生物技术制药实验教学科研意识探索

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摘要:实验教学是培养学生实验技能、科研意识与创新能力的最基本的教学形式和最有效的途径之一，而生物技术制药是一门实践性非常强的课程。该文根据我校生物技术制药实验教学现状，探索实验教学内容和模式的改革，旨在实验教学过程中渗透科研意识与创新思维的培养，激发学生学习兴趣与科研热情，不断提高教学质量与学生综合能力。

关键词:科研意识;生物技术制药;实验教学

生物制药产业是当前最活跃、进展最快的产业之一，具有广阔的市场前景，被誉为“朝阳产业”。我国已把生物制药产业列为经济发展的重点建设行业和高新技术支柱产业［1］。生物技术制药是现代生物技术与药学高度交叉、相互渗透的一门综合性课程，内容涉及到基因工程制药、发酵工程制药、细胞工程制药、抗体制药、酶工程制药等，内容多，知识面广，是一门实践性很强的学科［2－3］。教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》文件中提出“推进人才培养模式和机制改革，着力培养学生创新精神和创新能力;高度重视实践环节，提高学生的实践能力;推进实验内容和实验模式改革和创新，培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力”［4］。教学与科研是大学的两个主要职能，科研意识与创新能力是体现教师与学生综合素质的重要标志［5］。实验教学是培养实验技能、科研意识与创新能力的最基本的教学形式和最有效的途径之一［6，7］。在多年的教学过程中，我们不断思考和探索如何培养学生的科研意识和创新精神，提高学生综合素质，形成了初步的教学改革思路，在生物技术制药实验教学过程中逐步渗透科研意识的培养。

1我校生物技术制药教学现状

2006年我校在制药工程专业中开设了生物技术制药课程，2014年在新一轮专业培养方案的修订中，药学、药物制剂等相关专业增设了《生物技术制药》课程。实验课教学中我们根据现有条件开设了一些基础性和初级综合性实验，如细菌感受态的制备和质粒的转化、微生物的发酵、蛋白质的分离与纯化等。学生初步掌握了现代生物技术制药的基本知识，为今后从事相关工作奠定了基础。实验教学过程中，我们也发现了一些问题，如每次实验课安排3～4课时，但很多实验步骤时间较长，无法短时间内完成，缺乏连贯性;实验经费与场所有限，以验证性实验为主，甚至是演示实验;再加上有些实验本身较为抽象，难以激发学生学习兴趣;学生实验教学班级较多，实验教学人员较为紧张。针对这些问题，我们积极探索实验教学改革，以综合性、开放性实验为突破口，整合多方教学资源，逐步培养学生的科研意识和创新精神。

2优选教学素材与内容，整合多方教学资源

现代生物技术飞速发展，新的理论、技术与方法不断出现，以至教材的内容往往滞后于学科知识的发展，要使学生接触到最新的前沿知识，我们只有不断更新教学内容，把最新的知识引入到实验教学中。但这些内容的实验技术条件要求极高，花费极大，根据实际情况我们通过专题讲座、结合视频，在实验过程中穿插讲解，如生物技术与靶向药物开发、药物基因组学、基因治疗药物、干细胞与组织工程等专题，激发了学生科研热情，调动了学生的学习兴趣。学校现有安徽省药学省级示范实验实训中心、安徽省多糖药物工程技术研究中心与活性生物大分子研究安徽省重点实验室等科研平台优势，我们积极与这些平台有关教师联系，邀请他们利用这些先进的科研平台适当开展实验教学活动，让学生更加直观的掌握基因工程、细胞工程、发酵工程等相关技术，提高学生动手能力与创新能力。此外药学院也积极申报安徽省支持本科高校发展能力提升计划与安徽省高等教育振兴计划等项目，先后筹措资金约300万元建设生物制药实验室，极大的改善了实验教学条件，有效解决了实验场所与教学人员紧张的问题。

3加大综合性、设计性实验的比例

综合性实验指实验内容涉及到本课程或相关课程的综合知识，涵盖更多的知识点，往往涉及到多种实验技术或方法，通过综合性实验的学习，可以有效地培养学生的实践能力、创新意识和学习能力。设计性实验一般是提前指定实验目的要求，由学生自己或小组成员根据现有实验条件自行设计实验方案，准备实验材料，并加以实施，不同学生或小组可以选择不同的实验方案，可以有效的锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力［8］。近年来，综合性实验和设计性实验已经成为现代高等教育实验教学的主要实验教学改革方向［9］。在生物技术制药实验教学过程中，适当增加综合性和设计性实验比重，可以增强学生对生物制药相关技术的认识与理解，锻炼学生文献检索、数据处理、独立思考与分析解决问题的能力，培养学生的创新思维和综合素质，有利于创新型人才的培养。

4改革课堂组织形式

传统的实验教学过程中，每次实验都有规定的学时数，要求学生在有限的时间内完成相应的实验内容，只能把很多实验步骤进行简化，一定程度上影响了学生的主观能动性和创造力的发挥，难以取得好的学习效果，也不能真正贯彻因材施教的教学思想［10］，由于生物技术制药很多实验周期较长，很难在短短的几节课内完成。我们考虑打破传统的课程设置，改实验课为实验日(一般选在周末)或实验周。教师筛选若干可行的实验项目供学生选择，学生自己查阅文献，设计实验方案，列出实验项目所需仪器与材料、具体实验操作步骤及参考文献，教师进行适当指导，学生根据自己或小组设计的实验方案合理安排实验进度，如果实验过程中出现意外结果，学生独立对实验失败的原因进行总结分析，并可重新安排设计实验，锻炼学生独立思考能力，促进学生形成严谨的科研思维，提高学生学习的主动性和积极性，激发学生的科研热情。在实验教学中，有些实验步骤时间较长，教师穿插一些与生活密切联系、有一定科学意义的问题，与学生互动，组织学生进行讨论，活跃实验气氛，促进学生对实验操作产生兴趣，提高实验教学效果。

5推广科研兴趣小组的学习模式，鼓励学生参与科研活动

很多生物技术制药实验步骤多、周期长，而综合性和设计性实验增加了实验本身的难度。我们根据学生自身目标(如考研的学生)，选拔部分高年级学生成立科研兴趣小组，充分发挥每个人的优势，进行适当的实验分工，促进实验顺利完成，同时可以增强学生的团队意识和协作精神。鼓励学生参与教师的科研课题和教研室的学术活动，同时动员教师指导学生申报国家级、省级大学生创新创业训练计划项目以及大学生科研项目等各类科研项目，让学生接触早期的科研训练。在教学中我们充分发挥安徽省药学省级示范实验实训中心和安徽省多糖药物工程技术研究中心等科研平台优势，在老师的指导下，逐步向学生开放部分实验室，对学生进行相关实验技能的考核与训练。学生在参与科研项目的过程中接受了科学思维的熏陶，提高了他们的动手能力和思考能力，培养了学生的科研意识，激发了他们的创新精神。

6完善实验考核方式

传统的实验教学考核往往以实验报告为依据，教师在实验后对学生上交的实验报告进行评阅，这种考核依据方式存在一些局限性，不能就实验中遇到的问题与学生及时进行交流和反馈，不利于学生对实验内容的理解和掌握，无法全面并合理的评价学生在实验过程中的动手能力和创新能力。有些学生实验过程中学习态度非常认真，操作也很娴熟，积极思考与分析实验过程中的各种问题，但是由于某些原因，实验结果不理想，如果单纯根据实验报告评阅实验成绩，可能会因为成绩不理想挫伤了学生学习的积极性。因此，我们将实验教学考核内容分为三个部分:实验报告部分(约占40%)、实验技能测试部分(约占30%)和实验设计部分(约占30%)。实验报告部分重点考查学生综合分析相关实验现象和结果的能力。在平时的实验操作过程中完成实验技能的测试，重点考察学生实验操作是否娴熟，试剂的配制与仪器的使用是否正确，实验记录是否规范。实验设计一般是教师根据自身研究方向提供若干个的实验项目供学生选择，也可是学生自己选定实验项目，重点考核学生的文献检索、实验方案设计等科研能力。按照这种考核方式。即使有些学生实验结果并不理想，甚至失败，我们根据学生在实验过程中的综合表现，让学生依据实验原理真实客观的分析实验失败的原因，完成实验报告并进行合理的分析与讨论，也能获得优秀的实验成绩。科学合理的实验考核方式，可以对学生在实验课堂中综合表现进行全面而又客观的评价，激发学生学习的积极性。

7存在的问题与对策

目前我校最新培养方案中药学、制药工程、药物制剂等相关专业都设置了生物技术制药课程，安排了实验课时，有助于提高学生动手实践能力，加深学生对生物技术药物相关知识的理解。我们提出的实验教学内容和模式的改革思路对于培养学生的科研意识与创新能力有着较好的效果，但也面临一些挑战，如实验场所与教师相对紧张，新的教学模式所需实验经费更多;很难在所有学生中推广科研兴趣小组;科研意识的渗透培养，与教师的科研水平以及教学的主观积极性有很大的关系;在实验考核体系中，相比于单纯实验报告考核，新的考核方式要求教师付出更多的精力;不同学生职业发展规划不一样，有些学生对科研有着浓厚的兴趣，而有些学生毕业后准备从事其他工作。对此，我们考虑因人而异，因材施教，鼓励对科研有兴趣的、特别是准备考研的学生成立科研兴趣小组;下一步我们将选择卓越药师实验班学生作为教学改革试点，加大实验室开放力度，增加实验教学经费投入，改善实验条件;督促教师提高自身科研水平，乐于奉献，教书育人;教师结合自己的研究方向指导学生申报国家级、省级大学生创新创业训练计划项目以及大学生科研项目等各类科研项目，鼓励学生撰写研究论文与前沿综述。在此过程中，教师自身的科研与教学水平也相应得到了提升，达到了“教学相长”的目的。本科教育是学生形成初步的科研意识的重要阶段，在现代高等教育中，如何培养具有一定科研意识、创新型的复合性人才的问题，也越来越受到教育工作者的重视。教育部明确提出“科研素质和能力训练要贯穿在各个教学阶段，在基础教学阶段着重培养学生掌握科学研究的基本方法和技术”［11］。实验教学是促使学生实现这种要求的最有效的途径。我们积极探索生物技术制药实验教学内容和模式的改革，在实验教学中教师向学生渗透科研意识的培养，有助于激发学生学习的积极性，提高学生的动手实践能力，促进学生逐步形成严谨的科研思维，为培养专业基础扎实、科研能力强、综合素质高的创新型药学专业技术人才奠定基础。

参考文献

［1］王友同，吴文俊，李谦，等.近年来我国生物技术药物研究进展和趋势［J］．药物生物技术，2013，20(1):1－11.

［2］王国栋，秦国正，陈靠山.生物技术制药课程的教学实践［J］．安徽医药，2010，14(5):614－616.

［3］王凤山主编.生物技术制药(第2版)［M］.北京:人民卫生出版社，2011:7.

［4］中央政府门户网站.教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见［EB/OL］.content_538286.htm.

［5］俞媛，张巧艳，鲁莹，等.培养药学本科学生综合创新能力的科研式教学实践［J］．中国高等医学教育，2014(12):58－59.

［6］张静，张秀丽，李燕妮.基于科研能力培养的生物技术制药实验教学改革研究［J］．安徽医药，2012，16(10):1554－1555.

［7］刘李，缪明星，刘晓东，等.基于创新能力提升的药学开放性实验教学平台研究［J］．药学教育，2014，30(6):62－65.

［8］章金勇，张晓丽，毛旭虎，等.生物技术制药科研式实验教学的实践与体会［J］．重庆医学，2013，42(34):4224－4225.

［9］李剑平，吴秀珍，陶建华，等.综合与设计性实验在微生物检验教学中的实践［J］．中国高等医学教育，2007，11(21):21－22．

［10］李影.以开放性细胞生物学实验教学模式为契机培养实践性、创新性人才［J］．生物学杂志，2012，29(4):105－107．

［11］崔金奇.强化本科生科研意识，培养医学创新人才［J］．新乡医学院学报，2015，32(2):197－198.

作者：王国栋 秦国正 周玉燕 黄微 唐保露 韩莉 琚勇 单位：皖南医学院药学院