“雙一流”背景下制藥專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革*

郭垠利，趙成鳳

(1 貴州師范學(xué)院, 貴州 貴陽 550018；2 貴航安順醫(yī)院，貴州 安順 561000)

繼“211工程”“985工程”“2011計(jì)劃”之后，我國高等教育又迎來了《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》(簡(jiǎn)稱“雙一流”)的出臺(tái)?！半p一流”建設(shè)旨在履行大學(xué)的根本職能，培養(yǎng)卓越拔尖人才。而學(xué)科是大學(xué)的基本組織單元，學(xué)科水平往往能夠體現(xiàn)大學(xué)的教學(xué)水平和學(xué)術(shù)地位。因此，一流學(xué)科建設(shè)則成為“雙一流”建設(shè)工作中的重中之重[1-2]。一流大學(xué)必須有一流的學(xué)科，一流學(xué)科要培養(yǎng)一流的人才。因此，人才培養(yǎng)質(zhì)量是評(píng)價(jià)“雙一流”建設(shè)的一個(gè)重要指標(biāo)[3]。課程教學(xué)是人才培養(yǎng)模式的核心要素，課程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)能力是大學(xué)教師乃至一所大學(xué)的核心競(jìng)爭(zhēng)力[4]。

生物化學(xué)課程是制藥工程專業(yè)設(shè)立的專業(yè)必修課，作為兼具較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性的基礎(chǔ)學(xué)科，將實(shí)踐與理論有機(jī)結(jié)合才能提高學(xué)習(xí)成效[5]。當(dāng)前，如何在雙一流的建設(shè)背景下培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才，進(jìn)一步優(yōu)化和加強(qiáng)制藥工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)成為一個(gè)重要課題。本文將從制藥工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的現(xiàn)狀、實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革、師資隊(duì)伍建設(shè)三方面對(duì)“雙一流”背景下制藥工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的相關(guān)問題進(jìn)行探討。

1 制藥工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的現(xiàn)狀分析

(1)專業(yè)特色方面?，F(xiàn)有的制藥工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程多是在傳統(tǒng)“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的基礎(chǔ)上開展的，與大多數(shù)生命科學(xué)開展的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容大同小異，并不能很好的反映制藥工程生物化學(xué)學(xué)科本身專屬的理論、現(xiàn)象和問題。制藥工程本科專業(yè)的學(xué)生需要掌握藥物的結(jié)構(gòu)與合成工藝、藥物分析方法、藥物作用機(jī)理等相關(guān)知識(shí)[6]，要理解藥物機(jī)理，必須要理解生命體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和代謝變化規(guī)律。因此，制藥工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法不能粗略的等同于傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容。

(2)課程規(guī)劃方面。高等教育在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)置上，長(zhǎng)期處于“課程內(nèi)容不調(diào)整，教學(xué)方法不更迭，教學(xué)形式不改變”的局面。生物化學(xué)是典型的交叉類學(xué)科，知識(shí)更新速度快，實(shí)驗(yàn)方法多樣化，長(zhǎng)期固守一種教學(xué)模板對(duì)學(xué)生的科研視野發(fā)展、學(xué)術(shù)層次提高都有一定的局限作用。

(3)教學(xué)手段方面?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式較多拘泥于“填鴨式”的根據(jù)教材的設(shè)定，按照實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終得到相應(yīng)的結(jié)論。該教學(xué)方式“指導(dǎo)性”偏強(qiáng)，不利于學(xué)生發(fā)散思維、獨(dú)立思考，對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才有局限性。

2 制藥工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革

2.1 突出學(xué)科特色，強(qiáng)化課程體系

制藥工程是由工程學(xué)、化學(xué)、藥學(xué)、生物技術(shù)和相關(guān)管理法規(guī)相互滲透而形成的一個(gè)新興交叉學(xué)科。制藥工程專業(yè)雖然與傳統(tǒng)化工、藥學(xué)類專業(yè)有密切聯(lián)系，但又存在本質(zhì)區(qū)別。本專業(yè)的目標(biāo)是著眼于如何解決藥品生產(chǎn)過程中的工程技術(shù)問題，如何實(shí)施“藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范”(Good Manufacture Practice of Medical Products，GMP)，如何培養(yǎng)藥品規(guī)模化生產(chǎn)與管理方面的高等工程技術(shù)人才[7-9]。而課程體系設(shè)置是專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的核心，沒有合理的課程體系就無法培養(yǎng)出目標(biāo)要求的人才[10]。相對(duì)于傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置，制藥專業(yè)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)置應(yīng)該傾向于結(jié)構(gòu)物質(zhì)的分離提純、藥用物質(zhì)的成分提取分析。因此，在課程內(nèi)容規(guī)劃上，不能完全等同于傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。必須以建設(shè)一流學(xué)科為目標(biāo)，更多的體現(xiàn)學(xué)科特色及課程體系的內(nèi)涵。

表1 傳統(tǒng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目概況Table 1 Overview of traditional biochemistry experiment projects

傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)置往往聚焦于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，例如結(jié)構(gòu)物質(zhì)的提取、純化與鑒定；結(jié)構(gòu)物質(zhì)的特性反應(yīng)等。表1中生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可用于大多數(shù)專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)置，沒有專業(yè)區(qū)分度。為突出學(xué)科特色，制藥工程專業(yè)生物化學(xué)課程可以適當(dāng)增加專業(yè)性更強(qiáng)、學(xué)科特色更鮮明的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置。例如，在基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，選取血液中葡萄糖測(cè)定(鄰甲苯胺法)、肝素鈉的定量測(cè)定、血清膽固醇的定量測(cè)定(磷硫鐵法)三個(gè)知識(shí)模塊，這些都與人體代謝指標(biāo)相關(guān)；在綜合實(shí)驗(yàn)中，選取胰島素的酸水解、小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的收集與培養(yǎng)，用這兩部分知識(shí)模塊講解生化代謝中相關(guān)細(xì)胞因子的影響作用；選取螺旋藻藻藍(lán)蛋白的分離、純化與鑒定作為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的綜合能力。高校生化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上應(yīng)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、綜合性實(shí)驗(yàn)為階梯、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為提高，充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[5]。

2.2 擴(kuò)展“第二課堂”，突出學(xué)生主體

隨著科技的不斷進(jìn)步，生物化學(xué)技術(shù)內(nèi)容也在不斷更新，但多數(shù)實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容較為單一、陳舊，其更新速度已經(jīng)不能滿足生物制藥發(fā)展的需要。同時(shí)，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目耗時(shí)長(zhǎng)、課時(shí)少，既影響了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的豐富性，也限制了生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廣泛開展[11]。為了提升學(xué)生的科研能力，解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)講義和教師指導(dǎo)下按部就班完成實(shí)驗(yàn)的弊端問題，應(yīng)采取多元化教學(xué)方式。

(1)開設(shè)開放創(chuàng)新型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，與科研課題有機(jī)結(jié)合

為培育學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中養(yǎng)成創(chuàng)新思維，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容上，增加開放創(chuàng)新型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可以充分結(jié)合指導(dǎo)老師的科研課題，將課題中涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法拆分成幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，指?dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，自己從查閱文獻(xiàn)開始，完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等相關(guān)完整實(shí)驗(yàn)過程。該類型開放創(chuàng)新型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)不僅使得學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能得到培養(yǎng)，其科研能力也得到了較大地提升。并且能將所學(xué)的基本技能應(yīng)用到科研工作當(dāng)中，可顯著提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[12]。

(2)引入仿真虛擬教學(xué)，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)涵

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室是借助圖形圖像、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)操作流程等技術(shù)在計(jì)算機(jī)上模擬生產(chǎn)環(huán)境，依托專業(yè)軟件、多媒體技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)通過計(jì)算機(jī)模擬操作，可將實(shí)際生產(chǎn)中難以觀察的設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)可視化，實(shí)現(xiàn)身臨其境操作的狀態(tài)。借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可使學(xué)生認(rèn)識(shí)設(shè)備，熟悉操作，清楚流程[13]。制藥工程專業(yè)的本科畢業(yè)生主要從事醫(yī)藥生產(chǎn)、研發(fā)等相關(guān)技術(shù)性工作，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)增加一些具有工程制造化的實(shí)驗(yàn)課程。由于制藥行業(yè)是一個(gè)極為特殊的行業(yè)，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求很高，同時(shí)還具有較高的生產(chǎn)自動(dòng)化和集成化程度。為保證生產(chǎn)出合格的藥品，GMP對(duì)制藥工業(yè)生產(chǎn)提出了嚴(yán)格的要求，所有進(jìn)車間生產(chǎn)操作的人員必須經(jīng)過GMP的專業(yè)培訓(xùn)。但顯然，校內(nèi)教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生所進(jìn)行的GMP培訓(xùn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，無法充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)。針對(duì)制藥工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過程中存在的問題，學(xué)生可以利用虛擬仿真教學(xué)環(huán)節(jié)在計(jì)算機(jī)上完成制藥車間各崗位的具體操作，甚至可以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可視化及對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的拆卸、安裝等系列操作，可以熟悉整個(gè)生產(chǎn)流程和關(guān)鍵設(shè)備。同時(shí)，一些重要的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)因?qū)嶒?yàn)難度較大、周期較長(zhǎng)，或因?qū)嶒?yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)器械比較昂貴，難以納入本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，利用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)制藥工程專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)是切實(shí)可行的有益補(bǔ)充[5]。

2.3 完善實(shí)驗(yàn)考核方式，凸顯實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效

實(shí)驗(yàn)課的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)能直觀反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。但以往的考核方式主要集中在考勤以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告方面，根據(jù)以往對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的要求，學(xué)生基本上按照參考書上的撰寫步驟依次從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果分析等幾方面撰寫報(bào)告，導(dǎo)致大部分實(shí)驗(yàn)報(bào)告都具有高度相似性，無法真實(shí)準(zhǔn)確的反映出學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的個(gè)人分析以及實(shí)驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)的個(gè)人操作問題。因此，教師無法從單一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中判別該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成度、準(zhǔn)確性，無法給出合理評(píng)判。在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定上，建議采用多方位的評(píng)定模式。如實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況作為整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的核心評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，尤其關(guān)注獨(dú)立實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性及完成度，不一味追求實(shí)驗(yàn)最終的正確結(jié)果。同時(shí)，通過考查學(xué)生對(duì)基本原理的掌握情況以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、解釋等達(dá)到鞏固理論知識(shí)的目的。在考查學(xué)生綜合能力方面，選擇設(shè)計(jì)性較強(qiáng)的自主性實(shí)驗(yàn)，通過學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性、結(jié)果分析和討論的情況給出相應(yīng)的判定等級(jí)。多方位的考核方式更能全面、客觀地反映出學(xué)生在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的表現(xiàn)，摒棄了以往僅依靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告打分的弊端，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。

2.4 引入科研講座，追蹤學(xué)科前沿

2012年，中共中央、國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于深化科技體制改革加快國家創(chuàng)新體系建設(shè)的意見》，強(qiáng)調(diào)要“大力推進(jìn)科技與教育相結(jié)合的改革，促進(jìn)科研與教學(xué)互動(dòng)、科研與人才培養(yǎng)緊密結(jié)合”[14-15]。在制藥工程生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，強(qiáng)化科研滲透教學(xué)，以科研反哺教學(xué)，積極采用科研成果更新教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)優(yōu)化課程體系，充分反映生物化學(xué)和制藥工程專業(yè)發(fā)展的前沿成果和進(jìn)展趨勢(shì)。積極探索校企合作的新模式，通過科研講座的形式，將已投產(chǎn)在各個(gè)藥企中的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與方法引入到本科教育中，應(yīng)用到本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)接近科研實(shí)際。拓展高層次人才的教育陣地，引入校內(nèi)、校外制藥專業(yè)的高水平學(xué)科知識(shí)講座，開拓學(xué)生科研視野，培育學(xué)生拓展創(chuàng)新的能力。

3 深化校企合作，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

高水平教師隊(duì)伍是培養(yǎng)高水平人才的基本保證，“雙一流”高校的建設(shè)背景下，對(duì)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的綜合能力和科研能力提出了更高的要求。制藥工程專業(yè)特點(diǎn)對(duì)教師的實(shí)踐能力不同于傳統(tǒng)生物化學(xué)課程對(duì)教師講授能力的要求?；诖?，通過深化校企合作，堅(jiān)持“走出去，引進(jìn)來”的人才交流原則，培育優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)教師團(tuán)隊(duì)。

制藥工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，以服務(wù)社會(huì)為根本目的。大部分高校教師專業(yè)基礎(chǔ)深厚，但因缺乏企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，往往在教學(xué)過程中會(huì)脫離生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)，教學(xué)內(nèi)容難以適應(yīng)生產(chǎn)要求，無法切實(shí)解決生產(chǎn)過程中遇到的技術(shù)性難題。構(gòu)建新的校企合作模式，不僅為學(xué)生提供實(shí)習(xí)鍛煉的機(jī)會(huì)，同時(shí)也要與企業(yè)及科研單位長(zhǎng)期合作，不定期選派專業(yè)教師到相關(guān)企業(yè)、科研院所，深入到生產(chǎn)一線，讓專業(yè)教師熟悉并掌握企業(yè)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程、技能操作及企業(yè)管理[16]，有助于專業(yè)教師了解實(shí)踐應(yīng)用，更好的掌握專業(yè)課的教學(xué)特點(diǎn)，與實(shí)踐相結(jié)合，增加課堂的生動(dòng)性，增強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)踐的融合性。同時(shí)，依附當(dāng)?shù)氐尼t(yī)藥相關(guān)企業(yè)，如與制藥企業(yè)、零售企業(yè)及藥品監(jiān)督管理單位合作，聘請(qǐng)具有扎實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或操作技能豐富、了解行業(yè)發(fā)展前沿、具備良好表達(dá)能力的專業(yè)技術(shù)人員作為兼職或?qū)Ｂ毥處煟瑥氖聦I(yè)課程的教學(xué)。企業(yè)技術(shù)帶頭人是企業(yè)生產(chǎn)的第一線工作人員，熟悉實(shí)際生產(chǎn)過程中的流程和步驟，是真正意義上將理論知識(shí)與實(shí)踐能力結(jié)合應(yīng)用的技術(shù)型人才。讓企業(yè)技術(shù)骨干進(jìn)課堂，通過生產(chǎn)第一線中掌握的技術(shù)手段、學(xué)科知識(shí)，結(jié)合理論教學(xué)的綜合講授，更有利于學(xué)生融合理論知識(shí)、掌握專業(yè)技能，熟悉專業(yè)應(yīng)用。

4 結(jié) 語

高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才。提高學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)真正有能力的高素質(zhì)人才，真正能服務(wù)社會(huì)，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用型人才是擺在高校人才培養(yǎng)的直接目標(biāo)，也是建成“雙一流”大學(xué)過程中的必要途徑。高校教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)始終貫徹研究型應(yīng)用性教學(xué)理念，不僅要通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)化基本技能，更要將學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)放在教學(xué)目標(biāo)的第一位，通過扎實(shí)的理論知識(shí)、規(guī)范熟練的實(shí)驗(yàn)技能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，不斷改革和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不斷發(fā)展，為生命科學(xué)的研究輸入更高層次的后備軍[17]。