生物技術制藥實驗教學科研意識探索

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摘要:實驗教學是培養學生實驗技能、科研意識與創新能力的最基本的教學形式和最有效的途徑之一，而生物技術制藥是一門實踐性非常強的課程。該文根據我校生物技術制藥實驗教學現狀，探索實驗教學內容和模式的改革，旨在實驗教學過程中滲透科研意識與創新思維的培養，激發學生學習興趣與科研熱情，不斷提高教學質量與學生綜合能力。

關鍵詞:科研意識;生物技術制藥;實驗教學

生物制藥產業是當前最活躍、進展最快的產業之一，具有廣闊的市場前景，被譽為“朝陽產業”。我國已把生物制藥產業列為經濟發展的重點建設行業和高新技術支柱產業［1］。生物技術制藥是現代生物技術與藥學高度交叉、相互滲透的一門綜合性課程，內容涉及到基因工程制藥、發酵工程制藥、細胞工程制藥、抗體制藥、酶工程制藥等，內容多，知識面廣，是一門實踐性很強的學科［2－3］。教育部在《關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》文件中提出“推進人才培養模式和機制改革，著力培養學生創新精神和創新能力;高度重視實踐環節，提高學生的實踐能力;推進實驗內容和實驗模式改革和創新，培養學生的實踐動手能力、分析問題和解決問題能力”［4］。教學與科研是大學的兩個主要職能，科研意識與創新能力是體現教師與學生綜合素質的重要標志［5］。實驗教學是培養實驗技能、科研意識與創新能力的最基本的教學形式和最有效的途徑之一［6，7］。在多年的教學過程中，我們不斷思考和探索如何培養學生的科研意識和創新精神，提高學生綜合素質，形成了初步的教學改革思路，在生物技術制藥實驗教學過程中逐步滲透科研意識的培養。

1我校生物技術制藥教學現狀

2006年我校在制藥工程專業中開設了生物技術制藥課程，2014年在新一輪專業培養方案的修訂中，藥學、藥物制劑等相關專業增設了《生物技術制藥》課程。實驗課教學中我們根據現有條件開設了一些基礎性和初級綜合性實驗，如細菌感受態的制備和質粒的轉化、微生物的發酵、蛋白質的分離與純化等。學生初步掌握了現代生物技術制藥的基本知識，為今后從事相關工作奠定了基礎。實驗教學過程中，我們也發現了一些問題，如每次實驗課安排3～4課時，但很多實驗步驟時間較長，無法短時間內完成，缺乏連貫性;實驗經費與場所有限，以驗證性實驗為主，甚至是演示實驗;再加上有些實驗本身較為抽象，難以激發學生學習興趣;學生實驗教學班級較多，實驗教學人員較為緊張。針對這些問題，我們積極探索實驗教學改革，以綜合性、開放性實驗為突破口，整合多方教學資源，逐步培養學生的科研意識和創新精神。

2優選教學素材與內容，整合多方教學資源

現代生物技術飛速發展，新的理論、技術與方法不斷出現，以至教材的內容往往滯后于學科知識的發展，要使學生接觸到最新的前沿知識，我們只有不斷更新教學內容，把最新的知識引入到實驗教學中。但這些內容的實驗技術條件要求極高，花費極大，根據實際情況我們通過專題講座、結合視頻，在實驗過程中穿插講解，如生物技術與靶向藥物開發、藥物基因組學、基因治療藥物、干細胞與組織工程等專題，激發了學生科研熱情，調動了學生的學習興趣。學?，F有安徽省藥學省級示范實驗實訓中心、安徽省多糖藥物工程技術研究中心與活性生物大分子研究安徽省重點實驗室等科研平臺優勢，我們積極與這些平臺有關教師聯系，邀請他們利用這些先進的科研平臺適當開展實驗教學活動，讓學生更加直觀的掌握基因工程、細胞工程、發酵工程等相關技術，提高學生動手能力與創新能力。此外藥學院也積極申報安徽省支持本科高校發展能力提升計劃與安徽省高等教育振興計劃等項目，先后籌措資金約300萬元建設生物制藥實驗室，極大的改善了實驗教學條件，有效解決了實驗場所與教學人員緊張的問題。

3加大綜合性、設計性實驗的比例

綜合性實驗指實驗內容涉及到本課程或相關課程的綜合知識，涵蓋更多的知識點，往往涉及到多種實驗技術或方法，通過綜合性實驗的學習，可以有效地培養學生的實踐能力、創新意識和學習能力。設計性實驗一般是提前指定實驗目的要求，由學生自己或小組成員根據現有實驗條件自行設計實驗方案，準備實驗材料，并加以實施，不同學生或小組可以選擇不同的實驗方案，可以有效的鍛煉學生發現問題、分析問題、解決問題的能力［8］。近年來，綜合性實驗和設計性實驗已經成為現代高等教育實驗教學的主要實驗教學改革方向［9］。在生物技術制藥實驗教學過程中，適當增加綜合性和設計性實驗比重，可以增強學生對生物制藥相關技術的認識與理解，鍛煉學生文獻檢索、數據處理、獨立思考與分析解決問題的能力，培養學生的創新思維和綜合素質，有利于創新型人才的培養。

4改革課堂組織形式

傳統的實驗教學過程中，每次實驗都有規定的學時數，要求學生在有限的時間內完成相應的實驗內容，只能把很多實驗步驟進行簡化，一定程度上影響了學生的主觀能動性和創造力的發揮，難以取得好的學習效果，也不能真正貫徹因材施教的教學思想［10］，由于生物技術制藥很多實驗周期較長，很難在短短的幾節課內完成。我們考慮打破傳統的課程設置，改實驗課為實驗日(一般選在周末)或實驗周。教師篩選若干可行的實驗項目供學生選擇，學生自己查閱文獻，設計實驗方案，列出實驗項目所需儀器與材料、具體實驗操作步驟及參考文獻，教師進行適當指導，學生根據自己或小組設計的實驗方案合理安排實驗進度，如果實驗過程中出現意外結果，學生獨立對實驗失敗的原因進行總結分析，并可重新安排設計實驗，鍛煉學生獨立思考能力，促進學生形成嚴謹的科研思維，提高學生學習的主動性和積極性，激發學生的科研熱情。在實驗教學中，有些實驗步驟時間較長，教師穿插一些與生活密切聯系、有一定科學意義的問題，與學生互動，組織學生進行討論，活躍實驗氣氛，促進學生對實驗操作產生興趣，提高實驗教學效果。

5推廣科研興趣小組的學習模式，鼓勵學生參與科研活動

很多生物技術制藥實驗步驟多、周期長，而綜合性和設計性實驗增加了實驗本身的難度。我們根據學生自身目標(如考研的學生)，選拔部分高年級學生成立科研興趣小組，充分發揮每個人的優勢，進行適當的實驗分工，促進實驗順利完成，同時可以增強學生的團隊意識和協作精神。鼓勵學生參與教師的科研課題和教研室的學術活動，同時動員教師指導學生申報國家級、省級大學生創新創業訓練計劃項目以及大學生科研項目等各類科研項目，讓學生接觸早期的科研訓練。在教學中我們充分發揮安徽省藥學省級示范實驗實訓中心和安徽省多糖藥物工程技術研究中心等科研平臺優勢，在老師的指導下，逐步向學生開放部分實驗室，對學生進行相關實驗技能的考核與訓練。學生在參與科研項目的過程中接受了科學思維的熏陶，提高了他們的動手能力和思考能力，培養了學生的科研意識，激發了他們的創新精神。

6完善實驗考核方式

傳統的實驗教學考核往往以實驗報告為依據，教師在實驗后對學生上交的實驗報告進行評閱，這種考核依據方式存在一些局限性，不能就實驗中遇到的問題與學生及時進行交流和反饋，不利于學生對實驗內容的理解和掌握，無法全面并合理的評價學生在實驗過程中的動手能力和創新能力。有些學生實驗過程中學習態度非常認真，操作也很嫻熟，積極思考與分析實驗過程中的各種問題，但是由于某些原因，實驗結果不理想，如果單純根據實驗報告評閱實驗成績，可能會因為成績不理想挫傷了學生學習的積極性。因此，我們將實驗教學考核內容分為三個部分:實驗報告部分(約占40%)、實驗技能測試部分(約占30%)和實驗設計部分(約占30%)。實驗報告部分重點考查學生綜合分析相關實驗現象和結果的能力。在平時的實驗操作過程中完成實驗技能的測試，重點考察學生實驗操作是否嫻熟，試劑的配制與儀器的使用是否正確，實驗記錄是否規范。實驗設計一般是教師根據自身研究方向提供若干個的實驗項目供學生選擇，也可是學生自己選定實驗項目，重點考核學生的文獻檢索、實驗方案設計等科研能力。按照這種考核方式。即使有些學生實驗結果并不理想，甚至失敗，我們根據學生在實驗過程中的綜合表現，讓學生依據實驗原理真實客觀的分析實驗失敗的原因，完成實驗報告并進行合理的分析與討論，也能獲得優秀的實驗成績?？茖W合理的實驗考核方式，可以對學生在實驗課堂中綜合表現進行全面而又客觀的評價，激發學生學習的積極性。

7存在的問題與對策

目前我校最新培養方案中藥學、制藥工程、藥物制劑等相關專業都設置了生物技術制藥課程，安排了實驗課時，有助于提高學生動手實踐能力，加深學生對生物技術藥物相關知識的理解。我們提出的實驗教學內容和模式的改革思路對于培養學生的科研意識與創新能力有著較好的效果，但也面臨一些挑戰，如實驗場所與教師相對緊張，新的教學模式所需實驗經費更多;很難在所有學生中推廣科研興趣小組;科研意識的滲透培養，與教師的科研水平以及教學的主觀積極性有很大的關系;在實驗考核體系中，相比于單純實驗報告考核，新的考核方式要求教師付出更多的精力;不同學生職業發展規劃不一樣，有些學生對科研有著濃厚的興趣，而有些學生畢業后準備從事其他工作。對此，我們考慮因人而異，因材施教，鼓勵對科研有興趣的、特別是準備考研的學生成立科研興趣小組;下一步我們將選擇卓越藥師實驗班學生作為教學改革試點，加大實驗室開放力度，增加實驗教學經費投入，改善實驗條件;督促教師提高自身科研水平，樂于奉獻，教書育人;教師結合自己的研究方向指導學生申報國家級、省級大學生創新創業訓練計劃項目以及大學生科研項目等各類科研項目，鼓勵學生撰寫研究論文與前沿綜述。在此過程中，教師自身的科研與教學水平也相應得到了提升，達到了“教學相長”的目的。本科教育是學生形成初步的科研意識的重要階段，在現代高等教育中，如何培養具有一定科研意識、創新型的復合性人才的問題，也越來越受到教育工作者的重視。教育部明確提出“科研素質和能力訓練要貫穿在各個教學階段，在基礎教學階段著重培養學生掌握科學研究的基本方法和技術”［11］。實驗教學是促使學生實現這種要求的最有效的途徑。我們積極探索生物技術制藥實驗教學內容和模式的改革，在實驗教學中教師向學生滲透科研意識的培養，有助于激發學生學習的積極性，提高學生的動手實踐能力，促進學生逐步形成嚴謹的科研思維，為培養專業基礎扎實、科研能力強、綜合素質高的創新型藥學專業技術人才奠定基礎。

參考文獻

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作者：王國棟 秦國正 周玉燕 黃微 唐保露 韓莉 琚勇 單位：皖南醫學院藥學院