生物技术制药范文
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篇1
根据我国生物制药研究存在的问题,我国必须依据现有国情,做出一定的调整计划。首先要增加政府的扶持力度,增加对技术研究的资金投入,鼓励支持研究的进行。其次要大力提倡自主创新,一方面要紧密关注国外的最新研究动态,另一方面要加强自身的优势建设,进行自主独立的研究。最后要积极推进生物医药的产业化,把生产和科研紧密结合,让生产促进科研的进步,用科研支持生产的发展,慢慢确立起我国的优势领域。
2.对生物制药技术的展望
2.1产业发展态势良好
同其他发达国家的生物制药产业进行比较,我们国家的生物制药产业发展程度只能算是初级阶段,相对落后,不过政府将会持续地提高加大对该产业的扶持力度,不管是政策还是资金方面的支持都会有所增加。目前,生物制药行业已经被国家当作了重点扶持和重点建设产业,地位已经上升为高新产业的支柱,是经济发展的重要组成部分。一部分经济发展程度高的地区正在加强国家级生物医药产业基地的建设,并初步形成了初具规模的生物医药产业集群,这对我国的生物医药产业发展有着很好的带动作用[2]。产业化的生物制药将成为必然,企业与技术研究方建立技术联盟,互相发挥优势,让自己能够专心研究本身的专业特长,这样能够节约生产成本,提高其竞争力。中国的生物医药企业在日后必定会延续这种趋势,采用外包的方式,把技术含量高的研发部分分给那些有着研究优势的小型企业,发挥他们的技术特长,联合开发新药,从而进一步加快药物开发的速度,减短药物开发的周期,实现企业与研发机构的优势互补。
2.2药物开发新局面
生物制药技术直接影响着新药物的开发,未来生物制药技术发展得会越来越好,新药物的开发也会呈现出全新的局面。新技术能提高药物开发的效率,采用模拟系统更方便地对新药物的安全性进行研究,从药物尝试的基础上来进行定制化开发,依据用药组的数据记录来进行药物的改进和推广,药物的试验更加科学严谨,药物的针对性得到强化,因此新药物的疗效也将大大提升。到21世纪50年代,利用生物技术的药物的总数量将会与普通类型的药物的总数量大体持平,制药公司的数目也会成倍地增加,总体研发的成本将会降低,但含金量会增加,生物技术的价值将会越发凸显。
2.3行业总体趋势分析
未来几年生物制药行业总体的趋势可以从以下几方面来分析:一是我国的生物制药市场发展空间较大,其中农村的购买力有可能会超过城市,农村药品市场情况将会有较明显的改变;二是行业创新能力必定会有较大的提高,随着各类疾病越来越多地出现,我国本土的制药行业将会增强其专业性,可能会出现实力较强的制药企业,药品种类也会全面丰富;三是药品的研发周期会越来越长,研究的成本增加,原来的跨国药企将会把产业重心逐渐向中国转移,本国企业的生产运营将会越来越合乎市场规范。总体来说,制药行业总体趋势良好,不过行业投资仍存在风险。
3.结束语
篇2
关键字:生物技术制药;应用;研究现状
一、前言
采用现代生物技术人为的创造或者改变自然条件,以微生物或动植物细胞为载体生产医用药物的过程,称为生物技术制药。生物制药的飞速发展在治疗癌症、神经退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病、银屑病等方面发挥着重要的作用[1],解决了大量传统药物无法解决的困难。
二、 基因工程制药
2.1 基因工程制药的原理。基因工程制药是指先确定治疗某种疾病的关键性蛋白质,通过获取该蛋白质的编码基因,对其基因进行改造或大规模扩增,然后转入到相应的可以大规模表达的受体细胞中去,在细胞的繁殖过程中大量生产这一药用蛋白的过程。
2.2 基因工程制药的简要流程。基因工程制药的主要流程为[2]:目的基因的获得、组建重组质粒、构建基因工程细胞体、培养工程细胞体、分离纯化表达产物、除菌和质量检测、包装上市。
2.3 基因工程制药的应用。基因工程制药在医药领域最重要的应用是新药的研究开发以及传统药物的改进。主要应用于激素、细胞因子、溶血栓类生理活性物质的生产,抗体和疫苗的生产。例如α-重组人干扰素、白介素、转化生长因子、核酸疫苗、转基因疫苗等。[3]
三、动、植物细胞工程制药
3.1 动物细胞工程制药的相关技术。目前用于生物制药的动物细胞有四类[4]:原代细胞、二倍体细胞系、融合或重组的工程细胞系、转化细胞系。原代细胞指直接取自动物器官的细胞。二倍体细胞系是指取自动物胚胎并经过传代筛选克隆,具有一定特性的细胞。工程细胞系则指通过细胞融合或基因重组,对细胞遗传物质进行改造,使其具有稳定遗传的独特性状的细胞。转化细胞系是由某个转化过程得到的具有很强增殖能力的细胞。
动物细胞工程制药的主要技术有:细胞融合技术、细胞器移植技术、染色体改造技术、转基因技术、细胞大规模培养技术。[5]
3.2 植物细胞工程制药的研究进展。植物细胞工程制药是利用现代生物工程手段对植物细胞体系进行大量培养,并直接获得有用化合物或以其提取物为底物合成其他物质的过程。现今植物细胞工程制药的研究技术主要包括[6]:大规模植物细胞培养生产药用成分、植物生物反应器、细胞级微粉碎加工技术、生物酶解技术、转基因植物生产药物、植物细胞生产有用次级代谢产物。例如[7]通过建立红豆杉细胞系,采用生物反应器培养生产抗癌药物紫杉醇。
3.3 动植物细胞工程制药的应用。我国现阶段细胞工程制药的应用重点在于[8]:人源化抗体的研制和生产、“分子药田”工程、“动物药厂”计划。其中,人源化抗体的研究是利用噬菌体抗体技术、嵌合抗体技术等生产疗效更好,更适合于人使用的单克隆抗体。“分子药田”和“动物药厂”则是利用转基因技术以植物和动物细胞为载体大量生产医用蛋白。
四、抗体制药
4.1 抗体制药技术。抗体制药领域的主要技术有[9]:抗体高通量大规模制备技术、动物细胞表达抗体产品大规模培养技术、人源化抗体的构建及优化技术、抗体工程药物标联及增效技术。高通量大规模制备技术的常见方法是利用杂交瘤快速筛选、工程抗体库和人记忆B细胞,大规模快速高效的制备单克隆抗体。动物细胞表达抗体大规模培养则是利用细胞表达体系和体外翻译系统,生产外源抗体蛋白。人源化抗体则属于基因工程抗体范畴,抗体的亲和力显著提高。抗体药物标联增效则是利用抗体的靶向作用,标记同位素、化学药物或毒素,以提高抗体疗效,降低抗体用量。
4.2 代表性抗体药物。目前出现的具有代表性的抗体药物主要有:抗CD20单抗、抗HER2单抗、抗肿瘤坏死因子单抗、抗VEGF单抗、抗EGFR单抗和抗HAb18G/CD147抗体。
五、酶工程制药
5.1 药用酶的来源。药用酶作为具有催化功能的大分子蛋白质,可以直接从生物体中分离也可以化学合成。但目前最主要的获取方式仍为从生物体中提取以及发酵生产。[10]随着动植物细胞大规模培养技术的发展,通过培养动植物细胞获得药用酶蛋白的方法成为了最主要的手段。
5.2 酶工程制药在医药领域的应用。酶工程制药在疾病的诊断和治疗方面有着广泛的应用。由于酶的高效催化特性,使其有着可靠便捷又迅速地诊断和治疗特点,在临床上广泛应用。酶学诊断包括两方面:一是利用体内原有酶活的变化诊断;二是利用酶反应测定体液中物质含量变化诊断。而在治疗方面则有着各种各样的药用酶类,包括:蛋白酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶、尿激酶等。
酶工程制药在生产方面也有着广泛的应用。例如利用青霉素酰化酶制造半合成青霉素和头孢霉素、利用β―酪氨酸酶制造多巴等。酶工程制药在分析检测方面的应用则包括酶法检测和酶法分析。
六、总结
随着生物技术的发展以及生物技术制药在应用方面的深入研究,生物技术药物将不仅仅局限于“疑难杂症”的治疗,其使用的广泛性和普遍性将得到大大提高。各种生物技术药品的发展成熟将极大地改善人类的生活水平和对疾病的治疗能力。
参考文献:
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[6] 赵玉平, 杨夏, 高峰丽. 植物细胞制药的研究进展[J]. 中国中医药现代远程教育, 2012, 10(12): 163-164.
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[8] 李刚, 刘鹏. 我国细胞工程制药的研究现状和发展前景[J]. 中国现代应用药学, 2002, 19(4): 278-281.
篇3
【关键词】生物技术制药 五星式教学法 问题教学法 案例教学法 实践教学
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)11C-0139-02
为了适应现代生物技术制药产业对人才的需求,很多高校都增设了制药工程专业,农业院校也不例外,专业核心课程生物技术制药也随之提上本科教学培养计划。生物技术制药涉及知识面宽,让学生全部掌握显然不可能,因而各高校也各有侧重点。就农业院校而言,微生物、植物和动物等生物资源丰富,并有一定的工程应用基础,但药学基础薄弱,因此生物技术制药的教学内容应立足于生物学基础,突出工程技术特色;同时还应做到“厚基础,宽口径”,使学生在精的基础上博学,提高学生在择业中的竞争力。
传统的教学模式为老师讲,学生听,课后完成一定量的作业,同时加以一定学时的实验,按照“规律—原则—方法—模式—策略”的过程进行。笔者结合几年的教学心得和学生的反馈信息发现:学生掌握基础知识一般,对课堂上老师提出的问题不能及时反应和思考,学生不知所学何用;能进行实验操作,知其然,但不知其所以然,往往换一个研究对象后就无所适从。学生被动学习,没有兴趣,老师的授课得不到响应。
一般教学层次分为三个阶段,即是什么(What)、为什么(Why)和怎么样(How)。从学生考核成绩来看,基本处于第一层次,知道What,仅50%的学生知道Why,不到15%的同学知道How。由此可见,教学模式改革的目标应是:要融会贯通和尝试应用。
一、五星式教学的应用
“五星式教学”强调教学过程的四个阶段,即“激活旧知”、“示证新知”、“尝试应用”和“融会贯通”。这种教学模式是由当代国际著名教育心理学和教学设计理论家梅里尔提出,重在强调了融会贯通,比较适合各种课程的教学。在生物技术制药授课中,我们尝试了这种教学模式。
激活旧知阶段是老师为学生提供一个知识结构,鼓励学生温习旧知,然后再利用这一结构来学习新知识。如在学习“基因工程制药”这一章,可依据学生先前的知识,先提出基因工程制药流程:目的基因的获得重组载体构建基因工程菌工程菌的大规模生产产品的分离纯化半成品的鉴定成品包装。该流程中每一环节都有学生熟悉的知识点,如基因工程原理中涉及的基因克隆技术(PCR,酶切,连接,转化鉴定等),微生物工程中涉及的发酵工艺条件的控制等。在此思路下,学生熟悉的知识简略带过,对学生不熟悉或原先不理解的知识可作重点讲解。
示证新知阶段是帮助学习者将新知识与原有的知识结构联系起来,其中教师的指导起了重要作用,如通过上述基因工程制药流程,学生不仅可串联每个知识点,同时又能补充新的内容。
尝试应用阶段是帮助学习者运用新旧知识相联系的知识结构来促进应用,其中教师只起到辅导作用。如在学习动物细胞工程时,学生可参照设计一个学习思路,并注意与前一章“基因工程制药”的异同点,再通过比较差异一一进行学习。以下是学生设计的流程图:目的基因的获得重组载体构建基因工程细胞工程细胞的大规模生产产品的分离纯化半成品的鉴定成品包装。
动物细胞和微生物的生理结构、活性特点相差甚远,通过比较,学生能很快掌握在构建基因工程细胞时采用的载体,转化方法与微生物有较大区别,同时通过生理结构的比较,学生会比较容易理解培养过程中的动物细胞抗剪切力弱,对外界因素敏感。进一步可以理解:在大规模生产过程中为降低剪切力对细胞的影响,会采取相应的措施包括改造反应器,或通过固定化方法等进行生产,由此又会引申出对应的知识点。这样,有了清晰的思路,通过比较式的学习方法,学生掌握这一章节的重点知识就水到渠成了。以此类推,通过比较植物细胞和动物细胞,就很容易掌握“植物细胞工程”章节的重点内容。
融会贯通阶段强调“反思”,通过反思帮助学习者总结提炼他们已经学到的知识技能。如“植物细胞工程制药”章节结束后,可利用农业院校的花卉园圃,让学生亲临现场,观赏各种花卉,深入理解植物组织工程的意义,同时进行现场教学,深入理解植物组织培养的基本过程和规模化生产流程。通过现场教学,相信学生会自觉重拾课堂的教学内容,灵活应用并分析理解。
二、问题教学法的应用
问题教学法是另一种教学模式的尝试。学生带着问题进教室,通过猜想、尝试,反思解决问题,或者教师设计贴近学生生活的实际问题,学生通过自主探索和合作交流,从而真正理解知识内容。这种教学模式重点强调了学生学习的主动性,通过自问或他问激发学生的兴趣,达到最佳的学习效果。如在抗体制药这一章中,重点是讲授单克隆抗体制备,完成后可提出问题:为何市售单克隆抗体的价格远远高于多克隆抗体?根据问题,学生会积极思考,思考内容大致都会涉及单克隆抗体和多克隆抗体的特点、各自的制备过程和抗体分离技术以及相关成本等问题,此时老师要及时补充知识盲点,如课本外的多克隆抗体制备的一般方法。学生能利用自己的知识分析实际的生活现象,兴趣大增,对老师补充的课本外的知识也更容易接受。因此可见,合理的问题设计不仅增强了学生的学习兴趣,更重要的是让学生在巩固的同时学以致用。
三、案例教学法的应用
对于专业性和实践性强的课程还可以采用案例式教学模式,这种模式是以实际案例作为被剖析对象,教师和学生共同参与案例的分析讨论和寻找实现途径。这样可以组织学生开动脑筋思考案例中提供的矛盾,参加讨论,各抒己见,挖掘学生的创造潜能和创新意识,培养学生主动、积极学习的兴趣和能力。
如给学生布置学习任务:乙肝表面抗原的制备。学生首先要自己查询资料,总结制备方法。在这一过程中学生肯定要解决以下几个问题:意义(即为什么要制备乙肝表面抗原,涉及免疫学基本知识复习),制备方法(自然会去了解各种可能的途径,包括一般方法和最新最有效的方法即基因工程方法),为什么会采用这种方法(了解基因工程法的优点),怎样应用(会特别注意前人一般采用什么载体、基因和宿主细胞以及产物的分离纯化过程)等。可见,生物技术制药课程中涉及的各个知识点在这个学习任务中都一一重现,同时也体现了“五星式教学”的“激活旧知”、“示证新知”、“尝试应用”和“融会贯通”四个过程,更重要的是强调了理论与实际结合,让学生主动学习,其学习层次也由简单的知道what,逐渐上升到why和how。今后再遇到类似的课题研究,学生就知道怎样去解决,分析和解决能力也由此提高。
由此可见,随着现代社会对教育的反思,各种教学模式都在进行尝试,一门课往往需要根据各个章节的特点,灵活采用多种教学模式,最终达到激发学生的学习兴趣,培养其主观能动性。
四、多媒体教学手段的合理应用
在课堂教学中使用多媒体已成为当今高等教育提高教学质量的重要手段和措施,在一定程度上提高了课堂教学效率,改善了教学效果。但通过调查发现,很多多媒体课件内容只是原始课本内容的照搬,缺乏艺术性,甚至导致学生出现审美疲劳,严重影响了教学效果。因此多媒体课件制作还应该在科学性、技术性和艺术性方面进行改进,同时老师还应该加强课前准备工作,以配合好多媒体教学。
除优化课件外,我们还增加了一些视频和动画,视频内容如动物细胞培养技术、基因组学与生物技术产业讲座和蛋白电泳等,动画如各种层析分离、蛋白免疫印迹、酶联免疫原理与操作以及验孕棒的检测原理等。这些都紧密结合课堂教学,内容形象生动,容易理解,并对具体的实验操作有一定的辅导作用。
五、实践教学
实践教学是学生理论联系实际的重要途径,也是体现自身优势的关键一步。根据生物技术板块,通常将生物技术制药分为基因工程制药,动物细胞制药,抗体制药,植物细胞制药,酶工程制药以及发酵工程六个知识结构,但每个知识结构和相关技术体系的特点不同,以及受教学计划学时的限制,实践教学内容也只能结合自身的特点侧重于某一方面。如沈阳药科大学的国家精品课程生物技术制药,实践教学偏重于基因工程制药,浙江大学生物技术制药实践教学侧重于基因工程制药和蛋白质工程,广东职业技术工程学院的国家精品课程生物技术制药则侧重于发酵工程。给合我校实际,基因工程制药是基础,但微生物、植物和动物资源更丰富,因此我们还另外设置了一些实验,如从动物胰脏和软骨组织、鸡蛋以及微生物细胞中提取各种药物,并进行药物的活性检测,丰富了教学内容,也让学生了解药物有很多来源,以及有多种制备方法。在实验中我们注重学生自己设计实验方案、安排实验进程,很好地诠释了“老师教、学生学、自己做”的一体化教学,有助于提高学生的主动意识、责任意识和团队意识等综合能力。
根据上述各种方法的尝试,生物技术制药课程最终也得到了学生积极的反馈,但该课程毕竟涉及知识面广,学生一时也难以全面掌握,我们还须立足于现有资源优势,不断尝试改革和创新教学模式,不断寻找与学校、学生优势相契合的结合点,使原本枯燥且专业性强的课程变得生动有趣。
【参考文献】
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【基金项目】华南农业大学教学改革项目(JG11055)
篇4
《生物技术制药》是一门实践性和综合性很强的学科,为适应当今高等教育的发展,培养高素质的专业人才,降低办学成本,提高教学资源利用率,旧有的实验教学模式的改革势在必行。本文以《生物技术制药》实验课程教学模式改革为示范,探讨新形势下高起点建设规范化实验课程教学体系与提高学生综合能力培养教学模式的方法与思路。
1 实验教学内容的优化改革
传统实验教学内容偏重验证性实验,综合性、设计性实验较少。实验项目的设置常常是按照教学大纲的要求机械设定,忽略实验项目之间的有机结合性和连贯性,存在实验项目之间相对孤立、缺乏内在联系的缺陷。实验材料常常是实验讲义中预设的,学生缺少自主选择实验材料与参与实验设计的空间,抹煞实验课的学生主体地位。实验结果仅以实验报告的形式体现,只要学生获得验证性实验的合理实验数据、完成实验报告,教师和学生即完成预定教学任务。由于实验教学成本不断增加,这种教师以完成教学任务为目标、学生以为做实验而做实验的传统教学模式,实验结果常常是以验证为目的的没有实际学术价值的实验数据,实验的投入与产出不成比例,造成人力、物力资源的极大浪费。
针对上述不足,实验教学内容的优化应当体现“基础性、系统性、高效性、实用性、科学性”的原则,减少验证性实验,淘汰过时的实验,增加综合性、设计性和创新性实验,以激发学生的学习兴趣。在实验教学过程中,要精心策划研究课题、优选实验项目、做好实验准备、恰当选择实验材料、规范实验实施过程、认真写出实验报告、严谨完成研究论文。
在研究课题的设置上,根据课程大纲要求,设置难易适中而且能够全面反映和贯穿实验教学内容的多个研究课题,理想的研究课题要求能够伴随实验课程中所有实验项目的结束,达到基本可以结题的程度。在实验项目的设置上,一方面要体现教学大纲与教学任务的要求,另一方面,也要充分考虑研究课题的需求,注意实验项目之间的连续性和系统性。在实验材料的选择上,则与研究课题相结合,进行实验分组,学生可以根据自身的兴趣与爱好,每小组自主选择一种实验材料。各实验小组应用选择的实验材料,通过前后连贯的实验项目,完成承担的研究课题。这一具体的实验项目与具体的研究课题相融合的教学模式,使学生在学习实验课程的同时,实践科学的探索,这将激发学生的科研兴趣,变被动的实验课程学习为主动的科研探索。在实验的准备过程中,原则上让学生参与进来,增加学生的学习和训练时间,同时可以减轻教师的工作量。在实验教学实施过程中,注重培养学生的观察问题、解决问题的能力,实验过程中要求学生做到“心到、眼到、手到、脑到”,全面提高学生的综合能力。在实验报告的写作上,要强调实验课之前写出预习报告,然后在此基础上,当堂完成实验报告。在课题的研究论文写作上,要求在整门实验课程结束后,各小组对实验结果和实验数据进行系统总结和分析,精心撰写出所承担课题的研究报告,并以答辩的形式汇报研究结果。
《生物技术制药》课程内容主要包括:基因工程制药、抗体工程制药、发酵工程制药、细胞工程制药、酶工程制药等内容。就‘基因工程制药’部分的实验内容而言,实验项目优化可参照以下方式设计。
根据该实验项目设计方案,选取恰当的实验材料,每一实验材料即为一个研究课题,通过分离与纯化实验获得目的基因,然后将目的基因与用恰当DNA限制性内切酶酶切的质粒DNA载体连接,构建重组质粒载体,通过转化实验获得含有重组质粒的大肠杆菌,然后再经过相应的酶切与PCR实验对工程菌进行鉴定,对工程菌进行发酵培养,加入相应的诱导物诱导目的基因的表达,最后对表达产物进行分离纯化和活性分析。以上实验项目设计方案,既能体现大纲教学要求,又使得实验项目之间前后衔接、顺畅,一气呵成,自成体系,容易与具体实验材料结合,成为研究课题,形成有价值的科研成果。
2 创新实验教学模式的建立
传统实验教学模式常常是教师把设计好的内容、步骤写给学生,学生照教师的思维方式去操作、验证,整个实验过于程式化;教师对实验教学的要求也仅限于实验数据和实验报告的完成。这种教条式的实验教学模式严重约束了学生的行为,限制了学生的思维发展,妨碍了学生对事物本质的认识,扼杀了学生的创造性。这种教学模式既引不起学生的学习兴趣,更谈不上创新精神和创新能力的培养。
本研究在《生物技术制药》实验课程教学实践中,在优化实验课程教学的内容过程中,逐渐建立和完善了以注重综合创新能力培养的新的实验教学模式,其核心是将实验教学过程与具体的研究课题相结合,在实践所有实验项目的同时,完成科研课题。这种新的教学模式可以转变学生的被动学习为积极主动的探索,变宝贵的人力、物力资源为有价值的科研成果。具体而言,这种新的实验教学模式的实施要做好三个方面的具体工作:首先,在教师的指导下,学生查阅文献资料,根据兴趣和爱好自主选择实验材料,独立设计研究课题。这一教学步骤不仅能让学生感受、理解知识产生和应用的过程,而且可以培养学生的科学精神和创新思维习惯,以及收集处理信息的能力、分析、解决问题和团结协作的能力。其次,在实验教学过程中,明确实验目标,引导预习,成立备课小组,教学相长;建立以教师为主导,学生为主体的课堂教学新秩序;精心组织实验教学的主要环节,提高学生观察问题、解决问题的能力;在科研实验过程中,要求学生每一步操作均要规范严谨,数据处理实事求是、清晰可信,培养良好严谨的科学作风与习惯。另外,开放实验室,给学生提供更多的科研条件,让学生利用其它课余时间进实验室,全方位培养学生的综合创新能力。这种新的实验教学模式经过2年的教学实践,取得了良好的教学效果。在该教学模式下,2003级与2004级学生通过《生物技术制药》实验课程的学习,完成实验研究课题26项,整理出研究论文17篇,其中有9篇被省级以上学术刊物录用发表。
3 实验教学考核体系的改革
新实验教学模式的考核体制从知识、技能、态度和科研能力四个方面对学生进行综合考评。实验考核分两种方式进行,考试成绩各占50%。(1)常规考核:按照教学大纲和实验课的要求,将实验内容归纳成若干命题,建成实验测试试题库,实验考核以抽签方式进行,学生从命题中抽取考核的题目,在规定时间完成实验的全过程,根据考生对实验的具体操作步骤、器材的正确使用、仪器的调试使用、独立分析实验结果,以及实验结束后的清洗整理等掌握状况和熟练程度进行打分。(2)以论文答辩的方式考核:伴随着实验课程的结束,研究项目也进行结题验收,各小组整理、分析实验结果,撰写研究论文,以论文答辩的形式进行考核,对学生从查阅相关资料开始,设计实验方案,测试、分析数据,得出实验结果及结论,并写出小型研究论文的整个环节进行打分,测试学生对实验中遇到的难点、疑点进行归纳、整理、分析和总结的能力。
总结《生物技术制药》实验课程的教学改革的探索经验,归纳建立以注重综合创新能力培养为主的实验教学模式流程图(见图1)。
4 实验教学改革的教学效果评价
根据课程特点,《生物技术制药》实验课程进行了连续两级的实验教学项目与具体科研课题相结合的教学模式探索,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了大量调查。大部分师生认为,在没有详细讲义、只有设计要求的前提下,在教师指导下,学生自己设计实验方案,将实验课程的实验项目融合进小的研究课题中,并完成研究课题的教学模式,一方面,改变了传统的填鸭式的示教和枯燥的验证实验,激发了学生的学习兴趣,将学习的主动权交给了学生自己,学生成了实验的主体,变学生被动学习为主动的求知与探索。这种教学模式有助于进一步提高学生分析问题和解决问题的能力,也培养了学生高度概括实验的能力,促使学生用简洁、准确的语言来表达自己的观点,为毕业论文的撰写和以后的工作打下基础。另一方面,这种教学模式可以充分利用宝贵的人力、物力资源,形成具有价值的科研成果,有效避免实验资源的浪费。诚然,该种教学模式需要指导教师投入更多的时间和精力,增加了教师的额外教学工作量。这点不足之处可以在今后的教学改革实践中通过实验的协调安排和教学经验的积累得以完善和解决。
篇5
生物技术制药网络教学现代化教育网络对于当今世界越来越重要,网络教学在高等教育现代化建设中也正发挥着越来越重要的作用。通过网络教学,使学生能在数字化的学习环境下提高学习效率,同时还能够促进高校教师教学观念、教学方法方式的变革,这样才能提高高校学生社会文化与价值的层次,提高他们的学习能力和在信息社会中生存和发展的能力。
生物技术(biotechnology)也叫生物工程,是生物学与分子生物学交叉而成而产生的一门新的学科,同时也为当今世界科学的发展产生重大影响的科学领域。生物技术制药课程是把生物技术(包括基因工程,细胞工程,蛋白质工程,酶工程,发酵工程)在药学中的应用相融合的一门专业基础课,其着重研究包括基因工程制药、抗体工程制药、酶工程制药、发酵工程制药在内前沿技术研制新药的原理、方法、技术路线及应用前景等。课程涉及的知识面广、内容多、技术新,而且更新速度快。
网络教学平台建设会成为高校教研教改的一项重要内容,本文主要探讨了为适应现代化教育的发展要求,利用生物技术知识面广、更新快等特点,将生物技术制药课程进行网络课程平台建设同时初步探讨网络建设的必要性,希望以此加快学校信息化建设的步伐。
一、网络教学平台建设的重要性
所谓网络教学,是指通过网络数据库及相关教学软件系统,为教学提供全面支持服务;学生只要在网络存在的环境,就可以进行相关学科的学习甚至考试。网络教学的整体功能支持以及资源环境是网络资源得以体现的前提和必要性,它直接影响到学生能否在其所构建的网络数据环境中顺利的进行学习及测试。构建优秀的网络教学可以消减老师及学生使用时的条件障碍,将更多的精力专注于学习过程中。对网络教学进行实用性、快捷性、功能性评估,可以发现其存在的某些障碍性问题,有利于界面及功能改进,同时改善师生的用户体验效率,从而提高学生学习的效率。
目前,网络技术在生活的各个方面都在不断深入,在教育中更是的应用广泛。传统的教育模式由于教师和学生在空间上的距离,产生了以教师教学为中心学生被动学习的教学模式,这样学习的效果并不好;新的教学模式必须以学生为中心,教师教学方法、教学内容、教学手段等所有的教学资源与活动都必须围绕学生学习来进行优化配置,教师不仅仅是知识的唯一源泉,学生可以通过网络获得知识;但是,也不能抹杀教师的教导作用,教师的任务是指导学生如何从网络获取正确的信息,以及帮助学生解决学习过程中出现的技术性问题,最终培养学生养成一套有效的学习方法和解决实际问题的方法。
二、生物技术制药的特点
1.多学科交叉的综合课程
生物技术制药的发展经历的漫长的时间,从最早的发酵工程、酶工程到本世纪新兴学科蛋白质工程、基因工程,其覆盖面很广,应用更为广泛。生物技术制药通过生物体、生物组织、细胞、体液等,综合利用微生物学、物理化学、药学等科学的基本原理和方法构成进行新型生物药物的制造,对于当代药学专业学生是必备课程。但是,各高校的药学专业开设时间较短,生物技术制药相关课程的设置上相对薄弱,以作者学校为例,仅开设了药学基因组学、药学分子生物学、生物化学、微生物药物学等少数相关课程,还有很多相关学科课程则根本没有涉及。因此,我们需要在教学过程中补充与生物技术制药相关课程的理论知识,这就要求教师在教学过程中既要阐述生物技术相关原理,更要强调制药学的相关内容。因此学生在进行学习的过程中可能分不清重点,同时因为基础薄弱,知识面窄而学习困难。通过网络平台,学生可以学习相关的基础学科,可以温习之前学过的相关学科,从而提高学习生物技术制药课程的兴趣,降低学习难度。
2.课程涉及的知识面广、内容多、技术新,而且更新速度快
由于生物制药技术的急速发展,教学内容不断更新,为了让学生能及时了解本学科的前沿知识,教师应把最新的知识、技术等内容每年都要加入教学中。作者在教学过程中,在以高等教育出版社出版的《生物技术制药》为教材的基础上,查阅文献便于扩展补充新知识。如在网络教学内容中补充了转基因动物制药、海洋生物技术制药、生物技术研发靶向药物、人类基因组学、代谢基因组学和药物基因组学等专题。在网络教学中不断补充前沿知识,让学生拓展知识面,同时也加深了学生对学科重要性的认识,从而调动了学生的学习兴趣并培养了学生的创新能力。
三、生物技术制药课程网络教学平台的建设
1.做好网络课程课件和素材的充分准备。搞好课程网络教学的前提和基础是优秀课件和素材的准备,因此,一方面,要购置一些研制好的生物技术制药课程优秀课件,另一方面,要结合教学实际自行开发研制相关课件。要根据生物技术制药课程内容特点研制、使用视频课件和素材课件。网络课程的主讲教师负责课程的设计和开发工作。另外,网络课程要有一支结构合理的教学梯队及其辅导队伍。鼓励和支持在校研究生从事本科教学和实验辅导工作。
2.以分类指导的方式,对生物技术制药课程教师进行网络教学培训。一方面,对网络课程教师进行思想上的动员,帮助他们树立现代教育理念,转变观念,提高认识,积极研究和运用现代教育技术和手段;另一方面,组织有条件、有积极性的教师进行专门培训,学习相关教学课件的制作和网络教学平台的使用。
3.要合理安排网络课程,充分利用现有网络资源和电脑资源,为准备学习生物技术相关内容的学生创造充足和便利的上网条件。
4.建立网络教学评估考核体系,对生物技术制药教师教学和学生学习都能够有效监控和评估。通过在线测试,以及考试结果来了解学生对学习材料的掌握情况。
5.加大生物技术制药网络课程数据库和网页资源建设。我们可以通过在学校网站主页的相关位置,设置网络连接,使学生只要有网络就可学习、测试,这样就不拘泥于空间和时间的限制。学生在网络教学的同时,也可以通过网络进行相关知识的查询学习,学生的学习空间、时间概念大变,网络教学是立体多维的。
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关键词:生物制药技术;发展现状;产业化
我国生物制药产业具有起步晚,发展滞后的特点,但在国内庞大市场的推动下,我国生物制药产业仍然有着非常良好的发展前景。再加上我国政府对生物医药领域不断加大的投资力度和政策扶持,未来我国生物制药产业将会成为推动国民经济发展的朝阳行业。生物制药在这样的情形下面临着严峻的考验,在过去的发展过程中,已经取得了很好的成绩,但是发展也进入了一个相对的稳定期,这样想要更好的发展,就面临着严峻的考验,应该加大问题分析的广度与深度,只有这样,我们的问题才会取得更好的效果。
一、生物制药原理
生物制药,简单的说,就是利用生物活体来生产药物的方法。有时特指利用转基因动植物的活体作为生物反应器来生产药物,如利用转基因玉米生产人源抗体、转基因牛乳腺表达人α1抗胰蛋白酶等。而生物药物是指利用微生物学、医学、生物学、生物化学等学科的研究成果,在生物体、生物组织、细胞、体液内,综合运用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法用以制造的一类用于预防、治疗和诊断的药物制品。尽管生物制药是一种新兴的技术,但其发展速度非常快,规模也发展的也极其壮大。目前,全国来看,已有近一半以上的药品属于生物制药,尤其在合成分子结构复杂的药物时,其优点更加显著:操作简单,提高效率,经济适用且市场广阔。
二、生物技术药物的分类
自从人类基因组计划完成以来,结构基因组,功能基因组,蛋白质组等研究计划相继起动。这为生物技术的发展注入了强大的活力。各国对此十分重视,并把生物技术产业的发展作为国家经济发展中新的增长点之一。生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。第一代重组药物是一级结构与天然产物完全一致的药物,第二代生物技术药物是应用蛋白质工程技术制造的自然界不存在的新的重组药物。自1982年第一个重组药物――人胰岛素上市以来,第二代生物技术药物正在取代第一代多肽、蛋白质类替代治疗剂。重组蛋白质和重组多肽药物:即利用DNA重组技术,将重组对象的基因插入载体,拼接后转入新的宿主细胞,构建成工程菌(或细胞),实现遗传物质的重新组合,并使目的基因在工程菌内进行复制和表达,最后将表达的目的产物纯化并做成制剂,得到重组多肽、蛋白质类药物。重组DNA药物:基因治疗是指向靶细胞或组织中引入外源基因DNA或RN断,以纠正或补偿基因的缺陷;关闭或抑制异常表达的基因;刺激产生相应的抗体,从而达到治疗和预防疾病的目的。其他生物技术药物:如微生态制剂,另外还有利用生物技术生产的血液代用品、肿瘤疫苗等等。
三、我国的生物制药技术发展现状及趋势
与美国等西方国家相比,我国在生物制药技术的研究方面相对起步较晚,且在早期受经济、技术以及其他因素的限制。目前我国的生物制药技术已经取得了一定的成就,并且生物制药产业也在逐渐形成并不断扩大规模。现如今我国己经在肿瘤、心脑肺血管、免疫以及内分泌等诸多疾病的药物研制中充分应用了生物制药技术,研发出大批特效新药,为这些疑难病症的治疗技术水平提高提供重要支撑。但相对来讲,我国当前的生物制药技术水平还是落后与西方等发达国家,且在发展中还是存在着一定的问题与不足,及新药研发力度不足、融资渠道不通畅、研发成果转换困难等三个方面。从当前的发展形势来看,我国未来生物制药技术的发展趋势主要体现在以下几方面。
(一)生物制药产业呈现集群式发展
经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用,使得生物制药整体产业链得到优化,在生产效率方面得到大幅提升。我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展。政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区,在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新,为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。
(二)生物医药技术向产业化推进
我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面,并没有有效地转换为生产力,这不仅浪费了很多的资源,也使得我国的生产实践跟不上研发,造成了生产的滞后状况。生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略,建立技术同盟,形成优势互补,使得自身能够专注于自身专长方面,从而能够降低生产成本、提高竞争优势。我国生物制药公司在未来发展过程中,势必会朝这一趋势发展,通过外包方式进行新药开发,将技术较强的研发内容分包给具备研究实力的小型公司来完成,充分发挥小公司在某些领域的技术优势,共同开发新药,大大提高新药开发效率,使新药研发周期缩短,实现技术与资金互补。
四、结束语
生物制药技术是在科技不断发展的推动下逐渐形成的,这是一种利用生物化学技术、免疫技术、微生物技术等诸多生物技术为基础而发展得来的现代高新技术。本文主要分析了当前我国的生物制药技术发展现状以及存在的问题,并指出其未来的发展趋势主要是向着产业化发展,从而为我国的医药行业做出更大贡献。
参考文献:
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关键词:生物制药技术
0引言
生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。
1生物制药技术
目前生物制药主要集中在以下几个方向:
1.1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。
1.2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎,肌萎缩硬化症,均已进入Ⅲ期临床。美国每年有中风患者60万,死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多,尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少,Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用,现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗,可以消除症状30%。
1.3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起,如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万,每年医疗费达上千亿美元,一些制药公司正在积极攻克这类疾病。
1.4冠心病美国有100万人死于冠心病,每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年,防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功,这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。
基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟,使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能,正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物,已逐渐进入产业阶段,用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT,用于治疗肺气肿和囊性纤维变性,已进入Ⅱ,Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。
2生物制药发展分析
未来生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物,并在所有前沿性的医学领域形成新领域。
生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展,而且依赖于很多相关领域的技术走向,例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测,但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。
除了遗传学之外,生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力,使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势,对感染形成新的攻势。
除了解决传统的细菌和病毒问题之外,人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如,正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因,将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况,而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。
各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如,美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。
去年相比。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟,可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。
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关键词:生物制药技术;专业建设;探索与研究
依据科技发展导向,结合当今及未来人才需求,河北农业大学海洋学院2006年开设了生物制药技术专业,为了有效实施人才培养,提高毕业生从事生物制药领域相关工作的综合素质,有必要对生物制药技术专业的人才培养方案进行发展性的探索和研究。
一、生物制药技术专业的人才需求分析
1.就业领域分析
生物制药技术专业是教育部《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录(试行)》中制药技术类的下设专业,生物制药涉及生物技术、制药、药学、化工等多学科。从生物制药广阔的发展前景分析,就业市场应当十分广阔,但现阶段国内的生物制药领域尚未形成大规模的产业,真正的生物制药企业并不多。加之毕业生的学历层次相对较低,并与制药工程等专业的本科生形成一定的竞争关系,所以近几年,生物制药技术专业的就业不能完全集中在生化制药企业、微生物制药企业、生物工程制药企业、生物试剂企业公司等生物制药领域,而要适当地适应现已形成规模的化学制药、中药制药等领域。这与培养目标并不矛盾,《药品注册管理办法》虽然将药物分为中药与天然药物、化学药物、生物制品,但从制药企业来看,并没有这样严格的区分,国内外许多企业都是既做化学制药,也开发生物制剂。这就要求专业建设时从培养方案上体现出重基础、重素质的特点。
2.就业地域分析
地方高校的人才培养应该首先满足地方经济建设需要。对河北省的相关企业进行查询可知,截止2009年11月,河北省的药品生产企业有111家,通过了GSP认证的药品经营企业631家;此外,北京的药品生产企业有285家、天津药品生产企业有143家;这些企业的生产、检验、销售、研发等职位,都在近期和将来对生物制药技术专业人才有较大的需求量。
对河北省的高校进行查询可知,省内开设本科药学、制药相关专业的院校有河北大学、河北农业大学、河北科技大学、河北医科大学、石家庄学院、河北北方学院、华北煤炭医学院等8所。开设大专药学、制药相关专业的院校有河北农业大学、石家庄学院、邯郸学院、沧州医学高等专科学校、石家庄科技职业学院等10所。其中以药学、制药工程、中药学、生化制药技术、化学制药技术等为主,生物制药技术专业仅有2家,随着生物制药行业的发展,该专业在培养区域稀有专业人才方面占有一定优势。
3.毕业生去向分析
海洋学院现已经毕业一届学生,毕业生的去向大致可以分为如下几类:(1)从事不同类型药品或产品的销售或服务,如生物试剂、处方中药、医疗器械、兽药、保健品、零售药店服务等,约占到毕业生总数的60%。(2)从事不同类型产品或药品的生产或者研发,如生物试剂、化学药品、中成药,体外诊断试剂等,占到毕业生总数的10%。(3)有3%的学生从事药学类中专教育。(4)升本,顺利通过专接本考试的学生占9%。另有学生创业、从军或者改行,约占10%。
从数据统计可知,从事销售服务的人数超过总人数一半以上。分析其原因一方面是现代制药行业生产自动化程度高,决定了生产岗位人员需求减少;另一方面,企业在招聘时多以本科学历限制生产、检验岗位,这就削弱了专科毕业生的竞争力。第二类学生的就业证明了专科生并非不能胜任研发、生产岗位。另外,从数据统计可知,毕业生的去向呈现多元化,这体现了就业市场需求的多元化,同时,也证明了重基础、重素质的培养方案指导下的学生可以胜任比预期的生产销售更广阔的相关工作。对毕业生去向的跟踪分析有助于专业建设和人才培养的发展性探索和研究。
二、人才培养方案中应该关注的问题
1.以就业为导向完善课程体系
生物制药技术专业课程设置应该围绕就业领域的主要工作所必备的知识展开,体现出重基础、重素质的特点,课程可分为三大体系:(1)开设适用于所有药品生产、销售的课程,如药理毒理学、药剂学、药物分析、药事管理与法规、医药市场营销学、药物制剂设备等课程。(2)开设分子生物学、细胞生物学、免疫学、发酵工程、生物制药工艺学、生物药物分离纯化等主要针对生物制药的课程。(3)开设提高专业综合素质的课程,如药物化学、海洋药物学、医药数理统计、专业英语等。
由于培养年限和课时总数的制约,课程设置不能面面俱到,还要结合用人单位和就业反馈信息不断论证调整。
2.突出实践能力
实践能力是生物制药技术专业的毕业生综合素质中的重要方面。我们培养的毕业生主要面对生产、经营一线,实践能力格外重要。所以在人才培养中应该充分重视实践课程教学,从课时安排上加大实践课程学时比例。在具体做法上可以建议:转变观念,提高对实践教学环节的重视;积极改革实践教学方法和手段;大力加强实践教学师资队伍建设;建立新型实践教学考核评价体系;加强校内外实习基地建设等[1]。
三、现阶段存在的问题及建议对策
1.实验硬件设施方面
要想提高学生的实践能力和综合素质,不能全部依赖实习基地来实现,实验室的技能训练必不可少。而许多课程在实验设备、实验耗材等方面需要大量资金投入,比如用于药物分析检测的高效液相色谱仪,最低配置每台10万元以上。再如生物技术大实验中,一次简单的PCR实验,1人/次至少需要3-4支微量加样器(1支普通的微量加样器大约600元),1台普通PCR仪大约3万元,试剂费用大约20元[2]。如果实验硬件条件不能及时提高,仅用理论、视频、观摩实验来代替动手操作,实践能力和综合素质的提高也很难实现。所以开设生物制药技术专业的院校还应该加大资金投入,进行实验硬件设施建设。
2.实习条件方面
2005年11月7日,总理在全国职业教育工作会议上强调:“要改变传统的以学校课堂为中心的做法,职业教育的课堂有些要设置在学校,有些可以设在工厂车间、服务场所和田间地头”。对于制药专业学生,制药企业车间是实习基地的首选对象。然而,由于制药企业的特殊性,很多企业都担心人数较多学生的实习会影响GMP认证的生产环境、产品质量,甚至导致工艺技术泄露等,而不愿接受学生实习。此外,实习时间有限,学生对于新环境、新工艺的熟悉几乎占据一半以上时间,待到基本达到成手可以正式生产时,实习时间已经结束,这对企业的培训指导投入来说,经济上也是损失。药品经营单位也是对口的实习单位,但由于药品经营操作灵活和经营周期较长的特点,也难有经营单位愿意接受短暂的实习。这些因素都制约着实习基地的开拓。
海洋学院2006年开设生物制药技术专业,几年来积极探索校企合作办法,一方面开拓实习基地为学生提供实习条件,如已经与华北制药秦皇岛分公司达成灵活实习协议,并在实习时间安排上依据厂方生产情况进行调整。另一方面在实习纪律上严格要求学生,让学生分散进行实习,不至于影响生产。2007级学生三周的实习情况证明,经过理论实验学习后的学生能够较快适应制药车间的生产工作,能带给企业一定的经济效益,这将有助于提高制药企业与校方合作的信心,促进深化合作,早日达成双赢局面。
3.师资力量方面
想培养高素质的学生,必先有高素质的教师。新开设的专业,配套师资队伍建设也是专业建设必须重视的问题。由于高校引进教师标准的控制,近年来教师学历水平越来越高,研究生学历的年轻教师已逐渐成为教学的主力军,这些年轻教师大多数是应届毕业后直接来到高校工作,虽然知识理论系统,科研能力较强,但是由于没有在生产一线工作的经验积累,在实践教学中,难免底气不足。
为此,应该积极“走出去,并请进来”,安排没有生产销售经验的教师走到一线岗位,进行锻炼。并邀请经验丰富的生产销售人员来校开设讲座。另外,可以提供一个毕业生与在校生的交流平台,便于学生间直接经验的交流,弥补教师直接经验的缺乏。
4.特色体现
新专业是基于原有学科资源而设置的,在专业建设上也应该结合原有学科优势来建设。海洋学院位于渤海湾,学科核心是海洋科学、水产养殖,基于此,生物制药技术专业的建设应该在素质培养方面体现一定的海洋、水产学科特色。
医药产业被誉为21世纪的朝阳产业,生物制药产业更是朝阳中的朝阳。由于产业人才需求而带动的生物制药技术专业教育也必将得到长足发展。在这样的大背景下,生物制药技术专业建设更应该抢抓机遇,发展性地探索和研究人才培养方案,真正实现培养生物制药领域的职业技术型人才的目的。
参考文献:
篇9
【摘要】
生物技术是生命科学中发展最快的一门学科,其在中药学领域的应用,将会对传统中药学的研究带来新的生机。文章从构建课程内容与知识体系,构建实验教学内容和体系,理论联系实际,重视实践教学内容等方面探讨构建中药生物技术教学内容及知识体系,从而培养学生的独立思考、综合分析能力、科学思维能力和创新意识,全面提高学生的综合素质,为将来参加工作打下坚实的基础。
【关键词】 中药学 生物技术 知识体系
中药生物技术是中药学和生物制药相关专业本科及研究生的一门必修课,是一门新兴的复合型学科,利用生物技术的思路和方法,解决中药现代化研究与产业化开发中面临的难题。中药生物技术大量应用现代生物学的理论并综合利用了如生物化学、细胞和分子生物学、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、化学工程等现代科学的研究方法和手段,所以被列入高技术的范畴[1]。目前,国内开设该课程的院校不多,因此,中药生物技术教学内容和知识体系的构建是一种新的尝试,也是对传统中药学和生物技术教学思路的转变和教学内容的扩展。
1 课程内容与知识体系的构建
1.1 教学内容的构思课程目标是确定课程知识体系的主要依据,中药生物技术的教学目的是通过课程学习,使学生了解生物技术的原理和生物技术领域发展的动态以及生物技术在中药学中的应用,开阔学生的视野和知识面,优化知识结构,提高学生适应中药学现代化发展的能力;掌握现代生物工程和技术方法在中药学中的应用技术,培养学生把所学知识灵活应用到生产实践中的思维模式;力求培养学生动手能力,理论联系实际地培养学生的独立思考、综合分析能力、科学思维能力和创新意识,全面提高学生的综合素质。
中药生物技术课程涉及的知识面广,内容多,包括基因工程、植物细胞工程、酶工程、发酵工程以及生物转化基本理论和技术方法[2]。主要体现在4个方面:一是利用基因工程、细胞工程技术对中药资源的改造与改良;二是利用发酵工程、酶工程技术将药用植物原材料加工成商品,如用发酵法生产的虫草菌丝体、灵芝菌丝体等发酵制品;三是利用生物技术产品进行二次开发,形成新的产品,如许多功能性的低聚糖、保健食品添加剂等;四是利用酶工艺、发酵技术、生物反应器等对传统中药加工工艺进行改造,降低能耗,提高产率,改善中药品质等。
1.2 教学内容的组织
1.2.1 以生物技术在中药学应用中的发展组织教学内容目前,生物技术在中药中的应用还十分局限,除了在细胞工程和发酵工程方面有一定进展以外,基因工程刚刚起步,而酶工程和蛋白质工程尚未涉及。教学内容着重讨论基因工程、细胞工程及发酵工程等技术在中药基础和应用中的研究,突出“生物技术”与“中药学”的有机结合。教学过程中需要把握每节课的重点和难点内容,不能把中药生物技术讲成了生物技术,需要突出中药学的相关内容,重点介绍生物技术在中药药物的研究和开发中的应用。
1.2.2 教学内容的融合教学内容的选择要具有系统性、基础性、科学性、实用性和先进性,中药生物技术与很多课程有着密切的联系,如药用植物学、中药学、微生物学、生物化学、分子生物学、免疫学、生物分离工程、发酵工程、细胞工程、酶工程、基因工程等课程。因此,在教学过程中,需要注重中药生物技术与各个学科之间的密切联系,对重复的教学内容,尽量在授课时少讲或不讲,引导学生复习相关学科知识,安排学生专题讨论,加深学生对基本原理和概念的理解,以提高教学效率和教学效果。例如,基因工程技术与中药研究的内容学习,分子生物学基础知识部分安排学生自学,基因工程原理部分我们安排一个学习小组准备了学习课件,在课堂上精讲30 min,然后各小组课堂讨论。教学重点讨论药用植物基因工程,中药分子鉴定技术和基因芯片在中药研究中的应用。以论文文献为例,详细讲授材料处理、实验方法、结果分析及讨论,以期培养学生的科研思路、实验设计及生产应用技术,提高在工作中解决实际问题的能力和培养创新能力[3]。
1.2.3 及时增加新资料,扩展教学内容现代生物技术和中药学的发展日新月异,仅仅依靠教材知识很难跟得上发展的速度,这样学生在毕业后很难满足社会和科技发展的需求,所以需要教师通过阅览国内外专业期刊、网站,将国内外最新的相关科研成果和技术及时地介绍给学生,使教学内容更加充实,使学生了解到当前中药生物技术最前沿的知识,从听课过程中受到更多启迪,获得学科领域中的热点问题、实用研究技术和思维方法,以扩大自己的知识面,开拓视野,增强了学生自我学习的兴趣,如我们在讲述药用植物内生真菌时及时介绍“神七”搭载可产抗恶性肿瘤药物生物原料的植物内生真菌,黑龙江大学生命科学学院“抗癌药物紫杉醇产生菌的分离与工程菌株的构建”课题等。教学中,我们在围绕主教材完成教学大纲的同时,力求将国内外基因组学研究的最新成果、最新技术与方法、最新热点课题与方向、相关专业网站等及时介绍给学生,内容不在于知识全和系统性,而重在突出学科领域新、特、尖内容。此外,我校及我系每年有关中药学、生物技术、生物工程、制药学及中药生物技术的学术报告、讲座不少于十几场,这对课堂教学内容是一个很好的拓展。
2 实验教学内容和体系的构建
中药生物技术实验课程主要目的使学生更好地理解中药研究生产相关生物技术原理,培养学生运用相关技术方法的能力。因此,中药生物技术实验设计要充分体现该课程所具有的应用性、广泛性和综合性的显著特点。使所开设的每一个实验都有一个完整的、系统的技术路线,采用多种生物工程技术方法完成实验,学生通过实验可以全面了解某一中药生物技术产品或某一综合技术方法的特点与关键环节,加强学生对中药生物技术原理与技术全面、深刻的理解。
中药生物技术实验涉及的植物细胞工程、基因工程、发酵工程、酶工程等实验技术在前期的专业课程学习过程中已经学习训练,所以我们结合目前生物技术在中药学较成熟研究应用,我们教师相关的科研课题和实验条件设计实验项目。实验以基因工程、植物细胞工程和发酵技术在中药中应用的基本操作、基本技能为基础,从加强基础、培养能力、提高素质的教学目标出发,精选实验,优化实验教学内容,力求在培养学生动手能力的同时,理论联系实际地培养学生的独立思考、综合分析能力、科学思维能力和创新意识,全面提高学生的综合素质。我们设计相应三个综合性实验项目培养学生的实验设计和学习实验技术。每个实验项目包括两部分实验内容。药用植物马齿苋组织培养包括植物MS培养基的配置和马齿苋组织培养技术;泰山蛹虫草发酵包括泰山蛹虫草菌丝体发酵和泰山蛹虫草菌丝体多糖提取;丹参分子标记鉴定技术包括白花丹参和紫花丹参DNA提取及丹参RAPD实验。实验教学效果表明该课程实验的设定培养了学生的综合素质和创新意识,我们三届毕业论文中与中药生物技术相关的题目占30%以上。这些实验项目的开设对弥补传统的验证性实验项目的不足和提高学生分析与解决问题的能力方面具有非常重要意义。
3 理论联系实际,重视实践教学内容
面对当前激烈的市场竞争和人才培养模式的转变,高等教育的新形势对传统的教学理念提出了挑战,如何培养和提高学生的综合素质已成为当前高校教学发展的新趋势。与其他一些基础学科不同,中药生物技术培养学生的创新能力也必须从实践教学入手,在实践中培养学生综合运用所学知识分析问题、解决实际问题的能力,使其养成良好的工作作风。
3.1 实验室开放及课外兴趣小组鼓励学生利用课余时间参加实验室开放活动,让学生提早得到充分的科学研究综合训练,以利于培养创新型人才。在学生正在进行专业课学习时,除了必修的实验课外,鼓励同学进入实验室观摩学习,逐渐训练学生实验技术的规范性、熟练程度。每学期我们针对中药生物技术开放实验室和兴趣小组设定一些题目,如二氧化碳超临界萃取丹参药用成分,泰山蛹虫草菌丝体发酵条件优化,泰山四大名药分子标记鉴定,丹参活性成分合成关键酶的克隆,马齿苋的组织培养及悬浮细胞培养等一些与中药生物技术相关的科研课题,可以帮助其选择有兴趣的合适方向课题,积极参与其中,为以后的毕业课题和就业选择打下早期基础。从毕业生的考研和就业发现,参与实验室工作比较多的同学在考研面试和就业专业面试中优势明显。
3.2 生产见习生产见习是中药生物技术教学中的重要实践性环节,是与课堂教学相互渗透又各有重点的子系统,是中药生物技术进行直观教学的一种重要方法。我们利用周末走进生产企业、研究所等工作领域,不仅加深了感性认识,并且对以后的工作选择也具有前瞻性和指导性的作用。我们每届学生都要到泰安市的制药企业参观,与中药生物技术相关的如四维制药的泰山赤灵芝菌丝体发酵工艺,泰山药用植物种植园道地药材种植,泰安中信灵芝科技开发有限公司赤灵芝破壁孢子粉加工,泰安山东中药技术学院中药炮制车间等。
3.3 引导学生参加科研部分学习好、能力强的学生在导师的指导下,申请主持了泰安市大学生创新科研计划课题,或者参与部分教师承担的国家和省部级创新项目及企业合作项目的研究,使学生了解到不同学科的实验技术、科研方法,开阔学科视野,拓宽思维空间;尽可能增加应用性、设计性实验,提高学生科研水平,积极加强与校内实践基地、校办企业、实习实践基地单位的合作联系,为学生构建更广阔的实践平台。
参考文献
[1]余伯阳.中药生物技术[M].北京:中国医药科技出版社,2005.
篇10
[关键词] 中药学研究生;分子生物技术;知识结构;医学教育
[中图分类号] G643 [文献标识码] C [文章编号] 1674-4721(2012)02(c)-0153-02
Improve the knowledge structure of graduates by strengthening the study of molecular biotechnology
WANG Lili DAI Liping CHEN Suiqing
Pharmacy College of Henan University of TCM, Zhengzhou 450008, China
[Abstract] In order to improve the knowledge structure, research and innovation ability of graduates who major in traditional Chinese medicine, a variety of ways and means were performed to enhance their study in molecular biotechnology, these ways include basic theory strengthening, experimental ability training, cooperation with enterprise etc..
[Key words] Graduate; Molecular biotechnology; Knowledge structure; Medical education
几千年来,中医药已形成独特的、系统的医药学理论,其中,中药学传统理论是中药体系中不可或缺的重要组成部分,是中药学教育的核心体系。但是如果我国的医药教育尤其是中药研究生教育仍停留在传统的中药学知识教育的层面上,将会面临知识结构落伍的困境。目前,大量在读硕士研究生已逐渐成为中药科技创新体系中的生力军,因此,研究生教育关系到国家自主创新能力的提升,意义重大[1]。当今分子生物技术、基因工程技术的发展日新月异,为中药的发展增添了新的驱动力。以中药材为例,分子生物技术在中药栽培、育种,建立动植物基因库,稀缺天然成分的转化,贵重药材的分子鉴别,药材的种质资源研究等方面取得了重大进展。因此,加强对现代分子生物学技术的研究,从基因水平上对中药材进行分析和鉴别,是现代研究生需要掌握的一项基本技能。在《中国药典》2010年版中已经收载了蕲蛇和乌梢蛇的聚合酶链式(PCR)的鉴别方法[2],由此可见,生物技术已经成为中药研究生教育的必修课。为了培养和促进研究生对现代生物技术的掌握,本研究室为中药学专业研究生开辟了多条途径,以期能够完善其知识结构,提高其科研能力和水平。
1 加强基础生物学课程的学习
由长期在科研和教学一线工作的教师来进行《现代生物技术》、《分子生药学》和《生物工程技术概论》等基础课程的讲授,注重基础理论知识和基本理论的讲解。由于生物技术发展迅速,时效性较强,任课教师应及时查阅国内外该学科的新进展、新技术、新方法,并对这些新技术、新方法进行大致分析与介绍,突出其在中药研究中的意义,尽可能使课程内容与最新的前沿研究同步,使研究生尽可能接触最新的研究进展,拓宽科研思路。同时,本学科的发展和分子生物技术的结合应该作为重点内容来讲述。以中药质量标准为例,分子生物学手段特别是DNA分子遗传标记技术,可从分子水平鉴别药材主流品种及其种下等级的遗传背景差异,为生药品种标准化提供先进可行的方法和稳定可靠的标准,进而为中药质量标准规范化奠定坚实的基础。近年分子诊断技术也广泛应用于生药的鉴别中,限制性片段长度多态性(RFLP)分析、随机扩展多态性DNA(RAPD)分析、扩增片段长度多态性(AFLP)技术等的出现,为生药的鉴别特别是贵重药材的鉴别提供了分子水平的依据。与此同时,应该培养研究生的阅读能力,为其介绍国内外一流的分子医药学期刊及网站,加强其文献检索的能力,扩大其眼界和知识面。
2 通过多种途径,培养研究生的动手能力
动手能力是科研能力的重要保证之一,是实验研究能力和实验创新能力的基础。为了提高研究生的实际操作能力,使研究生在理论学习阶段提前进入实验室进行实际操作训练。本校中药学实验室开展了分子中药鉴定、细胞培养等多个方向的研究生课题,使研究生在学习理论知识的同时,了解PCR扩增、蛋白质电泳、植物愈伤组织培养、细胞培养等的基本原理和操作规程,从而提高理论和实际动手能力,在实际操作中,发现问题,解决问题,提高科研能力和水平。以PCR扩增为例,首先需要了解微量移液器、PCR扩增仪等仪器的使用方法,该实验实际操作过程繁琐,试剂种类较多,试剂量是以微升进行计量,加入量有时肉眼难以看到,对操作者要求较高。因此,必须对研究生进行实验操作规程和技能的训练,培养其观察和分析问题的能力,使其能够独立解决实验过程中出现的异常现象和问题,增强科研实践和创新能力。
3 加强与外单位科研院所合作交流
定期选派研究生赴中国医学科学院等合作单位进行中药生物工程技术方面的学习与交流,鼓励和支持研究生参加高水平学术交流活动,为研究生提供更多更优质的创新平台与机会。充分利用校外优质资源, 扩大学校与政府、科研院所、企事业单位的研究生联合培养,加强教育科研资源的整合,科学发挥科研中心的高层次教育功能,加强与生物医药公司的合作,形成产、学、研一条龙,共同培养中药行业需求的高层次应用型、复合型人才。
4 组织研究生到生物制药企业、农业生物园区等参观见习
为了使研究生加深对生物药品生产过程的了解,应该组织研究生到生物制药企业进行参观见习,提供企业和研究生深层次交流的机会。通过这样的交流,研究生可以更多的了解企业需求,针对企业生产过程中需要的知识进行学习调整,使研究生明确如何适应企业要求找到适合自己的岗位,为以后顺利就业打下基础。企业也可以把技术革新等方面的需求反映给研究生,增强研究生的创新实践能力,为其研究思路指明方向。通过参观学习,可以开拓研究生的思维,刺激其学习兴趣,增强其在实用技术方面创新的能力。这样既增加研究生的就业机会,也使企业得到充足的人才储备,达到校企双赢。
研究生学习阶段的一个重要任务就是拓宽研究视野,结合自己的研究方向及时更新和调整知识结构,及时把握本学科发展的大致方向与研究方法。随着现代生物工程技术的发展,一批新兴的交叉学科应运而生,中药的研究也面临着诸多挑战[3-4],生物工程技术发展使中药栽培、中药鉴别等达到了分子及细胞水平,因此,加强分子生物技术的学习,对中药学研究生知识结构的构建有着重大意义。
[参考文献]
[1] 段文卓,孙宏伟. 提高普通高校研究生培养质量方法初探[J]. 中国高等医学教育,2010(10):108.
[2] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典[M]. 北京:中国医药科技出版社,2010.
[3] 肖培根,王永炎. 加速中药研究的创新步伐[J]. 中国中药杂志,2010, 35(16):1047.