生物技术制药实验教学的改进

来源:用户上传      作者: 王志刚　唐晓波

　　【摘要】生物技术制药是一门发展日新月异的综合性应用学科。本学科实验技术要求较高、但是实验教学相对滞后,尚需改进。教师在实验教学过程中通过突出理论教学中的实验内容、预习以往的实验技术、重点突出制药工艺密切相关的实验、以及加强各种实验技术的相互结合等多种改进方法,可以达到加强实验教学、提高学生专业素质的目的。本文介绍上述几种实验教学改进方法在生物技术制药教学中的应用以及一些个人体会,从而提高教学质量。
　　【关键词】实验教学 生物技术制药
　　【中图分类号】C45 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(b)-0030-01
　　
　　生物技术制药是一门集生物学、医学、药学基础理论和先进技术为一体综合性学科,同工业生产联系紧密。自1971年世界第一家生物技术制药公司(Cetus)成立至今,现代生物技术制药已走完了近四十年的路程,已有近百种生物技术药品陆续完成临床试验,投产上市。二十一世纪又将是生物技术制药蓬勃发展的重要历史时期。但是,同生物技术制药产业形成巨大反差的是生物技术制药的基本知识普及较差,教学活动相对滞后。虽然国内已有数十家高校开展生物技术制药课程,普及相关的基本知识,培养生物技术制药专业人才,但是教学效果并不十分令人满意。造成上述问题的主要原因是由生物技术制药学科本身的特点所造成的。生物技术制药是一门综合应用学科,实验技术所占比重较大。而相关技术,像分子生物学、免疫学、药物化学等基本技术已在上述学科教学中有所涉及。这就造成相应的实验技术在生物技术制药教学中的脱节。学生相关的基本技术已经了解,但是同生物技术制药的具体内容联系不上,更无法谈到后期的产业化应用。所以,在生物技术制药教学中应该重视实验教学,在实验教学中应该重视同药物生产的联系。为了实现上述目标,我们可从如下方面着手。
　　
　　1 理论教学中强调相应实验方法的基本原理、影响因素及注意事项
　　生物技术制药是一门应用学科,所以在理论教学中也要体现“实用”这个原则。生物技术制药主要分为基因工程制药、抗体制药、酶工程制药以及后期的发酵工艺和纯化工艺。由于是一门产业化的综合工程,所以涵盖内容多、涉及面广,每个分支工程都可以作为一门独立学科。在实际的教学中,对于刚刚入门的大学本科药学专业学生,让他们在较短时间内掌握一门制药工艺的基础理论和基本技术不切实际。所以在实际教学中,我们可以从浩如烟海的基础理论中精选出同各种主要工艺密切联系的实验方法作为教学重点,结合多媒体手段主要阐述相应方法的基本原理、影响因素及注意事项。比如讲述基因工程制药的基础知识时,我们可以重点讲述基因工程制药的基本原理、影响因素及注意事项。其基本原理可以用分、切、接、转、筛这五个字进行概括,简单明了、便于记忆。同时结合动态的flash课件加深学生的感官印象,便于理解。学生会在短时间内对基因工程制药的基本原理有一个简明的概念。当讲述基因工程制药的影响因素和注意事项时,我们可以联系平时药物的生产过程。比如阐述诱导程序对基因工程药物产量的影响时,我们可以介绍工业生产中采用高热气体瞬时升温,这样可以避免大量热休克蛋白的产生,利于提高目标蛋白的产量和后期纯化。同时结合常人洗澡时,高温造成体内热休克蛋白增加这一事实加深学生的理解。这样既可以使学生从浩如烟海的枯燥理论知识中摆脱出来,增加学生的学习兴趣,还可以为后期的实验教学做好铺垫,一举两得。
　　
　　2 实验教学前预习已往的实验技术
　　预习是诸多教学中的基本环节,生物技术制药实验教学中的预习尤其重要。由于生物技术制药所涉及的很多技术,比如分子克隆操作、杂交瘤制备、细菌发酵培养等都是分子生物学、免疫学或者细胞生物学的基本技术,所以在生物技术制药的实验教学中其基本原理和基本技术将不会赘述。但是很多学生对其相关内容掌握不够,这就造成在讲述生物技术制药实验时,学生对以往知识未免生疏,而对新知识又疏于理解。所以在进行生物技术制药的实验教学前,应该对以往学过的相关技术的基本内容进行简要复习,巩固学生对相关知识的理解,同时也起到导课的作用,利于后续药物生产相关实验教学的开展。比如当讲授发酵工艺这一部分时,我们可以预先复习一下细菌的基本特性、生长周期、生长代谢特点等一系列微生物学知识,这样既引起学生的共鸣、复习以往知识,还可以很自然的过渡到发酵工艺学教学部分,讲述发酵工艺学的基本原理以及诸多对细菌发酵的影响因素。可见预习对生物技术制药的实验教学至关重要。
　　
　　3 重点学习同各种制药工艺密切相关的实验技术
　　同理论内容一样,生物技术制药涉及的实验内容同样庞大。在平时的实验教学中同样需要精挑细选,重点突出。介绍每一分支的制药工艺时,精选１到２个主干的实验技术,这样既为学生理清生物技术制药实验教学的脉络,还可以使绝大部分学生在有限的教学时间内对生物技术制药的实验操作有一基本了解,达到教学目的。而素质较好的学生还可以此实验教学为主干,继续进行扩充学习。
　　
　　4 注意各种实验在生物技术制药中的横向联系,相互结合
　　实验教学的最终目的是为了加强对相关知识的理解,从而更好的应用于实践。而实际的生物制药往往是众多生物制药技术的有机结合,单独的一门技术无法完成从药物生产到后期的鉴定这一综合过程[4]。这就需要我们在掌握各种实验技术的基础之上,了解各项技术的适用范围、优势和劣势,从而能够在实际的药物生产过程中将各项技术有机结合、灵活应用。这一概念我们在实验教学之初就应灌输给学生,使他们在掌握知识过程中有针对性的思考,去发现问题、解决问题,加深对知识的理解。比如进行生物药物纯化工艺的实验教学时,我们重点介绍各种纯化技术的原理、适用条件以及操作技术,同时提醒学生高质量的纯化效果需要各种纯化技术的有机结合。常规实验教学完成之后,我们将会增加各种纯化技术的结合应用这一部分。让学生合理应用已经学过的各种纯化技术设计实验,分离相同的目标蛋白。最后对比不同设计方案的纯化效果,组织学生进行讨论。这样既能培养学生的动手能力和统筹能力,又能加强学生对相关纯化技术的理解和应用,使其在未来工作中更有竞争力。可见各种实验技术的相互结合是生物技术制药从实验教学到实际应用的一个重要环节,是培养学生实际动手能力的一个必备手段。
　　总之,生物技术实验在生物技术制药教学中占有十分重要的地位,通过突出理论教学中的实验内容、预习已知的实验技术、重点学习制药工艺密切相关的实验、以及加强各种实验技术在生物技术制药中的相互结合等多种方法,可以达到培养基础牢、素质高、能力强的生物制药专业人才的目的。
　　
　　参考文献
　　[1] 彭俊文,蒋铭敏.生物技术药物的研究开发与产业化现状及前景[J].生物技术通讯,2004,15(2):201-203.
　　[2] 金晶,许东晖,梅雪婷,许实波.生物技术制药教学的改进[J].药学教育.2006,22(4):36-38.
　　[3] 熊宗贵,于荣敏,肖成祖等.生物技术制药[M].北京:高等教育出版社,1999.
　　[4] 王厚伟.生物技术制药.实验教学改革与探索,现代医药卫生[J].2007,23(6):945-946.

　　
　　3.1 两课教学担负着对学生进行国民教育的使命。教学理念和教学方法的革新要求“两课”教学培养目标上的创新。“两课”教学担负着培养社会主义事业接班人和建设者的重任,不仅向学生进行马克思主义理论教育和思想品德教育,尤其是要进行传统优秀文化的熏陶、公民意识的培养、塑造21世纪具有科学人文精神的大学生。“两课”教学承担对大学生进行传统文化教育的使命,做中国人首先要有一颗中国心。中华民族是一个基于文化和政治上取得认可的民族,种族、语言上的差异并不妨碍形成多元一体的,和睦的民族大家庭。如果没有这种认同感,一个祖宗的子孙也会闹分家,搞分离,极端的台独分裂分子就是否认民族认同感的表现。但是真正的认同感并不是强迫的,它靠的是内心的自觉自愿,而这种自觉心只能在优秀传统文化中的潜移默化中形成。“两课”教学应当增加中国传统文化教育在整个教育中的分量。但必须给学生一个正确的引导,分清中国传统文化中的精华与糟粕,不仅讲汉族的优秀文化,而且也要讲少数民族历史上的优秀文化,对学生进行真正的国民教育。
　　3.2 “两课”教学要开展公民教育,提高大学生的素质。在国民教育的基础上,要提高大学生的素质,还要进行公民教育。“正如有识之士说指出:提高中国人的素质,办法有千条万条,实行公民教育应当是最重要的一条。”[4]对大学教育来说,同样如此。首先,要培养学生权利与义务相统一的法律意识。大学生通过法律基础课的学习,应懂得自己应该享有的权利和履行的义务。但在大学生的现实生活中存在着权利与义务相脱节的现象,造成了仅享有权利而忽视应尽义务、缺乏社会责任感或者仅履行义务而没有认识到享有相应权利的现状。权利与义务的失衡意味着地位的不平等,从而造成了主体性意识的丧失。其次、培养大学生民主、平等的意识。中国传统文化的糟粕之一就是专制主义、集权主义,推行所谓的“君权神授”论,经过意形态的包装,政府合法性的来源从“天授”、“神授”转变为领袖对真理的“先知先觉”以及通过革命拯救“后知后觉”者的神圣天职,窒息了民主、平等的思想。由于没有民主教育和民主实践,大学生的民主素质就永远提不高,由此造成一个关于中国民主制度建设与民主素质培养的悖论。中国近代的科技发明之所以落后于西方,一个很重要的原因就是人们的聪明才智受到专制主义的束缚和压抑。14世纪前后西方国家以追求自由、民主、平等、博爱为口号的文艺复兴运动打碎了中世纪宗教神学套在人们身上的精神枷锁,为欧洲科技、文化、艺术、哲学等学科的发展注入了一支强心针,造就了西方政治、经济、文化的辉煌。文艺复兴之后,世界科技发明的中心依次由英国向德国、美国的转移也是思想文化中心逐次转移的见证。可以说,西方国家的每一次科技创造、科技发明的昌盛都是由思想意识领域的革命引起的,自由、民主、平等的文化氛围为科技的创新提供了源源不竭的动力。同样,我们中国经济在21世纪的腾飞也需要思想文化为先导带动一系列领域的发展,发挥思想领域领先的辐射作用。因此,“两课”教学必须注重对大学生民主、平等教育思想的培养,使学生能在宽松的学习环境中发挥思想创新的潜力,为学生的竞争提供了一个机会平等的舞台。这对于今天我们建造一个公平、公正、权利、自由、民主的市场环境具有不可估量的意义。再次、对大学生环保意识的培养。通过“两课”教学,运用辩证唯物主义中普遍联系的观点,使学生认识到世界是一个相互联系的整体,作为地球公民,应当具有保护地球生物圈的生态意识;作为中国当代的大学生,应了解中国的特殊国情――人口大国同时又是资源小国(按人均水平衡量)。“中国不能走发达国家的发展老路,先破坏环境,再花费更大的代价来治理环境。要以可持续发展教育的绿色来平衡黑色(以钢铁和煤炭为代表的工业主义发展观)、黄色(无节制的市场经济和物质享受观)和红色(政治意识形态),让下一代人的头脑中有一个更加五彩缤纷的未来世界图景。”[5]
　　3.3 培养21世纪具有科学的人文精神的大学生。对大学生进行“国民意识”和“公民意识”的教育有助于科学、人文精神的培养。科学精神是一种求真务实,勇于怀疑和创新的精神,它的主要目标是求真。人文精神是一种求善与美的超越经验生活层面的自由精神,人文精神以追求真、善、美为最高价值理想,以人的自由和全面发展为终极目标,以人为一切价值的出发点,用人的尺度去衡量万事万物;赋予人类生活的世界以某种意义。“两课”教学应培养大学生科学精神和人文精神的有机结合,即培养科学的人文精神。科学的人文精神是对人类终极关怀的一种体现,“终极关怀源于人是一种有限而追求无限的存在物,是对宇宙、人生形而上层次的思考,是对生命意义的终极追问。”[6]20世纪人类面临严重生态危机的根源之一,就是人们在现代化过程中对科学精神的热衷追求的同时,相对忽视了人文精神即价值世界的追求,终极关怀的意义就是将科学世界与价值世界,科学精神与人文精神统一起来。“两课”教学的目标就是要塑造一批具有科学的人文精神的创新型人才。
　　
　　参考文献
　　[1] 余文森,吴刚平,刘良华.解读教与学的意义[M].上海:华东师范大学出版社,2005.
　　[2] 郑金洲.教育碎思[M].华东师范大学出版社,2005.
　　[3] 白忠祥,李玲,王剑峰,陈克宏,王洁.政治理论课启发式教学的模式与方法[J].思想教育研究,2003,(7),40.
　　[4] 希来.中国教育:一场革命无法回避(下)[J].招商周刊,2005,(23),54.
　　[5] 希来.中国教育:一场革命无法回避(下)[J].招商周刊,2005,(23),54.
　　[6] 卞敏.终极关怀:科学精神与人文精神的统一[J].江苏社会科学,2005,(5),104.

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