楊亞利 姚前尹 鄒浩元 楊宇輝 張聲源

（嘉應(yīng)學(xué)院醫(yī)學(xué)院，廣東 梅州 514031）

生物工程概論是一門綜合各種生物技術(shù)的學(xué)科，主要包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、細(xì)胞工程及發(fā)酵工程等五大工程，涉及細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、動(dòng)植物生理學(xué)及微生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科[1]。隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，生物技術(shù)已逐漸被應(yīng)用到各行各業(yè)，包括醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、生物能源以及食品農(nóng)業(yè)等，對(duì)社會(huì)發(fā)展起到很大的推動(dòng)作用。尤其在醫(yī)藥領(lǐng)域，生物技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，很多發(fā)達(dá)國(guó)家在生物制藥行業(yè)的資金投入非常高，例如德國(guó)的“生物制藥計(jì)劃”、澳大利亞的“生物制藥戰(zhàn)略2008”、英國(guó)的“生命科學(xué)戰(zhàn)略2011”等，而我國(guó)在2006—2020年“科學(xué)技術(shù)中長(zhǎng)期發(fā)展計(jì)劃”中也將生物技術(shù)作為大力發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一[2]，這對(duì)于疾病的預(yù)防和治療非常重要。

對(duì)于藥學(xué)專業(yè)來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的研究方法已不能滿足其快速發(fā)展，新的生物技術(shù)的應(yīng)用成為一種趨勢(shì)。例如在中草藥的組織培養(yǎng)、藥理研究和新藥研發(fā)等方面，都需要生物技術(shù)的參與，這就要求學(xué)生了解和掌握一定的生物工程技術(shù)。因此，藥學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)生物工程概論這門課程是必要的。由于藥學(xué)專業(yè)學(xué)生并不會(huì)涉及細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)及遺傳學(xué)等重要基礎(chǔ)理論課程，所以在講授本門課程時(shí)會(huì)有一定的難度。那么，如何讓學(xué)生更好地理解與接受訊息，激發(fā)學(xué)生的興趣，更好地引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)就成為教師面臨的難題。筆者根據(jù)自己在教學(xué)實(shí)踐中的探索，提出幾點(diǎn)建議以供大家參考。

1 根據(jù)藥學(xué)專業(yè)特點(diǎn) 合理安排開(kāi)課順序及教學(xué)內(nèi)容

對(duì)于非生物類專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，生物化學(xué)的學(xué)習(xí)會(huì)幫助學(xué)生初步了解一些生物學(xué)基本知識(shí)。生物化學(xué)是藥學(xué)類專業(yè)的專業(yè)必修課程，主要包括人體組成物質(zhì)、生物代謝及遺傳信息等內(nèi)容，涉及生物大分子糖、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸等的詳細(xì)介紹。對(duì)于藥學(xué)專業(yè)學(xué)生，學(xué)習(xí)生物化學(xué)可以為學(xué)習(xí)生物工程概論打下理論基礎(chǔ)。因此，生物工程概論課程的開(kāi)設(shè)時(shí)間安排在生物化學(xué)之后會(huì)更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

在教學(xué)內(nèi)容方面，根據(jù)教材內(nèi)容和藥學(xué)專業(yè)特點(diǎn)選擇教學(xué)?！渡锕こ谈耪摗?（陶興無(wú)主編，第二版）主要作為非生物工程專業(yè)公選課或生物工程專業(yè)的總論教材，雖然其對(duì)藥學(xué)針對(duì)性較弱，但與《中草藥生物技術(shù)》相比，《生物工程概論》覆蓋面更廣，內(nèi)容更全面，不只局限于中草藥的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用[3]?！渡锕こ谈耪摗方滩膬?nèi)容分為講授和自學(xué)兩部分，主要講授五大工程的基本原理與操作方法，以教師為主體；自學(xué)部分主要是生物工程的應(yīng)用，以學(xué)生為主體。由于藥學(xué)專業(yè)學(xué)生生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，教師主要講授細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)、生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能、基因工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、細(xì)胞工程及發(fā)酵工程等，其中基因工程是其他工程的基礎(chǔ)及技術(shù)核心，細(xì)胞工程與中草藥培植及藥理研究息息相關(guān)，作為核心講授內(nèi)容。

2 教學(xué)模式多元化 初試翻轉(zhuǎn)課堂

2.1 教學(xué)模式多元化 生物工程概論是一門理論綜合性強(qiáng)又比較抽象的學(xué)科。教師的講授是最主要也是最關(guān)鍵的。結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，教師在講授內(nèi)容時(shí)需要深入淺出，聯(lián)系實(shí)際，同時(shí)合理運(yùn)用多媒體手段。例如，講授細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容時(shí)，采取啟發(fā)式教學(xué)，邊提問(wèn)邊講授，因?yàn)樗帉W(xué)學(xué)生在高中階段都不同程度的學(xué)習(xí)了生物，但不同生源地教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生本身掌握程度的不同，講授過(guò)程中的提問(wèn)便于教師更好地了解學(xué)生情況。同時(shí)，一些科學(xué)發(fā)現(xiàn)背后的小故事更易引起學(xué)生的關(guān)注，如布商列文虎克是如何發(fā)現(xiàn)第一個(gè)活細(xì)胞的？其次，教師要聯(lián)系實(shí)際正確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。教師可以從兩方面入手，一是生活中的實(shí)例引導(dǎo)，如講授基因工程時(shí)，詢問(wèn)同學(xué)們?cè)诠涑袝r(shí)是否注意到食用油的加工原料是什么？是否知道平時(shí)吃的番木瓜有可能是轉(zhuǎn)基因的？對(duì)于美國(guó)轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)上餐桌有何感想？以與生活息息相關(guān)的實(shí)例激發(fā)學(xué)生了解轉(zhuǎn)基因的興趣，并通過(guò)學(xué)習(xí)啟發(fā)學(xué)生思考討論轉(zhuǎn)基因的利與弊。二是介紹最新科學(xué)研究動(dòng)態(tài)，例如分子生物學(xué)技術(shù)在癌癥治療新方法中的應(yīng)用，某種新型藥物的研發(fā)過(guò)程等，鼓勵(lì)學(xué)生思考如何在自己的專業(yè)中運(yùn)用生物工程。最后就是教學(xué)手段的選擇。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體技術(shù)已成為最普遍的授課方式。教師除了需要熟練掌握PPT的制作外，微視頻及動(dòng)畫(huà)演示的加入會(huì)進(jìn)一步幫助學(xué)生理解。如細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，純粹的理論講解需要學(xué)生發(fā)揮超強(qiáng)的想象力，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)環(huán)境的選擇及實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備等，這時(shí)我們可選用一些生物網(wǎng)站上細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)相關(guān)的微視頻，促進(jìn)學(xué)生對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的認(rèn)識(shí)和理解。

2.2 初試翻轉(zhuǎn)課堂 提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性 近年來(lái)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式備受推廣，很多高校都在探究翻轉(zhuǎn)課堂模式在相應(yīng)專業(yè)的應(yīng)用。這種由“先教后學(xué)”向“先學(xué)后教”的翻轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換了教師與學(xué)生的身份，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生個(gè)性化發(fā)展及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[4]。生物工程概論主要分為兩部分內(nèi)容，對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)及五大工程，以教師講授為主，討論為輔，詳細(xì)介紹基本概念、原理、方法及應(yīng)用實(shí)例。而后面生物工程在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用、生物安全性與基因武器、生物工程與社會(huì)倫理和生物工程的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等內(nèi)容，在學(xué)生學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上，開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

與一般翻轉(zhuǎn)課堂不同的是，教師不提供課前教學(xué)視頻及教學(xué)資料，只提供給學(xué)生教學(xué)目的及內(nèi)容要求，讓學(xué)生根據(jù)自己前面已學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)內(nèi)容去自學(xué)書(shū)本內(nèi)容，分組學(xué)習(xí)，然后通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)資料，優(yōu)化整合后用微視頻或PPT的方式展示，以教師和其他學(xué)生提問(wèn)討論的方式交流，從而達(dá)到以學(xué)生為主體，先學(xué)后教。這種教學(xué)模式深受學(xué)生歡迎，一方面學(xué)生可以有機(jī)會(huì)站在講臺(tái)上，檢驗(yàn)自己自學(xué)能力的同時(shí)又鍛煉了語(yǔ)言表達(dá)能力及勇氣；另一方面教師與學(xué)生之間的互動(dòng)更為緊密，利于教師深入了解學(xué)生想法，從而進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方式。同時(shí)，藥學(xué)專業(yè)學(xué)生重點(diǎn)要了解生物工程在藥學(xué)專業(yè)的應(yīng)用，然后教師補(bǔ)充其發(fā)展前景，體現(xiàn)學(xué)習(xí)生物工程的重要性。

3 考核方式多元化 完善學(xué)生評(píng)價(jià)體系

考核的目的在于檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，為教師進(jìn)一步改善教學(xué)提供依據(jù)。針對(duì)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生，專業(yè)任選課生物工程概論的考核方式包括兩部分，平時(shí)成績(jī)40%，期末成績(jī)60%。其中平時(shí)成績(jī)所占比重相比以前升高，根據(jù)考勤、課堂討論及自學(xué)后翻轉(zhuǎn)課堂中的綜合表現(xiàn)評(píng)定，可以提高學(xué)生的自主能動(dòng)性；期末成績(jī)主要由最終測(cè)評(píng)決定，通過(guò)考試相關(guān)理論，設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)等檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，另外考試內(nèi)容綜合性強(qiáng)，由理論到應(yīng)用，不是簡(jiǎn)單的記憶書(shū)本內(nèi)容就可以拿到高分，需要深入理解并掌握一定科研思路，在一定程度上可以看出學(xué)生上課是否認(rèn)真聽(tīng)講。由于選修課課時(shí)及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有限，實(shí)驗(yàn)課程暫時(shí)無(wú)法開(kāi)展，希望以后有機(jī)會(huì)可以開(kāi)展簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)課程，如基因克隆和細(xì)胞培養(yǎng)等，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握，完善學(xué)生評(píng)價(jià)體系。

21世紀(jì)是生物學(xué)的世紀(jì)，生物工程的快速發(fā)展已惠及多個(gè)行業(yè)，包括生物工業(yè)和生物計(jì)算機(jī)等新興行業(yè)的興起，都在一定程度上有力推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[5]。生物工程可以有效減少能源消耗，提高生產(chǎn)效率（如利用工程菌大量生產(chǎn)抗生素），可以防止物種滅絕，可以治理環(huán)境污染，可以進(jìn)行精準(zhǔn)醫(yī)療，可以創(chuàng)造新的生物。隨著更多生物高新科技在生活中的涌現(xiàn)，高校大學(xué)生需要了解相關(guān)知識(shí)，拓展自己的知識(shí)面，提升大學(xué)生各方面素質(zhì)，不做生活中的“文盲”。對(duì)藥學(xué)系學(xué)生來(lái)說(shuō)更為重要，懂藥、知藥、產(chǎn)藥的過(guò)程都越來(lái)越需要生物工程，因此開(kāi)設(shè)生物工程概論課程勢(shì)在必行。結(jié)合該門課程理論性強(qiáng)又多學(xué)科融合的特點(diǎn)，要求教師選擇合適的教學(xué)方法。實(shí)踐證明，根據(jù)學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)，合理安排教學(xué)順序及教學(xué)內(nèi)容，采用多種教學(xué)方式，嘗試翻轉(zhuǎn)課堂，可以提高學(xué)生的自主能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生興趣?？茖W(xué)的考核方式證明學(xué)生學(xué)習(xí)效果較好，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神及對(duì)科學(xué)研究的興趣。但是，如何更好地提高教學(xué)效率是沒(méi)有定法的，這就需要教學(xué)工作者積極探索并及時(shí)關(guān)注科研動(dòng)態(tài)，師生共同努力，在經(jīng)驗(yàn)中尋求改革和創(chuàng)新。

[1]魏藝聰，陳建雄，梁一池.制藥工程專業(yè)開(kāi)設(shè)《生物工程概論》的課程設(shè)置與教學(xué)初探[J].海峽藥學(xué)，2016，28(4):252-254.

[2]許美婷，楊悅.淺析全球生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展新態(tài)勢(shì)[J].中國(guó)新藥雜志，2013，22(18):2116-2119.

[3]蘇秀紅，董誠(chéng)明.《生物工程概論》教學(xué)中的問(wèn)題及解決途徑[J].中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2011，19(5):76-77.

[4]車啟鳳，方媛.基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究及案例分析[J].中國(guó)教育信息化，2017(2):42-46.

[5]羅菊香，張啟衛(wèi)，王仁章.公選課“生物工程概論”教學(xué)探索與實(shí)踐[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)(下半月刊)，2011，17(10):222-224.