張玲 黃維琳 梁楓
摘 要:分子生物學(xué)對于藥學(xué)專業(yè)學(xué)生來說是一門重要的基礎(chǔ)課程,內(nèi)容抽象、復(fù)雜。本文從理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面探討如何運用多種教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,以期牢固掌握分子生物學(xué)理論和技術(shù),培養(yǎng)獨立意識和科研思維,為將來更好的從事專業(yè)工作打下基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:藥學(xué);分子生物學(xué);教學(xué)
中圖分類號:G726 文獻標(biāo)識碼:A
分子生物學(xué)是從分子水平來研究生命現(xiàn)象的科學(xué),是現(xiàn)代生命科學(xué)的“共同語言”,其核心內(nèi)容是通過生物的物質(zhì)基礎(chǔ)——核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用等運動規(guī)律的研究,來闡明生命現(xiàn)象的分子基礎(chǔ),從而探索生命的奧秘。
藥學(xué)專業(yè)開展分子生物學(xué)課程,側(cè)重于核酸的分子生物學(xué),從基因展開,圍繞DNA復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,表達和調(diào)控等方面給予論述。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生系統(tǒng)而深入地掌握核酸分子生物學(xué)的基本概念和基本理論,幫助學(xué)生擴大知識面,拓寬專業(yè)口徑,為學(xué)生今后應(yīng)用分子生物學(xué)的手段研究新藥以及在分子水平上研究藥物代謝規(guī)律,闡明藥物作用的機理奠定基礎(chǔ)。以上是藥學(xué)專業(yè)開設(shè)分子生物學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)。在數(shù)年的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生普遍反應(yīng)這門課程有兩點問題:一是抽象難懂,顯得枯燥無趣;二是和生物化學(xué)第一篇章生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能以及第三篇章基因信息傳遞內(nèi)容有重疊。針對以上情況談些個人體會,以期促進藥學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)課程的更好開展。
一、理論課教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改進
(一)在教學(xué)內(nèi)容上的更動
要刪減部分在生物化學(xué)課程中已學(xué)習(xí)的知識點,不能按照教材編寫順序死板教學(xué),比如核酸的分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能,DNA的復(fù)制、突變、損傷和修復(fù),轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工,蛋白質(zhì)生物合成等內(nèi)容。以專業(yè)特色為基點,側(cè)重介紹基因工程及其在醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用,基因敲除與藥學(xué)研究進展等內(nèi)容。
(二)在教學(xué)方法上的改良
理論聯(lián)系實際,舉一些目前已經(jīng)在生產(chǎn)使用的基因工程藥物例子,如人源胰島素,促紅細胞生成素等,給抽象的理論知識以直觀的應(yīng)用,讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)這門課程的重要性,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。為充分調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性,可以讓學(xué)生參與教學(xué)。比如在講“基因敲除與藥學(xué)”章節(jié)時,減少教師課堂講述的時間,課前讓同學(xué)自己查找資料,分組自制幻燈,課上描述基因敲除技術(shù)在藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用和進展。在準(zhǔn)備的過程中,學(xué)生會接觸藥學(xué)與分子生物學(xué)相關(guān)的書籍、文獻,大大提高了閱讀能力和專業(yè)檢索能力,同時也體會到分子生物學(xué)知識在藥學(xué)領(lǐng)域的大量應(yīng)用和發(fā)展。學(xué)生對國內(nèi)外相關(guān)網(wǎng)站瀏覽,更多接近了課程發(fā)展前沿,專業(yè)視野變寬,自學(xué)能力提高,會取得很好的教學(xué)效果。在課堂論述過程中,一些觀點可能超出普通認(rèn)知,不僅擴大學(xué)生的視野,對教師來說也是一種知識的累積。另外,應(yīng)用多媒體教學(xué),將一些抽象的內(nèi)容形象化,動態(tài)顯示復(fù)雜變化的過程。在固定的教學(xué)時間內(nèi)可大大增加信息量,具有高效率、高質(zhì)量的特性,使學(xué)生輕松愉快的接收知識。
二、實驗課教學(xué)的開展
抽象難懂的理論課程,當(dāng)理論遇到實踐,它將不在枯燥乏味。在分子生物學(xué)課程教學(xué)中,實驗課程不可或缺。結(jié)合本教研室現(xiàn)有實驗條件,從以下幾個方面探索如何開展分子生物學(xué)實驗課。
(一)根據(jù)學(xué)校教學(xué)安排選取教學(xué)內(nèi)容
大學(xué)本科教育人數(shù)相對于研究生教育來說要多,教學(xué)面廣,涉及的課程多,從課程安排上較難為某一門基礎(chǔ)課程開設(shè)獨立的教學(xué)周,一次實驗課的時間安排一般在半天。然而分子生物學(xué)的實驗內(nèi)容一般是連續(xù)的,通常包括目的基因和載體的制備、限制性內(nèi)切酶酶切、DNA片段純化、目的基因和載體的連接、重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化、陽性克隆的篩選、表達載體在體外的表達、表達產(chǎn)物的純化及鑒定等。整個實驗進行需要連續(xù)的兩周時間。目前我校給藥學(xué)學(xué)生安排的分子生物學(xué)實驗課程是兩次,一次半天。如何在有限的時間內(nèi)讓學(xué)生們汲取更多的分子生物學(xué)技術(shù)?為此,我們從分子生物學(xué)實驗內(nèi)容中,選取相對獨立而又連貫的內(nèi)容開展教學(xué)。一是載體質(zhì)粒的制備,二是質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化和陽性克隆的篩選。不僅讓學(xué)生們了解了分子生物學(xué)常用技術(shù),同時也讓他們對理論課上抽象的DNA有了感性的認(rèn)識。
(二)結(jié)合教研室現(xiàn)有實驗條件安排教學(xué)進程
教研室成立已有多年,現(xiàn)在具有獨立的碩士研究生培養(yǎng)點,分子生物學(xué)的相關(guān)實驗器材相對齊備,如高速冷凍離心機、制冰機、37℃恒溫培養(yǎng)箱、凝膠成像系統(tǒng)等等??紤]到藥學(xué)專業(yè)同學(xué)人數(shù)較多,按三十人小班制,每次有五個小班同時開展實驗教學(xué),某些實驗儀器數(shù)量上難以滿足同時開展同一個實驗的要求。為此我們將兩次實驗內(nèi)容分班級錯開教學(xué),前三個班的學(xué)生先進行載體質(zhì)粒制備,后兩個班學(xué)生用事先制備好的質(zhì)粒做轉(zhuǎn)化和篩選。每次課都有操作和對結(jié)果的鑒定,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在質(zhì)粒轉(zhuǎn)化和篩選實驗中,由于篩選結(jié)果需要等到次日出來,學(xué)生們通常會利用課間休息主動來查看自己的結(jié)果。同時,在實驗進行等待的過程中,教師會穿插與實驗操作相關(guān)的理論和視頻教學(xué),充分利用有限的資源夯實分子生物學(xué)知識。
(三)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容編寫實驗教材
教材的編寫關(guān)系到教學(xué)內(nèi)容能否按質(zhì)按量完成。為了保證教學(xué)工作的順利進行,在上述課程內(nèi)容和時間設(shè)置基礎(chǔ)上,結(jié)合藥學(xué)與分子生物學(xué)越來越緊密的聯(lián)系,精心撰寫教材。編寫主要側(cè)重使用方法的原理、試劑配制方法、操作過程和結(jié)果鑒定。目的使學(xué)生通過教材的閱讀加深對操作原理和方法的認(rèn)識,以達到牢固掌握所學(xué)實驗技術(shù)。另外,根據(jù)前幾屆開設(shè)這門課程的經(jīng)驗,不斷修改、完善教材編寫,使其達到可參考性、可應(yīng)用性的要求。確保學(xué)生們通過本課程的學(xué)習(xí),能達到課程設(shè)置要求的對實驗理論的理解、對操作過程的掌握。同時希望可以培養(yǎng)學(xué)生,對分子生物學(xué)如何應(yīng)用于藥學(xué)研發(fā)的能力。
(四)實驗過程中著重培養(yǎng)學(xué)生獨立意識和科研思維
學(xué)生培養(yǎng)需著重于對其獨立意識和科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。鑒于此,利用有限的教學(xué)時間,在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生全程獨立完成實驗,從中體會分子生物學(xué)實驗的基本要領(lǐng)和實際操作事項,確保在今后的學(xué)習(xí)工作中能舉一反三、靈活運用。同時,在教學(xué)過程中采用課堂實驗設(shè)計分析的方式,對實驗設(shè)計的原理、各項操作的意義等進行探討,以期調(diào)動學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性,更好的掌握分子生物學(xué)的基本技術(shù)理論和操作,促進他們科研思維能力的發(fā)展。另外,強調(diào)實驗過程中做好實驗記錄、書寫實驗報告的重要性,并能對實驗過程中出現(xiàn)的問題做好分析,提出改進措施,以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
(五)實驗課下參與實驗準(zhǔn)備和科研活動
以往一個實驗結(jié)束,學(xué)生學(xué)會的只是簡單做幾個實驗??山韬灳C合性大學(xué)實驗教學(xué)模式,讓學(xué)生參與整個實驗準(zhǔn)備過程,包括材料的選取、試劑的配制、實驗儀器的調(diào)試以及實驗容器的清洗、滅菌、消毒等。由于實驗準(zhǔn)備工作的好壞直接影響實驗結(jié)果,學(xué)生在準(zhǔn)備實驗時,不僅大大鍛煉了動手能力,也學(xué)會自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。學(xué)生在完成整個實驗的同時也培養(yǎng)了做科研的興趣。目前高校為學(xué)生設(shè)立了科研創(chuàng)新基金,大多數(shù)教師也都參與科研活動,這些為學(xué)生參與科研提供了平臺。在教學(xué)中積極要求學(xué)生參與到科研活動中去,對提高學(xué)生的科研意識和綜合能力很有幫助。
當(dāng)今是生物醫(yī)學(xué)研究迅速發(fā)展的時代,社會對相應(yīng)人才質(zhì)量要求不斷提高。隨著后基因組時代的到來,在人類基因組計劃基礎(chǔ)上研制基因工程藥物,將成為制藥領(lǐng)域的熱點,具有廣闊的應(yīng)用前景。藥學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生是從事醫(yī)藥研發(fā)的一線人員,在校期間掌握基本的分子生物學(xué)理論和技術(shù),顯得十分必要。
參考文獻
[1]胡若磊,汪淵.醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)酶工程教學(xué)初探[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010(36).
[2]汪淵,周青,袁凌云.開設(shè)博士研究生分子生物學(xué)實驗課的探討[J].生物學(xué),2000(3).
[3]董瓊珠,方敏,秦宜德等.醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實驗課程改革探討[J].安徽醫(yī)藥,2004(2).