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制药工程论文:制药生物科技教育探索

制药工程论文:制药生物科技教育探索

本文作者:李永强吴方丽安凤秋祝传书作者单位:西北农林科技大学

积极实践启发式教学,调动学生思维活跃性

在前期精心设计教学内容的基础上,教学中我们对生物技术中基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程中的重点知识、原理和操作过程和日常生活中常见的事物联系起来,并辅以形象的比喻。这样做既能把复杂的操作步骤和枯燥、抽象的原理变得形象生动易于学生理解和掌握,同时又能活跃课堂氛围。例如,在生物遗传物质DNA重组过程中,DNA分子的切割与连接是最基本的操作,所有这些操作均由一系列功能各异的工具酶来完成。限制性核酸内切酶能够把大的长的双链DNA分子切割成单个的基因片断;而DNA连接酶能够把DN断重新连接在一起。课堂中我们非常形象地将限制性核酸内切酶称为“剪刀”,而把DNA连接酶比喻为“缝纫针线”,生物学科学家则是手艺高超的“时装设计大师”,从而奉献给世界一个又一个新的DNA分子。这样就让学生在轻松愉快的氛围中理解和掌握了工具酶及其在基因操作中的重要作用。

巧用多媒体和视频,丰富教学内容

现代生物技术作为一门综合性学科和前沿技术,涵盖内容广,新的生物技术层出不穷,新的科研成果不断出现。在课堂教学中,除要适时选择和引入精美的图片外,还应灵活运用多媒体教学工具,对于一些较为抽象和难理解的教学内容引入相关的FLASH动画和视频来加强教学效果。例如,基因工程中利用聚合酶链式反应(PCR)获得目的基因时,只有当PCR反应进行到第三个循环时才能真正获得第一个靶基因双链DNA;该反应还涉及聚合酶酶促作用、特异性引物引导以及其他多种反应组成成分。课堂中单纯用语言讲解较复杂和困难,也很难让学生彻底理解和掌握。针对这种情况,我们精心制作了相关内容的FLASH,模拟生物体内DNA复制过程,结合PCR反应的三个典型步骤:高温变性、低温退火、适温延伸,生动地演示了脱氧核糖核苷酸按照碱基配对原则在引物引导下和DNA聚合酶酶促作用下以母链为模板延伸的过程。该FLASH内容时长8分钟,引物与模板链结合的位置、新链延伸的方向和终点等都得以清晰的说明,有效地阐明了PCR体外扩增目的基因的基本原理以及各种组成成分在反应中的作用。FLASH中动画形象生动、简洁精彩,极大的加强了教学效果。此外,在讲到现代生物技术制药发展方向和最新进展时,我们通过搜索现有教学资源,充分利用了近年国家“863”、“973”计划项目成果展览会等视频资料,让学生们在课堂上对我国生物技术领域前沿的专家学者们的研究课题及研究思路得以接触和了解,从而搭起书本理论通向现实科研的桥梁。

发挥互动式教学优势,倡导课堂讨论,培养学生主动获取知识能力

在制药工程专业生物技术教学过程中,我们主要采取了课堂提问、预留小问题、及课堂讨论等多种互动教学方式。其中,我们尤其注重在教学中组织和开展课堂讨论。具体形式为在完成基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质/酶工程教学内容后,把学生分成小组(每小组2-4人),各小组自主选择主题,利用课外时间到图书馆查阅生物技术制药方面的专业著作,或利用网络资源查阅学术期刊。在此基础上经小组内部讨论分析后,整理撰写成课堂讨论书面作业和制作成多媒体(PPT)课件,并且在课堂上要面向全班同学和老师进行汇报和讲解,汇报时间8-10分钟,之后还有3-5分钟的讨论和质疑阶段。为了有效开展课堂讨论,通常我们会提前1-2周把课堂讨论活动布置和安排下去,以留给学生们充足的时间去查阅资料和准备作业。在此期间任课教师会对各小组准备中遇到的各类具体问题进行解疑,还会专门在课堂讨论进行前的2-3天,逐一检查各个小组的多媒体制作和完成情况,并就其PPT中存在的问题和不足给予指导和修改。在上述教学活动中,虽然任课教师未亲自讲课,但为了充分利用好课堂讨论这个教学环节,不能让其流于形式,任课教师往往要付出很大的心血和时间去组织和协助学生。正所谓“功夫不负有心人”,近几届的教学实践表明:这种教学方式一方面能够有效地提高学生参与教学的积极性,极大地激发学生对生物技术的好奇心和求知欲;同时,通过课外查阅文献资料、小组讨论、分析问题、整理报告一系列过程也切实培养了学生积极思考、自己动手、归纳问题、总结问题、主动获取知识的系统能力。教学中课堂气氛活跃,学生的自学能力、独立思考问题能力、演讲口才和反应能力等方面均得到了锻炼和提高,因此在教学中适时采用课堂讨论的教学方式值得继续加强!

结合实践、强化实验教学

实验部分教学是该门课程体系的重要组成部分,是对理论教学的重要补充。在课堂理论教学的基础上,实验教学中主要通过强化基础实验部分和选择综合设计实验,来培养学生动手能力、实践能力和创新能力。实验教学在促进和加强学生对理论教学中的重要原理、方法的理解和掌握方面有着重要作用,但实验室内完成的多是验证性实验,要让教学和生物制药实际相结合,还应该让学生走出实验室、走出校门,到生物制药企业中去亲自感受和了解生物技术制药的发展现状。因此,在完成实验室的实验教学之外,结合制药工程专业总体实践环节,学院通过多方沟通和联系,与渭南美邦生物制药、绿盾生物制药等几家公司建立了良好的教学合作关系,让学生深入厂区和生产车间去参观和学习。教学实践表明:实验室内设计实验和校外参观相结合的教学方式,既能培养学生扎实的基本生物技术操作技能,同时又让学生充分了解了当前社会生物制药企业的规模化生产模式,这对于开阔学生的视野,学生毕业后的就业选择都有极大帮助。

建立有效反馈机制、保障畅通的信息沟通渠道

上述,我们从教学内容和教学方式上进行了探索和改革,并身体力行。但学生对具体教学效果的反响如何,教师真正理解学生期望的教学方式吗?理解是提高教育质量的有效途径[3]。在实际教学过程中,许多教师往往因为教学任务重、课时有限,仅限于努力提高自己教学效果,而无意中忽略了去征求或收集学生对这门课的建议和意见。这就不利于授课教师在长期教学生涯中切实有效地改进和提高教学效果。我们在教学过程中,尝试并建立了以下沟通渠道:①教学伊始就将授课教师的具体联系方式(包括电子邮箱信息)提供给全班同学,鼓励大家在课内或课外就遇到的问题和老师积极沟通和交流;②每一大节课第二小节课的最后5-10分钟留给学生,便于部分学生就某具体问题和老师进行交流和讨论;③完成全书主要章节教学内容一半及授课即将结束时,由学生以匿名的形式对教学环节中不足之处或值得发扬的地方写出书面意见和建议,由班干部于课后统一收齐后交给任课老师,便于教师进一步改进该门课程的教学。通过以上教学实践表明:学生在教学中的主体地位和意识得到明显加强,学生感觉到自己的意见和建议得到及时响应,因而参与教学的积极性也大大加强。由于及时采纳了学生的建议,老师和同学建立了良好的互信关系,该门课程也取得了良好的教学效果,同时还提升了学生对制药工程专业整体的满意度。

要深入科研一线、跟踪文献报道,切实补充和更新专业知识

现代生物技术发展劲头十足,新的理论、成果日新月异。虽然授课教师在生物技术专业受过系统训练,具备扎实的研究背景和丰富的知识积累;但还应该深入科研第一线,以科研带动教学,紧密跟踪国内外学术研究报道,以最新成果补充教学。如果专业课的教师专门从事教学,废弃科研,从根本上来讲教学不可能取得长足进步。纵观古今,不管哪个领域内真正的教学大师、名师,皆是在其研究领域造诣颇深的研究者,然后才是教学名师。