本站原创摘 要：生物制药工艺学是生物工程专业实践应用的重要学科.案例教学法作为一种较为开放的教学模式,能有效地使生物制药工艺学理论知识与实践相结合,从而提高学生分析和解决问题的能力.
关 键 词 ：案例教学法 生物制药工艺学 教学方法
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01（a）-0020-02
生物制药工艺学是生物工程专业学生的一门必修课,也是生物工程技术实践应用的重要分支.课程以生物化学、微生物学、生物工艺原理、下游提取分离技术、生物工程分析、基因工程和免疫学为基础, 研究生物药物生产原理、工业生产过程、制定生产工艺规程、制药生产过程优化,实现安全、经济、高效生产药物的一门学科[1].
1.生物制药工艺学案例教学改革实施的必要性
生物制药工艺学内容主要涵括微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的制备工艺.在具体药物生产工艺的学习过程中就是将前期学习的理论知识应用于实际药物的生产,例青霉素的生产工艺,主要从菌种的活化、种子扩大培养、发酵的控制、发酵液的预处理、青霉素的提取纯化精制等方面来分析青霉素的生产工艺流程及工艺参数的控制.学生在以前的基础课中已经掌握了各种工艺控制方法、产物分离技术等理论,如果采用传统的讲述式教学方式,老师讲,学生只是听,一方面学生不重视,抓不住重点,觉得老师是重复以前的知识,枯燥无味,没有积极性；另一方面,学生不能将原来所学的基础理论,具体分析生物药物的生产工艺,理论指导实践,从而使教学效果大打折扣.
案例教学法最早于19世纪70年代由哈佛法学院在大学课程中开始使用.它以教学案例为基础,以学生在课堂内外对真实事件和情境的分析、思辨为重点,以提升学生应用理论创新性解决实际问题的能力为目标的教学方法[2].该方法主要根据教学目标的需要,采取一些与教材内容相关的具体案例进行讲解及组织学生进行研讨,从实际案例中学习、理解、分析和掌握案例的一般规律、原则、方法及操作技能,从而使学生的感性认识上升到理性认识[3～4].
在生物制药工艺学教学中,结合三大类药物的典型药物生产工艺,建立案例库,在该课程部分章节教学中应用案例教学模式.在新课讲授之前,从案例库中选择相关的典型案例交给学生,并提出问题,然后让学生分组进行资料搜集并讨论,授课时由学生占主体地位,把小组讨论的结果带到课堂上讲解分析,其他学生发表不同意见,最后由教师归纳分析总结并引出新课.从而实现由案例具体分析到新内容理论知识的讲解,使学生通过对具体药物在不同案例中具体生产问题进行深入的思考,培养学生分析和解决问题的能力.例如,在讲解“青霉素生产工艺”这一章节时,在教学中先通过讲解认识青霉素这种药物的结构特点,然后以案例库中各个工厂具体青霉素生产工艺为案例,组织学生对各种工艺进行研讨,要求学生从菌种、代谢控制、分离纯化方式以及收率、能耗、环保、安全及关键设备使用等方面对各厂工艺进行总结、分析比较,并从中自行设计最佳工艺.通过应用案例法教学方式,有效解决了生物制药工艺学课程内容枯燥、理论和实践缺少联系的弊端,从而提高了学生对知识的掌握和应用能力.
2.生物制药工艺学案例教学的课程改革的实施
2.1 精选教学案例
在保证案例选择典型性、时效性的前提下,根据生物制药工艺学中微生物药物、生化药物及生物制品三大类药物的典型药物生产,每类药物选择3～5种,例微生物药物从初级代谢和次级代谢产物两方面考虑,选择谷氨酸、青霉素、链霉素的发酵生产作为典型案例,通过结合生产实习、毕业实习及校友提供组建案例库,使每种药物各种生产工艺达到5～8个,在进行到此部分内容时与传统的讲授法相结合,在课程进行到适时开展案例教学,使学生好像亲身立足于企业实际中,运用所学到的知识,解决企业中存在的问题.
2.2 精心设计问题
根据案例库中的各种药物生产工艺准备问题.问题设计是案例教学方法中引领学生探究问题、开阔思维的关键因素.问题的设计要符合学生的认知程度和认知心理,具有对专业基础知识应用的指向性.因此,所设计问题主要根据学生的学习情况和学科知识的积累情况,每个工艺提出8～10个不同层次的问题,以利于课堂讲解中的引导和开阔学生的思路.
2.3 案例教学的实施
课外讨论小组以4人为一组,指定组长.将相关的案例、问题及要求查阅的参考资料范围提前一周交给组长.要求每个学生根据问题,查阅基础知识及最新研究资料,最后小组内进行分析、讨论、总结.在案例教学时,教师首先讲解这类药物的基本特点,然后引出这种药物的生产工艺,分别要求各组根据准备的案例,派一名代表进行具体企业案例的讲解,分析工艺控制点及存在的问题.同组其他同学可进行补充完善,各组之间可互相提问、争论.课堂讨论学生的积极性能够在很大程度上反映出教师案例选择的恰当性、教学引导的科学合理性,以及教师是否创造了良好的课堂讨论氛围.
教师最后做恰当的点评和总结.教师的总结应从全方位、多角度对学生的讲解、提出的问题及讨论分析进行总结,关注学生对具体案例中工艺的流程、工艺控制参数的分析是否全面、正确,以便学生从案例教学法的过程中学到正确处理和解决药物生产中存在的问题.其次,教师通过对具体中案例所包含的理论知识进行总结和归纳,进一步巩固学生对知识的记忆和理解.最后,教师在评价时应对有创新的观点应给予鼓励；同时指出还存在的不足,并适当提出一些自己的看法和意见.通过总结,让学生根据自己的问题在课后写出心得报告.
2.4 设计性实验的实施
根据课堂案例的分析,要求学生自行设计完成一种药物的最优生产工艺并进行具体实验的实施.使学生体验工艺中的每个环节操作,从而进一步对课堂案例进行分析总结实施,理论知识应用于实际,验证工艺的可行性.
2.5 考核方法的改进