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中图分类号:S-3 文献标识码:A
近几年来,我国对生物医药的发展特别地重视,我国政府2010年的工作报告首次将生物医药产业列入了国家战略性新兴产业。众所周知,每个行业的快速发展都需要有人才的支撑,而不同的医药生产企业所需要的人才又有各自的特点。因此,制药企业必须与高等院校、社会职业培训机构和职业院校等进行合作,构建具有中国特色的医药人才职业教育链。高等教育应该与医药生产企业进行零对接,培养出符合实际生产需要的高质量和高素质的合格人才,即具有一定的专业理论知识、综合素质高和实践能力强的“应用型”创新人才,实现高等学校毕业生的充分就业,以达到学校和企业的“双赢”[1,2]。
1 生物制药产业人才需求分析
全球生物制药巨头于2002年瞄准了中国较低的人力成本,之后纷纷将其生物制药和化学实验研发基地设在了中国,国内一些医药生产企业也逐步从仿制药走上了自主研发和创新的道路。生物制药是一个实践性很强的专业,社会对生物制药专业人才的需求层次化明显。目前,生物制药行业人才重点应培养以下人才:
1.1 知识产权人才
在生物医药行业,由于企业创新能力不够,导致产品同质化倾向日益严重,同时产品的竞争力也下降。应聘者要有一定的医药学专业背景和知识的积累,以及很强的理解、沟通和学习能力。因此,制药行业急需有能突破思维定势、有创新型的人才,这样才能提升企业的市场竞争力。
1.2 高级研究员
随着制药行业的发展和研发队伍的大力扩张,既懂得药理研究和具有医院临床试验经验,又能在找准市场需求的基础上进行项目策划、组织运作、落实研发和生产并担当管理职能的“复合型”人才极为紧缺。
1.3 质检人才
随着国家对医药、化妆品和化工等产品相关法律法规的出台和质量监察力度的加大,产品质量在企业发展中的地位越来越重要。要适应这一培养目标,构建一套“院企联合”与就业岗位“无缝对接”的“理实一体化”的模块化、层次化和递进式的实践教学体系是实现生物制药专业人才培养模式创新的必备条件和关键[3,4]。
2 人才培养目标和培养模式
学院利用山西省生物制药企业资源,着眼于建设创新型国家战略和经济社会发展对人才的需求,充分发挥本院的办学特色和资源优势,把培养适应现代社会发展需要,德智体美全面发展,掌握生物制药的基本知识、基本理论和实验技能,毕业后能从事生物制药研制、开发、生产、经营以及医学检验、卫生防疫等工作的高素质生物制药专业多层次人才作为人才培养目标定位。创新构建了“基础能力培养+跟班实习+顶岗实习”的3阶段式工学结合人才培养模式[5~7]。
3 人才培养要求
“院企联合”的生物制药本科人才培养要求:学生除具有本科生应掌握的知识和达到的素质能力外,特别强调掌握与岗位需求相关的职业资格知识及提升学生发展潜力的知识、生产一线操作所必备的专业基础知识、药物的研究与生产、药物分析检验和药品营销等岗位群要求的专业知识;具备相关企业的岗位生产能力、分析问题与解决问题能力,增强学生的创新意识、实践能力和择业就业能力,增强学生的诚信品质、敬业精神、责任意识和廉洁自律的职业素质。
4 人才培养措施
4.1 改革教学方法、教学手段、考核内容和考核手段
处理好理论教学与实践教学的关系,在推进教学内容与课程体系的改革中,使课程体系更加符合人才培养目标的要求。“院企”共同开发高质量的专业特色课程,如“生物制药学”、“生物制药工艺学”、“免疫学”和“基因工程药物”等,满足社会对人才的需求。考核方式应当灵活多样,考核内容注重创新精神和实践能力。以注重实效的原则,改革考核办法,加强实践、实训学分考核,形成以“实践动手”与“职业能力”考核为主的评价体系[1]。
4.2 建立教学质量保障和评价体系
形成人才需求调研和毕业生职业发展反馈制度、“院企联合”机制、学生职业生涯规划指导机制和专业教学委员会例会制度等,建立以教育行政部门为引导、社会广泛参与、学院为主体的教学质量保障和评价体系。
4.3 深化实践教学改革,不断提高学生的实践能力
4.3.1 构建模块化、层次化、递进式的实践教学体系
按照生物制药人才培养规格要求,适应山西农业大学生命科学学院“四段式”(基础实践、专业实践、专业方向实践和综合实践)的实践教学体系,构建一套与就业岗位“无缝对接”的“理实一体化”的模块化、层次化、递进式的实践教学体系。形成支持“基础技能实训+专业技能专项实训+专业技能综合实训+跟班实习和顶岗实习”4个层次、递进式的实践教学体系改革方案。更新、充实、整合实践教学内容,改革与创新实践教学方法。创新构建了“基础能力培养+跟班实习+顶岗实习”的3阶段式工学结合人才培养模式。采取“教、学、做”一体化教学、企业实习进行教学并采用灵活适用的考核与评价方式。3阶段模式实践为学校教学、学生的学习与职业定位、企业对于员工等需求与要求在具体企业背景、企业环境与具体工作任务中找到有机结合点。
4.3.2 深化实验教学内容改革,培养学生动手能力和创新能力
以实验项目为载体,从低到高、从接受知识到培养综合能力的逐层提高的层次化实验课程体系,开展实验教学内容改革,构建“验证型、综合型、创新型”的3层次实验项目。
4.3.3 “院企”共建校外实训基地
由学院选派具有丰富专业知识的教师和企业选配富有实践经验的技术人员共同指导实习,采取科学有效的措施,认真进行实践教学质量监控,确保实践教学质量的逐步提高。“院企”共同加强实验室、实训基地的建设,有效整合实验教学资源,积极探索有利于资源共享和高效运行的实验室、实训基地开放管理新机制[8-10]。
4.3.4 加强毕业论文管理工作
学生在入学第6学期分配导师,导师把好选题的遴选关,增加综合性实验选题和调查报告选题的比例,学院加强对导师指导和毕业生论文进度等环节的监控,严格毕业论文初审、盲审、答辩和论文定稿等制度,不断提高本科生的毕业论文质量。
4.3.5 注重加强“院企联合”,打造“双师型”师资队伍
校内教师要进行岗位专业化的训练;制药企业和营销企业的一线技术人员也能够完成校外岗位操作的现场指导工作,使学生真正在知识、能力和素质方面得到培养和训练。
4.4 加强专业能力培养
开设职业角色体验、职业指导、潜能开发和人际沟通等课程,通过课程选修、讲座、讨论和企业访谈等方式培养职业能力。
5 保障措施
在实训基地建设上,脚步已迈。学院现有15个实验室共1300m2,有价值700余万元的仪器设备,有12个校外实习基地,在“院企联合”共建实训基地方面积累了一定的经验。
在“院企联合”共建实训基地方面积累了一定的经验,并取得了一定的成果。学院与山西隆克尔生物制药有限公司、山西省源渊药业有限公司等建立了实训基地。山西隆克尔生物制药有限公司为省级国有企业,固定资产7000余万元,主要从事研究、生产生物药品尤其是冻干苗、油乳剂苗,部分毕业班级学生先后进厂参加实习并就业。山西省源渊药业有限公司是山西省龙头企业,固定资产9000余万元,为种、养、加、制综合企业,目前,山西农业大学生命科学学院部分学生已进行实习并就业。
生物制药专业已逐步开展课程体系和实践教学改革,部分课程开始实施“项目驱动、案例教学”和“理实一体化”教学,采取新的重视过程考核和学生能力考核的新型评价方式,并取得一定成效。
学院领导对教学改革尤其是实训基地建设和实践教学体系的改革高度重视,鼓励教师从事教学改革,为教学改革项目的顺利进行提供制度保障。生物制药专业是学院重点建设和改革专业,学院在制度、资金和人员等方面都给予了大力的支持。
学院教师,都具有中级以上职称(硕士研究生以上学历),均是教学和教学管理第一线人员,都直接参与了实训基地建设与管理,以及教学改革工作,具有丰富的实践经验和较高理论研究水平,具有较强组织与协调能力。特别是学院院长王金胜教授,长期从事教学改革研究和教学活动。
6 展望
改革研究成果在学院生物制药专业内实施,将极大推动生物制药专业建设,目前山西农业大学生命科学学院生物制药专业在校学生145人,将直接受益。
改革研究成果可应用于制药专业其他院教学,带动学校制药专业教学改革。目前制药专业在校学生共有300余人,将从中受益。
改革研究成果可向学院其他专业推广,生产性实训基地和实践教学体系建设模式和成功经验可应用于其他生物科学、中药资源与开发等专业,会使整个学院师生受益。
所以,高等教育应与当今社会发展紧密结合,高等学校应在主动适应经济发展方式转变和经济结构调整的基础上,优化人才培养结构和资源配置,深化人才培养模式改革,培养经济社会发展所需要的高素质的专门人才。学院将对生物制药专业本科人才的培养目标、培养模式、课程体系和教学内容等作进一步的改革和创新,继续加强“院企联合”的办学模式,针对企业的实际情况,在培养生物制药企业真正需要的高素质专业人才方面探索更多、更好的办学经验。
参考文献
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中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)06-0173-03
Practice of Training Mode of Applied Technical Talents in Biopharmaceutical Specialty
Li Ming et al.
(College of Bioengineering,Daqing Normal University,Daqing 163712,China)
Abstract:The experience and progress and practice in the process of exploration of applied technology talents training mode were reviewed in this paper from the personnel training program,establishment of local demonstration practice base,foreign practice and employment base development,the development of innovative practice and the construction of double qualified teachers using Bioengineering College of Daqing Normal University as an exemple.
Key words:Pharmaceuticals;Technology-based;Talent-training
1 引言
2011年,广东省中山市的调查显示,在所有行业中,生物制药行业人才最为紧缺,特别是新药研发工程师和生产管理经理。2012年,生物制药被列入成都、天津、苏州、无锡等多个城市的人才紧缺行业目录。2012年1月,科技部了《国家中长期生物技术人才发展规划(2010-2020年)》,明确提出涵盖生物制药在内的人才培养计划。到2020年,要培养和造就3~5名国际顶尖科学家、领军人才300~500名、学科骨干3万~5万名、30万名生物产业人才、3 000~5 000名生物技术高级管理人才。
大庆师范学院生物科学学院自2006年恢复招生至今已走过10多个年头,共招收生物科学和生物技术2个专业。2012年始我校正式开始转型,大幅度调整各学院专业设置,在这样的背景下我院结合国家生物产业的发展需求和地方经济发展实际情况与2013年开始招收第一届生物制药专业学生并与同年停止招收生物科学专业学生。目前生物制药专业是我校大力扶持的一个重点建设专业,和大庆市地方的生物制药企业、事业、技术和行政部门的相关行业均可对接。
然而,目前国内的生物制药行业人才培养不足,尤其是本科教育偏向理论教育,学生实践能力水平有限,不符合企业的生产岗位需求。为了探索生物制药专业的人才培养模式,培养出符合企业生产实际需要、符合学校人才培养目标的合格应用型人才我院进行了为期4a的实践研究。现将已经取得的经验、成绩和做法总结如下,以期与各位同行共勉。
2 生物制药专业应用技术型人才培养方案的构建与改革
根据教育部批使娑ǖ淖ㄒ刀ㄎ唬结合黑龙江省实际情况,通过去相关企业及高校实地考查,详细研究国内现有生物制药专业人才培养模式,并根据生物制药专业发展现状及相关文献发表情况,广泛听取各方面意见,在初步构建的人才培养方案的基础上,探讨了我院生物制药专业应用技术型人才培养模式的改革方式,目前已经探索出适应地方经济发展、能够与生产企业有效对接的人才培养方案[1]。
3 校级示范实习基地的建立与应用
2012年开始与地方最大的制药企业福瑞邦生物科技集团股份有限公司建立业务联系。福瑞邦生物科技集团股份有限公司是地处大庆市、“十三五”规划哈大生物产业集群生物医药产业最大规模产业园之一。占地15万m2,建筑面积20万m2,注册资金4.15亿元,现运行四大产业模块:生物医药产业、中医药产业、医药商业和服务业等。通过校企双方的多次互访、考察、座谈、协商初步签订了校企合作协议。同年开始向企业输送实习学生。2014年7月,我院与福瑞邦集团公司应用技术型人才培养订单班签约仪式隆重举行,开始订单式培养。经过双向互选在2013级生物制药专业选拔学员35人成立了第一届“福瑞邦订单班”。通过“企业家讲坛”、“企业员工培训”、“专业见习”等多种形式逐步拓展校企合作的领域和范围。2015年双方成功共同建成校级示范实习基地。基地有专门的组织机构,主要职能是在教学方面为专业学生的见习、实习、本科毕业论文及就业提供平台和便利条件,在科研方面与我院专业教师共同开展科研项目合作,促进校企双方的共同发展。目前基地已接纳实习学生累计40余人次、完成本科毕业论文40余篇,毕业后留在企业就业的学生累计20余人次。
在顶岗实习过程中,学生把在校学到的理论知识运用到实践操作中,切实体会到专业知识的用武之地。通过“在学习中工作,在工作中学习”的方式切实实现了抽象学习与生产实践应用的实体结合。直接提高了学生的专业业务技能和行业就业竞争力。此外,优秀实习生还可获得相应的岗位工资,对提高学生参加生产实习的积极性,以“持之以恒”的心态对待实习任务,稳定和发展本学院的实习教学工作具有极为重要的推动和稳定作用[2]。
示范实习基地的管理任务由校企双方共同承担。参加专业实习的学生同时兼有双重身份,即在校学生和企业员工。为了实践教学工作的顺利完成、切实保障学生的人身安全和物质利益、降低企业员工的流动性,稳定人才队伍,在实习教学开始前学校、企业和学生三方正式签订实习协议书并严格履行。学生按照协议在人才培养方案规定的时间范围内到所在生产车间既定岗位完成实习任务,日常遵守企业和学校相关管理制度。实习学生主要由在企业实践锻炼的在校“双师型”教师指导和管理[3]。
4 省外实习就业基地的开拓
2016年10月由学院书记亲自带队考查了杭州、德清、苏州、常州和上海等5个城市的多家生物制药企业旨在拓展我院实习就业基地,为我院应用技术人才培养奠定坚实的基础。同年12月第二次走访青岛、上海、杭州、台州、广州等地的制药企业和生物公司。通过与多家企业如青岛汉唐生物科技有限公司、汉恒生物科技(上海)有限公司、上海博冠生物技术有限公司、杭州中肽生化有限公司、浙江海正药业股份有限公司、浙江朗华制药有限公司、深圳市傲基电子商务股份有限公司、杭州哈佛赛尔干细胞技术有限公司等的有效沟通,新建实习就业基地3个,包括青岛三利集团有限公司、浙江我武生物科技股份有限公司和上海祥音生物科技有限公司;获取学生就业信息100余条;回访实习生30余人次,包括在阿里巴巴、我武生物科技有限公司、石药集团、正大天晴药业集团股份有限公司等地的制药和技术专业学生。
5 创新实践活动的开展与成果
自2013年生物制药专业首次招生以来,本专业教师即开始带领学生积极开展实验室开放、第二课堂、专业学科竞赛等多种科研活动。2014年累计获批省级大学生创新创业项目4项,校级大学生创新创业项目2项;2015年累计获批省级大学生创新创业项目7项,校级大学生创新创业项目4项;2016年累计获批省级大学生创新创业项目8项,校级大学生创新创业项目2项;3a累计发表学术论文20余篇。多项项目成果参加 “挑战杯”黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛并获奖。
6 双师型师资队伍的培养
生物制药专业是我院新办专业,14名专任教师中、青年教师有11人,占师资队伍总人数的79%。大多数教师在执教前并不具有行业工作经验,因此主要通过以下措施改善师资:(1)直接引进医院药房专业药师担任专任教师职务,从事药理学等专业核心课程的教学工作。(2)积极响应学校关于要求专业教师赴生产一线进行实践锻炼的号召,多次派遣专任教师深入福瑞邦、阜丰等联合单位的生产一线进行企业挂职实践锻炼,了解企业的生产流程、运行方式、与本专业人才培养密切相关的生产需求岗位、对学生专业素质的具体要求、为企业员工开展技术理论培训、结合自己的专业业务特长为企业生产实际解决技术问题、以科研立项的形式帮助企业克服技术瓶颈。(3)派遣由原生物科学专业转入本专业的专任教师赴沈阳药科大学等兄弟院校进行至少6个月的进修学习,主要涉及《药理学》《药剂学》《药物化学》《药物分析学》等专业核心课程的教学内容、教学模式、教学方法、课程体系整合等。(4)鼓励专任教师参加各种国家级资格认证,成功建议学校在专业技术职称评审工作条例中添加了对国家级资质认证的认可和优先的相关文件内容,迅速提升了专业教师尤其是青年教师对“双师”素质的重视程度,目前已有2位青年专任教师获得了国家级职业药师专业资格证书。(5)聘请企业中具有丰富实践经验的车间主任、分公司技术人员到学院来担任兼职教师、实验、实训指导教师,通过企I指导教师的引导,让学生及时了解生产一线与纯理论学习之间的巨大差距、学以致用、实时更新专业知识、坚定“活到老,学到老”的信念,提高学生行业就业竞争力[4-5]。(6)在学院领导指导和大力支持下积极开展教学团队建设。本专业于2015年已孵育建成学院级生物制药专业双师型教学团队。该团队由14名专任教师组成,高级职称2人,副高2人,讲师8人,助教2人;博士2人,硕士8人。
7 结语
应用技术型人才培养无论对国家、地区还是学校的未来发展都具有举足轻重的作用。目前国内大多数转型院校都处于艰难的摸索阶段。4a的实践经验告诉我们应用技术型人才培养离不开“双师型”师资队伍的建设、校企合作联合办学以及学生创新实践活动的指导与积极开展。但上述几点只是摸索的开端,只有全方位推进专业转型变革,才能为国家输出合格的应用技术型人才。
参考文献
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一、师资队伍建设
1.青年教师培养
通过组织技能大赛、职教理论学习等多种活动方式提高青年教师业务能力和教学能力,使其迅速适应教学岗位要求,为尽快成长成为一名优秀的专业教师打下坚实的基础。
以技能大赛为契机,全面提升教师的专业能力和教学能力。
本学期以制药技能大赛省赛项目为契机,强化学生专业技能的同时,全面提升教师的专业技能和指导能力。因此,要求教研室全体教师全员参与,由姜文博老师负责总体组织与实施,各技能竞赛项目指导教师负责具体训练和比赛。
2.强化师德建设,提升综合素质
⑴积极开展教师关爱教育活动,充分发挥教师育人作用
本学期通过教师包班、党员包班、兴趣小组等多种活动形式帮助“三困”学生,使之重新树立人生目标,引导学生勤奋学习,促进学生形成良好学风,提高学生综合素质,顺利成功走向社会。
⑵做好教师基本功培训,提高教学水平
①大力倡导教师间互动听课、集体备课、公开教学、集中评课,以优促后、以点带面,相互交流,取长补短,使教师教学水平整体提升。生物制药教研室现有教师4人。本学期要求每个教师互相听课不少于8次;青年教师听课不少于10次。
②组织全部在职教师参加分院组织的教学资源建设培训、微课程和信息化教学大赛,提升教师教学资源建设和运用能力,激励教师钻研业务的主动性和积极性,提升教学基本功。全面提高教师教育教学能力。
3.加强职教理论学习,提高职教理念
针对生物制药教研室教师年纪轻、教龄短的特点,本学期仍然要加强高职教育教学理论的学习,以使教师们尽快能适应并理解职业教育教学特点,转变教育教学观念。
由教研主任姜文博负责组织开展高职教育教学理论的学习、讨论活动以提高教师职业教学理论知识。采取集中学习、自学与专题讨论的形式开展对高职教育教学理论知识进行深入学习。本学期计划理论学习、讨论活动不少于5次。
二、专业建设
1.专业材料的修订
以畜牧兽医专业专业验收标准为依据,对生物制药专业基础材料的全面性和规范性进行认真梳理。梳理后对问题材料进行认真修善,并进行总结讨论,为生物制药专业的规范化建设打基础。
2.课程改革建设
⑴2015年下半年开始组织进行新一轮的专业调研,结合毕业生回访、麦可思报告等方面,生物制药专业召开专业建设委员会,对人才培养方案、课程教学内容重新进行探讨研究,修订2016级人才培养方案,按照企业真实的技术装备水平组织教学内容,科学设计教学项目,保障学习内容同步或适度领先于企业技术要求。
⑵紧紧围绕重点专业建设,整合人力物力,在参考畜牧兽医专业资源库建设的基础上,通过就业岗位群职业标准、社会调研结果和麦可思报告反馈情况,重新确定生物制药专业核心课程构成,围绕药物分析检测、药物制剂技术、中成药生产等课程实现资源共享。
⑶考试方法改革。本学期选择《药事管理》这门核心课程进行考核方法改革,由陈玉花老师负责。改革主要从考试方法改革入手,要求有计划,有措施,有总结,有效果,提高学生学习的积极性,进而提高教学效果。
三、实践教学管理
1.校内实训
本学期有生物制药专业四个班级共计14周的校内实训。要求指导教师学期初有计划、实习前有动员、实习中有指导、实习后有总结。同时,还要提前做好耗材的申请、仪器设备的调试、药品与溶液的配置等准备工作,实训过程中还要注意实训安全。
2.毕业班顶岗实习
生物制药专业共计88名学生,预计于2015年10月份安排学生进行顶岗实习,实习前要进行顶岗实习动员与检查,进一步加强对毕业生跟踪调研和顶岗实习的检查工作,定期选派专业教师深入企业,和企业领导沟通交流,认真组织毕业生参加座谈会,帮助学生解决顶岗实习困难,调整心态,保证顶岗实习的稳定性,提高就业率和就业质量。
积极联系与我院专业相关的大中型企业,加强沟通交流,力争在2015年10月末前为2013级生物制药专业学生举行专场招聘会,在解决学生顶岗实习单位的同时,提高各专业的辐射力,促进学生就业的同时,加强校企合作,促进校企共同发展。
以毕业论文指导教师为主导,教研主任姜文博统筹管理的模式管理毕业班顶岗实习活动,以保障毕业班顶岗实习工作扎实有效地进行。各指导教师要负责顶岗实习学生的日常联络与实习督导,包括实习检查、毕业论文指导、督导实习手册填写、学生心理辅导、顶岗信息反馈等事务。同时,教研主任姜文博还要配合学院领导做好顶岗实习检查回访等相关工作。
4.兴趣小组活动
通过技能竞赛、实训室开放等多种方式开展课余活动,以提高学生对专业的热情与爱好。本学期计划开放项目包括片剂生产、检测及相关设备的调试。
5.实训室建设管理
⑴实训室建设。本学期有已规划新建中药炮制实训室,建设工作在二级学院的统筹领导下由教研主任姜文博总体负责,专业教师王俊峰和陈玉花辅助完成。
⑵实训室日常管理。规范日常管理,做好档案记录。实训室日常管理主要包括实训活动及时记录(文字、图片、影像)并存档、完善实训室文化建设、做好实训室仪器设备的维护、药品原材料与低值易耗品的建档管理等相关工作。
四、校企合作
1.在原有药品生产企业的合作基础上,积极与省内制药企业联系,力争与两到三家药品生产企业建立深层次的合作关系,探讨在学生生产性实习、顶岗实习、就业等方面的合作。
2.大力开展企业文化进校园活动,本学期拟邀请行业企业开展校园专项讲座1次以上,校企互动活动1次以上。
3.主动与合作企业开展交流互动的同时,积极开发新的合作企业,为专业长足稳定发展、为提升专业知名度及专业教师技术水平、为拓宽学生就业面与就业层次提供有力保障。
五、科研工作
动员专业教师进行应用性课题项目的选择和立项工作,查找相关资料和各级科研部门的项目通知,争取有新项目立项。本学期计划争取院级课题一项,省级课题课改或应用技术方面科研课题一项。
六、加强日常教学管理,抓好常规教学
1.加强对教师教学纪律、教学状态、学生听课等情况进行日常检查,发现问题及时与有关教师沟通。本学期要求教研室主任姜文博听课不少于15次,并注重听课后及时反馈信息。其他教师要求本学期听课不少于10次。同时,本学期不定期举行听课总结交流活动,交流听课心得、探讨教学设计与教学改革经验,以促进生物制药教研室教学团队的教学能力的不断提升及教学改革的不断深化。
2.教学检查扎实稳步开展。教学检查采取定期检查、随时抽查的常规化检查模式,由教研室主任姜文博负责各项教学检查工作。以教学检查为契机,对教学、科研、校企合作等工作开展全面检查,及时发现问题,共同研究解决方案,及时进行整改。
⑴学期初严格审查教学文件,规范教学文件的撰写。要求教学设计要合理,教学后记要认真总结。在授课计划的制定上,要求以岗位实际情况及实训室现有条件,结合专业特点与学时数量,要求实训学时比例在30%以上,并对授课计划的内容进行了详细的审核。
高职生物制药技术专业培养目标是培养具有良好的职业道德,必需的理论知识和熟练的专业技能,能从事生物制品的生产、生物制品检验、生物制品经营等工作岗位,能解决生物制品生产实践、经营中遇到的一般专业问题,服务第一线的高级技术应用型人才。
根据对专业人才培养目标分析,我院高职生物制药专业的课程分为公共基础课、专业基础课、专业课、综合实践、拓展课等五个模块。每模块的课程门数、学分、学时比例见表1。
一、公共基础课
公共基础课安排了中国化的概论、哲学原理、思想道德修养、法律基础、形势与政策、高等数学、英语、计算机应用基础、体育共9门课程,占课程学时比22.1%,占总学分比27.5%,达到国家规定的基本标准,符合国家的教育方针,将素质教育贯穿于教育、教学的全过程,使学生掌握必需的文化基础知识,全面提高学生的基本思想、文化和身心素质,培养和训练学生的不断获取新知识、新技术信息的能力、使用外语的能力、团队协作精神和人际交往能力,以满足学生适应社会、独立生存、自我发展、创新超越的需要,同时为专门课程的学习提供理论知识基础。
二、专业基础课
专业基础课包括基础化学、微生物学基础、药事管理与法规、人体结构生理学、实用药理基础、生物化学与分子生物学、现酵技术、天然药物学知识、药物制剂技术共9门课程,占课程学时比29.3%,占总学分比29.0%。专业基础课为后续课程学习所必需,各门课程学习以理论和实训穿行,构建专业所需的化学、医学、药学、生物学等基本知识和基本技能,理论部分强调以“必需、够用”为度,重视相关技能的培养,技能方面特别要强调规范化操作。
1.基础化学包括了无机化学、有机化学和分析化学。考虑到高中学生的无机、有机化学基础较扎实,授教时侧重应用性较强的分析化学,理论方面总体以“够用”为度,重在培养学生基本的实训操作技能,它是专业技能的基础。实训内容选择从传统的经典的训证为主转向应用性广的综合性实训,在这些实训中使学生掌握常用仪器设备的操作,熟悉基本原理与方法,能正确地记录、收集和处理数据,规范书写实训报告,并对实训结果进行客观分析,重点培养学生扎实的基本功和科学、严谨、踏实、实事求是的工作态度和作风。
2.微生物学基础、生物化学与分子生物学、现酵技术是既是专业课学习的基础,又是职业能力的重要组成部分。微生物学基础中的微生物的形态观察方法、培养基的制备及消毒灭菌方法、微生物的接种分离培养技术、微生物大小、环境中的分布测定技术、药物微生物检验技术、血清学检验技术、生物化学与分子生物学中的电泳技术、核酸提取技术、酶活测定技术、现酵技术的菌种选育、菌种保藏、培养基的制备、灭菌、发酵过程的控制、发酵液分离、提取和精制等技术等是均为学生职业关键能力的重要组成部分。
3.人体解剖生理学、天然药物学知识、实用药理基础、药物制剂技术、药事管理与法规是涉及医药方面的基础课程,学生通过天然药物的功效、活性成分结构修饰、提取制备、各种制剂制备等实训,完成从原料药到成品药规范生产、规范管理的全过程学习。并采用现代检测分析手段与方法,对原料药与制剂药的质量、在人体内的代谢途径、作用机制、以及药物的有效性、安全性进行科学评价,从而学习如何获得安全有效的药物,使学生对医药有较全面系统的认识,并为以后从事药学相关的工作打下坚实的基础。
三、专业课
专业课包括生物药物检验技术、生物制药设备、生物制药工艺、GMP实务4门课程,占课程学时比8.4%,占总学分比7.2%,是构建专业核心能力最为重要和必要的课程。生物药物检验技术测定各类生化药物的含量、检测其安全性的技术、评价生化药物的质量的方法,生物制药设备中对通用设备和生物制药工艺使用设备的结构、性能、操作方法,生化药物的生产工艺流程的操作技术、生产规范化管理技术都是日后从事专业工作所必不可少的,是形成综合职业能力的关键。
四、综合实践
包括微生物学技能训练、生物化学与分子生物学技能训练、生物药品制剂技术实操训练及GMP技能训练、生物药物检验技术技能训练、生物制药工艺技能训练、毕业实习与设计共6门课程,占课程学时比32.1%,占总学分比38.5%。此模块突出特点是综合性。通过较复杂的、融合多个知识点或多学科知识的校内综合实训,各种基本操作技能在不同实训项目中多次操作,反复整合,大大提高学生的动手能力、分析解决问题的能力和对各门知识的综合运用能力。最后通过在生物制药技术相关的岗位上进行一年的顶岗实习及论文设计,突出对学生科研意识和创新工作能力的综合训练,要求学生从查阅文献、设计和实施方案、写出论文,两年来学习的各种知识和技能在此阶段相互碰撞、相互揉合,上升为综合的职业能力。有利于提高学生就业的竞争力。
五、拓展课
包括药学文献检索、生物药品新药开发基础知识、基因工程原理3门课程,占课程学时比3.0%,占总学分比2.9%。培养学生具有不断获取本专业新知识、新技术信息的能力,为学生将来在专业范围的自我发展,提升自身位置及从事高层次研发工作打下基础。
此外学生还可选修药品市场营销、药用植物识别技术、生命的奥秘等课程,以拓展视野,拓宽就业范围。
课程设置体现了“厚基础、重专业技能”的原则,课程结构比较合理。课程设置及结构安排完全是为了达到本专业的培养要求及实现本专业的培养目标而开展的,体现了德、智、体、美全面发展,有利于学生职业技能的形成和综合素质的全面提高。
中图分类号:G642.0文献标识码:A
生物技术制药具有发展迅速、国际通用性和可比性强的特点,生物技术制药是国家的朝阳行业,发展前景巨大。它是当前生命科学中发展最快并正在与其他学科广泛交叉和渗透的前沿研究领域。重庆市医药产业振兴发展中长期规划(2012-2020年)中明确生物制药高端化,发展定位:建成西部地区重要的生物制药创新及产业化基地,到2020年,产值达到100亿元。而生物制药的高端化需要与国际接轨,培养国际创新型生物制药学科研和教育人才显得尤为重要。由两江新区、韩国科学技术院、重庆理工大学共建的重庆理工大学两江国际学院已于2012.11正式奠基,其中规划生物制药作为第二批入驻的专业,培养具有国际化视野和实践背景的高层次复合型精英人才。双语教学显得尤为迫切,因此双语教学是生物技术制药学课程教学改革的重要内容。我们开展生物技术制药双语课程的改革与实践,可以有效地利用国外先进的教育资源,创建与国际高新技术领域接轨的教育教学环境,使学生直接接触本学科的世界先进理论和技术,把握学科领域的最新研究成果,增强学生直接利用外语从事学习和开展初步研究的能力,增强学生的国际合作意识、国际交流能力和学术竞争力,从而为国家培育国际创新型生物制药学科研和教育人才。
1、基本思路
优化教学内容,建立生物技术制药创新型实验教学平台,突破传统教学模式,开展启发式教学,引导学生进行科学思维,充分利用现代化信息技术和教学工具,实施新的教学考核体系,建立完善的教学效果评价体系。
2 具体实施方案
2.1教学内容改革
由于本科学生专业英语水平的限制,“双语”教学中最容易出现教与学的脱节,部分双语课程通过降低学习标准来推行,势必影响知识的完整性与全面性。首先生物技术制药课程内容是适合开展双语教学的,但也有难度大的内容用外语讲解时学生难以理解的状况。所以本课程在不降低甚至高于学科要求条件下,精心选择国外专业教材,自编教辅材料。自编教材每年更新一次,着重用于扩展补充新知识,同时结合课程结构、教学方法手段的改革,进一步利用现代教育技术,对课程内容进行调整,有效调动学生学习积极性,促进学生外语水平提高和学习能力全面发展。
教学方法的改革
现代生物制药是一门综合性极强的学科,它的学习涉及到微生物学、分子生物学、细
基金项目:重庆理工大学高等教育研究项目(2010027);重庆理工大学重大教学成果培育项目“生物技术制药双语课程建设与改革”
*通讯作者:姜和,重庆理工大学药学与生物工程学院, E-mail
胞生物学、免疫学、生物化学、药学等学科,内容广泛,术语繁多,高度抽象、难教难学,在教学方法上,强调通过上网课件及教师上课录像而进行的课前预习和课后复习,在课堂上,除传统的课堂讲授的方法外,还逐步增加启发式、讨论式和基于问题的研究式教学法的成份。如启发式提问,即采用适时的停顿发问和引导启发,再配合现代化信息技术和教学工具,提高学生理解力。除此以外,还加强学生实践学习。例如指导学生设计实验、组织学生到生物制药公司参观学习、现场组织学生对实际制药过程进行分析,保证学生所学知识的理解消化,增强其实践应用能力。以上方法手段,既保证了学生对生物制药专业知识的获取,又锻炼了学生专业英语的听说读写四会能力。
2.3 教学手段的改革 传统与现代教学手段相结合,加强网络教学
传统的板书在本系列课程的教学过程中是一直沿用和不可替代的方法。因为现代生物制药学常涉及一些特有的专业名称和实验技术,在授课过程中除了用中、英文课件外,在黑板上根据需要随时绘制简要的技术线条图是学生深刻理解某些实验技术的有效方法。因此,在本系列课程的教学过程中,授课教师根据内容的需要随时在黑板上板书加以补充。
多媒体课件可以图文并茂地全面系统地展示每次课的有关内容,在现代生物制药课程授课过程中应用的特点是提供的信息量大、可图文并茂地动态动画、随时阶段总结有关内容、通过纵向和横向的对比可使难以理解的内容得以简化。将多媒体技术用于教学,一方面促进了教学手段、教学方法的改革;另一方面激发了学生学习的积极性、主动性,便于生动形象地表述深奥抽象的理论知识,从而有效地改善了生物技术制药双语教学效果。
生物技术制药教学团队基于校园网,依托于已建立的生物技术制药教学网站,基本实现了教学、管理和设备等资源的网络化,大大地提高了教学、实验室建设和管理的水平。目前,团队主要教学人员均配有计算机和打印机等基本设备,且所有计算机均已连通学校的校园网,可以很方便地实现教学管理的自动化及网络化。现有的“生物技术制药”课程网站主要内容包括:教科书和参考书籍、实验课程(中、英文)、课件、教学录像、实验技术、课后习题;包括分子生物学、生物化学、遗传学、免疫学等相关基础学科在内的图谱、PPT幻灯和视听教材。
2.4 强化实验教学,增强学生动手能力培养,以双语实验指导上实验课
实验教学作为生物技术专业教学的重要组成部分,是培养合格生物技术人才的基本环节。目前,全国的生物技术制药课程建设起步较晚,发展也不平衡,尤其是实验教学更是薄弱环节,尚未形成特色与优势。因此,生物技术制药实验的教学改革已迫在眉睫。我们准备充分利用重庆富进生物有限公司、重庆前沿生物有限公司等实习基地,增加多种实验课内容。以验证性实验强化学生实验基本技能的培养,设计性实验培养学生的创新能力,综合性实验强化学生的综合分析能力。鼓励学生在导师的科研课题下自行设计实验方案,并在实验教师的论证下自主开展实验,充分调动学生参加实验课的自觉性和实验操作的主观能动性,有效地促进了学生科研能力的培养。学生在教师指导下,利用双语实验指导自主地进行实验操作,并要求实验报告的实验结果部分用英文撰写,锻炼其英文科技论文的写作能力。因教学仪器、设备有限、选课人数较多,采用开放式教学,开课前广泛征求建议,精心制订分批教学计划并到校园网上,让学生自主选课。实验教学采取以学生动手操作为主,教师指导为辅的授课方式,有些相对复杂的实验,一般先要讲解,然后做示范。课后认真批改作业,发现问题,及时纠正。
2.5 实施新的教学考核体系,建立了完善的教学效果评价体系
本课程的考核采取考试和其他考核相结合的方法进行。根据双语课程教学特点,将考核学生专业文献翻译、专业英语口语表达、实验环节等。考核总分数为100分,其中学生文献翻译占20%,课堂讨论英语口语表达占10%,实验教学环节考核成绩占20%,期末考试成绩占50%。通过这种考核方式,让学生们更加具备自学与自我继续学习的能力,真正成为有一定国际化视野和国际化竞争能力的高素质应用型人才。对教学效果采用多种评价方式,除了学校规定的学生的匿名评估和教学督导团听课评估两个主要参考指标,还尝试通过座谈会和问卷调查等形式,对这一改革的教学效果进行大量调查。
3、教学成果
通过近三年的生物技术制药双语课程的教学改革与实践,学生的综合知识和综合能力得到提高,实践能力和创新能力得到培养。本教学团队教师指导的学生学术论文有15篇已被专业期刊录用,其中论文《抗重组新型人角质细胞生长因子变构体单克隆抗体的研制》发表于国家级刊物《中华肝脏病杂志》;近年来本院毕业生学习成绩优异,考研上线率达16%,位居全校考研上线率之首,其中优秀的毕业生考入中国药科大学、浙江大学、沈阳药科大学、武汉大学、中山大学、四川大学等国内一流的高等学府。制药工程专业的毕业生表现出较强的综合能力和企业认可的技术能力,培养的毕业生受到了用人单位的一致好评。另外,教学团队共发表教研论文20篇,自编教材4部;成功申报重庆市教研项目2项,校级教研项目4项。2009年“生物技术制药”获得国家级和省部级双语示范课程。2011年生物制药主干课程教学团队被评为校级优秀教学团队,2012年我院被评为重庆市生物医药实验教学示范中心。
参考文献
[1] 金晶,许东晖,梅雪婷,等. 生物技术制药教学的改进[J].药学教育,2006,22(4):36-38
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)09-0033-02
作为生命科学和医学的前沿交叉学科,免疫学理论体系和应用技术的高速发展推动了生物学、医学、药学乃至整个生命科学的发展。生物制药专业的学生具备相当的免疫学基础知识,掌握一定的免疫学研究技术,将对其以后的学习和研究工作产生深远影响。因此我院2011年建立的生物制药系将《免疫学》设为必修课程,该课程具有内容抽象、逻辑性强、知识点更新快且与医学联系紧密等特点,而我们生物制药专业基础课程教学计划与医学专业不一样,学生的基础知识不同,这使免疫学成为难学课程之一,因此不断探索和改进教学方法,提高教学效果是每个免疫学教师必须不断思考的问题[1]。
基于以上原因,我们尝试使用了体验式教学模式以期望提高课堂教学效果。体验式教学是一种以学生体验为主的教学方式,教师可以根据教学规律,针对某一知识点创造教学情境,可通过一些游戏和环境模拟来激发学生的学习兴趣,从而加深学生对专业知识的记忆和理解,其教学方法很多,常见方法有主题游戏、情景还原、分小组讨论及案例讨论等[2]。学生通过体验式教学可深切感知并领悟知识,并在获得乐趣的同时可验证知识的可靠性,这种教学氛围既能愉悦学生心情,又能增加学生自主学习的乐趣。
一、体验式教学模式的具体实施方法
我们所采用的体验式教学模式为多元化教学,包括案例分析、主题游戏、论文导读以及小组讨论等,使学生亲身参与到教学中来,在学习中开放心灵,从而体验获得新的知识和技能。其具体实施包括4个环节(见图1)。
1.通过案例分析体验式教学让学生融会贯通,举一反三。免疫学是一门临床学科,如果单独介绍书本知识,而没有医院、病例和医药公司等方面的案例分析,学生就会感觉学习起来干巴巴的,没有实际意义,从而导致教学效果甚微。我们在课堂上导入为当今社会所熟知的艾滋病、风湿性关节炎等免疫性疾病,和学生一起讨论这些疾病的发病机制,让学生思考如何针对这些疾病的病理机制进行药物设计。也可以针对免疫学技术在临床医学诊断和生物医学研究中的运用向学生提出一些问题,例如酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)用于乙肝病毒HBsAg诊断的原理和过程,以启发学生思维。这些举措一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面可以让学生将所学的知识融会贯通,达到举一反三的教学效果。
2.寓教于乐,漫画、主题游戏体验式教学。传统的免疫学课堂教学,多采取“填鸭式”教学方法,大量枯燥的免疫学知识,不但让学生无所适从,还会对本科程产生“厌学”心理[3]。针对这种情况,我们拟在采用多媒体教学的基础上,选用大量图片、漫画、视频等教学工具,采用图片启示法能使学生更好、更快、更形象地掌握所教内容。例如,讲B淋巴细胞时,我们选择“B细胞的一生”这组漫画,使得学生的课堂气氛骤升,课后学生也对这组漫画记忆犹新,明显加强了对B淋巴细胞的认识和记忆。此外,针对免疫学名词概念多且难以理解的问题,我们设计了免疫学名词猜猜看游戏,即一个学生站在讲台上,背对黑板,老师在黑板上写一个免疫学名词,下面同学给他描述这个名词的功能和行为,讲台上的同学根据大家的描述来猜,在热烈的游戏气氛中,大家对这个概念的认识和理解显著加深,学生在快乐中完成了学习的过程,通过体验将老师讲授的知识化为自己的知识。
3.通过论文导读和小组讨论激发学生对免疫学的兴趣。在工科院校,免疫学课程的培养目标即通过教学活动,使学生掌握免疫学的基础理论和基本技能,了解该领域内的最新研究进展,具备一定的科研能力,能独立运用所学的基本知识和技能解决生活和学习中遇到的免疫相关问题。基于此目的,我们利用第二课堂进行免疫学论文导读,例如讲授完树突状细胞后,教师以题为“DC-CIK细胞体外抗淋巴瘤细胞的免疫效应研究[4]”进行导读,并让学生分小组讨论。这种师生、生生间的交流互动形式,有如剥笋般层层深入阅读文献,一方面加深了学生对DC、CIK细胞、细胞因子、细胞表面抗原等知识点的理解,另一方面拓展了学生的视野,也激发了学生的科研热情和创造力。
4.以专题讲座和课外兴趣小组的形式演示免疫学新技术。建立伊始,我院就成立了本科生导师制这种“2+2”的培养方案,以培养学生利用所学知识来解决实际问题的能力。而免疫学技术已广泛应用到生命科学的各个领域,如果不了解这些技术和方法,学生在阅读文献时会遇到很多障碍,也很难建立自己的科研思路。针对这些问题,利用本院现有资源,我们以专题讲座的形式给学生现场演示免疫学新技术,例如流式细胞仪技术、共聚焦显微镜技术等,以加深学生对课堂知识的理解,并可激发对免疫学有兴趣的学生成立科研小组。这样一种教学实践,不但加深了师生之间的联系,而且提高了学生的科研创新意识,我们成立的科研小组曾以“抗LDL多克隆抗体的制备”为题参加浙江省大学生生命科学竞赛,并取得三等奖。
二、结果与分析
通过体验式教学的课堂实践,我们随机抽取了2010级生物工程、生物制药两个专业56名学生进行问卷调查,结果显示(见表1)体验式课堂教学效果优于传统课堂教学方法,这种教学模式能够进一步调动学生的学习积极性、启发学生思维,更有利于学生对知识的吸收,也对提高学生分析和解决问题的能力有一定帮助。
总之,免疫学是一门抽象难懂的学科,尤其当面对生物专业的学生时,教学更是困难,因此我们调整教学模式,使之更能激发学生的学习热情,最终实现素质教育的目的,当然,这些措施尚在探讨中,培养学生的综合素质以符合现代生物科技的高速发展,还需进一步探索、研究和完善。
参考文献:
[1]钱程,王兴全,于益芝,曹雪涛.医学免疫学多层次教学模式的实践和探讨[J].西北医学教育,2010,3(18):538-539.
[2]钟谷兰,杨开.大学生职业生涯发展与规划[M].第六版.上海:华东师范大学出版社,2010:15-78.
[3]孙萍,牟东珍,刘艳菲.生物技术专业免疫学实验教学改革的效果分析[J].中国西部科技,2009,2(8):84.
[4]艾丽梅,毛淑丹,宋盈盈.DC-CIK细胞体外抗淋巴瘤细胞的免疫效应研究[J].中国免疫学杂志,2010,10(26):898-900.
在高等院校教学中,发酵工程也愈来愈受到关注。我们在发酵工程教学以及与学生的交流中深深感到,传统的教师讲台“一言堂”、学生课堂记笔记形式的教学模式限制了教学效果的提高,不利于学生掌握“活的”、更具实用价值的知识。为此,我们在教学中尝试有学生参与的多种教学模式,并取得较好的效果。
1发酵工程课程现状
1. 1课程简介发酵工程主要是利用微生物以及某些酶的生物催化作用,采用生物及工程学的技术为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程。人类对发酵的利用远比认知要早,例如,人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒,利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶等。
从发酵的工艺流程来看,发酵主要分为上游、中游、下游三部分内容。上游主要是发酵前期的准备过程,包括出发菌种的制备、环境及设备的无菌化以及培养基的制备等。中游则主要是发酵过程中工艺的监测及控制,包括培养方式、温度、pH、泡沫等培养条件对发酵过程的影响及控制。下游则主要是发酵结束后产物的分离纯化过程。
我校生物制药专业的课程设置中,发酵的过程分别在发酵工程和生物制药工艺学两门课程进行讲解。其中,发酵工程主要着重教授发酵上游和中游的内容,即发酵的经典内容。
1.2教材及内容教材采用张嗣良主编的《发酵工程原理》(普通高等教育“十一五”国家级规划教材/高等教育出版社)。
本教材主要包括两部分内容,前半部分(1一4章)为发酵工程的经典内容,后半部分(5一11章)为生物反应器的知识。有些高校将生物反应器的设计、放大及优化列入生物技术及工程学科的专业课程中,我校将该部分作为备选内容供学有余力或感兴趣的学生进行自学。
结合我校实际情况及专业建设情况,发酵工程课堂教学主要侧重发酵工程经典内容的学习,共安排32h。
发酵工程理论教学主要内容见表1,其中关于培养基灭菌工艺及空气净化除菌工艺已经在前期的生物制药设备课程中有详细讲解,因此发酵工程中不再教授这一部分内容。
1.3教学反思总体来说,发酵工程的理论教学内容较为系统,且具有较强的逻辑性,学生能够较快地理解和掌握部分内容和知识。因此,如何使学生高效、创新、全面地掌握更多的知识,成为发酵工程教学改革过程中的关键。
我们在发酵工程教学中发现:有些内容及章节较为简单,例如发酵培养基,学生通过通读教材便可以掌握90%的内容,只需教师在重难点处进行点拨即可;有些内容及章节则较为抽象,例如抗生素效价的测定方法,则需要教师进行详细讲解;而有些内容及章节较有开放性,例如发酵培养基的优化,课堂教学的内容不能够完全概括该部分内容,需要学生在课外进行思考及学习;另外,有些内容及章节与实际生产连接较为紧密,例如发酵的基本工艺与控制,此部分内容的文字较为晦涩难懂,在教学过程中需要结合较多生产实例进行理解学习。
因此,要想高效且较为创新地完成教学,应该根据教学内容自身的特点调整教学模式。而本文则主要探索多种教学方法在发酵工程理论教学中的综合应用。2多种教学方法在发酵工程教学中的应用方法依上所述,发酵工程理论教学内容具有逻辑性、系统性强,且每个章节内容深浅程度不同的特点。因此,本文依据不同章节的内容采用不同的教学模式,即在发酵工程理论课教学中综合应用多种教学方法,以此来高效地、创新性地完成教学内容,具体实施方法见表1。
第一章为绪论,主要介绍发酵工程的历史、发展、学科背景及学习内容、方法,属于概括性、总领性的内容,由教师进行集中讲授效果较好。故绪论以LBL( lecture一based learning)教学法为主,LBL教学法以讲授为基础,以课堂为中心,以教师为讲授主体,主要采用集中授课的方式完成教学过程,是较为传统但应用最为广泛的一种教学方法。能够整体安排教学过程,节省教学资源。但LBL教学法中,学生参与率较低,容易产生倦怠情绪,应注意在讲授过程中趣味性知识的穿插,避免内容过于枯燥。
第二章主要介绍工业菌种的来源、选育及培养过程。其中工业菌种的介绍,自然选育、诱变育种及定向进化改造菌种两部分内容较为简单,可以由学生在课堂上自读教材进行学习。自读教材是针对较为简单的教学内容所采用的一种方法,即在课堂上,学生通过自己阅读教材进行学习。自读教材结束后,教师采用CBL( case study-based learning)案例教学法,以实际案例进行引导、点拨、提问,加深学生对教材内容的理解和掌握。
CBL教学法以具体案例为中心的教学模式,通过设置与本节课程有关的案例作为先导,在教师的主导下,以学生为主体解决问题。CBL教学法能够调动学生积极性,培养学生独立、创新的思维,但对教师的专业素质、案例编写的质量、教学连贯性等有较高的要求。
对于发酵菌种采样、富集、筛选过程,菌种退化及防止、保藏及复壮,实验室阶段、生产阶段菌种培养技术三部分内容,均需要结合生产实际,以生产案例作为指导,由教师与学生共同学习,使学生掌握基础理论知识。例如,营养缺陷型菌株的筛选,故采用CBL为主、LBL为辅的教学方式较为合适。
此外,本章内容偏向于实际应用,系统学习并掌握本章内容,能达到更好的教学效果。因此,在本章小结中,可以融入TBL ( team一based learning)教学法,即以小组的方式进行教与学的教学模式。由教师设置问题并进行指导,由组建好的小组,在课堂中进行讨论、个人测试、小组测试、应用型练习等来学习并掌握知识[}z7。例如,以某种工业微生物的筛选、诱变、培养设置问题,让学生分小组查找资料,设计出相关实验及操作思路,并在课堂上进行讨论及展示。TBL教学法能够有效地调动学生的积极性、锻炼学生独立思考的能力,同时也能够让学生在小组互动的过程中锻炼团队协作和人际沟通能力。但TBL教学方法在实施过程中,对教师的专业素质以及教学条件有较高的要求。
第三章主要是关于发酵培养基相关知识的介绍,包括发酵培养基的类型、成分及优化。其中,发酵培养基的类型及成分的教学内容较为简单,无需教师进行过多的讲解。因此,该部分内容主要采用自读教材的方式,提高学生参与度的同时节约教学时间。自读教材完成后再由教师进行简单的总结、点拨及测试以加深对知识的掌握。发酵培养基的优化部分,需由教师以案例为指导,并结合讲解,让学生了解该部分内容的基本理论知识,即采用CBL + LBL的教学方法。但发酵培养基的优化通常采用一些统计学方法,且在科研中使用较多,属于较为开放性的教学内容。因此,适宜辅以文献精读教学法,即学生通过阅读相关领域的文献,来进一步掌握课堂中所学知识的教学方法。文献精读的方法需要学生利用课内及课外的时间完成,并通过不同的完成形式来检验学生的学习效果,同时进行过程性及形成性评价。
第四章主要讲解了发酵培养的方式、发酵的参数与控制以及染菌的防治三部分内容。发酵培养的方式主要分为分批、补料分批、半连续、连续培养,该部分内容较为简单,采用自读教材为主、LBL为辅的教学方法。即由学生自读教材进行学习,并由教师讲解、点拨、提问以加深理解。发酵的参数与控制、染菌的防治两部分内容均与生产实际连接较为紧密,且学生无知识背景,因此适宜采用CBL与LBL相结合的教学模式。即分小组进行,由教师提出生产案例,引导学生用所学知识来解决实际问题,调动学生积极性,培养学生独立和创新的思维模式。另外,发酵的参数与控制经常作为发酵过程的研究对象,有较多相关的科研论文。因此,辅以文献精读,能够有助于丰富学生的认知,构建系统的知识网络。
3教学模式的优化及可行性分析
3. 1教学模式的优化在发酵工程理论教学中,针对不同章节的特点,采用多种教学方法相结合的教学模式,能够在传统讲授的基础上,调动学生的积极性。自读教材的教学方法能够有效地节约教学时间,将简单的教学内容交给学生自己消化,而不是不论内容简单与否从头讲到尾,避免学生枯燥和倦怠情绪的产生。
另外,我校旨在培养应用型生物制药人才,而发酵工程与实际连接较为紧密,因此,案例教学能够为学生在理论学习过程中进行较好的引导,在理论学习的过程中锻炼学生独立和创新能力。
文献精读教学方法的引入,为有意在专业领域进行深造的学生提供了较好的学习方向及内容,能够更好地调动学生积极性,开拓学生视野,丰富学生思维。
依上所述,在发酵工程理论教学过程中,针对不同学习内容选择不同教学方法的模式,能够使该门课程的理论教学更加丰富、高效。
3.2教学模式的可行性分析首先,多种教学方法综合应用的模式,以传统教学课堂为依托,在教学资源方面有良好的保障;其次,发酵工程理论教学由一名教师承担,无多人穿插教学,代课教师可以根据授课情况灵活地应用各种教学方法,而不受课时及代课人员的限制;再次,发酵工程理论内容系统性及逻辑性较强,教学对象数量较少(60人左右),教师前期的备课即能够保证多重教学方法较为流畅的实施;最后,理论课程的考核方式采用传统的过程性与终结性评价相结合的方式,便于实施。
4教学模式实施效果评价
为了了解本文所采用教学模式的实施效果,在发酵工程理论教学结课的同时,与生物制药专业学生进行了讨论。讨论主要针对课堂气氛、学习效果及学生对教学模式的满意度及认可度三方面进行。其中,绝大部分学生表示学习的自主性提高,不再是课堂上单纯接受知识,而是真正参与课程学习当中。另外有少部分学生表示在查找论文方面有一定难度和限制,但能够学到一些在课堂上难以学到的内容。大约90%的学生表示课堂气氛较传统课堂讲解更为活跃,且课堂参与度有较大的提高,对这种根据不同内容选择不同教学方法的教学模式表示满意。
5展望及结语
在当代高等教育模式下,工科毕业生虽具有一定的基础知识和实践能力,但往往缺乏团队协作能力,工程推理、分析解决实际问题的能力以及评估企业在社会的大环境中生存和竞争的能力。
针对这一现状,国内及国外的教育工作者都企图在工程教育领域探索出一种教育模式,使得高校毕业生能够最大限度地满足企业对工程师的要求。而CDIO工程教育模式无疑是众多改革模式中的最具影响力的一种。CDIO工程教育模式在2005年首次由汕头大学引入国内,之后便在工程教育界引起了较大的反响。CDIO是构思(conceive、设计(design )、实施(implement、运作(operate)四个英文单词的缩写。“构思”指明确客户的需求,考虑技术、企业战略和制度等因素,不断改进概念、技术和商业计划;“设计”指制订开发的产品系统所需的各种计划、图纸和算法;“实施”指把设计转变为产品的过程,包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证;“运行”指对产品系统的维护、优化和淘汰等。
作者:马超 蒋一婷 徐桂娟 郑彩霞 单位:北京林业大学生物科学与技术学院
经过十几年的不断探索,北京林业大学生物技术专业形成了“一主两翼,两渠相融,三位一体”的人才培养模式,即以“学生获取知识、增强能力、素质养成”为主线,以理论与实践为两翼,以第1课堂教学为主渠道,实现第1课堂与第2课堂2个渠道的融合,以及集理论教学、实践教学和综合教育3个层次为一体。目前,北京林业大学生物技术专业每年招生2个班,在校生人数维持在每年260人左右;在人才培养和科学研究方面均取得了优异成绩,尤其是在生物技术专业招生质量逐渐下滑、毕业生就业压力不断增加的大环境下,仍然保持了招生录取分数位居全校前3名和95%以上的就业率。但是,面对新的机遇和挑战,深化北京林业大学生物技术专业人才培养体系的改革,突出人才培养的专业特色和行业特色,增加所培养专业人才的竞争力,仍应成为生物技术专业下一步发展的重点之一。因此,笔者在与生物技术专业学生、社会用人单位充分沟通的基础上,结合自己近年来的教学体会,提出以下建议,以期对生物技术专业人才培养体系的完善有所帮助。进一步明确、细化生物技术专业人才培养的特色大学的办学特色是学校生存和发展的核心竞争力,是一所大学的比较优势和核心价值的体现[2]。加强办学特色建设是林业高校生存和发展的需要,也是林业高校提升核心竞争力的需要。大学的学科建设是大学工作的龙头,是最能体现办学特色的因素,建设特色学科是林业高等院校加强办学特色建设的关键;而建设有林业特色的学科就要突出重点,整合资源,抢占学科制高点,注重建设特色鲜明、优势突出的学科群[3]。目前,全国开设生物技术专业的高等院校有几百所,如果各高校的生物技术专业缺乏自己的特色、人才培养没有自己的侧重点,那么所培养的毕业生就难以在众多的相同的专业人才中占得就业先机。北京林业大学生物技术专业设置的专业课程主要以生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、基因工程、细胞工程等为主,另外还设置了一些专业选修课。这种课程设置模式基本上是全国各高校生物技术专业普遍采用的模式,没有体现出林业行业高校自己的专业特色和人才培养特点。同时,北京林业大学的生物技术专业与学校的生物科学专业相比,在课程体系、教学计划、教学环节等方面,均大同小异,差异不超过15%。因此,建设体现林业行业特色和专业自身特色的课程体系应是北京林业大学生物技术特色专业建设的重点之一。目前,北京林业大学生物科学与技术学院拥有林木花卉遗传育种教育部重点实验室、树木花卉育种生物工程国家林业局重点实验室、北京林业大学毛白杨研究所、林木花卉良种繁育研究中心和北京林业大学中国林地资源利用研究中心;同时还拥有植物学、林木遗传育种、野生动植物保护与利用、生物化学与分子生物学、微生物学5个博士学位授予权学科,以及农产品加工与贮藏工程和细胞生物学2个硕士学位授予权学科。可见,北京林业大学生物科学与技术学院在林地资源的培育、开发和利用领域具有自己的资源优势和学科优势,并有多年的科研积累和人才培养经验。因此,把“林地资源的培育、开发和利用”作为生物技术专业的人才培养特色和专业培养方向能够充分反映北京林业大学生物科学与技术学院的科研特色和行业特色。在具体的人才培养过程中,可以将生物技术专业细分为“林地资源培育”和“林地资源开发与利用”2个专业方向,其中“林地资源培育”专业方向开设的课程以与遗传育种相关的课程为主,侧重于培养具有林地资源培育实用技术的专门人才;“林地资源开发和利用”专业方向开设的课程以与林地食用和药用资源的开发和利用相关的课程为主,如开设药用植物学、天然产物化学、生物药剂学、生物药物学、中药新药的研究与开发、药物分析化学等,侧重于培养具有林地资源开发实用技术的专门人才。在此基础上,再围绕特色人才培养的要求开设选修课程,并尽可能使生物技术专业的课程体系系统化,切实体现行业特色,加强学生专业技能的培养。例如,可以借鉴复旦大学生物技术专业的选修课体系,其系统地开设了天然产物化学、生物制药、药物分析方法与应用、新药研发概论、药物遗传学、药事管理学、药学文献检索、药用微生物学等30多门与药学相关的选修课,充分体现了其生物技术人才培养的“药学”特色。
精简生物技术专业的课程体系,突出重点课程目前,北京林业大学生物技术专业的课程体系包括人文社科类基础课、自然科学类基础课、专业必修课和专业选修课4部分。人文社科类基础课、自然科学类基础课、专业必修课主要是依据教育部的生物技术专业规范而设定的,各个高校基本大同小异,所以专业选修课的设置成为体现专业培养特色的重要环节。北京林业大学生物技术专业由于没有确立明确的特色培养方向,所以在课程设置过程中一度根据就业市场的变化而不断地调整专业培养方向,且不断地增加选修课的数量,希望课程体系能够涵盖本科毕业生就业、考研可能需要的所有专业课程。例如,由于生物制药领域就业前景较为乐观,所以为学生开设了生物制药、药理学、药用植物学、药用植物化学分析技术、药政学等专业课程。这些课程的教学大纲主要参考药学院开设的相关课程的教学大纲制定,对“如何与北京林业大学生物技术专业的知识背景相融合”“如何体现出与药学院本科毕业生的专业区别”等问题缺乏深入的思考。显然,单纯地开设生物制药方面的课程,尤其是完全照搬药学院等其他院校相同课程的教学大纲,是不可取的,也无法体现北京林业大学生物技术专业的特色。目前,林业系统,尤其是林业基层单位,对林地药用资源方面的专业人才需求巨大,尤其缺乏具有林业知识背景、熟悉林地药用资源、具有林地资源开发利用技术和制药专业技术技能的人才。因此,笔者认为,只有将生物制药技术方面的课程,如生物技术制药、药理学、药用植物学、药用植物化学等课程,与“林地资源开发和利用”这一专业方向紧密结合,将北京林业大学生物科学与技术学院在林地资源的培育、开发和利用领域所具有的资源优势和学科优势与生物制药技术相结合,才能使生物制药技术落到实处,并使北京林业大学生物技术专业充分体现自己的人才培养特色。除了精简生物技术专业的课程体系之外,还要突出重点课程。选修课程数量的不断增加使学生的课业负担加重,而思考和创新的空间被压缩。以北京林业大学生物技术专业为例,大学3年级上学期的必修课学时就达414学时,再加上选修课的学时,总学时可达500学时。这意味着1个学期的开课数量超过10门,学生每天至少要进行6学时的课程学习,由此学生的学习压力可想而知。另一方面,所开课程往往存在内容重复或相互重叠的现象。例如,生物制药课程与基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质与酶工程等课程就存在部分内容的重复,基因工程课程与分子生物学课程、细胞工程课程与细胞生物学课程之间也存在部分内容的重复。因此,笔者建议,要精简课程体系,协调各门课程的授课内容,突出重点课程和课程重点内容,强调课程特色,以降低课时总量、减轻学生的学习负担、激发学生的学习兴趣,为鼓励学生进行创新提供空间和创造条件。
加强自然科学类基础课程与生物技术专业内容的衔接为了强调化学、数学、物理、计算机等自然科学类基础课程对生物技术专业的重要性,教育部颁布的《高等学校本科生物技术专业规范》对这类课程的修读学分做了硬性规定,如化学类课程不少于13学分,数学、物理不少于8学分,计算机类不少于6学分。在具体的实施过程中,各高校的生物技术专业更是进一步强化了对自然基础学科尤其是化学类课程的重视程度。例如,北京大学生物技术专业规定学生需修读20学分的化学类课程(含实验)、8学分的数学类课程;清华大学生物技术专业规定学生需修读14学分的化学类课程、12学分的数学类课程。而北京林业大学生物技术专业规定学生需修读18学分的化学类课程、11.5学分的数学类课程,且学生修读数理化和计算机等自然科学类基础课程的全部学分需达到37.5分,占全部培养计划总学分的24%。这使生物技术专业学生大学第1、2学年的绝大部分时间都用于课程学习了。但是,遗憾的是自然科学类基础课程似乎正成为专业课程改革的死角。由于这部分课程均由理学院等外院教师负责讲授,而授课教师对生物技术专业课程的需求缺乏了解,教学内容大多拘泥于讲“试题”和“公式推导”,侧重于推理、原理讲解和逻辑分析,缺乏案例分析和应用,更缺乏与生物技术专业相关的案例分析和实际应用。例如,北京林业大学生物技术专业开设了高等数学和数理统计学课程(共计11.5学分),学习时间分别安排在3个学期,但最后的结果是当在专业试验课程中面对简单的试验数据时,却鲜有学生有意识地运用统计学知识;有的学生甚至连起码的t检验和F检验都不知如何运用。因此,笔者认为,生物技术专业应该加强数理化和计算机等自然科学类基础课程的改革,特别是要加强这些课程与生物技术专业内容的联系,使学生能够将基础理论知识学习与专业技能应用紧密地联系起来。进一步优化生物技术专业的课程布局由于人文社科类课程和自然科学类基础课程的修读学分占本科人才培养计划全部学分的一半左右,所以很多高校将这2类课程放在大学第1、2学年集中开设,而把专业课主要安排在大学第3、4学年。然而,在大学第3、4学年,学生面临着来自考研、出国深造、英语等级考试以及就业、毕业设计和科研实践等方面的压力,难以把全部精力放在专业课程的学习上。因此,笔者建议,高校的生物技术专业要打破目前的这种条块化课程分配格局,将人文社科类课程适当分散安排在大学的4个学年里;将动物学、植物学、微生物学、生态学以及专业引导性课程尽可能安排在大学的第1学年,将生物化学、分子生物学等专业基础课程尽可能安排在大学第2学年;同时将免疫学、遗传学、细胞生物学等课程尽可能安排在其他选修课之前。这样,学生既可以尽早接触专业课程、掌握专业基础知识、了解专业未来的发展方向,又可以提高学习基础课程的兴趣;更为重要的是能有效地缓解大学第3学年专业课学习的压力,提高对专业知识尤其是其他选修课程内容的消化、吸收和创新能力。此外,在课程安排的细节上,应该认真考虑专业课程之间知识的衔接性。例如,目前生物技术专业将有机化学、生物化学课程安排在同一学期就有些不妥,应予以适当调整。加强生物技术专业工程类课程的“工”科内容北京林业大学生物技术专业是以理科为主、工科为辅的理工科复合型专业,人才培养目标是培养应用研究型人才。为此,北京林业大学生物技术专业开设了基因工程、微生物工程、细胞工程等工程类必修课以及蛋白质与酶工程、生物制药等选修课程。然而从课程教学大纲来看,这些课程仍是以理论教学为主,适当搭配了一定课时的实验教学,但几乎没有工科方面的教学内容。这势必造成学生对生产设备缺乏必要的了解,在中试和生产车间实际操作环节中缺乏相应的生产设备维护、维修的基本知识。因此,笔者建议,对现有的工程类课程,要适当调整课程教学大纲,增加工艺学、设备、化工原理等方面教学内容的讲授比例;同时开设1~2门工科类基础课程,让学生了解一些工科基础知识。
加强生物技术专业学生科研素质的培养,规范学术道德培养学生的科研能力和创新能力,是新形势下生物技术专业人才培养面临的挑战。因此,在传授专业基础知识和实验技能的基础上,培养学生文献检索、实验设计、数据分析和论文写作等科研素质是实现创新型人才培养的重要环节。现在,很多课程的考核均采用撰写论文或者综述的方式,相对于传统的闭卷考试来说,是一种有益的尝试。但是,如何查阅文献、引用文献、撰写论文,有些学生到毕业都没有真正了解和掌握。在很多学生头脑里,撰写论文似乎就是百度、谷歌搜索外加复制、粘贴的过程;有的学生甚至认为只要不是全文照搬,经过适当拼凑加工就不算论文抄袭,更谈不上对论文所引用、参考的文献进行认真的选择和甄别了。因此,笔者认为,在大学生入校之初,高校就应该开设“文献检索”必修课程,使学生掌握查阅中英文专业文献的方法、了解文献的引用规则以及撰写科技论文的专业规范和学术道德。例如,浙江大学开设的“生物文献检索与论文写作”、复旦大学开设的“科学研究方法与论文写作”都颇有实用价值,值得借鉴。这些课程不仅有利于学生拓宽视野、培养查阅文献的技能,更有利于提高学生对学术道德的认识。为此,笔者建议,北京林业大学生物技术专业可以尝试将文献检索、实验设计、生物统计、科技论文写作等课程集合为一个模块,作为学生的选修课,在大学第2学年开设。这将有利于提高学生的科研素质和学术道德。近年来,我国高等教育体制发生了巨大的变革,从20世纪90年代开始,合并、联合办学、共建等已成为高校体制改革的主题。过去条块分割的高等教育管理体制正在被条块结合的体制所取代,高等教育综合化趋势日益明显。作为林业行业性高校,做好行业性与综合性的融合工作将有利于丰富林业高等院校的内涵、增强学校的科研创新能力、提升学校对社会的贡献力、提高林业院校毕业生的社会竞争力[4]。2010年,北京林业大学生物技术专业应届毕业生(2006级)考研率达41.82%、就业率达94.55%,应该说又是成绩卓著的一年。但是,挑战依然存在,形势依旧严峻。因此,加强生物技术专业的人才培养和课程体系改革仍不容忽视。通过明确、细化专业培养特色,调整课程体系,优化课程布局,加强课程间的衔接,适度调整理科、工科类课程的比例,以及加强学生科研素质的培养和学术道德的规范,可以使现有的专业人才培养体系更为科学、特色更为突出;可以进一步突出北京林业大学生物技术专业在“林地资源的培育、开发和利用”领域的专业特色,增强毕业生的社会竞争力,从而为我国林业领域培养一批既具有扎实的生物学基础知识又具有较强的生物技术实践技能的林业生物技术专业人才。
1.2教学资源多样化的创新建立丰富的课程资源库,建立内容多样、直观、动静结合的教学资源包,包括生物合成反应式等资料、药品结构图、产品的包装图片、典型药品代表的说明书、产品生产工艺流程图,以及单元操作动画、产品生产工艺、操作视频等动画类学习资源。通过先进网络课程将查询到的国内外优质网络课程与课程库进行整合,加工形成新的课程;建立一些英文原版的视频资料,激发学生学习专业英语的兴趣。侧重于应用技能培养,侧重于与职业设计相结合。
1.3创新课程整合课程整合(curriculumintegration)又称课程统整、课程综合化、课程一体化等,旨在将课程进行整体化、综合之意。斯氏课程观:课程是精选出的教学内容的系统组织;课程传授的知识为明天服务,教育是一种准备。课程内容应克服难、繁、偏、旧,与学生生活、现代社会和科技发展联系,精选终身学习的知识与技能,即强调学力。既加强了课程之间的内在联系,又减少了不必要的交叉重叠,使课程设置更加精练,在有限的课时基础上最大限度去拓展课程空间。
总体上生物技术制药课程授课内容基本是按照不同生物技术领域来构建模块的,每个模块中又是以工艺技术基础、具体操作部分基本原理、重要药品制备工艺等为主体线条的。对于典型的生物药物有不同的生物技术生产方法,这时可以对比进行学习,有利于学生发散思维的培养。重视生物技术制药工艺发展的历史过程,具体某一种生物技术药物最初发明者的灵感,以及在制备工艺发展过程中某些瓶颈的打破、关键生物技术的发展、具体操作细节中的优化改良等。在生物技术制药这门课程里会涉及到许多诺贝尔奖获得者,他们的经典实验与伟大的发明非常具有启发与借鉴意义。另一方面,让学科的新思想、新成果及时进入课堂,形成知识更新。既兼顾了知识纵向更新,又重知识之间的融合与应用。培养学生举一反三、触类旁通的学习方法,以及分析思考、独立创新的能力。加强科学文化素质教育,通过系统教学与专题报告讲座等,丰富学生的社会实践活动,为学生树立远大理想和人生追求。
1.4创新课程实施模式课程实施(倡导参与探究和动手搜集处理信息、获取新知、分析和解决问题、交流与合作四种能力)。自然科学类的教学方法主要有实验法、经验法、模拟法、观察法等。要求基于现代信息设备与多媒体技术手段,教学思路是既注重基本技能及基本知识的实用性,又重视研究性与先进性,使知识结构和实际能力的发展更趋于合理。变灌输式教学为问题式、启发式、互动式教学,在教学模式上,根据课程特点,采取情景式、任务驱动式、案例式等多种教学方式。突出“学生主体”地位,实施“组织教学、服务学习”的师生互动教学模式。从课程取向看,从以知识为中心的学科结构课程转变为以学生为中心的经验课程。注重具体某一节课中课程的导入方式,复习相关知识点或者以生物技术药物产品的图片、视频、故事等切入新课教学;在讲解过程中注意启发学生的过程,注意设置问题的方式与技巧,让学生自觉地参与到教学中来。对于重要的知识点,在课后作业与思考题中以不同的题型出现,指导学生预习和复习。
2多媒体在创新课程建设中的重要作用
多媒体教学应用对创新课程的建设意义很大,创新课程的建设离不开多媒体辅助教学。讲授的内容中涉及到的技术与理论大多涉及到分子生物学、细胞学、免疫学、生物工程学等前沿学科,深奥而抽象难懂,如果仅依赖于一些图表式的技术路线,学生是难以理解的。由于教学内容实践性很强,其中的某些技术、某些工艺流程,必须借助多媒体、视频、动画幻灯片、图片、录像等辅助教学手段,可以增强教学内容的真实性,形象、直观、生动。对于课程的重点、难点可以采取思维导图表达形式讲解,构建创新课程知识体系。
3考核方式
本门课程的考核主要通过两种方式:课堂讨论和学期论文。课堂讨论主要考查学生对基本原理、基本方法的掌握和分析问题、解决问题的能力。对期末论文,学生需经过查阅文献、制作PPT、讲解、讨论等环节,更好地调动了学习的积极性。对于学习兴趣非常浓厚的学生,可以通过习题辅导和练习的形式强化对所学知识的复习与巩固,以备进一步的学习与研究。
进入21世纪后,传统医药在“回归自然”的世界潮流中再次焕发出强大的生命力,展示出广阔的发展前景。在世界药品市场上,天然药物的需求日益扩大,植物药市场份额达到近300亿美元,对中草药和中草药制品的需求也迅速增大。然而,目前国际上特别是日本、美国及部分欧洲国家已出现多种采用新学科、新技术、新方法研究植物药的新思路,在制剂、质控等方面,有些已走到前面。我国中药的出口在国际市场上所占份额很低,且多为初级产品,以出口资源为主;相反,日、韩、德、法、英等国的一些产品已进入中国市场,甚至开始在中国申请专利,这对我国中药产业已形成巨大的挑战。有关专家指出,面对日趋直接而激烈的国际化市场竞争,我国发展现代中药及生物医药技术产业已是势在必行。目前,我国主要在如何利用多种科学技术,开发“三效”(高效、速效、长效)、“三小”(剂量小、毒性小、不良反应小)、“三便”(便储存、便携带、便服用)新型中药,且与国外在技术方面存在较大距离。我们必须通过提高整个中药工业的高技术含量,推动中药工业产业向现代化高技术产业方向发展。但我国目前以中药为背景的制药工程人才很缺乏,以中药为背景的生物制药工程专业也少见,尤其是浙江省更没有培养这类人才的专业。基于这种情况,根据浙江省地方经济的需求,开设以中医、中药为背景的具有中药特色的制药工程专业非常必要;同时,由于以中药为背景的生物制药工程专业在浙江省尚属首次开设,关于这方面的人才培养模式需要进行深入调查研究。笔者现就已做的相关调研总结如下。
1 性质与人才培养的目的
具有中医药特色制药工程专业以中医药为背景,以现代生命科学基本理论为基础,着眼于生物制药为主要发展方向,以新药研制、中药药用资源发掘、中药开发及生产为主要特色,涵盖食品、环保、生物制品及生化分离、发酵工程等领域。该专业应将中药制药、生物制药、化学制药等领域中的先进科学技术有机地组合起来,以解决中药生产过程中的工程技术问题和实施GMP。其目的是要求学生掌握较宽厚的中药学、生物技术和药学等方面的专业知识和基本技能,了解生物技术和中药学的最新动态和发展方向,拥有较高综合素质、较强的学习、实践、创新和经营管理能力。
2 人才培养模式研究的基础
制药工程专业在我国各高校开设较多,但他们主要注重于化学制药,与以中药为中心的制药工程在培养方式和内涵上有一定的差别。同时,虽然浙江省各高校开设的制药专业主要注重于化学制药,但在学科建设上有很多借鉴之处,为具有中医药特色制药工程专业人才培养模式的研究提供了参考。
在专业设置上,本校具有中医药特色的制药工程专业是浙江省第一个以中医药为背景的制药工程专业,专业已于2004招生,目前在校学生近200人。专业开设至今,在校领导的关怀及相关老师的努力下,教学改革工作有一定的积累并取得一定的成绩,为培养模式的研究奠定了良好的基础。专业人才培养模式研究与成功实施将为培养优秀的具有中医药特色的制药工程人才,对解决浙江省地方药厂技术人员特别是具有中医药背景的技术人员匮乏具有重要的现实意义和社会意义,将能更好地为浙江省地方经济的发展培养紧缺的具有中医、中药特色制药工程专业人才,为浙江省甚至我国的中医药现代化提供后备力量。
此外,本校是浙江省唯一一所中医药大学,具有雄厚的中医药基础,为培养模式研究提供了强有力的基础支撑。学校的重视和社会对具有中医药特色的制药工程专业人才的大量需求为培养模式提供了良好的研究环境。
3 人才培养模式的调研
笔者通过两次学生座谈会对40位同学进行了初步调查。有30人认为首先要在课程安排上体现本校的特点,在内容上不能照搬其它大学制药工程专业的模式,要侧重培养学生的中医药知识,体现出真正的中医药背景;有8位同学希望课程涉及的范围广泛一些,中、西医都要学,便于找工作或考研究生等;其他2位同学认为在内容上没有什么想法,抱一种无所谓的态度。在授课方式上,有38人希望实验和教学紧密结合,并希望开设的实验课内容要跟上学科发展的需要,其他想法的只有2人。在合作方面,关于校校合作,有39人希望实验在本校完成,而希望有名校的老师参与到理论课中来,最好请省内或国内的名专家来上理论课或开设与专业紧密相关的专题讲座以扩大知识面;关于校企合作,40位同学都希望能和企业多联系,特别是一些专业课,希望在课程开设过程中或课程结束后,到企业进行见习,甚至与企业共同开课,把一部分实验课放到工厂或大的企业上,其中有35位同学提出是否能每门专业课都能与相关企业联系在一起,进行联合教学。
笔者在进行调研时曾专门邀请了浙江、上海医药企业高层开发和管理人员以及浙江大学和浙江工业大学制药工程方面的专家进行了研讨。企业界人士希望所培养的学生具有较强的责任心和较好的基本能力和基本技能,最好是在大学期间参与过老师的课题,并具有参与国际交流的潜能。
4 培养模式的实践探索
具中医药特色制药工程专业的人才,动手和实验设计能力是其必须具备的技能之一。这些能力在人才培养过程中主要是通过实验、工厂实习、毕业论文设计来进行训练。一般的培养模式是在开设专业课的时候开设这一门专业课的相关实验,对理论课讲解的知识点、原理、方法等进行验证和巩固。我们在实践探索中,不仅重视双基(基本理论、基本技能)培养,保证基础性(验证性)实验,还在一些专业相关的方面,让教师在一定范围内指定题目,学生利用开放实验室的有利条件,根据自己的时间安排,在一定时间范围内完成实验任务,或者采用多种形式,如自定题目、科技课外活动、科技立项和参与教师的科学研究等方式,提高综合性设计实验,增加研究性实验,使实验教学与科技活动相结合。多种实验相结合,受到同学的普遍欢迎,特别是一些综合性设计实验和研究性实验,因紧跟学科和专业的前沿,而且实验中同学们自己主动的参与到实验中来,而不似验证实验一样被动跟着老师走,在相当大的程度上激发了同学们对学习和专业的兴趣,深受同学们的喜爱。
关键词:工程教育专业认证;制药工程;实践教学
随着我国经济的快速发展和工业国际化的趋势,为提高高等学校工程教育质量,过去的十年里,工程教育专业认证在我国已经引起了各高校的广泛重视。我国工程教育专业认证始于1992年,开始进行建筑学、土木工程等6个工科专业评估,同时探索工程教育专业认证工作[1,2]。2006年我国成为“华盛顿协议”签约国,正式开始工程教育专业认证工作,2016年的国际工程联盟大会上,我国成为《华盛顿协议》正式会员,工程教育认证同时在我国全面开展[3]。全国高校制药工程专业的工程教育认证开始于2012年,华东理工大学和合肥工业大学的制药工程专业通过了工程教育专业认证,到2016年已有12所高校的制药工程专业通过了工程教育专业认证。工程教育专业认证的核心内涵就是建构“以学生为中心,产出导向”的人才培养体系,并突出过程的持续改进。
制药工程专业是一门涉及药学、化学、生物学、工程学和管理学的交叉学科,涵盖了中药制药、化学制药、生物制药和药物制剂与工程等内容。旨在培养从事产品设计、生产、营销、维护和工程项目施工、管理、运行和服务等工作的高级应用型专门人才[4]。制药工程的专业特点是实践性强、专业性强,其中实践教学是制药工程专业教学的重要内容,对于培养学生的实际操作能力、创新思维、对理论知识的理解和分析解决复杂工程问题的能力起着非常重要的作用[5,6]。本文将结合传统实践教学过程中出现的问题及工程教育专业认证背景下的要求,探讨制药工程专业实践教学环节的改革。
一、改革实验课程体系,培养系统性思维和创新思维
制药工程专业实践教学环节主要包括专业实验、课程设计、认识实习、毕业实习和毕业设计(论文)等。专业实验的课程设置中,内容涵盖药物合成、中药提取、药理学、制药设备、化学与仪器或设备的分析以及工程基础实验等。首先,实验内容均为认知性和验证性实验,大部分实验都是按照实验教材进行重复性实验,并且由教师逐个步骤进行指导,学生得到的数据与结果基本相同,出现的问题也大同小异,不利于培养学生的创新思维和探索精神。其次,课程内容相对独立,每门课程根据课程情况设置实验内容,各学科之间关联性小,不利于学生系统知识的培养,不能够使学生充分认识制药过程的复杂性、完整性和综合性[7,8]。最后,实验教学过程中,对工程教育认证的毕业要求中设计、开发解决方案的安全和环境因素未列入教学内容中。基于以上问题,实验教学改革中应设计药学综合性实验,内容涉及化学药物(同一品种)的合成或中药的提取纯化、工艺设计、质量控制、药理学实验、药物制剂及制药设备或仪器实验,使学生巩固药学理论知识,培养学生系统性和知识结构体系的完整性。设计创新性实验,学生以小组为单位进行题目的自选或根据教师成熟的科研结果,从查阅文献、实验方案的设计、操作实验、分析结果和结论、提出问题并加以讨论,培养学生独立思考能力和创新思维,符合工程教育专业认证中分析和解决复杂工程问题的培养目标。除在理论课程体系中加入《制药安全工程概论》等课程外,实验课程教师要在课程的教学设计中加入实验安全教育和三废处理方法等内容,培养学生在学习工作中的安全和环保意识,同时也符合毕业要求中具有良好的环境保护和职业安全意识。
二、建立完善稳定的生产实习基地,提升学生的实践能力
在制药工程专业人才的培养过程中,生产实习是培养学生理论联系实际的重要部分,能够加强学生独立工作能力[9]。生产实习主要以参观、认识和参与生产的形式为主,由于学生人数多、生产周期、工厂检修和安全卫生等问题,存在实习单位落实难、学生动手机会少、参观走马观花及学生理论知识不扎实等现象,学生在生产实习期间对所学知识的实际应用和对制药过程的整体、全面的了解受到限制[10]。因此,学校应加强校企合作的人才培养模式,积极建设完整稳定的校外实习基地,同时随着计算机在药物领域的广泛应用,建设校内仿真实习基地对学生实践能力的培养也具有非常重要的作用,通过仿真操作使学生对制药过程的生产原理、生产工艺、操作规程以及安全和环保问题有充分的认识和理解。在生产实习之前,由指导教师和企业技术人员对制药过程中的生产工艺流程、工程学基础知识、设备原理及结构、主要工艺参数、企业概况、产品工艺规程及安全环保问题进行讲解,并提出一些问题。做好学生生产实习前的准备工作,使学生在实习过程中有条理有目的的学习。
三、改革教学模式,深化课程设计教学改革
制药工程专业课程设计是本专业综合性和实践性较强的教学环节,是学生运用综合理论知识分析和解决实际工程问题能力的一次全面考核。通过课程设计,使学生掌握工程设计的基本程序、原则和方法,熟悉查阅技术资料、国家技术规范、正确运用公式和数据,并运用简洁的文字、图形和工程语言正确表达设计思想和结果。同时也是为毕业设计打下良好的基础。以往的教学存在以下一些缺点:(1)题目设定上不能发挥每位学生的学习积极性和创新能力。教师给定的题目往往大同小异,并且可能与毕业设计或今后的工作关系不大,同组学生的设计内容基本相同。(2)课程设计过程中学生理论知识的正确运用不能得到保证,设计过程中存在一些共性问题也不善于与指导教师沟通。设计过程中,还有部分理论课程没有进行,学生对这部分知识还不能够完全掌握和正确运用,也是导致一些设计不合理的根本原因。(3)教学时间不利于保证学生课程设计的全覆盖,课程设计的时间固定为2周,且大部分与考研时间冲突,因此,导致考研的同学基本上不参与,同组同学做了大部分工作。鉴于以上存在的问题,根据培养目标的要求,需要探索课程设计教学模式的改革。首先,运用导入式或启发式教学,在课程设计开始前,由相关专业的理论课教师对课程设计中涉及的工艺流程、工艺计算、设备或仪器以及制药环境保护和安全等问题进行重点讲解,使学生充分理解设计过程中所涉及的工程学问题。其次,在每学期开学提前进行课程设计分组,在理论教学进行过程中,教师和学生可以共同讨论设计题目的选择,学生可以尽早查阅文献和数据,开始进行设计的准备工作,同时,在设计过程中,每周固定设置讨论教学环节,由指导教师与学生、学生各组间的讨论组成,调动学生学习积极性,发挥学生的主观能动性,培养学生的创新思维。最后,对考研学生,可以进行开放性课程设计模式,利用考研完成后进行课程设计,提高这部分学生的课程设计质量。
四、提升教师工程实践能力,保证毕业设计(论文)质量
制药工程学作为一门多学科交叉的新兴学科,制药工程专业的毕业设计(论文)是培养学生科研能力、工程实践能力和创新思维最重要的教学环节[11,12]。目前,由于教师的科研评价体系和师资结构等问题,大部分教师的毕业环节选题以科研项目为主,具有工程实践经验的指导教师数量较少,导致制药工程专业毕业设计(论文)工程设计的比例较低,质量也不高。因此,要加强师资队伍的建设,对师资队伍的结构进行优化,并且在现有师资队伍结构的基础上,可以加大对教师工程学理论知识的培训,同时聘请企业工程师与校内指导教师组成毕业教学环节的“双导师”,共同指导学生完成毕业设计(论文),保证毕业设计(论文)的质量。根据学生的就业方向,建议各指导教师进行导向性毕业设计(论文)的选题。对于一些具有考研意向的学生,指导教师可以选择以科研项目为主的毕业论文或设计,尽早进入实验室进行系统的科研能力培养,从文献检索、文献总结和实验方案的设计、实施、总结以及论文的撰写进行系统培养。对于准备进入生产岗位的学生,可以选择和工厂相关的品种进行毕业论文或设计,使学生更好的了解自己的岗位特点,工厂的工艺流程和操作规程等内容。以上毕业设计(论文)教学环节的改革符合工程教育专业认证的成果导向的核心理念。
五、结语
工程教育专业认证背景下,高等学校工程教育需转变人才培养的思路,坚持以“学生为中心、产出导向、持续改进”的核心理念为指导,切实提升工程人才培养的质量。实践教学对于培养学生的实际操作能力、创新思维、对理论知识的理解和分析解决复杂工程问题的能力具有非常重要的作用。结合社会及用人单位的人才培养需求,制药工程专业的实践教学应深化对实践教学课程体系的改革,建立完善实践教学平台,优化实践教学资源和师资队伍。从而使实践教学符合工程教育专业认证的要求,同时也有利于培养符合社会需求的制药工程人才。
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