地方醫(yī)學(xué)院校藥學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革與探索

洪偉　張婷　謝淵　沈祥春　康惠

[摘要]分子生物學(xué)是藥學(xué)專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課程，具有知識(shí)體系龐雜，實(shí)驗(yàn)性極強(qiáng)的特點(diǎn)。作為地方醫(yī)學(xué)院校，立足地方，藥學(xué)專業(yè)主要培養(yǎng)服務(wù)于地方的高素質(zhì)藥學(xué)人才，分子生物學(xué)教學(xué)如何與藥學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)相統(tǒng)一是教學(xué)改革面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。本文通過(guò)分析藥學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)特點(diǎn)，提出創(chuàng)新分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容、借助多媒體教學(xué)手段、加強(qiáng)科研反哺教學(xué)等方法，提升實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果，為培養(yǎng)高素質(zhì)的藥學(xué)專業(yè)人才提供參考。

[關(guān)鍵詞]藥學(xué)專業(yè);培養(yǎng)目標(biāo);分子生物學(xué);實(shí)驗(yàn)課程;教學(xué)改革

[中圖分類(lèi)號(hào)] R642.423? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1674-4721（2019）10（c）-0164-04

[Abstract] Molecular biology is a basic course of pharmacy specialty. It has the characteristics of complex knowledge system and strong experimentation. As a local medical college， pharmacy specialty mainly trains high-quality pharmacy talents serving local areas. How to integrate molecular biology teaching with the training objectives of pharmacy specialty is the key issue facing the teaching reform. Based on the analysis of the training objectives and specialty characteristics of pharmacy specialty， this paper puts forward some methods such as innovating the content of molecular biology experiment course， using multimedia teaching means and strengthening the teaching of scientific research back-feeding， so as to improve the teaching effect of experiment course and provide reference for training high-quality pharmacy professionals.

[Key words] Pharmaceutical specialty; Training objectives; Molecular biology; Experimental course; Teaching reform

分子生物學(xué)是在生命科學(xué)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中誕生的一門(mén)知識(shí)面廣，實(shí)驗(yàn)性極強(qiáng)的新興學(xué)科，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已成為生物、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等學(xué)科共同的重要實(shí)驗(yàn)技術(shù)[1]。分子生物學(xué)的新成果、新技術(shù)促進(jìn)了藥物研究的發(fā)展，在疾病基因診斷、靶向藥物、重組基因疫苗、基因靶向治療等方面取得重大進(jìn)展。隨著分子生物學(xué)知識(shí)和技術(shù)在藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展，分子生物學(xué)已經(jīng)成為藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的一門(mén)必修課程。2018年1月，教育部發(fā)布《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類(lèi)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》[2]，其中“藥學(xué)類(lèi)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”[2]明確指出藥學(xué)是一門(mén)以化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)為主要理論指導(dǎo)，研發(fā)、生產(chǎn)、使用和管理藥物的一門(mén)學(xué)科，藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)與藥物研發(fā)、生產(chǎn)流通、管理、質(zhì)量控制和藥學(xué)服務(wù)等相關(guān)的高素質(zhì)專業(yè)人才。同時(shí)《藥學(xué)類(lèi)專業(yè)課程體系建議》[2]也明確規(guī)定分子生物學(xué)為藥學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其理論和技術(shù)涉及生理學(xué)、生物化學(xué)、藥理學(xué)、免疫學(xué)等課程，對(duì)藥學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)顯得越來(lái)越重要。然而，分子生物學(xué)知識(shí)體系龐雜，內(nèi)容抽象，實(shí)驗(yàn)性極強(qiáng)，教與學(xué)都存在很大的困難。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為分子生物學(xué)教學(xué)的組成部分，不僅是學(xué)生理解和掌握理論知識(shí)的重要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、科研素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的有效途徑。因此，本文結(jié)合藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)特色，分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、開(kāi)展多媒體教學(xué)、加強(qiáng)科教結(jié)合等方法對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了初步改革與探索，實(shí)現(xiàn)了藥學(xué)與分子生物學(xué)的有機(jī)結(jié)合，為培養(yǎng)符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求的高素質(zhì)藥學(xué)人才提供參考和借鑒。

1分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題

1.1課程學(xué)時(shí)少，教學(xué)質(zhì)量不佳

分子生物學(xué)作為一門(mén)基礎(chǔ)課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容有一個(gè)基本的要求，雖然不同學(xué)科專業(yè)所側(cè)重的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同，但針對(duì)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)只有生物類(lèi)專業(yè)課時(shí)的一半。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程僅開(kāi)設(shè)了一些基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，與分子生物學(xué)研究技術(shù)的快速發(fā)展現(xiàn)狀不符。有的實(shí)驗(yàn)還采用比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力的傳統(tǒng)技術(shù)，近年新的研究技術(shù)也沒(méi)有補(bǔ)充進(jìn)課堂，且每個(gè)實(shí)驗(yàn)之間相對(duì)獨(dú)立，缺少系統(tǒng)性，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。在學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多、學(xué)生也多的情況下，如何保證藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)掌握少而精的知識(shí)，又能為將來(lái)從事藥學(xué)方向的工作打下良好基礎(chǔ)[3]。如何培養(yǎng)學(xué)生用分子生物學(xué)思維思考問(wèn)題，能將所學(xué)的分子生物學(xué)理論知識(shí)與藥學(xué)有關(guān)學(xué)科相結(jié)合，從作用機(jī)理角度更深入地思考相關(guān)問(wèn)題[4]。以上是教學(xué)改革中必然會(huì)遇到的問(wèn)題，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn)與難點(diǎn)。

1.2教學(xué)模式單一，教學(xué)內(nèi)容不夠深入，實(shí)驗(yàn)教學(xué)亟待改革

傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師為主體，側(cè)重于理論知識(shí)的驗(yàn)證，一直以來(lái)都采用“課前預(yù)習(xí)-實(shí)驗(yàn)講解-實(shí)驗(yàn)操作-實(shí)驗(yàn)報(bào)告”灌輸式的教學(xué)方法。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生被動(dòng)地按照老師的演示方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，至于如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、如何運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技能處理生活和工作中的問(wèn)題[5]，學(xué)生幾乎沒(méi)有思考，缺乏自主學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。分子生物學(xué)理論知識(shí)晦澀難懂，實(shí)驗(yàn)技術(shù)又發(fā)展迅速，如何保證基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)一性與先進(jìn)性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的紐帶，不僅可以幫助學(xué)生理解、消化理論知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和應(yīng)用技術(shù)的能力，對(duì)整個(gè)教學(xué)質(zhì)量有著舉足輕重的作用。分子生物學(xué)必須構(gòu)建新的課程體系滿足藥學(xué)人才培養(yǎng)的需要，完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系既可以加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，又可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和思考能力[6]，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢(shì)在必行。

2分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革與探索

2.1結(jié)合藥學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，確定教學(xué)目標(biāo)

作為地方性醫(yī)學(xué)院校，學(xué)校的辦學(xué)定位一直是從地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的實(shí)際出發(fā)，緊密結(jié)合社會(huì)需求，努力為地方經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展提供服務(wù)[7]。在制定各學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)劃時(shí)，緊密對(duì)接地方產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需求。我校藥學(xué)專業(yè)，立足貴州省制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求和區(qū)域中藥、民族藥資源優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了“一個(gè)中心、一個(gè)特色、兩種能力”的育人機(jī)制，以藥學(xué)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為中心，以貴州地方藥物資源優(yōu)勢(shì)彰顯黔藥特色，培養(yǎng)具備解決黔藥生產(chǎn)實(shí)踐能力和藥學(xué)服務(wù)能力的藥學(xué)人才。分子生物學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)目標(biāo)應(yīng)與藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)保持一致，著力培養(yǎng)以學(xué)科專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)、以專業(yè)實(shí)踐能力為核心，以職業(yè)發(fā)展能力為依托、以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為拓展的適應(yīng)地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的藥學(xué)人才。

2.2在教學(xué)內(nèi)容上，兼顧專業(yè)特色

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以分子生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)方法與技能為主，且大多為基礎(chǔ)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)[8]，如細(xì)胞核糖核酸（DNA）的提取、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）、細(xì)胞脫氧核糖核酸（RNA）的提取、β-actin基因的擴(kuò)增等。學(xué)生只要按照老師設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作即可，缺乏靈活性，導(dǎo)致學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的積極性不高。因此，要求教師結(jié)合學(xué)生所學(xué)的藥學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，將理論和實(shí)際結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的積極性[9]。依據(jù)藥學(xué)專業(yè)特點(diǎn)及貴州豐富的天然藥物資源，在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師采用貴州道地藥材及黔產(chǎn)藥品作為實(shí)驗(yàn)原料，抓住藥學(xué)與分子生物學(xué)知識(shí)相結(jié)合的切入點(diǎn)，使教學(xué)內(nèi)容更具有針對(duì)性、實(shí)用性及先進(jìn)性。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)內(nèi)容改革包括重組DNA技術(shù)、DNA分子大小及含量的檢測(cè)、PCR、藥用植物總DNA提取、藥用植物總RNA提取、RNA逆轉(zhuǎn)錄等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)與中藥研究結(jié)合，選用貴州黔產(chǎn)藥材，如貴州三寶“天麻、杜仲、靈芝”等作為實(shí)驗(yàn)原料，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。如貴州天麻具有較高的藥用價(jià)值，潤(rùn)而不燥，味甘，性平，有平肝息風(fēng)、祛風(fēng)止痛、益氣提神的功能[10]。貴州著名的“大活絡(luò)丹”“人參再造丸”等中成藥都用天麻作主料。根據(jù)天麻的藥用價(jià)值與臨床運(yùn)用情況，結(jié)合分子生物學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)6次實(shí)驗(yàn)課，一環(huán)扣一環(huán)，既系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了分子生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技能，了解了藥用植物有效成分的合成途徑，又掌握了植物基因組的組成、基因擴(kuò)增及檢測(cè)的方法，為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)并應(yīng)用于藥學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)（圖1）。

①植物總DNA提取實(shí)驗(yàn);②植物總RNA提取實(shí)驗(yàn);③mRNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA實(shí)驗(yàn);④以不同模板，PCR擴(kuò)增目的基因?qū)嶒?yàn);⑤擴(kuò)增產(chǎn)物DNA定量實(shí)驗(yàn);⑥D(zhuǎn)NA凝膠電泳檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

2.3結(jié)合科學(xué)研究，反哺教學(xué)，開(kāi)展開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)

分子生物學(xué)既是基礎(chǔ)學(xué)科，又是前沿學(xué)科[11]。其發(fā)展和應(yīng)用正日新月異地促進(jìn)生物學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、腫瘤學(xué)、醫(yī)學(xué)和藥學(xué)的全面發(fā)展，其基本理論已滲透到藥學(xué)的諸多領(lǐng)域。在進(jìn)行基礎(chǔ)教學(xué)的過(guò)程中，教師需要補(bǔ)充大量教材以外的知識(shí)，才能滿足學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的需要。教師廣泛地閱讀醫(yī)藥相關(guān)書(shū)籍文獻(xiàn)，充分闡述分子生物學(xué)知識(shí)在藥學(xué)學(xué)科領(lǐng)域的具體應(yīng)用，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。教師不僅需要始終關(guān)注學(xué)科的發(fā)展，而且需要深入科研第一線，利用科學(xué)研究的實(shí)例豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。目前分子生物學(xué)教研室以地方病與少數(shù)民族疾病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和貴州省醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)為平臺(tái)，每年承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金、省部級(jí)、校級(jí)科研課題20多項(xiàng)，教師隊(duì)伍博碩士研究生學(xué)歷達(dá)100%，均具有豐富的理論教學(xué)知識(shí)及扎實(shí)的科學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)。利用師資團(tuán)隊(duì)及科研平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在自主開(kāi)放的氛圍下，查閱大量資料、選擇實(shí)驗(yàn)課題、制定實(shí)驗(yàn)方案，并通過(guò)教師的指導(dǎo)，不斷地進(jìn)行探索和實(shí)驗(yàn)操作，從中獲取基本理論知識(shí)和實(shí)踐技能，培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新精神的一種教學(xué)方式[12]。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)一般以大學(xué)三、四年級(jí)的學(xué)生為主，利用周末或晚上的時(shí)間開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，一般周期為3～5個(gè)月。每組配置一位指導(dǎo)老師，分配8～10個(gè)學(xué)生。首先布置作業(yè)，讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)、撰寫(xiě)報(bào)告，如建立藥用植物的指紋圖譜、體外構(gòu)建生物活性分子合成途徑、分子生物學(xué)在中藥現(xiàn)代化研究中的應(yīng)用等，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)的分子生物學(xué)知識(shí)與藥學(xué)有關(guān)學(xué)科相結(jié)合的能力。然后選取優(yōu)秀的綜述報(bào)告，以學(xué)生為主體，在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展科學(xué)研究。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)不受實(shí)驗(yàn)課時(shí)、實(shí)驗(yàn)空間的限制，也不受學(xué)科、專業(yè)、年級(jí)的限制，彌補(bǔ)了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的不足，也解決了藥學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)少的問(wèn)題。在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，進(jìn)行課外科研實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在綜合運(yùn)用理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)的主體意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和問(wèn)題意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，幫助學(xué)生掌握科研技能，從而形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。

2.4采用多樣化的教學(xué)手段與教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容抽象復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)技術(shù)復(fù)雜多樣，僅采用講述、示范的方式很難將其講解透徹。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限，且學(xué)生眾多，很難在有限的時(shí)間里將所有知識(shí)點(diǎn)都逐一講解、每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)逐個(gè)檢查，但現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，很大程度改善了這一問(wèn)題。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，借助電子技術(shù)的現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備、利用大型儀器、多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，課堂教學(xué)也從單一的課堂講授模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛陕曇?、圖像、視頻、文字等多方位組合的復(fù)合式教學(xué)[13]。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中引入現(xiàn)代信息技術(shù)，可以將教學(xué)內(nèi)容中的單一知識(shí)點(diǎn)、基本理論、基本實(shí)驗(yàn)操作錄制成網(wǎng)絡(luò)課、微課，如實(shí)驗(yàn)室安全與管理、PCR引物設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR理論與操作方法等內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)課、微課的特點(diǎn)在于短小精悍、主題明確、使用方便、交互性強(qiáng)、便于學(xué)習(xí)[14]。利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，方便學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，并可反復(fù)播放視頻課件，做到“溫故而知新”。通過(guò)網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上測(cè)試，有效地提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)加強(qiáng)了師生之間的交流和互動(dòng)，有效地改善了師生關(guān)系。通過(guò)以上教學(xué)手段既能生動(dòng)、準(zhǔn)確、科學(xué)的傳達(dá)教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷，讓老師在實(shí)驗(yàn)室里有更多的時(shí)間和精力嚴(yán)格把控關(guān)鍵問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

3小結(jié)與展望

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，針對(duì)藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)的教學(xué)計(jì)劃與教學(xué)方法，目前還處于前期摸索和實(shí)踐階段。通過(guò)藥學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，不僅加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，更重要的是在教師的引導(dǎo)下，能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在真正意義上增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[15]，初步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)素養(yǎng)。教師的責(zé)任任重而道遠(yuǎn)，不斷探索、不斷實(shí)踐、不斷總結(jié)、不斷創(chuàng)新，以提高學(xué)生的綜合知識(shí)水平、突出藥學(xué)專業(yè)的特色，在人才培養(yǎng)過(guò)程中更好地發(fā)揮分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。

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（收稿日期：2019-06-11? 本文編輯：劉克明）