LBL和PBL在生物制药工艺学课程中的实施与评价

　　《生物制药工艺学》是制药工程专业性物制药方向必修的一门专业理论课，教学中既包括基本原理的讲授，又涉及到原理在实际中的应用，是生物制药研究方向理论联系实际的桥梁，是一门生命科学和工程技术理论与实践紧密结合的崭新的综合性学科。其任务是使学生了解生物药物的来源及其原料药物生产的重要途径和工艺过程，掌握生物药物的一般提取、分离纯化原理与方法，解各类生物药物的结构、性质、用途和生产方法、生产工艺原理与过程。通过该课程各个教学环节的学习，学生应具备生物药物研究、生产、开发的基本知识、基本理论与基本技能并且具有应用现代生物技术研究、开发生物药物的初步能力。

　　以授课为基础的教学法LBL  （lecture-based learning）是教师台上单纯讲授、学生台下听课的传统教学模式，而PBL （problem-basedLearning）教学法是一种由教师指导的以问题为基础的小组教学模式。

　　它以问题为基础，以学生为主体，以小组讨论为形式，在教师的参与下，围绕某分离纯化技术或某个生物药物的具体工艺路线等问题进行学习的过程，是师生教与学互动的一种教学方法，包括提出问题、建立假设、收集资料、沦证假设和总结五个基本环节.因此，本文尝试将PBL的教学方法应用于生物制药工艺学传统的LBL教学中，采用PBL与LBL二者结合的教学模式，以期培养学生的学习兴趣，提高学生学习的自主性，加强学生对专业知识的理解和记忆，提高学习效率。

　　1 LBL和PBL在生物制药工艺学课程中的应用
　　
　　生物制药工艺学课程主要包括分离纯化技术和各种生物药物具体生产工艺两部分。LBL教学法主要应用于预处理及固液分离、细胞破碎、沉淀、盐析、膜过滤、萃取及双水相分配、层析分离技术、结晶干燥等构成的共性工艺单元体系，对这些技术的基本原理与特点、影响因素、实验操作条件与注意事项等进行讲述，在此基础上，PBL教学法主要应用于生物药物具体生产工艺的教学中。由于学时和讨论时间的限制，不可能将PBL教学法应用于各种生物药物（抗生素类、多糖类、多肚及蛋白质类、维生素及辅酶类、核酸类、抗体工程类、反义核酸类），本文将PBL授课方式应用于蛋白质类药物生长激素生产工艺及基因工程药物重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（rhGM-CSF）生产工艺2个典型实例的教学中。从而将前面所学的单元知识按照工艺学路线整合起来，在整个工艺流程上加深对工艺学理论知识的理解和记忆，这种有层次感的LBL+PBL教学模式在实际的教学过程中将起到较好的效果。

　　2 PBL教学案例的设计
　　
　　PBL教学案例的选择要综合考虑，一要使学生对教学案例中工艺技术的基本原理有一定的了解，并能有利于学生综合所学的专业知识；二要考虑学时在PBL与LBL两种教学模式中的科学分配；三要案例涉及面不宜过大，难度要适中;四要使学生课后不用花费太多时间用于资料的查找，否则积极性与主动性无法调动起来。

　　生物制药工艺学课程一般在大四第一个学期开课，在前面三年的专业课学习当中，学生有了基因工程、微生物学、发酵工程、酶工程等课程的基础。此外，在PBL教学模式应用之前，任课教师已采用LBL教学模式向学生讲述了发酵液的预处理、细胞破碎、萃取、离子交换层析、亲和层析、凝胶过滤层析、HPLC等工艺技术知识，学生有一定的专业知识基础，因此在多肤及蛋白质类药物的生产工艺这一章中，采用PBL教学模式对蛋白质类药物生长激素生产工艺（图1）及基因工程药物重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（rhGM-CSF）生产工艺（图2）进行授课。【图1.图2】

　　针对生长激素生产工艺路线进行问题设计，如下：①分级沉淀的注意事项有哪些，在分级沉淀中，所需沉淀剂离子浓度小的先沉淀还是大的先沉淀？②除杂蛋白质这一步的基本原理是什么？③盐析的基本原理是什么？④凝胶过滤时选择Sephadex G-75填料的依据是什么，凝胶过滤层析时上样体积的大小要考虑哪些因素？⑤离子交换层析中交换树脂选择的一般原则是什么，离子交换树脂有哪几类，凝胶型树脂与大孔型树脂的区别？⑥离子交换层析中蛋白质分辨率效果差的原因有哪些？

　　针对rhGM-CSF生产工艺路线进行问题设计，如下：①基因工程菌构建的基本步骤是什么？②发酵培养时怎样把握补料和诱导表达的时机？③细胞破碎除了反复冻融法还有哪些破碎方法，它们的原理是什么？④凝胶过滤层析时大分子在柱中的停留时间长还是小分子停留时间长？s0 rhGM-MCF纯化时为什么要依次使用C6疏水柱、5200凝胶层析柱、DEAE离子交换柱，三种层析柱的次序可否调换？⑥重组蛋白类药物的定性、定量分析方法有哪些？

　　3 PBL教学法的具体实施与评价
　　
　　首先，教学案例设计好后，学生自由组合分组（每组8人），每组同学选择自己感兴趣的选题；第二步，利用图书馆等途径查阅文献搜集资料；第三步、在小组内进行讨论，进行教案设计并制作多媒体课件，PPT制作完后每组挑选一名代表在课堂进行讲述，同组其他同学可进行必要的补充、完善；第四步、任课教师和组外同学可针对其讲述内容提问，由组内全体同学进行回答；最后，由任课教师归纳总结，对选题的重点内容进行强调，难点问题进行解释.

　　为了保证学生能积极参与讨论，应提前向同学声明此次讨论课成绩将以10%左右的比例计人期末成绩。最后教师对每组同学发言的情况进行点评，根据学生的资料查阅情况、课堂表达、相关内容阐述的清晰程度、教案的设计及PPT制作水平、回答问题的准确性等情况对该小组成员进行总体评分。另外，对课堂上发言代表给予一定的奖励加分，以激励学生在课堂进行主体发言，同时对提问学生给予现场的鼓励及表彰，以激发学生积极参加课堂讨论的热情.

　　LBL作为一种传统的教学模式，是以授课为基础的学习，可系统地讲解基本理论知识，具有传授信息量大，进展速度易于掌握，系统性强等特点.生物制药工艺学是一门应用性强的课程，名词多，原理多，工艺过程复杂，不易为学生理解；因此在前期的授课过程中，LBL是一种必须采用的教学方法，实施LBL教学时，讲授者需要对学生进行学习方法的指导，引导学生在课堂中认真听讲，掌握和理解主要内容；指导学生在课堂中做好笔记，这将便于学生把握课堂教学中的重点和难点，为进一步提高获取知识的能力和适时进行PBL教学打下基础.但由于它以记忆、灌注、强制为特点，重知识传授，轻素质和能力培养，学生处于教学被动地位，未能真正成为学习的主体，不利于发挥学生的主观能动性，不利于培养学生的自学能力和创新精神.此时，从“灌输式”的LBL向“启发式”的PBL教学法的转变可以起到事半功倍之效。例如在生物制药工艺学课堂教学中，经常采用以案例分析讨论式的教学方法，在课堂中突出学生的主体作用，积极启发学生思考，提高学生兴趣，最大限度地实现了教学互动。这种教学模式可以弥补LBL教学模式的不足，因此对于生物制药工艺学课程，在采用LBL教学模式，充分保证学生掌握基础知识的前提下，适当采用PBL教学模式，可以提高学习效率，培养学生团队精神，口头表达能力，文献资料杳找能力及思考问题解决问题的能力.

　　信息时代的知识更新速度非常迅速，各学科间的相互渗透加强。教育工作者要顺应时代潮流，更新教育理念，因人因材施教，重视PBL和LBL教学法的有机结合.通过激发和培养学生的浓厚学习兴趣，不断提高学生的学习主动性，提高生物制药工艺学的教学效果，为培养高素质的复合型制药工程人才打下基础。

　　参考文献
　　[1]吴梧桐。生物制药工艺学[M].北京：中国医药科技出版社，2006.
　　[2] Chris S.Problem-based learning[J].Biochemistry Education,2000,28（3）：143.
　　[3]董六一，李维祖，郭岩，等。PBL与LBL相结合的教学方法在药理学课程中的教学实践与思考[J].安徽医药，2011,15（7）：923-924.
　　[4]余琼。生物制药工艺学 [M].北京：高等教育出版社，2011:270-280.
　　[5]谢彩侠，祝侠丽，白雁，等。LBL和PBL相结合的教学模式在教学中应用阴。实验室研究与探索，2012,31（7）：144-146.