波谱解析内容的理解和记忆[4]。
关键词:西南民族地区;制药工程专业;天然药物化学;教育
中图分类号:G420 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)03-0104-02
制药工程是国家教育部对高等院校本科专业进行调减时新设立的专业,是运用化学、生物技术、药学与工程技术的基本理论与技能,解决医药制造过程的一门工程技术学科。制药工程专业不同于药学专业,后者偏重药学基础理论,而制药工程专业强调医药制造的工程过程,重点在“制”字,旨在培养具有扎实化学化工基础,掌握化学制药、中药制药、生物制药的基本理论知识、实验技能和工程实践能力,在医药、农药、生物化工、精细化工等部门从事生产、科技开发、工程设计、产品质量及经营管理等方面的高级工程技术人才[1,2]。天然药物化学以有机化学为基础,运用现代科学理论与方法,研究天然药物活性成分的结构类型、理化性质、提取分离、结构鉴定及生物活性等的一门学科,具有很强的实践性和工科特点[3]。该课程涉及的天然药物化学成分结构类型复杂,理化性质多样,结构鉴定相对困难,是制药工程专业中比较难学的一门主干课程。我国西南地区的天然药物在传统医药中极具民族特色、资源优势、区位优势和产业基础,如何将专业特色、课程特色与西南地域特色相结合,优化教学内容,丰富教学手段,突出制药工程背景下天然药物化学课程的特色,成为当务之急。
一、优化师资队伍,突出工程背景
天然药物化学课程为大多数医药院校制药工程专业学生的一门专业必修课,与多门课程均有紧密联系,包括有机化学、中药制药工艺学、制药设备与药厂设计、药理学等多个学科的基础知识,因此综合性和逻辑性均较高。然而,目前本课程的授课方式主要由一位教师负责全部内容的讲解,但由于制药工程专业起步较晚,主讲教师的专业背景大多偏重于理科,缺少拥有中药制药企业项目实践经验的教师,因此存在中药、天然药物研发所用设备讲解不到位和制药工艺设计能力不足等问题。优化师资队伍,对天然药物化学这门课程,甚至整个制药工程专业,显得尤为重要。我校于2008年在化学化工学院(今化学与药学学院)新建制药工程本科专业,由于起步较晚,该专业的师资队伍建设仍存在许多不足。近几年,学院大力引进药学方面的人才,总体而言,同样偏重理科背景,但与一般医药院校相比,学院的工科背景相对较为深厚。因此,可以根据各教师的专业学术背景,以天然药物化学专业教师为主导,制药设备与工艺设计、现代仪器分析、药理学等专业的教师为辅,重新组合教师队伍。不同专业教师之间,随时交流协调,利于天然药物化学课程培养方案的顺利实施。
二、结合专业、课程和地域特色,确立教学目标
开设天然药物化学课程的专业,有药学、中药学、制药工程等,专业不同,培养目标也不尽相同,同一门课程的教学也应有所偏重,因此需要根据不同专业的具体培养目标,对教材内容进行详略取舍,合理修订教学大纲和教学方案。对制药工程专业而言,天然药物化学的学习目标在于介绍主要类型化学成分的结构特征、理化性质,探讨主要类型化学成分的提取、分离、纯化精制及检识等基本理论知识和实验技能。另外,应结合制药工程背景,培养学生的工程实践能力。同时,西南各省拥有丰富的天然药物资源。比如,广西中草药物种达4600多种,是壮、瑶等少数民族的聚居地。民族药资源十分丰富,省内天然药物企业亦占药企的绝大多数。因此,在介绍主要类型化学成分时,应结合地方道地药材和龙头药企,加深学生记忆,培养学习兴趣,服务于地方经济。
三、改革教学模式,丰富教学内容,反映学科内在联系
1.天然药物化学与波谱解析教学的整合与优化。随着现代仪器分析方法的飞速发展,对未知或已知化合物进行结构鉴定的手段日趋丰富,波谱学手段成为结构鉴定和分析的主要方法,在有机化学和药学研究中,发挥着越来越重要的作用。在制药工程系的课程体系中,这两门课的结合非常紧密。波谱解析由紫外(UV)、红外(IR)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)等组成,相对抽象难懂,而天然来源的化学成分种类繁多,结构复杂,不同类型化合物的波谱特征区别较大,导致天然药物化学成分的结构鉴定,成为学习的重点与难点。因此,有必要将波谱解析内容融进天然药物化学教学中,拓展波谱解析课程学习的应用性,使学生能够在学习天然药物化学的过程中,加强对波谱解析内容的理解和记忆[4]。2.结合当地民族药的特点,有特征地选择实例,丰富天然药物化学教学内容。广西有壮、瑶等12个少数民族,其中壮族是我国人口最多的少数民族。全国壮族总人口为1800多万,90%以上聚居在广西;瑶族总人口约260万,60%以上聚居在广西。而且,广西拥有极具特色的壮、瑶等少数民族医药资源,蕴藏许多行之有效的独特诊疗技术和方法[5]。据《广西民族药简编》记载,广西少数民族常用的中草药资源有1021种,其中壮族应用的中草药资源约有700种。近几年,广西重视发展民族医药产业,先后《广西壮族自治区人民政府关于加快中医药民族医药发展的决定》(桂政发〔2011〕60号)、《广西壮族自治区壮瑶医药振兴计划(2011—2020年)》桂政发〔2011〕61号),医药制造业已被列入广西“十二五”重点发展的千亿元产业。运用天然药物化学的学科特点,结合药效实验,对临床上疗效确切的广西民族药复方、组方进行化学成分的研究,阐释药效物质基础,在此基础上,建立、完善质量标准,采用现代高新技术,如超临界流体萃取技术、生物酶解提取技术等,提高壮、瑶药制品质量,把广西来源的壮、瑶药真正推向世界市场。在教学内容中,特征性地引入壮、瑶药化学成分提取分离及结构鉴定实例,丰富教学内容,培养适用于广西少数民族地区的药学人才。3.充分结合专业实践环节。制药工程是一门实践性很强的学科,要求学生在具备扎实基础理论知识的基础上,同时具备良好的实际操作能力。在条件建设上,我院拥有的制药工程实验教学中心是由天然药物中试提取、现代药物制剂工程和药物分析3个实验室组成的制药工程专业校内实训基地,占地面积约500m2,拥有WDT100型多功能提取浓缩机组、超临界流体萃取等天然药物化学相关设备,开展板蓝根有效成分的提取等天然药物实验。同时,我院与桂林莱茵生物科技股份有限公司、桂林益佰漓江制药有限公司等知名天然药物企业联合建立制药工程专业实习基地。所以,无论是校内还是校外,都有条件满足制药工程专业学生在天然药物化学方向的专业实践要求,能够全方位地提升学生的实际操作能力,加深和巩固理论知识。4.教学与科研相结合。天然药物化学是一门应用和实践性很强的学科,很多理论技术来自于该学科科研的飞速发展。对教师来说,要想教好本门课,光靠教材所涉及的知识显然不够,必须积极参与科学研究,通过科研实践积累的经验,丰富和完善天然药物化学教学内容。广西师范大学拥有“药用资源化学与药物分子工程”教育部重点实验室,有布鲁克500MHz超导核磁共振仪、岛津高效液相色谱仪、高速逆流色谱仪、赛默飞液质联用仪等相关高精设备。近几年,承担十余项省级以上与广西民族药相关的科研课题,带领正在学习、将要学习或者已经学习完天然药物化学课程的本科生去天然药物化学实验室参观实习,鼓励学生进行“创新杯”科研能力培训,取得丰硕成果。总之,制药工程专业天然药物化学教学,一定要突出专业工程背景,优化师资队伍,不同方向的教师之间随时交流协调。同时,利用西南特别是广西天然药物在我国传统医药中的民族特色和区位优势,有特征地选择实例,培养学生的学习兴趣和适合广西少数民族地区的制药工程人才。
参考文献:
[1]元英进,尤启冬,于奕峰,等.制药工程本科专业建设研究[J].化工高等教育,2006,(1):12.
[2]刘红梅,荣杰,于奕峰.地方高校制药工程专业人才培养状况调查[J].化工高等教育,2004,(2):59.
[3]吴立军.天然药物化学[M].6版.北京:人民卫生出版社,2012.
[4]史大华,刘玮炜,宋晓凯,等.制药工程专业波谱解析和天然药物化学合并教学的探讨[J].甘肃科技,2011,(27):149.