基因工程藥學(xué)實驗教學(xué)的思考

許維恒 曹巖 邱磊 陸斌

（第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院 上海 200433）

基因工程藥學(xué)是藥學(xué)本科教育重要的專業(yè)課程，是一門隨著社會進步而迅猛發(fā)展、日新月異的現(xiàn)代綜合性高技術(shù)制藥工程學(xué)科，實踐性強，應(yīng)用廣泛，專業(yè)特色突出。社會的飛速發(fā)展對人才的要求越來越高，新概念、新理論、新方法、新技術(shù)、新發(fā)現(xiàn)和新思維不斷涌現(xiàn)，迫切需要提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，這是對當(dāng)前教育改革提出的必然要求[1]。作為教學(xué)與科研并重的高等醫(yī)學(xué)院校，如何提高學(xué)生的文獻查閱能力，獨立思考能力，實驗設(shè)計與操作能力，以至技術(shù)創(chuàng)新能力是時代賦予高校教員的重要使命和永恒的主題。要實現(xiàn)這樣一些目標(biāo)，實驗教學(xué)改革是當(dāng)務(wù)之急。

1.專業(yè)課程設(shè)置

基因工程藥學(xué)包含總論和各論兩個部分內(nèi)容，總論部分以分子生物學(xué)，特別是基因操作的基本理論和方法為主，各論部分主要介紹了細胞因子藥物、抗體藥物、基因工程疫苗、基因診斷與基因治療、轉(zhuǎn)基因動物等基因工程藥學(xué)分類下的典型代表。該課程既涵蓋了近年來基因工程的理論知識和基本技術(shù)，又包括了基因工程藥物研發(fā)的實際應(yīng)用實例。對于該課程的教學(xué)，除了理論課程之外，我們還安排了實驗課程，希望通過具體的實踐過程使學(xué)員掌握大部分基因工程常用技術(shù)和原理，對基因工程藥物的發(fā)現(xiàn)及生產(chǎn)有系統(tǒng)的認識，從而完善藥學(xué)專業(yè)知識的總體框架，為將來從事科研工作奠定基礎(chǔ)。

2.實驗教學(xué)存在的問題

實驗教學(xué)是理論知識的重要補充，是基因工程藥學(xué)教學(xué)中舉足輕重的環(huán)節(jié)。抽象的理論知識只有在實踐過程中才會變得生動具體，但是，做好實驗課教學(xué)卻并不容易。目前，本科實驗課中普遍存在的問題有很多，總結(jié)下來有如下幾點：（1）實驗課完全參照講義，按部就班，循規(guī)蹈矩，教員手把手示教，學(xué)員動手操作能力弱；（2）實驗項目與現(xiàn)代生物技術(shù)脫節(jié)，實驗內(nèi)容缺乏新意，實用性不強，實驗設(shè)計質(zhì)量不高；（3）學(xué)員積極性不高，參與度不夠，分析問題解決問題的能力不足；（4）實驗記錄形式化，分析總結(jié)不到位；（5）實驗課程考核方式過于簡單，不能客觀評價學(xué)員綜合能力。

3.實驗教學(xué)改革的目標(biāo)

實驗課教學(xué)是教學(xué)不可或缺的組成部分，是理論知識的現(xiàn)實體現(xiàn)和應(yīng)用，更是培養(yǎng)學(xué)員實踐能力和創(chuàng)新精神的重要途徑。實驗教學(xué)的目的一方面是以課程的系統(tǒng)性和連續(xù)性為原則，按學(xué)習(xí)內(nèi)容合理整合實驗課程，形成實驗體系，確保基本技能的訓(xùn)練，夯實基礎(chǔ)。另一方面以緊跟學(xué)科前沿為準(zhǔn)則，更新實驗教學(xué)內(nèi)容，加強設(shè)計性、綜合性實驗教學(xué)，增設(shè)自選性、研究性實驗項目，培養(yǎng)學(xué)員科研創(chuàng)新能力和實踐能力。因此，以這樣的教學(xué)目標(biāo)為指引，就需要構(gòu)建科學(xué)合理的實驗教學(xué)體系，既要重視基礎(chǔ)實驗操作技能的鍛煉，又要注重學(xué)員科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

4.構(gòu)建科學(xué)的實驗教學(xué)體系

4.1 增加實驗經(jīng)費，改善實驗條件

基因工程藥學(xué)是一門實踐性較強的學(xué)科，對儀器設(shè)備依賴程度較高，該課程所涉及的實驗技術(shù)有很多，比如PCR、表達載體的構(gòu)建、工程菌的培養(yǎng)、蛋白的表達與純化，免疫印跡等等，所用的儀器設(shè)備包括PCR儀，電泳儀，恒溫孵育箱，搖床，凝膠成像系統(tǒng)、AKTA蛋白純化儀，western-blot成像系統(tǒng)，酶標(biāo)儀等等。良好的實驗教學(xué)體系離不開儀器設(shè)備的支持，因此，有必要增加實驗經(jīng)費，改善實驗條件。其次，實驗教學(xué)的創(chuàng)新和改革必然會帶來教學(xué)內(nèi)容的極大豐富，同一課堂開展不同的實驗內(nèi)容，同一學(xué)員掌握不同的實驗技術(shù)等等，因此，對實驗試劑的種類和規(guī)格以及數(shù)量要求更高，實驗經(jīng)費的投入更加必不可少[2]。

4.2 豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)模式

填鴨式教學(xué)在許多學(xué)校占據(jù)主要地位，這種傳統(tǒng)的教育方式不僅存在于理論教學(xué)中，同時也充斥于實驗教學(xué)。不變的實驗內(nèi)容，依照實驗講義按部就班的實驗操作，使得學(xué)員的學(xué)習(xí)思維受到嚴重束縛，課堂氣氛呆板，學(xué)習(xí)興趣不高。因此，實驗教學(xué)內(nèi)容的改革是非常必要的。

基礎(chǔ)性實驗的目的是鞏固教材中的基本理論、方法和操作步驟，熟悉儀器的使用規(guī)范。該類實驗內(nèi)容相對比較基礎(chǔ)，比如引物的設(shè)計，目的基因的獲取，PCR反應(yīng)，限制性內(nèi)切酶的應(yīng)用，表達載體的選擇與構(gòu)建，定點突變，基因重組等。

基因工程藥學(xué)作為藥學(xué)專業(yè)的一門必修課程，不僅要完成教學(xué)大綱要求的基礎(chǔ)性實驗，更要以實驗教學(xué)為平臺提高學(xué)員的操作能力、設(shè)計能力以及創(chuàng)新能力。對于開放式實驗教學(xué)的實施，教員可以預(yù)設(shè)一些小的課題供學(xué)員選擇，比如制備能夠表達綠色熒光蛋白的293細胞；通過基因工程的方法制備γ-干擾素；制備針對CD3的單克隆抗體等等，也可由學(xué)員自由擬題，但是要具備一定的深度和可行性。最后，學(xué)員提交完整的實驗報告，任務(wù)目標(biāo)完成情況由教員檢查并驗收，并且根據(jù)學(xué)員從設(shè)計到實施到完成報告整個過程的表現(xiàn)，給予評價。