生物制药工艺学课程以生物化学、微生物学和分子生物学为基础, 涵括普通化学、物理化学、免疫学与现代药学的有关成就和手段, 是生物技术 (制药方向) 、生物工程 (制药方向) 、海洋药学专业本科生的核心专业课程。结合学校的人才培养目标及上述专业培养要求, 本课程定位于培养学生生物制药领域专业技能和应用能力, 首先要求学生掌握生物药物研制及生产中的基础理论知识, 把握行业发展动态;其次要求学生有很强的实践能力, 除了需培养较强的实验操作技能外, 还要求学生能将所学的工艺原理及技能应用到实践中。
由于生物制药工艺学是一门实践教学较强的专业课程, 因此, 实践教学就显得尤为重要, 实践教学的优劣直接影响学生对理论知识的消化与理解, 同时影响学生独立分析问题和解决问题的能力。因此, 我们通过摸索, 对实验课程体系和实验内容进行了改革、整合和优化, 建立了生物制药工艺学“综合设计性实验—开放实验—大学生实践创新训练计划—创业实践训练”多层次多模式实践教学体系, 以培养学生的专业综合素质及创新能力。
1 综合设计性实验
针对所有本专业的学生开设了综合设计性实验, 其目的是使学生掌握生物制药工艺学实验的基本技能, 学会生物大分子化合物的提取制备、分离提纯与分析鉴定的方法;培养并强化学生的专业技能和专业素质, 同时培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯。在课程体系安排上, 本课程实验中综合设计性实验比率达到100%。
在实验内容的安排上我们选取具有代表性的工艺实验, 其中80%的内容是我院教师的科研项目的成果, 使教师的科研成果与实践教学密切结合。由于理论与实际结合紧密, 学生的理论课、实验课的积极性明显提高, 教学效果显著提高。例如:固定化细胞生产天冬氨酸、丙氨酸, 为国家攻关课题。此项目属于酶工程领域, 现用于生物制药工艺的实验教学, 此实验利用包埋技术制备固定化细胞, 学生亲自操作, 并自制生物反应器, 所用底物为延胡索酸, 底物通过反应器即可转化为天冬氨酸, 通过实验的训练, 学生加深了对酶工程制备药物的感性认识, 学生对此实验非常感兴趣, 大大调动了学生求知的积极性。弹性蛋白酶的制备为国家科技部项目, 此项目属于生化药物酶品种领域, 此实验利用猪胰脏提取弹性蛋白酶, 并通过离子交换技术进行纯化, 通过实验的训练, 学生对静态洗脱及动态洗脱有了进一步的认识, 并加深了对离子交换原理的理解, 同时对我国传统生化药物的制备——利用动物组织制备生化药物有了初步的了解。由于教学内容与科研课题紧密结合, 为后续学生进行开放实验和大学生实践创新训练奠定了基础, 同时也体现了科研对教学的促进作用。
2 开放实验
建立开放体系, 培养创新意识。本教研室建有生物制药工艺开放实验室, 对学有余力的学生提供开放实验平台, 使学生有更多独立实验的机会, 充分发挥学生的创造力和聪明才智, 为个性发展创造条件, 培养学生科学思维能力和创新能力, 提高独立科学研究的能力, 同时培养学生文献研读、书面及口头表达能力等。近两年本课程教师承担的开放实验项目12项。
3 大学生实践创新训练计划
实施大学生实践创新训练计划, 更加注重实践创新研究过程。引导学生在导师的指导下, 自主选题、自主设计实验实训、组建实验实训设备、实施实验实训、进行数据分析处理和撰写总结报告等, 不断提高学生的自我学习能力、团结协作能力和组织实施能力。鼓励学生结合学科专业, 从自身所长与兴趣出发, 积极参与实验实践活动, 在探索、研究、创新的实践训练过程中, 提出自己的观点与见解。
4 创业实践训练
生物制药工艺学是一门与制药工业密切结合的课程, 实训是培养目标顺利实施的重要环节, 因此, 每年我们都组织学生利用暑假去企业进行创业实践训练。近几年, 我院先后在南京金陵制药厂、南京圣和药业有限公司、南京海臣药业有限公司、江苏千红药业有限公司、江苏先声药业有限公司、上海中科合臣股份有限公司、江苏恒瑞医药股份有限公司、浙江国邦药业有限公司、深圳海王生物工程股份有限公司等医药企业建立了实训基地, 通过创业实践训练, 不仅对本课程所学内容有了更深的认识, 还让学生早期接触社会, 为学生今后自己的工作定位做好必要的准备。
5 其他
生物制药工艺学是一门实践教学较强的专业课程, 但学生由于没有接触过生产, 对具体生物药物的生产流程、生产设备及具体操作没有感性认识, 因此, 我们还通过拍摄具体品种的生产流程录像, 在理论教学及实践教学时放映给学生观看, 使学生对生物药物的生产有感性认识, 了解生物药物具体过程的操作、纯化的手段及最终原料的获得与制剂等知识, 以此提高学生对这门课程的整体理解及专业综合素质。
总之, 通过“综合设计性实验—开放实验—大学生实践创新训练计划—创业实践训练”等多层次多模式实践教学体系实施, 提高了学生的专业综合素质及创新能力, 实现了学生从被动地接受知识向主动摄取知识的转变, 让学生早期接触科研活动, 培养了学生独立分析问题和解决问题的能力。首先体现在本科生科研创新成果显著, 近几年, 本课程组教师承担综合设计性实验、开放实验、大学生实践创新训练计划、创业实践训练等实验教学课题, 期间学生参与发表论文数量20多篇, 参与申请专利1项。
另外实验体系的形成促进了实验教材的建设, 生物制药工艺学实验是将生物制药的理论和技术融为一体并付诸实践的重要课程, 随着生物技术和生物分离工程技术的迅速发展, 生物制药工业已成为现代制药工业的重要发展领域, 有关生物制药工艺的新理论、新工艺、新技术层出不穷, 为此, 我们在本校自编实验教材的基础上, 结合长期以来在教学实践中所积累的经验以及本院的科研工作, 编写出版了《生物制药工艺学实验与指导》 (2008, 中国医药科技出版社) 。
摘要：为提高学生的专业综合素质及创新能力, 对实验课程体系和实验内容进行改革、整合和优化, 建立了生物制药工艺学“综合设计性实验—开放实验—大学生实践创新训练计划—创业实践训练”多层次多模式实践教学体系, 培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
关键词：生物制药工艺学,实践教学,创新能力
参考文献
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[2] 吴梧桐.生物制药工艺学[M].中国医药科技出版社, 2006.
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