趙 博,唐勁禮
(1.桂林醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院 廣西 桂林 541199;2.桂林醫(yī)學(xué)院研究生工作部 廣西 桂林 541199)
應(yīng)用型人才培養(yǎng)是專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)的核心目標(biāo),為了深化專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式改革,提高培養(yǎng)質(zhì)量,教育部在教研〔2015〕1 號(hào)文件《教育部關(guān)于加強(qiáng)專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設(shè)的意見》中提出加強(qiáng)案例教學(xué)。專業(yè)學(xué)位研究生課程案例庫建設(shè)可為后續(xù)開展案例教學(xué)、實(shí)現(xiàn)專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)目標(biāo)提供有力支撐。
分子生藥學(xué)是分子生物學(xué)與生藥學(xué)有機(jī)融合而形成的新興學(xué)科,研究內(nèi)容包括藥用動(dòng)植物類藥材的道地性、次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)生和生物合成及生藥的分子鑒定等內(nèi)容。1995 年,黃璐琦院士提出了“分子藥學(xué)(molecular pharmacognosy)”的概念,從此分子生藥學(xué)學(xué)科開始飛速發(fā)展。經(jīng)過20 多年的快速發(fā)展,目前分子生藥學(xué)逐步建立并具備了較為完整的研究內(nèi)容、成熟的技術(shù)方法和完善的理論體系。目前,分子生藥學(xué)已經(jīng)成為30 多所高校藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課程之一,但課程案例庫建設(shè)的相關(guān)研究尚未開展。比較類似的僅有浙江大學(xué)和湖北醫(yī)藥學(xué)院在醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)教學(xué)中案例庫的構(gòu)建及教學(xué)實(shí)踐研究可以作為參考。建設(shè)和應(yīng)用分子生藥學(xué)課程的案例庫研究勢(shì)在必行。
基于“能力范式”改革,桂林醫(yī)學(xué)院一直努力打造具有西部地方院校特色的“行業(yè)驅(qū)動(dòng)、東西融合”的藥學(xué)應(yīng)用型人才。藥物研發(fā)與轉(zhuǎn)化專業(yè)型碩士畢業(yè)后可在高等院校、科研院所以及制藥企業(yè)等藥學(xué)相關(guān)的領(lǐng)域從事管理、教學(xué)、研究和工程技術(shù)工作。研究生培養(yǎng)過程中重視職業(yè)實(shí)踐和應(yīng)用,專業(yè)課教授過程更加適合案例教學(xué)法。桂林醫(yī)學(xué)院獲批碩士學(xué)位授予單位以來,分子生藥學(xué)一直是藥物研發(fā)與轉(zhuǎn)化方向?qū)I(yè)型碩士的專業(yè)課程之一。
分子生藥學(xué)具有許多復(fù)雜、抽象的知識(shí)點(diǎn)和技術(shù)內(nèi)容,而且尚未在各大院校本科教學(xué)中普遍開設(shè)。研究生接觸到這門課程的時(shí)候,往往感到內(nèi)容難以理解、不易掌握。案例庫的建設(shè)和應(yīng)用可以大大調(diào)動(dòng)研究生的學(xué)習(xí)積極性,強(qiáng)化專業(yè)學(xué)位研究生的科研思維培養(yǎng),有機(jī)融合教學(xué)與實(shí)踐,培養(yǎng)出具有分子生藥學(xué)基本知識(shí)和應(yīng)用技能,并從事分子生藥學(xué)研究與應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)人才。
在高校藥學(xué)專業(yè),生藥學(xué)是一門傳統(tǒng)專業(yè)課程,積累了很多經(jīng)典案例。通過引入分子生藥學(xué)研究技術(shù),對(duì)生藥學(xué)課程的經(jīng)典案例進(jìn)行加工,引入分子生物學(xué)的新技術(shù)來解決經(jīng)典案例的問題,構(gòu)建分子生藥學(xué)案例庫。例如中藥材的使用歷史悠久,經(jīng)常出現(xiàn)同種異名或者同名異種,例如“北方金銀花與南方山銀花之爭”之類的易混淆藥材的比較。不法商販為了追求利益,導(dǎo)致中藥材造假泛濫。蘄蛇、川貝分子鑒定被載入《中國藥典》。這些經(jīng)典的生藥學(xué)鑒定案例,教師可結(jié)合生藥分子鑒定技術(shù),引入中藥的DNA 條形碼、分子標(biāo)記的類型、中藥快速分子鑒定技術(shù)(HRM 技術(shù)和LAMP技術(shù)等)和道地藥材的溯源等重點(diǎn)難點(diǎn),讓研究生討論如何使用分子生藥學(xué)的研究方法鑒定普通中藥材和道地藥材。隨后提出相關(guān)問題,例如分子鑒定和傳統(tǒng)鑒定的差異和各自的優(yōu)缺點(diǎn),讓研究生自己討論歸納總結(jié),增加對(duì)該部分內(nèi)容的理解。這些案例不僅可以提升研究生的科研思路,還可以增強(qiáng)對(duì)中藥現(xiàn)代化的理解和認(rèn)同。
基于《本草綱目》和《肘后備急方》的記載,成功分離出麻黃堿和青蒿素,這兩個(gè)生藥學(xué)經(jīng)典案例,教師可結(jié)合分子生物學(xué)新技術(shù),切入中藥活性成分產(chǎn)生的分子機(jī)制和生物合成的分子途徑及調(diào)控機(jī)制等知識(shí)點(diǎn)。一案到底,結(jié)合分子生藥學(xué)的大部分知識(shí)點(diǎn),培養(yǎng)研究生對(duì)一個(gè)方向深入探索的科研思維。同時(shí)教師通過科研小故事引出大內(nèi)涵,提升學(xué)生對(duì)于傳統(tǒng)中醫(yī)藥思維的自信心和對(duì)于傳統(tǒng)中醫(yī)藥文化的認(rèn)同感,提升對(duì)我國中醫(yī)藥事業(yè)的熱愛之情,達(dá)到思政與教學(xué)相融合的教學(xué)目的。生藥學(xué)經(jīng)典案例的使用,可以通過舊瓶裝新酒的方法,引入新意,開闊學(xué)生的科研思路,提升學(xué)生對(duì)本門課的興趣,成功構(gòu)建分子生藥學(xué)案例庫的基礎(chǔ)。
對(duì)于藥學(xué)專業(yè)來說,分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為中藥鑒定、新藥的篩選、中藥資源開發(fā)、闡明藥物的代謝規(guī)律和作用機(jī)理等方面奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。分子生物學(xué)的前沿案例,可以進(jìn)行加工提煉,充實(shí)分子生藥學(xué)的案例庫。在基本技術(shù)原理中,DNA 序列測(cè)定方法部分,可引導(dǎo)學(xué)生查詢近年來分子生物學(xué)領(lǐng)域測(cè)序技術(shù)的重大發(fā)展和前沿科研成果,討論三代測(cè)序方法的異同和應(yīng)用范圍,引申到RNA 測(cè)序技術(shù)和蛋白質(zhì)測(cè)序技術(shù)。同時(shí)將基因組測(cè)序領(lǐng)域中國和國外競爭的小故事引入案例,增強(qiáng)研究生的科研信心和民族自豪感。
分子生物學(xué)和生物化學(xué)等學(xué)科新技術(shù)的整合,實(shí)現(xiàn)了多組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析,成為探索生命機(jī)制的新方向。火龍果、龍眼和白葡萄等都是常見水果,多組學(xué)解析其果皮果肉顏色產(chǎn)生以及果實(shí)風(fēng)味形成的案例,可以應(yīng)用到藥用植物有效成分的合成生物學(xué)部分。引導(dǎo)研究生分析合成生物學(xué)核心策略及技術(shù),討論在藥用植物有效成分合成生物學(xué)研究方面的應(yīng)用,可以作為吸引研究生的新穎有趣案例。分子生物學(xué)課程的前沿案例往往和新技術(shù)相結(jié)合,是研究生最感興趣的方面。結(jié)合文獻(xiàn)查找等課下作業(yè),提升研究生閱讀文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)興趣,提升科研素養(yǎng),開發(fā)新案例,進(jìn)一步充實(shí)分子生藥學(xué)案例庫。
新聞時(shí)事和研究生的日常生活息息相關(guān),是大家最關(guān)注的問題。在教學(xué)實(shí)施過程中,引入新聞時(shí)事案例,進(jìn)一步豐富案例庫建設(shè),可以提高研究生對(duì)課本理論學(xué)習(xí)的興趣。新冠肺炎疫情持續(xù)兩年多,近期全球首個(gè)口服抗新冠特效藥獲批,默沙東利用生物催化合成,以核糖為原料,三步法生物合成口服抗新冠病毒藥物,將生產(chǎn)率提高7 倍。此案例可以應(yīng)用于藥用植物有效成分的合成生物學(xué)研究部分的授課過程,引申到藥用植物細(xì)胞及真菌培養(yǎng)生產(chǎn)活性成分丹參酮、紫杉醇和青蒿素等明星藥物的案例。引導(dǎo)研究生進(jìn)行案例分析,讓研究生深入理解生物合成技術(shù)的簡單高效,同時(shí)體會(huì)在目前抗病抗疫過程中科學(xué)技術(shù)的巨大力量。轉(zhuǎn)基因中草藥也時(shí)常有報(bào)道,和轉(zhuǎn)基因食品一樣引發(fā)了巨大的風(fēng)波。這些熱點(diǎn)問題最能引起研究生的學(xué)習(xí)熱情,結(jié)合藥用植物的轉(zhuǎn)基因研究部分,引導(dǎo)研究生探討轉(zhuǎn)基因技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和劣勢(shì),增強(qiáng)明辨是非的能力。時(shí)事新聞新穎貼切,此類案例可極大地激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)積極性。在討論完教師準(zhǔn)備的案例后,教師可以鼓勵(lì)研究生尋找新的新聞案例,逐漸豐富分子生藥學(xué)案例庫內(nèi)容。
嚴(yán)格按照桂林醫(yī)學(xué)院藥物研發(fā)與轉(zhuǎn)化專業(yè)學(xué)位研究生教學(xué)大綱的培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)要求,成立分子生藥學(xué)案例編寫小組進(jìn)行編寫。教學(xué)大綱主要分為7 個(gè)模塊:藥用植物次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的代謝調(diào)控、藥用植物有效成分的合成生物學(xué)研究、生藥分子鑒定、藥用植物功能基因組研究、道地藥材的形成分子機(jī)制、藥用植物的轉(zhuǎn)基因研究和藥用植物細(xì)胞及真菌培養(yǎng)生產(chǎn)活性成分。通過咨詢分子生藥學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的資深專家、文獻(xiàn)查閱、新聞資料查詢和集體備課等形式,每位教師首先針對(duì)每部分內(nèi)容設(shè)計(jì)3個(gè)以上的案例。再次集體備課討論確定案例后,明確案例的教學(xué)目標(biāo),即案例教學(xué)后研究生可以掌握的知識(shí)點(diǎn)和具備的能力,初步構(gòu)建出案例庫。然后編寫教案,進(jìn)行說課。
教師根據(jù)案例的重點(diǎn)與難點(diǎn),通過雨課堂軟件發(fā)布相關(guān)的學(xué)習(xí)資料、微課和新聞視頻等,方便研究生預(yù)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。在課堂教學(xué)過程中,教師首先分析案例,梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。完成課程講解后,研究生分組討論,選派代表匯報(bào)討論結(jié)果并提出本組成員的問題。教師匯總所有問題,再次結(jié)合案例進(jìn)行解答,提升研究生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。圍繞教學(xué)目標(biāo),教師對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)和理論知識(shí)提出更深層次的問題,提出啟發(fā)性思考題作為作業(yè)。最后學(xué)生通過分析報(bào)告、思維導(dǎo)圖和微課等作業(yè)形式梳理課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn),給出完整的解決問題的實(shí)驗(yàn)流程。同時(shí),教師還要鼓勵(lì)學(xué)生積極思考和提出相關(guān)案例,補(bǔ)充豐富案例庫。在下次理論課時(shí)中,對(duì)學(xué)生作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和測(cè)試,查漏補(bǔ)缺。
案例教學(xué)是當(dāng)前專業(yè)學(xué)位碩士課程授課常用的方式。通過案例庫的建設(shè)和應(yīng)用,桂林醫(yī)學(xué)院藥物研發(fā)與轉(zhuǎn)化專業(yè)碩士研究生近3 年的平均成績均在83 分以上。分子生藥學(xué)案例庫的建設(shè)和應(yīng)用,提高了研究生分析解決實(shí)際問題和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程的能力,提升了研究生的科研素養(yǎng)、專業(yè)技術(shù)和思想建設(shè)水平,也為專業(yè)學(xué)位研究生分子生藥學(xué)課程的建設(shè)提供了些許經(jīng)驗(yàn)。