曹 巖,邱 磊,李英華(第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院,上海 200433)
藥學(xué)專業(yè)生物技術(shù)藥物實驗教學(xué)的探索與思考
曹 巖,邱 磊,李英華
(第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院,上海 200433)
生物技術(shù)藥物是本科藥學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)課程之一,實驗教學(xué)是該課程的重要組成部分。在實驗教學(xué)中,我們通過優(yōu)化課程思路與內(nèi)容設(shè)計、完善教學(xué)組織與實施、建立考核與評價體系等探索和嘗試,取得了良好的教學(xué)效果,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高了實踐操作能力,鍛煉了科學(xué)創(chuàng)新思維,培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度,在綜合型藥學(xué)科技人才培養(yǎng)中發(fā)揮積極作用。
藥學(xué)專業(yè);生物技術(shù)藥物;實驗教學(xué)
現(xiàn)代生物技術(shù)包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程五大工程技術(shù),是生命科學(xué)的重要組成部分。生物技術(shù)自20世紀(jì)70年代誕生以來,已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)和環(huán)保等領(lǐng)域,在推動現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展中發(fā)揮了非常重要的作用[1]。生物技術(shù)藥物是指采用DNA重組技術(shù)或其他創(chuàng)新生物技術(shù)生產(chǎn)的治療藥物。作為一門課程,生物技術(shù)藥物是我校本科藥學(xué)專業(yè)學(xué)生的重要專業(yè)課之一,是一門系統(tǒng)介紹生物技術(shù)藥物的基礎(chǔ)理論和實際應(yīng)用知識的課程。該課程以DNA水平的藥物原理為主線展開,教學(xué)內(nèi)容既包括基因工程的基本理論和技術(shù),又包括相關(guān)新型生物藥物,課程理論體系比較復(fù)雜、內(nèi)容比較抽象,是一門既難教又難學(xué)的課程[2]。作為一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科,單純依靠理論教學(xué)很難使學(xué)生理解和掌握,因此,實驗課就成為生物技術(shù)藥物教學(xué)的重要組成部分。
生物技術(shù)藥物實驗課程綜合了生物化學(xué)及分子生物學(xué)、基因工程的基本操作技能,能夠有效訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維方法、獨立獲取知識及運(yùn)用知識能力,對綜合型藥學(xué)科技人才的培養(yǎng)起著重要作用。通過實驗引導(dǎo)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實踐,培養(yǎng)科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力;通過實驗培養(yǎng)學(xué)生科研、實踐能力,提高綜合素質(zhì)。近年來,我們對生物技術(shù)藥物實驗課程的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段等進(jìn)行了改進(jìn),嘗試對該課程進(jìn)行一系列創(chuàng)新探索與實踐,取得了良好的教學(xué)效果。
在課程思路上,學(xué)生對于生物技術(shù)藥物理論知識和實驗技術(shù)的興趣,對學(xué)好該課程至關(guān)重要。因此,我們根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)科發(fā)展特點,對實踐教學(xué)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[3]。在開設(shè)生物技術(shù)藥物課程之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了生物化學(xué)與分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、免疫學(xué)等相關(guān)課程,儲備了基本理論知識和基礎(chǔ)實驗操作技術(shù)。因此,本實驗課程主要涉及基因工程的基本操作技術(shù)及其在生物技術(shù)藥物研發(fā)中的應(yīng)用,并以蛋白質(zhì)的表達(dá)和純化環(huán)節(jié)為重點,使學(xué)生在掌握基因工程原理的基礎(chǔ)上,增加感性認(rèn)識,激發(fā)動手實踐的興趣,并養(yǎng)成科學(xué)研究態(tài)度和創(chuàng)新思維。
在內(nèi)容設(shè)計上,為了提升實踐教學(xué)水平,體現(xiàn)生物技術(shù)藥物特色,適應(yīng)綜合型藥學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)需求,并使學(xué)生盡快將學(xué)校所學(xué)知識與藥物生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來,我們將最新科研成果引入教學(xué),搭建生物技術(shù)藥物科研與教學(xué)融合的平臺,為科研反哺教學(xué)提供強(qiáng)大的理論支持。生物技術(shù)藥物實驗課程涉及知識點多、實驗周期長、實驗結(jié)果不直觀、儀器價格昂貴等,給實驗教學(xué)帶來了很大挑戰(zhàn)。為此,我們精心挑選代表性強(qiáng)、適合學(xué)生課堂操作、結(jié)果易于觀察的實驗技術(shù)環(huán)節(jié)作為實驗內(nèi)容,并通過實際科研過程將這些環(huán)節(jié)聯(lián)系起來,使實驗課教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合,拓展學(xué)生科研思維,有助于今后的工作。
在組織形式上,因為生物技術(shù)藥物屬于應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,實驗課是重要組織形式,所以在實驗過程中,要以科學(xué)研究標(biāo)準(zhǔn)來要求學(xué)生,課前做好預(yù)習(xí)和文獻(xiàn)檢索,課上做好實驗原始記錄,課后以科研工作匯報的形式完成實驗報告。在實驗指導(dǎo)和交流過程中,引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識,分析實驗現(xiàn)象,并能夠?qū)嶒灲Y(jié)果的差異進(jìn)行原因分析,鼓勵學(xué)生提出創(chuàng)造性見解,潛移默化中提高動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì),為今后從事科學(xué)研究奠定良好基礎(chǔ)。
在教學(xué)手段上,生物技術(shù)藥物課程內(nèi)容大多比較抽象,因此多媒體輔助教學(xué)手段非常必要。綜合利用圖片、動畫、視頻等手段,使枯燥的內(nèi)容變得圖文并茂、生動形象,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)教學(xué)效果[4]。在實驗講義編寫上,注重凝練知識點和突出實驗主線,體現(xiàn)科學(xué)研究的邏輯思維,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炞黠L(fēng)。
在教學(xué)實施上,遵循以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的原則。在教學(xué)過程中用心講解、耐心啟發(fā),解析實驗原理,引導(dǎo)學(xué)生提出實驗方案,設(shè)計實驗路線,思考實驗注意事項、可能發(fā)生的問題及避免方法,讓學(xué)生對實驗的全部過程有整體認(rèn)識,提高學(xué)生實驗參與度。對于實驗周期長而無法在課堂上進(jìn)行的內(nèi)容,應(yīng)作為講解和描述的重要補(bǔ)充,使學(xué)生完整了解生物技術(shù)藥物實驗的各個階段。大部分實驗內(nèi)容結(jié)果并不直觀,因此實驗過程非常重要。在實驗過程中,一方面加深學(xué)生對理論知識的感性認(rèn)識,培養(yǎng)動手實踐能力,鍛煉整體思維能力;另一方面培養(yǎng)其科學(xué)的實驗態(tài)度,提高實驗室人文素養(yǎng)。
在評價原則上,生物技術(shù)藥物實驗課的成績由課前預(yù)習(xí)、實驗操作、原始記錄、實驗報告和實驗態(tài)度5部分組成。實驗前,教師布置實驗預(yù)習(xí)知識點,讓學(xué)生自己查閱相關(guān)拓展資料,通過課堂提問和巡回指導(dǎo),一方面檢驗學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況,另一方面檢驗學(xué)生對相關(guān)理論知識的掌握和運(yùn)用情況,通過對課前預(yù)習(xí)的督促和檢查,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。在實驗操作期間,教師對學(xué)生的實驗操作技能進(jìn)行考核,這是考評的重要組成部分,通過細(xì)心觀察學(xué)生的動手能力、團(tuán)隊協(xié)作能力,綜合評價其實驗成績。課后,要求學(xué)生上交實驗報告,包括完整的實驗數(shù)據(jù)、實驗結(jié)果以及對結(jié)果的科學(xué)分析,重點是讓學(xué)生通過實驗有所啟發(fā)。此外,教師還要在實踐教學(xué)過程中密切觀察學(xué)生的實驗態(tài)度,從理論知識運(yùn)用、實驗技能掌握、科學(xué)研究工作作風(fēng)等方面,全面評價學(xué)生的實驗成績。
在考核方法上,至少由3名教師對每一名學(xué)生的成績進(jìn)行評定,然后取平均分作為學(xué)生的最終成績,做到客觀公正。考核不是單純看學(xué)生實驗結(jié)果的好壞,而是以實驗技能為主要考查內(nèi)容,以實驗結(jié)果為參考依據(jù),以實驗結(jié)果的總結(jié)分析為關(guān)注重點。引導(dǎo)學(xué)生對實驗過程、實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果進(jìn)行深入分析和思考,即使結(jié)果不理想,但是能夠深刻分析并提出獨到見解,也可以獲得較好的實驗成績。
(1)培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)研究興趣。由于生物技術(shù)藥物的理論知識與實際應(yīng)用存在一定差距,因此學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣不高。我們通過科學(xué)分析和精心設(shè)計,開展了實踐教學(xué),增強(qiáng)了學(xué)生對于理論知識的感性認(rèn)識,讓學(xué)生體會到學(xué)以致用的成就感。許多學(xué)生表示,這門課給了他們動手操作的機(jī)會,展示了實驗技能,獲得了良好的實驗結(jié)果,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)自信心,學(xué)生非常喜歡。通過多種教學(xué)手段調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,使其能夠了解和參與完整的生物技術(shù)藥物研發(fā)實驗室研究過程,培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度和孜孜以求的科學(xué)實驗精神,將枯燥抽象的理論變得生動形象,增強(qiáng)了學(xué)生對生物技術(shù)藥物學(xué)科的熱愛之情。
(2)培養(yǎng)了學(xué)生的分析思考能力。在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中,學(xué)生依照實驗講義按部就班地完成實驗內(nèi)容,逐漸喪失獨立思考問題的能力和創(chuàng)新意識。我們在實踐教學(xué)中更加注重培養(yǎng)學(xué)生自主參與實驗意識,從源頭上厘清實驗原理、目的和意義,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案和技術(shù)路線。在實驗操作過程中,強(qiáng)調(diào)觀察實驗細(xì)節(jié)、記錄實驗現(xiàn)象、保存實驗數(shù)據(jù),重視學(xué)生的思維訓(xùn)練,使其學(xué)會分析實驗結(jié)果,從實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,鼓勵學(xué)生提出問題,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。通過實踐教學(xué),學(xué)生逐漸養(yǎng)成了細(xì)心觀察、周密思考的習(xí)慣,提高了主動分析、思考能力,為今后的工作打下堅實基礎(chǔ)。
培養(yǎng)綜合型高素質(zhì)人才是藥學(xué)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的重要任務(wù)。我們通過對生物技術(shù)藥物實驗教學(xué)中課程思路與內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)組織與實施、考核與評價體系進(jìn)行一系列探索,進(jìn)一步提高了課程教學(xué)效果,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高了實踐動手能力,培養(yǎng)了分析思考能力。我們將結(jié)合學(xué)科發(fā)展特點和教育改革方向,繼續(xù)進(jìn)行生物技術(shù)藥物實驗教學(xué)探索與嘗試,促進(jìn)學(xué)生理論知識、實踐能力和科學(xué)素養(yǎng)全面發(fā)展。
[1]段永波,趙豐蘭,宋運(yùn)賢,等.高等院校農(nóng)林專業(yè)基因工程實驗教學(xué)改革探索與實踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(35):12780-12781.
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1671-1246(2016)01-0107-02
注:本文系第二軍醫(yī)大學(xué)教學(xué)平臺建設(shè)項目(PT2014013)