關于生物制藥本科實驗教學改革的探索與實踐
佚名
作者:吳鳳麟,邵紅偉,沈晗,黃樹林
【摘要】 根據(jù)生物制藥的學科特點及人才培養(yǎng)需要,構建了驗證性實驗-綜合性實驗-開放、創(chuàng)新性實驗的實驗教學體系,形成了層次清晰的實驗技能培養(yǎng)模式,其中跨課程綜合性實驗與科研課題設計是教學改革的特色項目。通過該教學模式的實踐,學生的創(chuàng)新意識、科研素質與實踐能力顯著提高,并且在該教學改革的進一步拓展方面進行了深入探討。 【關鍵詞】 生物制藥;實驗教學;創(chuàng)新思維;科研素質 Abstract:A validatingcomprehensiveopen and innovative experimentation teaching system and a cultivation mode of layerdistinctive experimentation skills have been constructed according to the features of the biological pharmacy discipline and the needs of the talented personnel cultivation. In which, intercurriculum comprehensive experimentation and the scientific research task design are the featured items of teaching reform. The innovative consciousness and scientific diathesis have been evidently enhanced through the practice of this teaching mode while the development of the teaching reform has been discussed at the same time.with the actualities in the authors university. Key words:biological pharmacy; experimentation teaching; innovative thinking, scientific research diathesis 一、實施背景 生物科學是一門以實驗為基礎的自然科學,而生物制藥作為其中應用導向較強的領域之一,其實驗教學的地位更是舉足輕重。通過合適的實驗教學體系培養(yǎng)適合社會與產業(yè)發(fā)展需要的人才,是生物制藥人才培養(yǎng)的重點內容[1,2]。基于高校全面實施素質教育后對創(chuàng)新思維與實踐能力培養(yǎng)的注重,針對我國生物制藥產業(yè)源頭創(chuàng)新能力薄弱、基礎研究落后的客觀現(xiàn)實,我們以學院總體人才培養(yǎng)目標為導向,深化教學改革,重新構建了生物制藥本科實驗教學體系,其根本目的是突出應用理論與技能的系統(tǒng)訓練,強調創(chuàng)新思維的培養(yǎng)與科研素質的塑造。 二、總體思路 根據(jù)專業(yè)課程設置和人才培養(yǎng)需要,更新了實驗課程體系,確定了實驗教學的總體思路與規(guī)劃。將實驗教學設計成三個層次:第一層次以驗證性實驗為主,主要在專業(yè)基礎課中開設,確保學生掌握本專業(yè)的基本實驗技能;第二層次以跨課程的綜合性實驗為主,融合各門專業(yè)課實驗教學內容,重在培養(yǎng)學生系統(tǒng)完整的知識結構和能夠融會貫通地運用各種實驗技能的能力;第三層次以開放性和創(chuàng)新性實驗為主,并要求學生獨立完成科研課題設計,主要在選修課及課余時間進行,強調培養(yǎng)學生的獨立科研能力與創(chuàng)新素質。最終形成夯實基礎知識技能-形成綜合應用能力-拓展科研創(chuàng)新素質的多層次實驗技能培養(yǎng)模式。其中跨課程綜合性實驗及開放創(chuàng)新性實驗是教學改革的重點內容與特色項目。 三、具體內容 1.跨課程的基因工程綜合性實驗 通過將相關專業(yè)課的實驗教學內容的整合和重構,從生物制藥首屆學生(03級)開始,即開設了跨課程的基因工程綜合性實驗。 在實驗總體設計上,以完整的基因工程藥物開發(fā)流程為主線,整合了《基因工程》、《發(fā)酵工藝原理》和《生物技術藥物藥劑與藥代動力學》的實驗內容,并將教學內容分成不同模塊,指定負責教師自編實驗教材;從知識點上涵蓋了基因工程上游技術(包括基因的定位、篩選、克隆、表達、活性及功能的鑒定和分析)與下游技術(包括發(fā)酵、提取、純化、鑒定分析、凍干等技術)以及藥效、藥理、毒理和安全性評價的基本技能,具有較強的系統(tǒng)性與連貫性;在實驗題材上,將來自生物制藥研究所的T細胞受體基因治療藥物及重組白介素-18蛋白藥物等成熟研究成果應用于教學,并以其研究過程為例,講解了生物制藥的研究與開發(fā)流程,提升了實驗教學的學術層次,并推動了科研與教學相互促進;在師資力量方面,由來自理、工、醫(yī)學等不同背景的教師組成教學團隊,以發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢;在實驗設備方面,充分整合了現(xiàn)有教學資源,并將新購置的流式細胞儀、蛋白層析系統(tǒng)、毛細管電泳等先進儀器以不同的方式應用于教學,進一步提高了教學水平,開闊了學生的視野;從考核方式上,首先要求學生嚴格按照學術論文的格式撰寫實驗報告,鍛煉了學生的科研素養(yǎng),同時以知識競賽的形式考查了實驗相關知識與技能,在提高學生學習興趣的同時鞏固了教學效果,整個教學氣氛生動活潑,效果明顯。 2.科研課題設計 由于選修課具有前瞻性較強的教學內容與靈活機動的教學形式,目前在選修課《腫瘤生物學》與《抗體工程》開設了科研課題設計。目的是通過全新的教學模式拓展創(chuàng)新思維,使學生具備獨立設計實驗方案和科研課題的能力,整個過程由學院實行的本科生導師制加以管理與實施。 具體流程如下:首先是準備階段。主要是由學生分組自行完成指定教學內容的備課與講授,目的是為課題設計奠定必要的理論基礎,并由全體本科生導師組成評議組對學生講課情況做出現(xiàn)場分析和點評。第二階段為選題與標書撰寫。在大膽假設、科學論證的原則下,學生提出各自的課題,并與導師討論課題的可行性。定題后,分別完成資料的調研,研究方案的制定,并嚴格按照國家自然基金申請書為模板撰寫課題計劃書,最終提交研究方案。第三階段為課題評定階段。由教師對學生提交的研究計劃進行點評與修改,指導學生最終完成整個實驗設計。根據(jù)理論課的授課情況和最終計劃書的水準評定學生的成績。對于兼具創(chuàng)新性與可行性的研究計劃,可作為畢業(yè)論文及學生創(chuàng)業(yè)計劃的藍本。
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