基于工程教育认证的生物制药课程改革初探

陈宇熹

摘 要： 为了适应工程教育专业认证的国际前沿教育体系，满足生物制药行业对毕业生的需求，本着以学生为中心，以成果为导向的原则，设计教学内容，改进教学方法，积极探索高等院校制药工程专业生物制药课程的教学模式，培养应用型工程技术人才。

关键词： 生物制药；工程教育认证；课程改革

教改项目：福建农林大学本科教学改革研究一般项目 （No.111415094）

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础[1]。国内许多高校的工科专业已加入工程教育认证的行列，我院制药工程专业也于2016年通过了工程教育专业认证。工程教育认证的理念是以人位本，以学生为中心，以成果为导向，关注学生的学习产出，是基于学生应用能力培养的教育体系。

《生物制药》是一门实践性和综合性很强的学科，也是制药业中发展最快、活力最强、技术含量最高和需要高投入的新兴行业[2]。随着生物技术制药产业的迅猛发展，市场对生物技术制药人才的需求也日益增加。

在这样的新形式下，传统的单一的教学方式难以满足学生能力培养的要求。以工程教育认证的通用标准为出发点，结合行业需求，从课程设计和教学方法两方面入手，初步探索生物制药课程的教学改革。

1 教学内容设计和教材选择

生物制药课程主要介绍生物技术药物的概况和“四大工程”制药（基因工程制药、细胞工程制药、酶工程制药和发酵工程制药）生产过程的原理和相关技术，内容综合而抽象。教学内容对课程建设来说是非常重要的一个方面，教学内容设计关注的是学生学什么，首要任务要研究挑选一部符合制药工程专业定位的新教材。工程教育认证制定的“毕业要求”注重的是对学生终身学习、团队合作、人际沟通和问题分析等能力的培养，对应“毕业要求”的指标点，整合优化教学内容。

1.1 教材的選择

生物制药教材繁多，各有侧重，制药工程工科专业应区别于药学等相关专业学生使用的教材，应更加关注生物技术在制药工业的应用。另外在教材的选择上笔者还注重几个方面：首先教材内容要让学生容易读懂，不宜过于学术性；其次要注重基础知识的阐述，不一定要很深的理论；再就是有一定趣味性和吸引性，还要有能够挖掘学生潜能的一些思考题。 经过综合研究，教材选用王凤山先生主编、人民卫生出版社出版的《生物技术制药》 （第三版，十三五规划教材） 。

1.2 备课资料的收集与整理

（1）备课中始终以所采用的教材为基础，对4-5本国内外生物制药相关教材的内容进行分析比较，吸收国外教材好的地方，适当补充最新研究进展，例如对药物基因组学、蛋白质工程用于药物改造做基础性介绍，使讲授内容既不脱离教材，又不照本宣科，提高学生的听课积极性。

（2）下载丰富多彩的数码影像资料，将国外优秀原版教材精美的照片、示意图等扫描到计算机中，制成色彩鲜艳、高分辨率的图库。

（3）充分利用现代化传播媒介，在平时注意收集报刊、电视、因特网等现代传媒中涉及生物制药的最新研究进展和科技新闻，拉近基础理论课堂与学科前沿的距离。

2 以传统教学模式为基础，以互动式教学为主线

在教学过程中，改进传统的灌输式教学模式，坚持工程教育认证的核心“以学生为中心”，注重教学中心由“教师”向“学生”的转移，体现学生是学习的主体，激发学生的学习兴趣、自主学习的要求，逐步建立适应工程教育理念的生物制药教学体系和教学模式。

2.1 改进传统教学模式

（1） 精心制作授课课件，提高课堂教学效果。例如单克隆抗体制备的过程复杂，涉及背景知识较多，通过动画设计使文字和图片按不同要求出现，不仅使抽象过程形象化，还为学生预留了思考的空间。用丰富的教学资料及高清晰度的图片吸引学生的注意力，例如动物细胞工程制药开篇就用“人耳鼠”和“多利羊”的高清图片抓住了学生的眼球，激发了学生对动物细胞工程在医药领域研究应用的浓厚兴趣。

（2）注意讲课内容的条理性。学期初将详细的课程大纲在网络教学平台上公布，在讲课中根据情况及时梳理所讲内容的条理，避免因计算机画面富于变化，使授课内容线条不清晰，重点不突出的矛盾。简化幻灯片版面，对书上有的内容明确标明其位置；讲授书本外的内容时将讲课速度适当放慢。

（3）激发兴趣、促进思考，拉进课堂与科研的距离。适时介绍有关生物制药的历史小故事和研究经历；结合生活常识讲解相关知识，例如发酵和日常生活的密切关系，从生活到生产的发展背景；多介绍学科最新进展，并结合院内各实验室的科研实例进行有关知识的讲解。

2.2 转换模式，实现互动式教学

（1）在课堂上根据内容适时提出问题，尽量实现教学互动。在基础知识讲授的过程中师生互动，不仅让学生对知识点加深了印象，还有助于引导学生对重点难点的梳理。

（2）采用基于问题的学习模式，实例讲解典型生物技术药物的生产过程[3]。例如学习基因工程胰岛素生产过程时，将工艺过程分解为几大块，分别提出问题，如胰岛素基因最初如何获得？利用大肠杆菌构建胰岛素基因工程菌的基本步骤有哪些？分离纯化胰岛素的原理和依据是什么？对基因工程生产的胰岛素产品进行鉴定时应做哪些项目分析？课前让学生针对这些问题进行预习和解答，课堂上将几大问题包含的知识点再分解为小问题进行提问和讨论，穿插进行PCR原理、基因转导、工程菌发酵控制等基本原理的讲解和复习，课后让学生做成课程小报告总结药物制备过程、提出改进意见。这种教学模式不仅让抽象的工艺过程变得不再复杂难以理解，更重要的是让学生学会从工程的角度去解剖分析生物制药的原理和过程。

（3）鼓励学生从不同角度和不同层次提问，比如从工业的角度去看农业；从细胞的层次还是从发酵罐的层次看待生产问题。问题提出以后，可以引出学生的思考，有助于学生工程能力的提高。引导学生从工程的角度考察问题，例如将每个细胞看成一个小药厂，细胞生长与自身的遗传物质有关，也与环境因素有关，从而思考从工业上应如何控制工程菌发酵或细胞培养生产药物。

（4）利用各种渠道实现教、学互动。将全体同学自由组合成规模在3-4人的兴趣小组，各小组利用建立的小组空间就感兴趣的话题进行资料的共享和讨论交流，完成指定的作业，习题讲解中采用“讨论式”，增强学生理解和记忆。通过QQ群、学校网络教学平台进行不受时空限制的充分交流和讨论，定期辅导答疑，培养学生的学习兴趣和提问能力；并根据教学进度随时进行教学资源（包括课件、相关配套资料、每章思考题等）的公布，方便学生更准确地掌握课程教学的相关信息，并在课后进行预习或复习。建立“对教学的意见、建议”栏目，学生能及时反馈教学效果，提出教学意见，让教师及时发现问题和改进教学方式。

综上，基于工程认证培养目标和毕业要求，通过生物制药课程改革的初步探索，培养制药行业创新型合格人才是一个长期深远的任务，是持续改进的过程。随着生物制药事业的不断发展，工程技术革新速度日益加快，教学难度不断增加。充分利用各种现代化教学手段是教学改革的根本方向，但现代化教学手段是提高教学质量的手段而不是保证。广泛听取学生的意见，加强与他们的沟通与交流，根据学生的意见逐步形成适合课程自身特点的教学体系与教学方法是上好专业课的必要前提。以创新、务实的精神改革旧的课堂教学内容和模式，实现现代化、互动式教学，注重学生科研素质和创新能力的培养，是工程教育改革的根本目标。

参考文献

[1]王凯，张秀兰，侯敏等.基于工程教育认证标准构建标准化课程教学大纲[J].化工高等教育，2016，（5）： 6-11.

[2]胡显文，陈惠鹏，张树庸.全球生物制药产业概况[J].中国医药生物技术，2009，4（4）：85-89.

[3]张静，张秀丽，姜静等.LBL联合PBL应用于生物技术制药教学中的构想[J].中华医学教育探索杂志，2014，13（8）：793-796.endprint