時間:2023-03-20 16:22:26
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0引言
生物技術藥物(biotechdrugs)或稱生物藥物(biopharmaceutics)是集生物學、醫學、藥學的先進技術為一體,以組合化學、藥學基因(功能抗原學、生物信息學等高技術為依托,以分子遺傳學、分子生物、生物物理等基礎學科的突破為后盾形成的產業。
1生物制藥技術
目前生物制藥主要集中在以下幾個方向:
1.1腫瘤在全世界腫瘤死亡率居首位,美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬,死于腫瘤者達54.7萬。用于腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病,目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤,應用導向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤,應用基因治療法治療腫瘤(如應用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)。基質金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長,阻止腫瘤生長與轉移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑,已有3種化合物進入臨床試驗。
1.2神經退化性疾病老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療,胰島素生長因子rhIGF-1已進入Ⅲ期臨床。神經生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經營養因子)用于治療末稍神經炎,肌萎縮硬化癥,均已進入Ⅲ期臨床。美國每年有中風患者60萬,死于中風的人數達15萬。中風癥的有效防治藥物不多,尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少,Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩定作用,現已進入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風患者治療,可以消除癥狀30%。
1.3自身免疫性疾病許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風濕性關節炎、多發性硬化癥、紅斑狼瘡等。風濕性關節炎患者多于4000萬,每年醫療費達上千億美元,一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。
1.4冠心病美國有100萬人死于冠心病,每年治療費用高于1170億美元。今后10年,防治冠心病的藥物將是制藥工業的重要增長點。Centocor′sReopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功,這標志著一種新型冠心病治療藥物的延生。
基因組科學的建立與基因操作技術的日益成熟,使基因治療與基因測序技術的商業化成為可能,正在達到未來治療學的新高度。轉基因技術用于構造轉基因植物和轉基因動物,已逐漸進入產業階段,用轉基因綿羊生產蛋白酶抑制劑ATT,用于治療肺氣腫和囊性纖維變性,已進入Ⅱ,Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉基因動、植物將成為未來制藥工業的另一個重要發展領域。
2生物制藥發展分析
未來生物技術將對當代重大疾病治療劑創造更多的有效藥物,并在所有前沿性的醫學領域形成新領域。
生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發展,而且依賴于很多相關領域的技術走向,例如微機電系統、材料科學、圖像處理、傳感器和信息技術等。盡管生物技術的高速發展使人們難以作出準確的預測,但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫學工程、疾病療法和藥物開發方面的進展正在加快。
除了遺傳學之外,生物技術還可以繼續改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人體并進行傳播的能力,使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢,對感染形成新的攻勢。
除了解決傳統的細菌和病毒問題之外,人們正在開發解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如,正在開發之中的抗體可以攻擊體內的可卡因,將來可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況,而且對于解決全球性非法貿易問題具有重大影響。
各種新技術的出現有助于新藥物的開發。計算機模擬和分子圖像處理技術(例如原子力顯微鏡、質量分光儀和掃描探測顯微鏡)相結合可以繼續提高設計具有特定功能特性的分子的能力,成為藥物研究和藥物設計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。例如,美國食品藥物管理局(FDA)在藥物審批的過程中利用DennisNoble的虛擬心臟模擬系統了解心臟藥物的機理和臨床試驗觀測結果的意義。這種方法到2015年可能會成為心臟等系統臨床藥物試驗的主流方法,而復雜系統(例如大腦)的藥物臨床試驗需要對這些系統的功能和生物學進行更為深入的研究。
去年相比。這種方法還可以挽救過去在臨床試驗中被少數患者排斥但有可能被多數患者接受的藥物。這種方法可以改善成功率、降低試驗成本、為適用范圍較窄的藥物開辟新的市場、使藥物更加適合適用對癥群體的需要。如果這種技術趨于成熟,可以對制藥工業和健康保險業產生重大影響。
關鍵詞:生物技術制藥;網絡教學;現代化教育
網絡對于當今世界越來越重要,網絡教學在高等教育現代化建設中也正發揮著越來越重要的作用。通過網絡教學,使學生能在數字化的學習環境下提高學習效率,同時還能夠促進高校教師教學觀念、教學方法方式的變革,這樣才能提高高校學生社會文化與價值的層次,提高他們的學習能力和在信息社會中生存和發展的能力。生物技術(biotechnology)也叫生物工程,是生物學與分子生物學交叉而成而產生的一門新的學科,同時也為當今世界科學的發展產生重大影響的科學領域。生物技術制藥課程是把生物技術(包括基因工程,細胞工程,蛋白質工程,酶工程,發酵工程)在藥學中的應用相融合的一門專業基礎課,其著重研究包括基因工程制藥、抗體工程制藥、酶工程制藥、發酵工程制藥在內前沿技術研制新藥的原理、方法、技術路線及應用前景等。課程涉及的知識面廣、內容多、技術新,而且更新速度快。網絡教學平臺建設會成為高校教研教改的一項重要內容,本文主要探討了為適應現代化教育的發展要求,利用生物技術知識面廣、更新快等特點,將生物技術制藥課程進行網絡課程平臺建設同時初步探討網絡建設的必要性,希望以此加快學校信息化建設的步伐。
一、網絡教學平臺建設的重要性
所謂網絡教學,是指通過網絡數據庫及相關教學軟件系統,為教學提供全面支持服務;學生只要在網絡存在的環境,就可以進行相關學科的學習甚至考試。網絡教學的整體功能支持以及資源環境是網絡資源得以體現的前提和必要性,它直接影響到學生能否在其所構建的網絡數據環境中順利的進行學習及測試。構建優秀的網絡教學可以消減老師及學生使用時的條件障礙,將更多的精力專注于學習過程中。對網絡教學進行實用性、快捷性、功能性評估,可以發現其存在的某些障礙性問題,有利于界面及功能改進,同時改善師生的用戶體驗效率,從而提高學生學習的效率。目前,網絡技術在生活的各個方面都在不斷深入,在教育中更是的應用廣泛。傳統的教育模式由于教師和學生在空間上的距離,產生了以教師教學為中心學生被動學習的教學模式,這樣學習的效果并不好;新的教學模式必須以學生為中心,教師教學方法、教學內容、教學手段等所有的教學資源與活動都必須圍繞學生學習來進行優化配置,教師不僅僅是知識的唯一源泉,學生可以通過網絡獲得知識;但是,也不能抹殺教師的教導作用,教師的任務是指導學生如何從網絡獲取正確的信息,以及幫助學生解決學習過程中出現的技術性問題,最終培養學生養成一套有效的學習方法和解決實際問題的方法。
二、生物技術制藥的特點
1.多學科交叉的綜合課程生物技術制藥的發展經歷的漫長的時間,從最早的發酵工程、酶工程到本世紀新興學科蛋白質工程、基因工程,其覆蓋面很廣,應用更為廣泛。生物技術制藥通過生物體、生物組織、細胞、體液等,綜合利用微生物學、物理化學、藥學等科學的基本原理和方法構成進行新型生物藥物的制造,對于當代藥學專業學生是必備課程。但是,各高校的藥學專業開設時間較短,生物技術制藥相關課程的設置上相對薄弱,以作者學校為例,僅開設了藥學基因組學、藥學分子生物學、生物化學、微生物藥物學等少數相關課程,還有很多相關學科課程則根本沒有涉及。因此,我們需要在教學過程中補充與生物技術制藥相關課程的理論知識,這就要求教師在教學過程中既要闡述生物技術相關原理,更要強調制藥學的相關內容。因此學生在進行學習的過程中可能分不清重點,同時因為基礎薄弱,知識面窄而學習困難。通過網絡平臺,學生可以學習相關的基礎學科,可以溫習之前學過的相關學科,從而提高學習生物技術制藥課程的興趣,降低學習難度。2.課程涉及的知識面廣、內容多、技術新,而且更新速度快由于生物制藥技術的急速發展,教學內容不斷更新,為了讓學生能及時了解本學科的前沿知識,教師應把最新的知識、技術等內容每年都要加入教學中。作者在教學過程中,在以高等教育出版社出版的《生物技術制藥》為教材的基礎上,查閱文獻便于擴展補充新知識。如在網絡教學內容中補充了轉基因動物制藥、海洋生物技術制藥、生物技術研發靶向藥物、人類基因組學、代謝基因組學和藥物基因組學等專題。在網絡教學中不斷補充前沿知識,讓學生拓展知識面,同時也加深了學生對學科重要性的認識,從而調動了學生的學習興趣并培養了學生的創新能力。
三、生物技術制藥課程網絡教學平臺的建設
1.做好網絡課程課件和素材的充分準備。搞好課程網絡教學的前提和基礎是優秀課件和素材的準備,因此,一方面,要購置一些研制好的生物技術制藥課程優秀課件,另一方面,要結合教學實際自行開發研制相關課件。要根據生物技術制藥課程內容特點研制、使用視頻課件和素材課件。網絡課程的主講教師負責課程的設計和開發工作。另外,網絡課程要有一支結構合理的教學梯隊及其輔導隊伍。鼓勵和支持在校研究生從事本科教學和實驗輔導工作。2.以分類指導的方式,對生物技術制藥課程教師進行網絡教學培訓。一方面,對網絡課程教師進行思想上的動員,幫助他們樹立現代教育理念,轉變觀念,提高認識,積極研究和運用現代教育技術和手段;另一方面,組織有條件、有積極性的教師進行專門培訓,學習相關教學課件的制作和網絡教學平臺的使用。3.要合理安排網絡課程,充分利用現有網絡資源和電腦資源,為準備學習生物技術相關內容的學生創造充足和便利的上網條件。4.建立網絡教學評估考核體系,對生物技術制藥教師教學和學生學習都能夠有效監控和評估。通過在線測試,以及考試結果來了解學生對學習材料的掌握情況。5.加大生物技術制藥網絡課程數據庫和網頁資源建設。我們可以通過在學校網站主頁的相關位置,設置網絡連接,使學生只要有網絡就可學習、測試,這樣就不拘泥于空間和時間的限制。學生在網絡教學的同時,也可以通過網絡進行相關知識的查詢學習,學生的學習空間、時間概念大變,網絡教學是立體多維的。
四、展望
關鍵詞:生物技術制藥 雙語教學 改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(b)-0071-02
生物技術制藥具有發展迅速、國際通用性和可比性強的特點,生物技術制藥是國家的朝陽行業,發展前景巨大。它是當前生命科學中發展最快并正在與其他學科廣泛交叉和滲透的前沿研究領域。重慶市醫藥產業振興發展中長期規劃(2012―2020年)中明確生物制藥高端化,發展定位:建成西部地區重要的生物制藥創新及產業化基地,到2020年,產值達到100億元。而生物制藥的高端化需要與國際接軌,培養國際創新型生物制藥學科研和教育人才顯得尤為重要。由兩江新區、韓國科學技術院、重慶理工大學共建的重慶理工大學兩江國際學院已于2012年11月正式奠基,其中規劃生物制藥作為第二批入駐的專業,培養具有國際化視野和實踐背景的高層次復合型精英人才。雙語教學顯得尤為迫切,因此,雙語教學是生物技術制藥學課程教學改革的重要內容。我們開展生物技術制藥雙語課程的改革與實踐,可以有效地利用國外先進的教育資源,創建與國際高新技術領域接軌的教育教學環境,使學生直接接觸本學科的世界先進理論和技術,把握學科領域的最新研究成果,增強學生直接利用外語從事學習和開展初步研究的能力,增強學生的國際合作意識、國際交流能力和學術競爭力,從而為國家培育國際創新型生物制藥學科研和教育人才。
1 基本思路
優化教學內容,建立生物技術制藥創新型實驗教學平臺,突破傳統教學模式,開展啟發式教學,引導學生進行科學思維,充分利用現代化信息技術和教學工具,實施新的教學考核體系,建立完善的教學效果評價體系。
2 具體實施方案
2.1 教學內容改革
由于本科學生專業英語水平的限制,“雙語”教學中最容易出現教與學的脫節,部分雙語課程通過降低學習標準來推行,勢必影響知識的完整性與全面性。首先生物技術制藥課程內容是適合開展雙語教學的,但也有難度大的內容用外語講解時學生難以理解的狀況。所以本課程在不降低甚至高于學科要求條件下,精心選擇國外專業教材,自編教輔材料。自編教材每年更新一次,著重用于擴展補充新知識,同時結合課程結構、教學方法手段的改革,進一步利用現代教育技術,對課程內容進行調整,有效調動學生學習積極性,促進學生外語水平提高和學習能力全面發展。
2.2 教學方法的改革
現代生物制藥是一門綜合性極強的學科,它的學習涉及到微生物學、分子生物學、細胞生物學、免疫學、生物化學、藥學等學科,內容廣泛,術語繁多,高度抽象、難教難學,在教學方法上,強調通過上網課件及教師上課錄像而進行的課前預習和課后復習,在課堂上,除傳統的課堂講授的方法外,還逐步增加啟發式、討論式和基于問題的研究式教學法的成份。如啟發式提問,即采用適時的停頓發問和引導啟發,再配合現代化信息技術和教學工具,提高學生理解力。除此以外,還加強學生實踐學習。例如指導學生設計實驗、組織學生到生物制藥公司參觀學習、現場組織學生對實際制藥過程進行分析,保證學生所學知識的理解消化,增強其實踐應用能力。以上方法手段,既保證了學生對生物制藥專業知識的獲取,又鍛煉了學生專業英語的聽說讀寫四會能力。
2.3 教學手段的改革傳統與現代教學手段相結合,加強網絡教學
傳統的板書在本系列課程的教學過程中是一直沿用和不可替代的方法。因為現代生物制藥學常涉及一些特有的專業名稱和實驗技術,在授課過程中除了用中、英文課件外,在黑板上根據需要隨時繪制簡要的技術線條圖是學生深刻理解某些實驗技術的有效方法。因此,在本系列課程的教學過程中,授課教師根據內容的需要隨時在黑板上板書加以補充。
多媒體課件可以圖文并茂地全面系統地展示每次課的有關內容,在現代生物制藥課程授課過程中應用的特點是提供的信息量大、可圖文并茂地動態動畫、隨時階段總結有關內容、通過縱向和橫向的對比可使難以理解的內容得以簡化。將多媒體技術用于教學,一方面促進了教學手段、教學方法的改革;另一方面激發了學生學習的積極性、主動性,便于生動形象地表述深奧抽象的理論知識,從而有效地改善了生物技術制藥雙語教學效果。
生物技術制藥教學團隊基于校園網,依托于已建立的生物技術制藥教學網站,基本實現了教學、管理和設備等資源的網絡化,大大地提高了教學、實驗室建設和管理的水平。目前,團隊主要教學人員均配有計算機和打印機等基本設備,且所有計算機均已連通學校的校園網,可以很方便地實現教學管理的自動化及網絡化。現有的“生物技術制藥”課程網站主要內容包括:教科書和參考書籍、實驗課程(中、英文)、課件、教學錄像、實驗技術、課后習題;包括分子生物學、生物化學、遺傳學、免疫學等相關基礎學科在內的圖譜、PPT幻燈和視聽教材。
2.4 強化實驗教學,增強學生動手能力培養,以雙語實驗指導上實驗課
實驗教學作為生物技術專業教學的重要組成部分,是培養合格生物技術人才的基本環節。目前,全國的生物技術制藥課程建設起步較晚,發展也不平衡,尤其是實驗教學更是薄弱環節,尚未形成特色與優勢。因此,生物技術制藥實驗的教學改革已迫在眉睫。我們準備充分利用重慶富進生物有限公司、重慶前沿生物有限公司等實習基地,增加多種實驗課內容。以驗證性實驗強化學生實驗基本技能的培養,設計性實驗培養學生的創新能力,綜合性實驗強化學生的綜合分析能力。鼓勵學生在導師的科研課題下自行設計實驗方案,并在實驗教師的論證下自主開展實驗,充分調動學生參加實驗課的自覺性和實驗操作的主觀能動性,有效地促進了學生科研能力的培養。學生在教師指導下,利用雙語實驗指導自主地進行實驗操作,并要求實驗報告的實驗結果部分用英文撰寫,鍛煉其英文科技論文的寫作能力。因教學儀器、設備有限、選課人數較多,采用開放式教學,開課前廣泛征求建議,精心制訂分批教學計劃并到校園網上,讓學生自主選課。實驗教學采取以學生動手操作為主,教師指導為輔的授課方式,有些相對復雜的實驗,一般先要講解,然后做示范。課后認真批改作業,發現問題,及時糾正。
2.5 實施新的教學考核體系,建立了完善的教學效果評價體系
本課程的考核采取考試和其他考核相結合的方法進行。根據雙語課程教學特點,將考核學生專業文獻翻譯、專業英語口語表達、實驗環節等。考核總分數為100分,其中學生文獻翻譯占20%,課堂討論英語口語表達占10%,實驗教學環節考核成績占20%,期末考試成績占50%。通過這種考核方式,讓學生們更加具備自學與自我繼續學習的能力,真正成為有一定國際化視野和國際化競爭能力的高素質應用型人才。對教學效果采用多種評價方式,除了學校規定的學生的匿名評估和教學督導團聽課評估兩個主要參考指標,還嘗試通過座談會和問卷調查等形式,對這一改革的教學效果進行大量調查。
3 教學成果
通過近三年的生物技術制藥雙語課程的教學改革與實踐,學生的綜合知識和綜合能力得到提高,實踐能力和創新能力得到培養。本教學團隊教師指導的學生學術論文有15篇已被專業期刊錄用,其中論文《抗重組新型人角質細胞生長因子變構體單克隆抗體的研制》發表于國家級刊物《中華肝臟病雜志》;近年來本院畢業生學習成績優異,考研上線率達16%,位居全校考研上線率之首,其中優秀的畢業生考入中國藥科大學、浙江大學、沈陽藥科大學、武漢大學、中山大學、四川大學等國內一流的高等學府。制藥工程專業的畢業生表現出較強的綜合能力和企業認可的技術能力,培養的畢業生受到了用人單位的一致好評。另外,教學團隊共發表教研論文20篇,自編教材4部;成功申報重慶市教研項目2項,校級教研項目4項。2009年“生物技術制藥”獲得國家級和省部級雙語示范課程。2011年生物制藥主干課程教學團隊被評為校級優秀教學團隊,2012年我院被評為重慶市生物醫藥實驗教學示范中心。
參考文獻
[1] 金晶,許東暉,梅雪婷,等.生物技術制藥教學的改進[J].藥學教育,2006,22(4):36-38.
[2] 肖斌,郭剛,毛旭虎,等.生物技術制藥創新型實驗教學平臺的探索與實踐[J].現代醫藥衛生,2009,25(22):3511-3512.
關鍵詞: 高職院校 生物制藥專業 實訓技能教學
生物制藥產業是二十一世紀最活躍、發展最迅速的產業之一,社會對生物技術制藥人才的需求日益劇增。與國外相比,我國生物制藥產業仍處于初級階段,一方面,生物醫藥產業發展迅速,市場缺口大,高素質人才匱乏,因此國內很多高校為了迎合這一市場需求,增設了生物制藥專業。另一方面,我國生物制藥產業發展不完善,就業崗位有限,對口的工種設置也不健全,這就更增加了高職院校生物制藥技術專業學生的就業難度[1]。為了解決這一問題,高職教育既要有“超前意識”,滿足市場需求趨勢,培養面向第一線的高素質現代生物制藥產業工人,又要拓展生物制藥技術的“內涵”,增強畢業生的就業能力與行業內轉崗能力。
生物制藥專業是一個跨學科的綜合性專業,培養掌握生物技術和藥學基本原理,具備生化制藥、發酵工程制藥和基因工程制藥理論和技術的專業人才。另外,與本科教育不同,高等職業教育培養的是“高素質的技能型人才”,其立足點是培養技能型人才,技能是高職人才的核心競爭力[2]。因此,實踐教學是高職生物制藥專業的重要組成部分,對培養學生的自主學習能力、實踐能力、協作精神、創造能力和創新意識有著不可替代的作用。江蘇畜牧獸醫職業技術學院在國內首先成立動物藥學系,在2006年增設生物制藥專業,并與江蘇倍康藥業聯合建立教育部生物制藥實訓基地。本文結合我院生物制藥實訓技能教學情況,以高職教育培養技能型人才為根本依據,以提高高職院校畢業生就業能力為出發點,探討如何開展和提高高職院校生物制藥專業實訓技能教學。
1.專業實訓室的建設
經過幾年的建設和發展,生物制藥實驗室已經具備了一定的規模,擁有較好的場地條件和實驗設備,基本能滿足實驗教學要求,但是仍然存在功能紊亂、分工不明確等問題,特別是由于生物制藥技術的迅猛發展,其已不能夠適應市場形勢的需求。廣義的生物技術涵蓋上游技術和下游技術,包括基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程和分離工程等,結合生物制藥技術相關行業能力和市場需求,以提高畢業生專業技能為根本目標,我院成立了五大專業實訓室,分別是:①基因操作技術實訓室,主要功能是滿足核酸提取、基因擴增及電泳、基因重組及表達等基本技能的訓練與考核;②組織細胞培養技術實訓室,基本功能是滿足細胞培養器皿清洗與消毒滅菌、培養基配制、組織細胞原代培養及細胞傳代培養、細胞大量培養、細胞模型與藥物篩選等技能的訓練與考核;③微生物發酵工藝實訓室,重點開展菌種保藏與復蘇技術、發酵工藝技術等技能的訓練與考核;④生物制藥下游工藝技術實訓室,主要完成預處理及固液分離技術實訓、膜分離技術實訓、萃取與濃縮技術實訓、層析技術實訓、結晶與干燥技術實訓;⑤生物藥物質量檢測技術實訓室,主要負責生物藥物的鑒別、生物藥物的檢查、生物藥物的效價(含量)測定等基本技能的訓練與考核。我院建立了以上各專業實訓室,添加了先進的設備,并配以足夠臺套數,充分滿足了學生專業實訓的要求,并實行嚴格的規章管理的制度,大型精密儀器由專人負責管理,保證儀器設備正常運轉。完善的實訓室硬件建設,為培養高素質技能型人才奠定了物質基礎。
2.實訓教學內容的優化
高職教育的實訓教學通常分為三種形式,第一種是貫穿于各學期各門課程中的實驗教學,主要包括專業基礎課實驗教學,如基礎化學、生物化學等,以及專業課的綜合實驗教學,如發酵工程、生物制藥工藝學、藥品生物檢定等課程的實驗教學;第二種是各重點專業課程的教學實習,主要是將該課程中涉及的重要技能進行有機整合,以項目的形式進行教學和訓練;第三種是以畢業生實習的形式開展,學生自己聯系實習單位,自行完成畢業論文設計以及論文內容的撰寫,最后以畢業論文答辯的形式進行考核。
我院結合以往實訓教學的經驗,貫徹和落實項目教學改革的精神,以提高高職生物制藥學生專業實訓技能為依據,對實訓教學的部分內容和形式進行改革和嘗試,取消原有重點課程的教學實習,代之以專業技能訓練。專業技能訓練包括三大部分,分三學期完成。第一部分是基本技能訓練,在大二上學期進行,主要對基礎化學、分析化學、生物化學、實驗動物學等基礎課程中的重點實驗內容進行整合,以幾個項目的形式進行集中實訓和考核;第二部分是專業技能訓練,在大二下學期開展,主要對微生物與免疫學、細胞生物學、藥品生物檢定、生物制藥工藝學等專業課中的重要內容進行重組,同樣以項目的形式進行訓練和考核;第三部分是綜合技能訓練,在大三上學期完成,主要針對生物制藥涉及的綜合性大實驗,包括基因工程、發酵工程、細胞工程和分離工程等綜合性專業課程,進行集中教學、訓練和考核。值得注意的是:教學內容的擬定不是將各門課程的實驗進行簡單的拼湊,而是將各門課程的內容進行有機的整合,以一個或幾個大項目的形式呈現。例如設計一個大項目為重組蛋白的制備,它包括重組基因的克隆、重組載體的構建、重組菌的獲得、重組菌的發酵培養、重組蛋白的分離純化和鑒定等一系列連續的過程,這樣設計不但囊括生物制藥的上游技術和下游技術的幾乎所有重要技能,而且有利于學生對項目過程整體的把握和學習,激發學生的學習興趣,提高學習效果。
3.實訓教學方法的改進
傳統的實驗教學方法基本上都是教師先在黑板上把實驗內容講一遍,強調學生在實驗過程中的注意事項,然后讓學生做實驗。這種做法雖然在某種程度上可以提高教學效率,但是學生始終處于被動地位,機械模仿、重復操作,獲得的教學效果往往不盡人意[3]。為了提高實驗效果,在教學方式上要給予學生更多的自主性,教師只重點講解設計思路,不演示具體的方法和操作步驟,主要任務是負責實驗方案的審查和解答學生疑問;在實驗過程中給予一些必要的啟發和引導,教師尊重學生的想法,鼓勵創新性思路,鼓勵學生對現有的實驗內容、步驟提出建設性的建議,并根據自己設計的實驗步驟進行驗證,為培養學生具備創新能力打下堅實的基礎。
為了更大地激發學生的學習興趣,我們可以將教師的科研和學生的實訓相結合,讓學生參與教師的科研項目,將指導教師目前進行的或已經成熟的科研課題作為實訓項目[4]。把教師的課題分解成若干小項目,再安排學生分組進行實驗,讓學生從頭至尾參與整個課題過程,以及課題成果的申報和轉化等,這樣不但可以培養學生的發現問題、分析問題、解決問題的能力,增加學生在實驗過程中的積極性和趣味性,而且通過學生實驗的嘗試,科研課題可得到一定的初試,為教師課題的后繼工作打下基礎,達到雙贏的目的。
4.實驗師資力量的提升
實驗教師隊伍是提高實訓教學質量和科研水平,培養高素質人才的關鍵,師資質量的好壞直接影響到教學質量的高低。為充分調動實驗教師的工作積極性、自覺性和創造性,有效提高實訓教學質量,首先,高職院校要做好宣傳工作,讓實驗教師在思想上重視實驗教學工作、熱愛實驗教學工作,從而全身心地投入到實驗工作中。其次,生物制藥專業是一門日新月異的學科,涉及內容多,知識更新快,新技術、新工藝層出不窮,要上好這門課程,教師就要有合理的知識結構,平時多學習、多積累;高職院校也可以安排年輕教師到相關企業掛職鍛煉,并建立相應的考核機制,以提高自身業務素質,使教學內容不局限于書本上教條的內容,而是更加貼近生產實踐。再次,由于高職院校重點培養的是技能型人才,畢業生畢業后要能到相應工作崗位頂崗,因此,高職院校可以多聘請一些校外的、企業內的高級技術人員參與教學,尤其是實訓教學,這樣不但上課內容生動活潑,有利于提高學生的學習興趣,而且由于上課內容直接來自于生產生活,更有利于提高學生的專業技能素養,提升畢業生就業市場競爭力。最后,高職院校應加強相應的制度建設,量化實驗教學的工作考評:實驗教師競聘上崗,獎懲分明,優勝劣汰;鼓勵教師承擔實驗教學改革項目和撰寫教改論文,并與教師的職稱晉升掛鉤;加強對指導教師的監督,成立由分管領導、教研室主任組成的教學指導小組;不定期檢查指導教師的工作,督促教師做好本職工作。
5.實訓教學考核方法的制定
實訓室硬件設施得以改善,軟件力量得以提升后,急需一套合理的實訓考核制度對教師教學效果、學生學習成果進行嚴格的考核,因此,建立綜合性實驗考核制度十分必要。
對學生實訓的考核,教師應本著以下幾點開展:首先,以高職教育培養技能型人才為指導思想,重點加強對學生專業技能的考核,加大操作題的比例,考核過程中穿插教師的提問,評估學生的綜合專業素質;其次,考核內容中要適當添加相關專業理論的考查,高職教育培養的不僅僅是簡單的操作工,學生要勝任將來的工作崗位,必須具備比較全面理論知識,這樣才能舉一反三,工作中遇到問題時才能正確分析,并找到合適的解決辦法,真正成為一個技能型人才;最后,充分運用考核的雙重性,一方面檢查學生對實訓技能的掌握情況,促進學生對實訓的深度理解,另一方面借助考核反饋的信息,發現教學中可能存在的教學問題,提出解決方案,提升實訓教學質量。
以專業技能訓練考核為例,在訓練的最后一天進行考核,上午對學生進行逐一考核,考核內容分為兩部分,一部分為理論題,另一部分為操作題,各占總分的50%,考核內容每位學生不一,由學生隨機抽取,當場考核,當場打分;下午為抽考,抽考比例為學生總數的20%,考試內容和方式同上。最后對考核的成績進行評議和分析,針對存在的問題,重點解決,從而在以后的實訓教學中加以改進,提高教學質量。
通過近年來生物制藥實訓教學的改革,學生學習的主觀能動性得到了充分的發揮,實踐教學質量也有了明顯的提高。但是,生物制藥技術發展迅猛,對生物制藥專業實訓室的建設、教學內容和方法的改進,以及師資力量的提升等提出了更高要求,高職院校要進一步提高生物制藥專業畢業生的綜合素質,這需要我們不斷地實踐和探索。
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關鍵詞:院企聯合;生物制藥;本科人才;實踐教學;建設
中圖分類號:S-3 文獻標識碼:A
近幾年來,我國對生物醫藥的發展特別地重視,我國政府2010年的工作報告首次將生物醫藥產業列入了國家戰略性新興產業。眾所周知,每個行業的快速發展都需要有人才的支撐,而不同的醫藥生產企業所需要的人才又有各自的特點。因此,制藥企業必須與高等院校、社會職業培訓機構和職業院校等進行合作,構建具有中國特色的醫藥人才職業教育鏈。高等教育應該與醫藥生產企業進行零對接,培養出符合實際生產需要的高質量和高素質的合格人才,即具有一定的專業理論知識、綜合素質高和實踐能力強的“應用型”創新人才,實現高等學校畢業生的充分就業,以達到學校和企業的“雙贏”[1,2]。
1 生物制藥產業人才需求分析
全球生物制藥巨頭于2002年瞄準了中國較低的人力成本,之后紛紛將其生物制藥和化學實驗研發基地設在了中國,國內一些醫藥生產企業也逐步從仿制藥走上了自主研發和創新的道路。生物制藥是一個實踐性很強的專業,社會對生物制藥專業人才的需求層次化明顯。目前,生物制藥行業人才重點應培養以下人才:
1.1 知識產權人才
在生物醫藥行業,由于企業創新能力不夠,導致產品同質化傾向日益嚴重,同時產品的競爭力也下降。應聘者要有一定的醫藥學專業背景和知識的積累,以及很強的理解、溝通和學習能力。因此,制藥行業急需有能突破思維定勢、有創新型的人才,這樣才能提升企業的市場競爭力。
1.2 高級研究員
隨著制藥行業的發展和研發隊伍的大力擴張,既懂得藥理研究和具有醫院臨床試驗經驗,又能在找準市場需求的基礎上進行項目策劃、組織運作、落實研發和生產并擔當管理職能的“復合型”人才極為緊缺。
1.3 質檢人才
隨著國家對醫藥、化妝品和化工等產品相關法律法規的出臺和質量監察力度的加大,產品質量在企業發展中的地位越來越重要。要適應這一培養目標,構建一套“院企聯合”與就業崗位“無縫對接”的“理實一體化”的模塊化、層次化和遞進式的實踐教學體系是實現生物制藥專業人才培養模式創新的必備條件和關鍵[3,4]。
2 人才培養目標和培養模式
學院利用山西省生物制藥企業資源,著眼于建設創新型國家戰略和經濟社會發展對人才的需求,充分發揮本院的辦學特色和資源優勢,把培養適應現代社會發展需要,德智體美全面發展,掌握生物制藥的基本知識、基本理論和實驗技能,畢業后能從事生物制藥研制、開發、生產、經營以及醫學檢驗、衛生防疫等工作的高素質生物制藥專業多層次人才作為人才培養目標定位。創新構建了“基礎能力培養+跟班實習+頂崗實習”的3階段式工學結合人才培養模式[5~7]。
3 人才培養要求
“院企聯合”的生物制藥本科人才培養要求:學生除具有本科生應掌握的知識和達到的素質能力外,特別強調掌握與崗位需求相關的職業資格知識及提升學生發展潛力的知識、生產一線操作所必備的專業基礎知識、藥物的研究與生產、藥物分析檢驗和藥品營銷等崗位群要求的專業知識;具備相關企業的崗位生產能力、分析問題與解決問題能力,增強學生的創新意識、實踐能力和擇業就業能力,增強學生的誠信品質、敬業精神、責任意識和廉潔自律的職業素質。
4 人才培養措施
4.1 改革教學方法、教學手段、考核內容和考核手段
處理好理論教學與實踐教學的關系,在推進教學內容與課程體系的改革中,使課程體系更加符合人才培養目標的要求。“院企”共同開發高質量的專業特色課程,如“生物制藥學”、“生物制藥工藝學”、“免疫學”和“基因工程藥物”等,滿足社會對人才的需求。考核方式應當靈活多樣,考核內容注重創新精神和實踐能力。以注重實效的原則,改革考核辦法,加強實踐、實訓學分考核,形成以“實踐動手”與“職業能力”考核為主的評價體系[1]。
4.2 建立教學質量保障和評價體系
形成人才需求調研和畢業生職業發展反饋制度、“院企聯合”機制、學生職業生涯規劃指導機制和專業教學委員會例會制度等,建立以教育行政部門為引導、社會廣泛參與、學院為主體的教學質量保障和評價體系。
4.3 深化實踐教學改革,不斷提高學生的實踐能力
4.3.1 構建模塊化、層次化、遞進式的實踐教學體系
按照生物制藥人才培養規格要求,適應山西農業大學生命科學學院“四段式”(基礎實踐、專業實踐、專業方向實踐和綜合實踐)的實踐教學體系,構建一套與就業崗位“無縫對接”的“理實一體化”的模塊化、層次化、遞進式的實踐教學體系。形成支持“基礎技能實訓+專業技能專項實訓+專業技能綜合實訓+跟班實習和頂崗實習”4個層次、遞進式的實踐教學體系改革方案。更新、充實、整合實踐教學內容,改革與創新實踐教學方法。創新構建了“基礎能力培養+跟班實習+頂崗實習”的3階段式工學結合人才培養模式。采取“教、學、做”一體化教學、企業實習進行教學并采用靈活適用的考核與評價方式。3階段模式實踐為學校教學、學生的學習與職業定位、企業對于員工等需求與要求在具體企業背景、企業環境與具體工作任務中找到有機結合點。
4.3.2 深化實驗教學內容改革,培養學生動手能力和創新能力
以實驗項目為載體,從低到高、從接受知識到培養綜合能力的逐層提高的層次化實驗課程體系,開展實驗教學內容改革,構建“驗證型、綜合型、創新型”的3層次實驗項目。
4.3.3 “院企”共建校外實訓基地
由學院選派具有豐富專業知識的教師和企業選配富有實踐經驗的技術人員共同指導實習,采取科學有效的措施,認真進行實踐教學質量監控,確保實踐教學質量的逐步提高。“院企”共同加強實驗室、實訓基地的建設,有效整合實驗教學資源,積極探索有利于資源共享和高效運行的實驗室、實訓基地開放管理新機制[8-10]。
4.3.4 加強畢業論文管理工作
學生在入學第6學期分配導師,導師把好選題的遴選關,增加綜合性實驗選題和調查報告選題的比例,學院加強對導師指導和畢業生論文進度等環節的監控,嚴格畢業論文初審、盲審、答辯和論文定稿等制度,不斷提高本科生的畢業論文質量。
4.3.5 注重加強“院企聯合”,打造“雙師型”師資隊伍
校內教師要進行崗位專業化的訓練;制藥企業和營銷企業的一線技術人員也能夠完成校外崗位操作的現場指導工作,使學生真正在知識、能力和素質方面得到培養和訓練。
4.4 加強專業能力培養
開設職業角色體驗、職業指導、潛能開發和人際溝通等課程,通過課程選修、講座、討論和企業訪談等方式培養職業能力。
5 保障措施
在實訓基地建設上,腳步已邁。學院現有15個實驗室共1300m2,有價值700余萬元的儀器設備,有12個校外實習基地,在“院企聯合”共建實訓基地方面積累了一定的經驗。
在“院企聯合”共建實訓基地方面積累了一定的經驗,并取得了一定的成果。學院與山西隆克爾生物制藥有限公司、山西省源淵藥業有限公司等建立了實訓基地。山西隆克爾生物制藥有限公司為省級國有企業,固定資產7000余萬元,主要從事研究、生產生物藥品尤其是凍干苗、油乳劑苗,部分畢業班級學生先后進廠參加實習并就業。山西省源淵藥業有限公司是山西省龍頭企業,固定資產9000余萬元,為種、養、加、制綜合企業,目前,山西農業大學生命科學學院部分學生已進行實習并就業。
生物制藥專業已逐步開展課程體系和實踐教學改革,部分課程開始實施“項目驅動、案例教學”和“理實一體化”教學,采取新的重視過程考核和學生能力考核的新型評價方式,并取得一定成效。
學院領導對教學改革尤其是實訓基地建設和實踐教學體系的改革高度重視,鼓勵教師從事教學改革,為教學改革項目的順利進行提供制度保障。生物制藥專業是學院重點建設和改革專業,學院在制度、資金和人員等方面都給予了大力的支持。
學院教師,都具有中級以上職稱(碩士研究生以上學歷),均是教學和教學管理第一線人員,都直接參與了實訓基地建設與管理,以及教學改革工作,具有豐富的實踐經驗和較高理論研究水平,具有較強組織與協調能力。特別是學院院長王金勝教授,長期從事教學改革研究和教學活動。
6 展望
改革研究成果在學院生物制藥專業內實施,將極大推動生物制藥專業建設,目前山西農業大學生命科學學院生物制藥專業在校學生145人,將直接受益。
改革研究成果可應用于制藥專業其他院教學,帶動學校制藥專業教學改革。目前制藥專業在校學生共有300余人,將從中受益。
改革研究成果可向學院其他專業推廣,生產性實訓基地和實踐教學體系建設模式和成功經驗可應用于其他生物科學、中藥資源與開發等專業,會使整個學院師生受益。
所以,高等教育應與當今社會發展緊密結合,高等學校應在主動適應經濟發展方式轉變和經濟結構調整的基礎上,優化人才培養結構和資源配置,深化人才培養模式改革,培養經濟社會發展所需要的高素質的專門人才。學院將對生物制藥專業本科人才的培養目標、培養模式、課程體系和教學內容等作進一步的改革和創新,繼續加強“院企聯合”的辦學模式,針對企業的實際情況,在培養生物制藥企業真正需要的高素質專業人才方面探索更多、更好的辦學經驗。
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【關鍵詞】生物制藥技術 課程模塊 職業能力培養
高職生物制藥技術專業培養目標是培養具有良好的職業道德,必需的理論知識和熟練的專業技能,能從事生物制品的生產、生物制品檢驗、生物制品經營等工作崗位,能解決生物制品生產實踐、經營中遇到的一般專業問題,服務第一線的高級技術應用型人才。
根據對專業人才培養目標分析,我院高職生物制藥專業的課程分為公共基礎課、專業基礎課、專業課、綜合實踐、拓展課等五個模塊。每模塊的課程門數、學分、學時比例見表1。
一、公共基礎課
公共基礎課安排了中國化的概論、哲學原理、思想道德修養、法律基礎、形勢與政策、高等數學、英語、計算機應用基礎、體育共9門課程,占課程學時比22.1%,占總學分比27.5%,達到國家規定的基本標準,符合國家的教育方針,將素質教育貫穿于教育、教學的全過程,使學生掌握必需的文化基礎知識,全面提高學生的基本思想、文化和身心素質,培養和訓練學生的不斷獲取新知識、新技術信息的能力、使用外語的能力、團隊協作精神和人際交往能力,以滿足學生適應社會、獨立生存、自我發展、創新超越的需要,同時為專門課程的學習提供理論知識基礎。
二、專業基礎課
專業基礎課包括基礎化學、微生物學基礎、藥事管理與法規、人體結構生理學、實用藥理基礎、生物化學與分子生物學、現酵技術、天然藥物學知識、藥物制劑技術共9門課程,占課程學時比29.3%,占總學分比29.0%。專業基礎課為后續課程學習所必需,各門課程學習以理論和實訓穿行,構建專業所需的化學、醫學、藥學、生物學等基本知識和基本技能,理論部分強調以“必需、夠用”為度,重視相關技能的培養,技能方面特別要強調規范化操作。
1.基礎化學包括了無機化學、有機化學和分析化學。考慮到高中學生的無機、有機化學基礎較扎實,授教時側重應用性較強的分析化學,理論方面總體以“夠用”為度,重在培養學生基本的實訓操作技能,它是專業技能的基礎。實訓內容選擇從傳統的經典的訓證為主轉向應用性廣的綜合性實訓,在這些實訓中使學生掌握常用儀器設備的操作,熟悉基本原理與方法,能正確地記錄、收集和處理數據,規范書寫實訓報告,并對實訓結果進行客觀分析,重點培養學生扎實的基本功和科學、嚴謹、踏實、實事求是的工作態度和作風。
2.微生物學基礎、生物化學與分子生物學、現酵技術是既是專業課學習的基礎,又是職業能力的重要組成部分。微生物學基礎中的微生物的形態觀察方法、培養基的制備及消毒滅菌方法、微生物的接種分離培養技術、微生物大小、環境中的分布測定技術、藥物微生物檢驗技術、血清學檢驗技術、生物化學與分子生物學中的電泳技術、核酸提取技術、酶活測定技術、現酵技術的菌種選育、菌種保藏、培養基的制備、滅菌、發酵過程的控制、發酵液分離、提取和精制等技術等是均為學生職業關鍵能力的重要組成部分。
3.人體解剖生理學、天然藥物學知識、實用藥理基礎、藥物制劑技術、藥事管理與法規是涉及醫藥方面的基礎課程,學生通過天然藥物的功效、活性成分結構修飾、提取制備、各種制劑制備等實訓,完成從原料藥到成品藥規范生產、規范管理的全過程學習。并采用現代檢測分析手段與方法,對原料藥與制劑藥的質量、在人體內的代謝途徑、作用機制、以及藥物的有效性、安全性進行科學評價,從而學習如何獲得安全有效的藥物,使學生對醫藥有較全面系統的認識,并為以后從事藥學相關的工作打下堅實的基礎。
三、專業課
專業課包括生物藥物檢驗技術、生物制藥設備、生物制藥工藝、GMP實務4門課程,占課程學時比8.4%,占總學分比7.2%,是構建專業核心能力最為重要和必要的課程。生物藥物檢驗技術測定各類生化藥物的含量、檢測其安全性的技術、評價生化藥物的質量的方法,生物制藥設備中對通用設備和生物制藥工藝使用設備的結構、性能、操作方法,生化藥物的生產工藝流程的操作技術、生產規范化管理技術都是日后從事專業工作所必不可少的,是形成綜合職業能力的關鍵。
四、綜合實踐
包括微生物學技能訓練、生物化學與分子生物學技能訓練、生物藥品制劑技術實操訓練及GMP技能訓練、生物藥物檢驗技術技能訓練、生物制藥工藝技能訓練、畢業實習與設計共6門課程,占課程學時比32.1%,占總學分比38.5%。此模塊突出特點是綜合性。通過較復雜的、融合多個知識點或多學科知識的校內綜合實訓,各種基本操作技能在不同實訓項目中多次操作,反復整合,大大提高學生的動手能力、分析解決問題的能力和對各門知識的綜合運用能力。最后通過在生物制藥技術相關的崗位上進行一年的頂崗實習及論文設計,突出對學生科研意識和創新工作能力的綜合訓練,要求學生從查閱文獻、設計和實施方案、寫出論文,兩年來學習的各種知識和技能在此階段相互碰撞、相互揉合,上升為綜合的職業能力。有利于提高學生就業的競爭力。
五、拓展課
包括藥學文獻檢索、生物藥品新藥開發基礎知識、基因工程原理3門課程,占課程學時比3.0%,占總學分比2.9%。培養學生具有不斷獲取本專業新知識、新技術信息的能力,為學生將來在專業范圍的自我發展,提升自身位置及從事高層次研發工作打下基礎。
此外學生還可選修藥品市場營銷、藥用植物識別技術、生命的奧秘等課程,以拓展視野,拓寬就業范圍。
課程設置體現了“厚基礎、重專業技能”的原則,課程結構比較合理。課程設置及結構安排完全是為了達到本專業的培養要求及實現本專業的培養目標而開展的,體現了德、智、體、美全面發展,有利于學生職業技能的形成和綜合素質的全面提高。
參考文獻:
關鍵詞 創新課程;生物技術制藥;教學模式
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2013)30-0089-02
1 創新課程建設背景及現狀分析
受生物技術專業化教育模式的影響,學生的知識結構過于系統化、專業化,不利于創新人才培養、滿足社會對復合型人才的需求。生物技術制藥這門課程在大三下學期開設,內容涉及面廣,知識跨度大,屬于創新課程。課程建設既要求理論與應用相容,又要加強不同專業、學科之間的滲透和融合,形成知識體系的整體觀念;既要考慮到選修課程的趣味性,又要兼顧培養學生的創新思維與能力。所以生物技術制藥課程體系立意新、難度大、起點高,要求在課程研究建設時保證科學性、先進性和實踐性的特點。
2 創新課程教學模式改革方案
創新課程生成模式轉變:從階梯型(目標、內容、策略、評價)轉向登山型(主題、探究、表達、交流);體現選修課程多樣化。所以生物技術制藥課程的構建模式應不同于普通課程的構建,應該圍繞學生創新能力和專業應用能力的培養,體現高等教育的特色、滿足社會的需求。本門課程以單門課程要素建設為基礎,探索授課模式,進一步完善課程結構體系,包括教學大綱、教學參考書、教學方式方法、考核評價方式等。教學的基本指導思想是:精選教學內容,以學生為主體,以教師為主導,知識、能力和素質協調發展,把課程教學方法與手段的建設建立在現代教育平臺之上[1-2]。
2.1 制訂教學大綱
制訂適合本門課程的教學大綱的主要依據是培養具有生物制藥技術有關基本理論、基礎知識和基本技能,畢業后能從事生物制藥產品生產、質量管理及醫藥市場等相關工作。按照人才培養需求,主要內容包括:培養學生知識技能,進一步掌握本專業所需的化學、生物學、醫學和藥學等學科基礎知識;掌握生物藥物制備工藝、質量分析的理論知識;組織細胞培養技術、生物藥物制備工藝技術、生物藥物質量檢測技術以及生物制藥設備保養;藥物制劑技術、藥品生產質量管理等。
2.2 加強教材建設
創新性的課程內容包括課程標準、體系、相關教材與資源以及考查、評估等方面的創新。首先應改變把課程教材僅僅視為既定知識和成熟學科的誤區,作為制藥專業的本科學生,應該廣泛獵取更多的相關知識,把教材中講述的知識與目前生產實際情況相結合。另外,教師應該通過網絡、期刊,結合新的藥典,收集國內外當前生物制藥的前沿知識,拓寬學生的知識面,調動學習興趣。
2.3 教學資源多樣化的創新
建立豐富的課程資源庫,建立內容多樣、直觀、動靜結合的教學資源包,包括生物合成反應式等資料、藥品結構圖、產品的包裝圖片、典型藥品代表的說明書、產品生產工藝流程圖,以及單元操作動畫、產品生產工藝、操作視頻等動畫類學習資源。通過先進網絡課程將查詢到的國內外優質網絡課程與課程庫進行整合,加工形成新的課程;建立一些英文原版的視頻資料,激發學生學習專業英語的興趣。側重于應用技能培養,側重于與職業設計相結合。
2.4 創新課程整合
課程整合(curriculum integration)又稱課程統整、課程綜合化、課程一體化等,旨在將課程進行整體化、綜合之意。斯氏課程觀:課程是精選出的教學內容的系統組織;課程傳授的知識為明天服務,教育是一種準備。課程內容應克服難、繁、偏、舊,與學生生活、現代社會和科技發展聯系,精選終身學習的知識與技能,即強調學力。既加強了課程之間的內在聯系,又減少了不必要的交叉重疊,使課程設置更加精練,在有限的課時基礎上最大限度去拓展課程空間。
總體上生物技術制藥課程授課內容基本是按照不同生物技術領域來構建模塊的,每個模塊中又是以工藝技術基礎、具體操作部分基本原理、重要藥品制備工藝等為主體線條的。對于典型的生物藥物有不同的生物技術生產方法,這時可以對比進行學習,有利于學生發散思維的培養[4]。重視生物技術制藥工藝發展的歷史過程,具體某一種生物技術藥物最初發明者的靈感,以及在制備工藝發展過程中某些瓶頸的打破、關鍵生物技術的發展、具體操作細節中的優化改良等。在生物技術制藥這門課程里會涉及到許多諾貝爾獎獲得者,他們的經典實驗與偉大的發明非常具有啟發與借鑒意義。另一方面,讓學科的新思想、新成果及時進入課堂,形成知識更新。既兼顧了知識縱向更新,又重知識之間的融合與應用[3]。培養學生舉一反三、觸類旁通的學習方法,以及分析思考、獨立創新的能力。加強科學文化素質教育,通過系統教學與專題報告講座等,豐富學生的社會實踐活動,為學生樹立遠大理想和人生追求。
2.5 創新課程實施模式
課程實施(倡導參與探究和動手搜集處理信息、獲取新知、分析和解決問題、交流與合作四種能力)。自然科學類的教學方法主要有實驗法、經驗法、模擬法、觀察法等。要求基于現代信息設備與多媒體技術手段,教學思路是既注重基本技能及基本知識的實用性,又重視研究性與先進性,使知識結構和實際能力的發展更趨于合理。變灌輸式教學為問題式、啟發式、互動式教學,在教學模式上,根據課程特點,采取情景式、任務驅動式、案例式等多種教學方式。突出“學生主體”地位,實施“組織教學、服務學習”的師生互動教學模式。從課程取向看,從以知識為中心的學科結構課程轉變為以學生為中心的經驗課程。注重具體某一節課中課程的導入方式,復習相關知識點或者以生物技術藥物產品的圖片、視頻、故事等切入新課教學;在講解過程中注意啟發學生的過程,注意設置問題的方式與技巧,讓學生自覺地參與到教學中來。對于重要的知識點,在課后作業與思考題中以不同的題型出現,指導學生預習和復習[5]。
3 多媒體在創新課程建設中的重要作用
多媒體教學應用對創新課程的建設意義很大,創新課程的建設離不開多媒體輔助教學。講授的內容中涉及到的技術與理論大多涉及到分子生物學、細胞學、免疫學、生物工程學等前沿學科,深奧而抽象難懂,如果僅依賴于一些圖表式的技術路線,學生是難以理解的。由于教學內容實踐性很強,其中的某些技術、某些工藝流程,必須借助多媒體、視頻、動畫幻燈片、圖片、錄像等輔助教學手段,可以增強教學內容的真實性,形象、直觀、生動。對于課程的重點、難點可以采取思維導圖表達形式講解,構建創新課程知識體系。
4 考核方式
本門課程的考核主要通過兩種方式:課堂討論和學期論文。課堂討論主要考查學生對基本原理、基本方法的掌握和分析問題、解決問題的能力。對期末論文,學生需經過查閱文獻、制作PPT、講解、討論等環節,更好地調動了學習的積極性。對于學習興趣非常濃厚的學生,可以通過習題輔導和練習的形式強化對所學知識的復習與鞏固,以備進一步的學習與研究。
5 結語
生物技術制藥是一門創新課程,在課堂教學中還要不斷創新教學手段,形成生物制藥工藝學完整的教學體系。生物技術制藥創新課程建設的研究與探索既是人才培養的需要,也是學科發展的需要[6],將對生物技術制藥課程建設的發展和深化起到促進作用。
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關鍵詞:高職 生物制藥技術 核心技能 課程體系
我國生物制藥產業處于初級階段,一方面,隨著“十一五”規劃等政策出臺,生物醫藥行業發展迅速,高素質產業工人的需求逐年增加,市場缺口大,人才匱乏制約著行業的進一步發展;另一方面,與國外相比,我國現代生物制藥業起步較晚,發展不完善,給社會提供的就業崗位有限,高職生物制藥技術專業學生畢業后對口就業機會小[1][2],國家勞動部頒布的工種目錄中有關生物制藥的工種設置也不完善,甚至可以說沒有嚴格意義上的現代生物制藥工種。解決這一矛盾,就要求高職教育既要有“超前意識”,滿足市場需求趨勢,培養面向第一線的高素質現代生物制藥產業工人,又要拓展生物制藥技術的“內涵”,增強畢業生的就業能力與行業內轉崗能力;既要服務企業,又要對畢業生的出路負責。
高教部16號文件明確提出,高等職業教育培養的是“高素質的技能型人才”,這與本科教育是不同的,高職教育的立足點是培養技能型人才,技能是高職人才的核心競爭力。本文擬結合浙江生物制藥產業與高職教育的實際情況,從生物制藥技術核心技能的提煉入手,探討高職生物制藥技術專業建設中遇到的一些問題,進而引出本專業的課程體系設置。
1. 核心技能
1.1 核心技能的提法
所謂技能,是指“掌握和運用專門技術的能力”,具體到本專業就是掌握和運用各項生物制藥及相關技術的能力。核心技能最近提得比較多,但還沒有形成一個專門的概念,這里可以理解為在各項專業技能中處于核心地位,對畢業生的職業能力養成起著至關重要作用的一項或幾項技能。
1.2 核心技能的特點
生物制藥技術涉及生物學、化學、生物化學、藥學及相關工程學的原理與方法,專業技能多且雜,從中提煉出能作為核心技能的必須具備以下特點:
1) 代表性,要能夠體現生物制藥技術的特點,代表特定的生物制藥工藝,核心技能的總和要能反映生物制藥各項技術與工藝的總和。
2) 通用性,通用性有兩方面涵義,一是要在生物制藥生產中有一定的通用性,二是能作為單元操作技術,輻射相類似的其它行業工種。
3) 獨立性,核心技能應相對獨立、完整,平行設立,不能包含或包含于其它核心技能。
4) 對應性,核心技能應與相關的生產崗位或職業一一對應。
5) 有機性,核心技能之間應能構成一個有機的體系。
1.3 核心技能確立的意義
核心技能的確立必須建立在廣泛的行業調研與專業分析的基礎上,對專業定位和專業建設的開展具有重要的現實意義,它關系到高職教育培養什么樣的人才、如何培養的問題。我國高等職業教育剛剛起步,以“崗位―核心技能”為著眼點來規劃專業建設不失為一條“以就業為導向”的人才培養之路[3]。核心技能的“通用性”,有利于我們立足生物制藥產業,拓展相關行業就業崗位,部分解決人才培養的超前性與產業發展的滯后性之間的矛盾,即畢業生出路問題;核心技能的“獨立性”與“對應性”,有利于人才培養的組織實施,在有限的學制中有目的地“分方向、有專攻”,進行特長培養,滿足企業人才“多樣性”與“專一性”的需求;核心技能的“代表性”與“有機性”,有利于打破原有專業學科格局,以技能教學為基本單元構建課程體系,以實訓為核心,走“工學結合”之路。
2. 生物制藥技能分析
目前,我國生物醫藥產業發展方向有[4]:中草藥及其有效生物活性成份的發酵生產;改造抗生素工藝技術;大力開發疫苗與酶診斷試劑;開發活性蛋白與多肽類藥物;開發靶向藥物,以開發腫瘤藥物為重點;發展氨基酸工業和開發甾體激素;人源化的單克隆抗體的研究開發;血液替代品的研究與開發;人體基因組的研究。而生物藥物的生產工藝技術可分為天然產物分離提取制藥、發酵工程制藥、基因工程制藥、細胞工程制藥、酶工程制藥、蛋白質工程制藥等6個部分[5]。
我們對浙江及周邊地區第一線人才需求進行市場調研并作了崗位分析后發現,生物制藥及相關企業中發酵車間、分離純化相關工序車間、制劑車間、品控、化驗、檢驗等科室部門的操作工、技術員、檢驗員、實驗員、化驗員、質量評價和質量控制(QA、QC)等崗位,以及市場與售后服務部門的銷售工程師、醫藥購銷員等崗位,部分生物醫藥科研型企業的實驗員等崗位,有大量高職層次的人才需求。
通過與企業進一步的交流,我們發現企業對上述崗位的員工素質有明確的、務實的要求,即具有一定的生物醫藥行業綜合素養,且熟練掌握一項技能特長與上崗崗位相適應。從另一個角度來講,畢業生在具備一定職業素質的前提下,只要熟練掌握一項技能特長,就可以找到相應的工作崗位。這一技能特長,就是我們要從崗位職業技能中提煉出來的核心技能。
生物藥物的制造過程比較復雜,跨學科、綜合性強,涉及到的技能也較多,但類似于化學工程,可將各項生產工序劃分為相對獨立的單元操作,從而提煉出相應的崗位職業技能。同時還要考慮到,中國的高等職業教育面向的是生產、建設、銷售第一線的人才需求,我們在提煉崗位職業技能時則要針對第一線的實際需求,剔除不適合高職學生掌握的,在生產第一線中極少涉及的生物制藥專業技能,如基因操作等上游技能,重點整合在各生產工藝中具有共性的技能。
2.1 專業基本技能
包括基本化學實驗操作技能、微生物操作技能(滅菌技術、純培養技術)、簡單生化分析技能等。該部分技能是掌握生物制藥其它技能的基礎,具有不可替代的重要地位,在一些實驗員崗位上,亦可成為主要的崗位職業技能。
2.2 生物制藥生產技能
1) 發酵生產技能
包括菌種的選育與培養技術、培養基的配制與滅菌技術、空氣與管路設備滅菌技術、發酵設備與工藝控制技術、清潔生產技術等[6],是勞動部頒布工種發酵工程制藥工的主要崗位職業技能。
2) 生化分離生產技能
生化分離技術較多較雜,主要包括固液分離技術、細胞破碎技術、萃取和浸取技術、沉淀技術、吸附及離子交換技術、膜分離技術、層析技術、電泳技術、結晶技術、蒸發與干燥技術等[7],是勞動部頒布工種生化藥品提取工的主要崗位職業技能。
3) 細胞培養技能
隨著細胞工程的快速發展,生物疫苗與人源單克隆抗體企業的興起,細胞培養技術人員的缺口越來越大,因此,細胞培養技能可以成為高職人才培養的一個崗位職業技能方向。
2.3 分析檢驗技能
包括制藥及相關過程中的藥物分析、生物醫藥分析、藥物檢驗、微生物學檢驗、藥品包裝檢驗等,主要技能可歸納為滴定分析技術、光譜分析技術(紅外、紫外)、色譜分析技術(高效液相、氣相)、微生物學檢驗技術等,是勞動部頒布工種藥物檢驗工的主要崗位職業技能。
2.4 拓展技能
以管理學、營銷與談判、藥事管理學、藥學綜合知識為基礎,主要滿足生產管理、醫藥購銷等崗位需求,是由于就業面的拓展而衍生的崗位職業技能。
2.5 分析
以上各項技能(包括生物制藥各項生產技能)對應相關崗位群,通用性強,適用面廣,相對獨立而又有機關聯,幾乎囊括了適合高職生物制藥技術畢業生就業的所有崗位技能,組成了一個完整的專業核心技能體系。在這個技能體系當中,最核心的莫過于分析檢測技能與生物制藥生產技能,前者通用性最強,后者專業性最強。從專業口徑與就業面的拓展分析[1][8],中藥制藥生產技能可以嫁接到生化提取制藥技能之中,而化學制藥中的分析檢驗崗位、食品生產中的發酵生產與檢驗崗位、生物化工領域則與生物制藥技術有著天然的親緣關系,生物藥物的制劑生產工藝相對單一,以凍干與無菌制劑技能為要。由此可見,設立核心技能大大“拓展”了生物制藥技術專業的“內涵”。
上述為生物制藥技術專業的核心技能體系,然而對于個體來說,在有限的學制中完全掌握以上所有核心技能是不現實也是不必要的,這就需要在教師的指導下,結合就業意向以及個體的興趣愛好,選取一到兩項核心技能(生化分離生產技能仍需細分),進行特長培養,這也是核心技能培養模式的特色之一,即專業上的“寬口徑”與個體上的“窄口徑”相結合。
3. 課程體系設置
3.1 課程體系設置的思路
本科教學的課程設置是以理論課程為主導,輔以實驗課程;傳統的高職工科課程設置是理論與實驗合開一門課,教學思路還是學科式授課。目前,高等職業教育大力倡導“能力為本”,培養技能型人才,課程體系設置也必須進行調整[9]。新的課程體系要以技能養成為核心,以實訓課程為主線,建立核心技能培養模式。在實訓課程的開設中更要打破原有的學科界定,以核心技能為軸來組織教學的開展,教學內容的選擇上仍然要把握“適用、夠用”的原則。
3.2 分段目標制的“工學交替”課程體系設置
目前,我院生物制藥技術專業采取的是“2+1”的“工學交替”課程體系設置,每學期均以實訓(課程)為主導,培養目標明確,輔以理論課程與專業選修課程,提升學生的綜合職業素養和可持續發展能力。
第1學期,開設基本實驗技能實訓課程,輔以基礎化學、微生物學等理論課程,使學生掌握基本化學實驗操作技能與微生物操作技能。
第2學期,開設生化分析實驗實訓課程,輔以基礎生物化學、儀器分析等理論課程,使學生掌握基本的生化物質定性、定量分析技能。
第3學期,前1個月,開設制藥分析與檢測技術實訓課程,使學生初步掌握基本的制藥過程中所涉及的分析與檢測技術;后3個月,學生進生產企業崗位實訓,最后1周返校完成課程設計,對崗位實訓進行總結。
第4學期,開設生物制藥技術實訓課程,輔以相關理論課程與專業選修課程,對崗位實訓中遇到的生物制藥工藝的生產原理與技術(可包括發酵、生化分離、中藥提取、合成制藥中的生化環節、疫苗制備、制劑等)進行展開教學與實訓,同時完成職業資格考證。
第5學期,前半學期以專業選修課強化學生專項專業知識,后半學期開設專項綜合實訓課程,實行小班授課、小組實訓,實現專業內分方向、“準訂單”培養、“特長培養”,同時養成學生的自主學習能力、就業后可持續發展能力與行業內轉崗能力,完成“人才的組裝”,即核心技能的分化養成。
第6學期,開設畢業(設計)實習課程,學生進企業完成頂崗生產實習,同時完成畢業論文。
3.3 存在問題及對策
1) 課時大幅減少下的理論課程如何開
以“倒推”的方式確立理論課程的授課內容,即從核心技能出發,確立必備的技術支撐,然后確立專業課程的授課內容,進而確立專業基礎課程的授課內容,將對核心技能養成不是那么重要,或者生產實踐中幾乎用不上的理論知識砍掉,還可以在實踐過程中遇到時現場加以講解,甚至可以結合實訓項目引導學生自學。
2) 重視技能培養的同時如何搞好素質教育
依據核心技能整合課程后課時總量大大減少,學生自主支配的課余時間增多,有利于學生綜合素質的養成。此外,重點抓好專項綜合實訓課程,搞好畢業設計環節,培養學生的“在崗學習”能力,加強可持續發展能力,提升學生綜合職業素質。
參考文獻:
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[2]沈光濤,常灝,黃耀江.我國的生物產業狀況與前景[J].生物學通報,2006.41,(10):15-17.
[3]劉南槐.論按崗培養問題[J].職業,2007,(3):22-23.
[4]雷利芳.我國生物制藥業發展之我見[J].海峽藥學,2007.19,(1):104-106.
[5]滑靜,楊柳,張淑萍,王虹.生物工程制藥研究進展[J].中國畜牧獸醫,2006.33,(10):25-29.
[6]熊宗貴.發酵工藝原理[M].北京:中國醫藥科技出版社,2001.
[7]孫彥.生物分離工程[M].北京:化學工業出版社,2002.
【關鍵詞】生物制藥實驗 系統設計 教學改革
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)19-0044-02
生物制藥產業迅猛崛起,生物醫藥產業化發展急需應用型創新人才。我國目前的各類制藥企業大多數是混合制藥企業,既有生物制藥,又有中藥制藥,江蘇省制藥企業的情況也類似,因此生產本身要求技術人員應該掌握生物制藥技術,還需在天然藥物制藥技術、生物化工技術、微生物及酶工程等方面具有很好的知識結構,才能滿足中國特色的生物制藥產業對人才的需求。為此對本專業學生的培養目標是:使學生具備扎實的生物制藥和制藥工程專業理論知識和實踐技能,能在生物技術制藥、生物工程、化學制藥及天然藥物產品開發等領域從事科學研究、技術開發、工藝設計、產品質量控制、經營管理及藥物營銷等方面工作的應用型高級專門人才。所以一個合格的本科畢業生不僅要掌握理論知識,而且更要掌握一定的操作和創新技能。
生物制藥實驗是我院面向生物制藥專業的一門重要的基礎實驗課。通過本門課程的教學,希望本專業的學生能了解掌握生物制藥和制藥工程相關的實踐技能,具備能夠利用現代生物技術從事藥物研究的能力,為將來開展生物技術制藥、化學制藥及天然藥物產品開發等領域方面的研究及工作打下良好的實驗基礎。同時基于南京林業大學的特點,本實驗課程的開展將重點關注林源藥物。為了實現這個目的,我們對該實驗課程的教學內容、手段及方法進行了一些改革嘗試。
一 根據實際選擇合適的實驗內容
結合生物制藥專業的特點、本校的特色和實驗室的基本條件,在大三第二學期開展了生物制藥實驗,具體包括了藥用蛋白的重組表達、藥用蛋白的分離純化及檢測、重組溶菌酶的制備、細胞培養、天然產物體外活性檢測、真菌多糖的制備及鑒定、林源黃酮或揮發油的提取及測定等實驗,涵蓋了生物工程、藥學、生化和生物學等方面。整個實驗是按照教學計劃分為兩部分:第一部分為基礎實驗;第二部分為自主設計實驗。在實驗的第一階段主要是依據教學計劃開展基礎實驗,使學生獲得生物制藥的基本理論及基本實驗操作技能,也為第二部分設計實驗奠定技能操作基礎。例如通過藥用蛋白的重組表達,使學生們掌握基因表達所需要的元件、真核表達系統與原核表達系統的特點及區別、提高外源基因表達量的方法、包涵體復性的方法及重組菌發酵的要求等方面的內容。再如,通過開展藥用蛋白的分離純化及檢測,使學生們掌握蛋白純化的方法及各種方法的優缺點,藥用蛋白所需達到的純度及其檢測方法等。基礎實驗的開展是基于傳統實驗教學模式,具有目的明確、容易上手等優點,通過完成不同的實驗使學生獲得開展生物制藥實驗的基本原理和實驗技能,但也有其不足:(1)每次實驗的內容和操作程序都是教師規定好的,學生按照規定的內容和程序進行實驗,不能充分調動學生學習的積極性和主動性;(2)大部分實驗結果明確,學生分析問題和解決實際問題的能力得不到充分發揮;(3)由于有些環節是教師準備的,學生只是熟悉了部分關鍵環節,缺乏對整個實驗過程的全面了解。
針對開展基礎實驗的不足以及根據高等學校培養高素質人才的需要,結合南京林業大學的特色及實驗室條件,為調動和激發學生的學習興趣、積極性和主動性,培養學生自主創新能力及獨立從事科研活動的能力,給學生一個充分展示能力的空間和舞臺,我們開設了一些自主設計的綜合性實驗。主要開設真菌多糖的制備及鑒定和林源黃酮及揮發油的提取及測定兩個自主設計實驗。例如林源黃酮或揮發油的提取及測定,學生需要根據自己的興趣,從校園里選擇一種植物對其黃酮類物質或揮發油展開研究。這就要求學生首先進行文獻查閱,其次根據文獻設計實驗方案,初步方案完成后,由指導老師根據實驗室條件及實驗方案的可行性提出修改意見,根據教師的修改意見,學生進行修改并完成實驗方案。通過自主設計實驗的完成,使學生的獨立創新能力得到展示,初步體會到什么是科學研究,為其今后從事科學研究打下基礎。
二 對學生的能力培養
1.生物制藥相關知識點的學習和操作能力的訓練
本科專業的學生通過理論學習,對生命科學的一些知識點有了初步的了解,但是對于具體是什么,卻沒有完整的認識。例如,植物活性物質的提取,在學生進行實驗以前,都是課本上枯燥地介紹各種活性物質的性能,提取方法及如何檢測,學生對其了解不深。但通過活性物質的提取實驗,學生第一次看到自己提取的黃酮、生物堿等活性物質,就會對這些物質的結構和性質有直觀的了解。總之,通過第一部分的實驗訓練,可以幫助學生加深對知識的理解和記憶,同時通過基本的操作,也獲得了某方面的實驗技能。
2.智能的培養
智能是心理和操作、實踐與應用、過程與方法的綜合體,實驗是手腦并用的實踐活動,是培養學生創造能力、觀察能力的最有效途徑。生物制藥實驗課的第一次課就把實驗改革的總體思路告訴學生,讓學生明確思想,做好準備。但由于學生剛剛接觸制藥實驗,對生物制藥的理論及應用還缺少認識,因此第一階段部分主要是進行規定實驗的內容,并通過這一階段的學習,使學生獲得生物制藥基本知識、基本理論及基本實驗操作技能。為設計實驗奠定理論基礎和技能操作基礎。通過第二部分設計實驗的完成,使學生的獨立創新能力得到展示,初步體會到什么是科學研究,使學生分析問題和解決問題的能力得到較快的提高。
3.人格的培養
通過實驗,學生能認識到科學研究的嚴謹和實事求是,在任何實驗中,只有遵循正確的實驗方法和步驟,才能達到既定的實驗目的,任何僥幸心理都不會獲得很好的實驗結果。通過實驗,學生還能正確地面對失敗,科學研究不可能每次都成功,每次都能獲得很好的結果,經常要面對失敗,這就能鍛煉學生不氣餒的性格。另外,實驗需要團隊協作,所以需要學生有良好的團隊意識。
三 改進實驗教學中教師的角色
1.教師是實驗的指導者
在實驗教學前應設計好學生實驗提綱,提供必要的實驗資料,在實驗教學中力求創設一種探索的情境,不斷提供信息、點撥方法,幫助學生解決學習中的疑難。對學生提出的問題,教師可不先解答,而是鼓勵學生進行思考,并鼓勵學生相互討論有關實驗的問題,共同尋求解決方法。
2.教師是實驗的合作者
教師要把自己放在和同學同樣的心理與知識水平上,表現出強烈的好奇心和求知欲,參與到學生實驗中,一起動手,一起討論。
3.教師是探究情境的創設者
為學生營造自由的學術氛圍,心理自由的氛圍,使學生能結合實驗進行想象,挖掘學生的創造潛能,所以教師要善于提問、質疑,抓住學生所關心的實驗重點、難點和疑點。
4.教師是心理醫生
在探索學驗中,失敗是經常的。要培養學生承受失敗的能力,要讓學生認識到每個科學實驗都是經過無數次失敗才成功的,培養學生正視失敗、克服困難的精神。當學生實驗失敗時,要耐心地分析其失敗原因,并利用失敗對學生進行心理方面的指導。
四 嚴格考核制度
考核是教學過程的一個重要環節,同時實驗課程成績的評定方式對學生的學習情緒和認真程度有一定的影響。要明確實驗教學目標,建立明確的當堂評價方案;重視課前檢查;加強對實驗過程的督導。主要考查學生的自學能力、觀察能力、實驗能力、思維能力和表達能力。課程的成績以學生基本技能掌握的熟練程度、分析問題和解決問題的能力以及實驗報告的質量等為主,要結合學習態度、紀律、協作精神等進行評價。在實驗全部結束時,將考核內容如離心機的操作技術、植物提取設備的搭建、緩沖液的配置、蛋白濃度的測定、細胞的傳代、天平操作技術、消毒與滅菌技術等編號,讓學生抽簽進行單人考核,并當場寫出實驗報告。
通過以上改革,應該能極大地調動學生學習的熱情和主觀能動性,使教學質量有較大的提高,也為后期實驗課程的開展和將來畢業論文的順利完成提供了保障。
參考文獻