姚飛虹,張輝,鄧勝軍,趙麗萍,黃紅英,江超
(湘南學院,湖南 郴州 423000)
分子生物學作為生命科學領(lǐng)域的重要學科之一,分子檢測、分子診斷、基因治療、基因工程藥物、個體化用藥等應(yīng)用于臨床醫(yī)藥中,促進了醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展。藥學領(lǐng)域中分子生物學在中西藥的作用機制、藥物發(fā)現(xiàn)、個體化臨床用藥、藥物質(zhì)量檢測中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1]。藥學分子生物學作為本科藥學專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程,是藥學專業(yè)教學中不可缺少的一部分[2]。通過近幾年的教學探索和完善,小結(jié)藥學分子生物學課程教學的經(jīng)驗和做法,對提高分子生物學教學效果和實現(xiàn)地方應(yīng)用型藥學服務(wù)人才的培養(yǎng)具有重要意義。
藥學分子生物學具有內(nèi)容抽象、實踐性強等特點,課程的先修課是《醫(yī)學生物學》、《醫(yī)學遺傳學》、《生物化學》,后修課程有《藥物毒理學》、《藥理學》、《藥物合成》、《藥物設(shè)計》等,藥學分子生物學主要介紹內(nèi)容是基因、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯,以及藥物基因組學、轉(zhuǎn)錄組學、蛋白質(zhì)組學等,即基礎(chǔ)篇和應(yīng)用篇[1]。因其研究對象是細胞內(nèi)生物大分子:基因、蛋白質(zhì),這些看不見摸不著,因此內(nèi)容較抽象。其實踐性強在于分子生物學技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,推動了疾病的診斷和治療效果;而如基因敲除、基因編輯、基因工程藥物、藥物虛擬篩選技術(shù)等都是以分子生物學理論作為基礎(chǔ)的,這是藥學分子生物學的另一特點,即創(chuàng)新性。因此藥學專業(yè)的學生在掌握了一定的分子生物學理論和實踐技能后才能綜合應(yīng)用到藥學服務(wù)中。
從藥學分子生物學課程的特點以及它在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用性強的特點,不難發(fā)現(xiàn)藥學分子生物學在藥學專業(yè)教學中的重要性。通過教學使學生系統(tǒng)地掌握分子生物學的基本概念和理論知識,了解生命活動中生物大分子是如何相互作用的,了解基因組學、基因重組在藥學領(lǐng)域的應(yīng)用。而熟悉分子生物學技術(shù)在藥學中的應(yīng)用更是關(guān)鍵,但是在我校的課程設(shè)置中,藥學分子生物學的分量不夠充足,而值得一提的是學生在做畢業(yè)設(shè)計以及參與教師科研時基本上離不開分子生物學理論或?qū)嶒灱寄埽鐚嶒炃翱梢詭椭私馑幬镒饔脵C制、藥物代謝規(guī)律等,因此,教師在教學過程中如何了解和把握藥學學科以及分子生物學的發(fā)展動態(tài),提高學生學習主動性,提高教學效果,并如何把它們帶入教學以及科研中,是藥學專業(yè)本科生在本科教育過程中是值得思索的。
為適應(yīng)現(xiàn)代藥學發(fā)展的新形勢,我們不斷探索新的教學方式,在藥學分子生物學教學中從學生學習興趣的培養(yǎng)、教師的個人能力提升、教學內(nèi)容、教學方法等多方面進行了嘗試。
愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”,好奇心和吸引力往往能促進認的思維發(fā)展,成為學習、工作的一種強大內(nèi)驅(qū)力[3]。上好第一課是關(guān)鍵,在教學過程中通過引入相關(guān)知識,從易到難逐層揭開分子生物學研究的內(nèi)容,從達爾文的自然進化論、孟德爾遺傳、DNA 的發(fā)現(xiàn)到分子生物學的誕生引入。把分子生物學的發(fā)展與諾貝爾生理醫(yī)學串聯(lián)在一起,使學生了解分子生物學的發(fā)展與生命的奧秘、疾病與健康息息相關(guān)。如1975 年諾貝爾生理醫(yī)學獎的成果是在致癌RNA 病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶,它幫助我們了解RNA 病毒為抗癌藥物的研發(fā)提供了基礎(chǔ);2009 年諾貝爾生理醫(yī)學獎的成果是端粒與端粒酶是如何保護染色體的,他與人類壽命有關(guān),設(shè)想我們是不是可以實現(xiàn)研發(fā)延長壽命的藥物呢?等等,進入分子生物學研究的主要內(nèi)容,從而激發(fā)學生的學習興趣[4]。
首先教師需要有扎實的知識儲備能力,在信息化發(fā)展迅速的時代,學生可以通過不同的途徑獲得知識,而分子生物學發(fā)展迅猛,那么教師在吃透教材的同時,還必須關(guān)注學科發(fā)展的前沿知識,不斷更新知識結(jié)構(gòu)。其次,教師的語言的組織能力、教學設(shè)計能力至關(guān)重要,如何把抽象的分子生物學理論知識形象具體化,直接關(guān)系著教學效果[5],因此我們每年會有機會參加學校或其他組織機構(gòu)組織的教學技能培訓或者參加相關(guān)學術(shù)活動,通過參加教學競賽、板書比賽等使得教師的教學技能得以提高。
根據(jù)藥學學科特點以及分子生物學在藥學領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的特點。由于課時的有限,不可能面面俱到,在教學內(nèi)容選擇方面,首先,我們在了解學生先修課程《生物化學》教學內(nèi)容的基礎(chǔ)上選擇基礎(chǔ)篇的重點,即DNA 的復(fù)制與修復(fù)、蛋白質(zhì)表達及調(diào)控,細胞信號轉(zhuǎn)導,分子生物學技術(shù);應(yīng)用篇的重點,即藥物基因組學、基因工程藥物。其次,重點章節(jié)中適當避免與《生物化學》、《醫(yī)學遺傳學》重疊,一些重復(fù)的知識點課堂不做重點講解,但是可以選擇教學平臺由學生自行學習并完成相關(guān)習題。其三,適當引入分子生物學發(fā)展前沿相關(guān)知識,如:講解真核生物mRNA 時,引入環(huán)狀RNA、lncRNA、RNA甲基化與癌癥、干擾藥物的研究等[4,6]。
3.4.1 傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代化多媒體相結(jié)合教學
傳統(tǒng)的板書與多媒體結(jié)合[7],可以應(yīng)用多媒體的同時,板書知識要點,或難點。如講解真核與原核生物mRN 的特點時,先提問后列表從mRN 的半衰期、起始密碼、結(jié)構(gòu)特點進行比較,這樣學生才易懂;又如講解DNA 復(fù)制的不連續(xù)性特點時,需要在板書DNA 的結(jié)構(gòu)后結(jié)合DNA 聚合酶的特點講解,學生才易理解,學生可以利用教師板書的時間進行思考,充分發(fā)揮學習主動性,實現(xiàn)師生互動。應(yīng)用動畫、圖片把抽象的重難點形象具體化,如原核生物DNA 復(fù)制的起始過程、端粒與端粒酶、蛋白質(zhì)翻譯的起始、PCR 反應(yīng)原理、DNA 重組的過程等。利于學生對知識的掌握和增加學習興趣。
3.4.2 利用網(wǎng)絡(luò)平臺進行教學
在世界大學城和超星學習通兩個平臺構(gòu)建課程網(wǎng)絡(luò)資源并進行教學。均可設(shè)置《分子生物學》課程欄目包括課程教學課件、教學視頻、相關(guān)領(lǐng)域動態(tài)、關(guān)聯(lián)資料、作業(yè)等,利于學生課外反復(fù)學習。更方便的是教師可以利用學習通平臺進行投屏與學生進行互動,如提問、搶答等[8]??傊?,學生可以在課余通過兩個平臺中《藥學分子生物學》課程網(wǎng)絡(luò)資源,進行反復(fù)自主學習,同時,學生通過留言與教師反復(fù)交流討論,教師通過學生學習情況統(tǒng)計,適當進行課堂講解和討論,這樣充分調(diào)動了學生學習主動性,提高教學效果。
3.4.3 學生授課法
改變教師努力講的角色[9],選擇適當難度的相關(guān)知識點安排給學生講解,如原核生物轉(zhuǎn)錄的過程、色氨酸操縱子的調(diào)控機制、蛋白質(zhì)翻譯的過程、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運、真核生物的翻譯調(diào)控等,首先課前布置任務(wù)、學生自愿參加、自行準備講稿如ppt,講解的同學給予適當課堂成績加分,通過小組完成一個這樣的小任務(wù),學生會查找關(guān)聯(lián)知識點、查閱資料、小組討論、上講臺講解、臺下同學們的聆聽以及提問,這樣開拓了學生的思維,增加學生自主學習能力,鍛煉了學生用于挑戰(zhàn)的能力,增進學習的興趣性。
由于分子生物學技術(shù)研究廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域,其實踐性較強[],我們編寫了分子生物學實驗教材,主要包含DNA、RNA 鑒定、分子雜交等實驗,由于課時限制我們選擇開設(shè)2 個課內(nèi)實驗項目:質(zhì)粒DNA的提取及鑒定,PCR 反應(yīng)及產(chǎn)物鑒定,其它實驗項目我們正在準備通過虛擬仿真平臺由學生自主學習的方式開設(shè)[10]。實驗課的開設(shè)更有利于學生掌握理論知識以及分子生物學研究技術(shù)在藥學學科的應(yīng)用,對學生參與教師科研、完成畢業(yè)設(shè)計以及今后的升造有著一定的幫助,利于我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
目前藥學分子生物學教學工作還面臨一些挑戰(zhàn),比較國內(nèi)外藥學分子生物學的教學,深感我們還需要從以下幾個方面進行努力:其一教師不斷充實并更新教師自身的知識容量和結(jié)構(gòu)[11],并適當引入課堂,同時加強與兄弟院校的交流。其二,教師需要繼續(xù)不斷地嘗試和完善教學方法,提高學生的學習興趣和主動性,利于在有限的課堂教學時間內(nèi)更好地提高教學效果。其三,加快藥學分子生物學虛擬真實驗的步伐,培養(yǎng)學生的實踐操作和綜合應(yīng)用知識的能力,促進服務(wù)地方的應(yīng)用型藥學專業(yè)人才培養(yǎng)。