生物技术药物综合性实验的探索与改革
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摘 要：基于广东药科大学倡导的具有医药特色的多学科交叉融合教学模式，本项目组在前期教学实践的基础上，本着突出专业特色，侧重实际应用的方针，将《生物技术药物学》、《毒理学》、《药理学》与《药剂学》的实验内容集中，开设生物技术药物的综合性实验。在实践的基础上，对生物技术药物综合性实验从项目的设计、实施、考核等几方面进行了探讨，使学生通过综合性实验对生物技术药物的研发能有整体的认识，明晰课程全貌和应用方向，真正体现学以致用。
关键词：生物技术药物 实验 探索与改革
中图分类号：G482 文獻标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（a）-0247-02
生物技术药物是指用重组DNA技术、杂交瘤技术、原代细胞或细胞株培养获得的医药产品和为诊断、治疗或免疫目的合成的多肽和核酸[1]。生物技术药物研发是集生物学、医学、药学的先进技术为一体，以生物技术药物学、毒理学、药剂学、药理学等基础学科为依托形成的多学科交叉的高科技产业。全球生物制药领域竞争非常激烈，世界上主要大国都在大力发展以大学和研究机构作为创新中心，进而带动相关企业形成产业群。而通过高校的对专业人才的培养，是发展生物制药行业的重中之重。为了应对当前的挑战，我院于2005年设立生物制药本科专业，主要培养生物技术药物相关的应用型药学人才。《生物技术药物学》、《毒理学》、《药剂学》、《药理学》是生物制药专业设立的四门专业必修课。
《生物技术药物学》侧重培养学生设计、研究和开发新生物技术药物的兴趣和能力，使学生掌握生物技术药物的基本概念，掌握常见生物技术药物的来源、结构、成分、药效、代谢和临床用途等内容，熟悉生物技术药物相关的基础研究、药效评价、临床申报和质量控制过程，为将来从事研发生物技术药物相关工作打下坚实的基础。《毒理学》的教学内容主要关注如何评价生物技术药物可能对机体引起的损害和发病机理，提供生物技术药物对机体毒副作用的科学依据，预测上市新药对人类健康的危害程度。《药理学》侧重培养学生设计掌握生物药物的药理作用、作用机理、临床用途、不良反应及药物合理应用等，熟悉药物的分类、相互作用特点及临床应用。《药剂学》是侧重培养学生掌握以生物技术药物剂型为中心研究其配制理论、处方设计、制备工艺与设备、质量控制及药代动力学相关知识，为从事药物制剂开发与研制工作打好理论及应用基础。这四门专业课程在整个生物技术药物的研发流程中都具有重要的地位且密切联系，但是我们在以往的教学实践过程中发现，学生很难将把这四门课程的知识融会贯通，只是机械的理解和记忆，不能将这些知识和药物研发过程中的各个阶段有机的结合在一起。基于学校倡导的具有医药特色的多学科交叉融合教学探索与改革方针，我们在前期教学实践的基础上，结合本专业的特色，从实际工作出发，将《生物技术药物学》、《毒理学》、《药理学》与《药剂学》的实验内容集中，以生物技术药物研发流程的实际流程为基础、以毒理学和药理学作为评价实践，同时将药剂学中相关的实验方法有机结合，从而形成综合设计性实验。并且将《生物技术药物综合性实验》设置成为一门独立课程[2]。
1 改革目标、改革内容、和拟解决的关键问题
1.1 改革目标
生物技术药物评价综合性实验是《生物技术药物学》、《毒理学》、《药理学》与《药剂学》四门课程综合的设计性试验。该项目的实施要求学生既要熟悉生物技术药物的分类及研发流程，又要掌握生物技术药物毒理学的评价方法，而且又需要懂得其相关的药理学作用相关机制，而生物技术药物的药理、毒理作用又和生物技术药物的剂型是密切相关的。这就必须要求学生从查阅文献资料开始参与到整个实验设计的过程中来，增强了各门专业课程的理论知识在实践中的应用，同时调动学生的学习兴趣与主动性，也更有利于学生知识的掌握，达到学以致用。作为一种有效的实验形式，综合设计性实验是将基础理论知识与多种实验技能和方法进行结合分析、归纳并相互渗透的，它在一定程度上弥补了传统实验教学的缺陷，有效的启发了学生的发散思维，从而达到提高实验教学质量的目标[3]。
1.2 改革内容
根据教学大纲并结合教材的内容，确定实施生物技术药物综合性实验的实施方案。指定一个课题方向，要求学生针对某一种生物技术药物的特点进行实验方案的全程设计。学生查阅文献，收集相关资料，独立设计综合性实验的实验方案。然后由指导老师和学生共同讨论实验方案的可行性，并进一步修改与完善。学生根据最终确定的实验方案进行预实验和正式实验，对实验结果进行统计、分析，教师全程参与观察与指导。由教师对综合性实验实施结果进行归纳和总结，根据教学反馈修订综合性实验教学方案设计。
1.3 拟解决的关键问题
如何设计富有代表性的综合性实验案例，让四门课程原来分散独立的实验有机的结合在一起，这是本项目最关键的问题。如何调动学生的积极性及独立性，让学生在查阅文献、收集资料，在进行综合性设计方案的全程设计时，能将课程中必须掌握的基本知识融入其中。
2 实施方案
2.1 实验项目的确定及准备实验
指导教师指定一个课题方向，要求学生针对某一种生物技术药物的特点进行实验方案的全程设计。要求学生独立设计实验方案及准备实验，包括仪器选择和各种实验试剂的配制，实现由以教师为中心向以学生为中心的过渡[4]。 2.2 实施实验
要求每名学生必须进行独立操作，在实验期间，指导教师、实验中心辅助教师各负其责，做到实验室全天候开放，保障各项设备正常运行及耗材供应充足，保证学生可以随时进行实验。要求学生对实验结果进行分析讨论，区别于传统的教学的验证性实验主要关注实验是否得到预期结果，综合性实验重点关注分析实验过程中遇到的各种导致实验失败的原因，总结实验的关键步骤及注意事项，提出改进意见。实验报告是学生课堂实验结果和对基础知识理解深入程度的反映，指导教师应根据实验报告和上课反馈情况不断总结，使实验项目不断完善。
2.3 实验考核
考核需突出综合性实验的实用性和前沿性，因为该项目的实施要求学生既要熟悉生物技术药物的分类及研发流程，又要掌握生物技术药物毒理学的评价方法，而且又需要懂得其相关的药理学作用机制，而生物技术药物的药理、毒理作用又和生物技术药物的剂型是密切相关的。实验考核主要分为三个模块：（1）实验相关理论的考核，主要考察学生对各个实验的实验原理及在生物技术药物研发过程中的作用。（2）实验操作的考核，主要考察学生的动手能力，比如在限定时间内解剖小鼠的主要脏器并且测量脏器系数。（3）实验报告的考核，主要考察实验报告撰写的规范性，实验结果分析讨论是否有自己独特的观点。教师主要根据以上这三方面综合评定成绩，这样的考核方式不同于传统的实验考核，需要学生对理论知识活学活用而不是简单死记硬背的学习方法，可以有效提高学生的实践能力和综合素质。
3 项目总结与分析
在综合性实验的具体带教实践过程中，我们认为具体实验项目的选择比较关键。具体实验既要考虑多学科交叉融合的特点，又要考虑综合实验的学时和场地限制。另外，还应注意在实验内容、实验材料、实验技术和方法等几个方面对综合实验进行适时改革更新，增强实验教学的时效性和实用性。另外，在对学生进行综合实验进行考核评价时不应拘泥于传统的是否得到了预期结果的考核方式，二是重点考核学生在整个实验过程中能否针对具体问题提出自己的分析和解决办法，能否将自己课堂上学习的理论知识应用到解决实际问题上。本次综合性实验选取了重组蛋白质和重组DNA等当今和未来最主要的二大类生物技术药物进行分析检验其药理学作用特点、药剂类型和药物安全性检测等方面的相关实验。使学生对生物技术药物的研发有一个系统的了解，使所学课程的理论知识和实践技能系统化，为以后从事生物技术药物方面的工作打下较好的基础[5]。经过数轮的教学实践与调整，我们将生物技术药物综合性实验设置成一门单独的课程，形成了具有一定特色的专业课程，取得了良好的教学效果。
参考文献
[1] 吕秋军，丁林茂.生物技术藥物临床前安全性评价研究进展[J].中国新药杂志，2001（4）：252-256.
[2] 王金全，薄华本，王丁丁.生物技术药物安全性评价综合性实验项目设计与实践[J].科教文汇，2015（3）：50-51.
[3] 王丁丁，黄树林，王金全.《毒理学》实验教学方法改革的探索与思考[J].中国科技信息，2010（13）：248-249.
[4] 张海晖，段玉清，张红印，等.食品毒理学实践教学改革探索——综合性实验的设计与探讨[J].陕西教育：高教版，2010（Z1）：147.
[5] 田逸君，张晓芳，郑怡文，等.翻转课堂模式在卫生毒理学实验教学中的探讨[J].基础医学教育，2019（6）：450-452.
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