药学分子生物学课程教学实践研究

药学分子生物学课程教学实践研究

摘要:结合我校实际情况,根据药学分子生物学课程特点及其在药学领域的地位,从教学内容、课堂教学方法、课程考核方式、实验技能培养、网络教学五个方面进行有益的尝试与探索,调动了学生学习兴趣和主动性,巩固了学生的分子生物学理论知识,增强了学生的综合应用知识能力,为今后的课程教学提供参考,利于我校药学专业人才培养。

关键词:药学分子生物学;教学内容;启发式教学;课程资源

生物化学主要研究生物的化学组成及生命活动中的各种化学变化等,是分子生物学的基础,分子生物学主要研究生物大分子结构、功能及其相互作用,进而阐明各种生命现象的本质。将分子生物学理论、技术应用于药学学科各领域,药学分子生物学应运而生,它是药学专业学生主修课程之一[1]。分子生物学技术不断更新,人类基因组测序的完成,临床药物的研发和应用逐步向个性化转变。基因工程药物作为制药行业的一支奇兵,起到了传统药物难以达到的作用,生物医药产业也正在高速成长中。药学分子生物学与生物化学、细胞生物学、遗传学、计算机等学科广泛交叉,课程内容较抽象难懂。通过多年的教学实践,结合学生的反馈,目前主要解决的是增加课程的趣味性和调整该课程与生物化学的部分重叠的内容,针对以上情况,结合我校实际情况,从教学内容、课堂教学方法、实验技能、课程教学资源等方面进行有益的尝试与探索。

1科学调整和更新教学内容

1.1适当调整课程教学内容学时数

根据药学专业发展的新形势和专业培养方案,结合国内院校的教学经验,调整药学分子生物学部分课程教学内容学时数。教材选用张景海主编、人民卫生出版社(第四版),理论课共16学时,由“基础篇”和“应用篇”组成。学生先修课程只有《生物化学》,因此该药学分子生物学内容中“基础篇”教学重点在基因表达过程中生物大分子如何相互作用,学时由8减至6;其中因学生对细胞信号转导概念陌生,而这部分类内容与疾病发生机制及新药研发密切相关,所以该部分学时由3增加至4。而“应用篇”中的药物转录组学、药物基因组学、药物蛋白质组学分配学时共3,基因工程药物分配学时由1增加至2,增加1学时的药物生物信息学学习。

1.2及时更新相关知识

分子生物学发展迅速,个体化精准医疗、基因编辑、分子诊断、免疫细胞治疗、美国国立卫生研究院(NIH)表观遗传组学蓝图计划完成、环状RNA的合成与功能研究等相继涌现,教材内容显得相对滞后,把分子生物学新的研究成果引入相关知识点,利于学生了解当前新的技术前沿,以及其在医药领域的应用。如讲解转录后加工时,引入环状RNA功能,讲解药物转运相关蛋白基因多态性时,引入个体化精准医疗,讲解SiRNA时,引入circRNA、LnRNA等等。同时推荐相关公众号如:生物谷、转化医学等,供学生课后自主学习了解分子生物学发展相关信息。

2引入多种课堂教学方法

以学生为本,精心设计课堂教学流程、主要需增加课堂的趣味性、吸引力,使学生主动乐于参与课堂学习。(1)动画、视频、板书应用于多媒体授课:通过引入FLash技术,把抽象的知识点展示出来,如端粒与端粒酶保护染色体、蛋白质合成过程视频,蛋白质翻译起始过程、DNA复制起始过程、等动画,把这些抽象的内容转变成FLash动画视频,使抽象的知识变得通俗易懂的。在讲解DNA的化学损伤时,通过绘出化合物的结构结合讲解,损伤机制更直观化且易懂。这样给多媒体授课课堂增添活力,增进了学生学习兴趣和主动性。(2)探索启发式教学方法:启发式教学活动中要求教师把已知知识转化为学生的具体知识,把学生的具体知识转化为能力,教师在这两次转化过程中起主导作用,在教与学的过程中,能调动学生自觉主动性,学生的主动性和自觉性,是提高教学质量的根本。启发式教学活动中如何“启”是关键,有“问题式”启发、“类比式”启发、有“比喻式”启发等[2-3]。在药学分子生物学的教学活动中,我们采用了“问题式”启发。如讲解DNA重组技术的过程时可以选择该法,讲解主要知识点:基因工程上游五步曲,结合先学内容如:调控基因、基因表达过程后,布置举例任务给各组学生,课后学生根据查阅资料自主完成后,以PPT形式汇报各组的任务完成情况,调动学生的学习自觉主动性,同时可以营造良好的课堂学习氛围,实现教师主导作用与学生积极性相结合。在这个过程中教师需要跟踪了解学生并及时帮助学生解除疑惑。最后通过课堂实践发现,学生对知识点的综合应用能力得以提高,对DNA重组技术在药学领域的应用有了更深入的理解。(3)尝试双语教学[4]。根据课程特点进行部分英语和汉语混合式教学活动,课前需要进行预习,做好主要词汇列表,布置预习作业,学生提前观看相关内容视频。双语教学是一个从循序渐进的过程,因此我们初步选择与生物化学密切相关的基础知识点,如DNA复制、RNA的转录过程、翻译的起始;讲解过程中适当停顿,结合图片或视频,分段讲解。为使学生更好地掌握好分子生物学领域专业英语词汇,推荐1~2本双语教学教材,供学生自行购买,如,《英汉对照分子生物学导论》其中英文对照脉络分明,插图简练、英文使用的语句也自然、易懂。

3优化课程考核

课程考核包括:课程考核类型、考核方式,增加形成性课程考核,利于教师对学生知识应用能力掌握情况的把握,帮助改进教学方法[5]。考核类型指期末考核、重修考核或补考等;考核方式指开卷、闭卷;目前药学分子生物学考核方法是:期末开卷式,平时成绩占40%,期末占60%。在新的课程考核理念指导下,需要强化过程考核和形成性评价。把“问题式”启发实践中的环节作为一项考核内容,先把班级学生分组,分配不同任务;要求ppt形式汇报、必须对其他同学的提问进行回答。考查学生总结课程知识,汇报材料制作、语言表达、相互协作的能力,该部分占课程总成绩的10%。

4增强基础化学实验技能的在实验中的应用地位

分子生物学实验中涉及较多有毒有害物质,因此离不开熟知化学实验基本技能,如实验试剂的性质、级别、毒性、使用注意事项等,缓冲液的pH测定、试剂配置方法等,是进入分子生物学实验的基础[6],而我校在有限课时的情况下,把基础化学实验操作放入实验中讲解,使学生在了解实验基本操作注意事项的基础上,更加安全地进行实验,目前开设的实验有:动物基因组DNA/RNA的提取和电泳鉴定、目的基因的PCR等,同时学生可以通过参与教师的实验准备工作或者科学研究中,可进一步熟悉和掌握的基础分子生物实验技术。

5分子生物学课程资源建设及网络空间教学

首先利用学校网络教学平台、APP超星学习通构建药学分子生物学网络课堂。笔者通过建立分子生物学课程教学栏目,包含章节内容、课程PPT、延伸阅读资料、微课视频、课后习题等。其次课堂中,学生登陆APP超星学习通,教师可以采用投频方式与学生互动、讨论、答疑、签到,课后学生可以在学习通、中国大学MOOC自主学习。同时笔者利用网络教学平台中的通知栏目,通知学生课外学习相关资料、链接相关分子生物学发展的发展动态,如链接科学网、转化医学、生物帮、丁香园、中国生物化学与分子生物学学会、pubmed数据库、国家化合物样品库、中国肽谷等网站供学生自主学习,要求学习后截图在平台上。除自建课程资源外,笔者还利用因特网的开放资源数据库辅助教学,如在学习真核生物初始mRNA修饰加工过程时,带领学生登录NCBI检索人类某一具体的基因,得到基因结构组成,mRNA信息,再通过讲解和分析加工方式、加工产物、结构功能,这样将书本上的理论讲透,同时也教会学生如何查找相关基因的转录信息以及其它信息。在学习PCR法获得目的基因时,示教利用NCBI查找已公布的引物序列、PCR引物的在线设计等,效果较单独讲解更好。由于课时有限,教师利用课外教学时间每学期开展一次有关分子生物学应用药学领域的动态小结,包括文献的查找、文献阅读、综述写作方法,逐步引导学生了解药学分子生物学在疾病检测、治疗、个体化临床用药中的重要地位,同时帮助学生早日参与或主持相关科学研究,更好地促进创新性应用型人才的培养。

6结语

从以上五个方面对药学分子生物学的教学内容、方法、考核办法、实验技能培养、课程资源建与网络教学设等进行了课程教学探索与实践,提高了学生学习积极性、课外自主学习能力,使学生对该课程的重要性、基础化学实验技能有了新的认识、对分子生物学在药学领域的应用有了更好地了解。我们在今后的教学实践中还需不断夯实教师自身相关知识、提高自身教学能力、多方面探索尝试新的教学方法等,提高教学效果,促进我校药学专业应用型人才的培养。

参考文献

[1]张景海.药学分子生物学[M].北京:人民卫生出版社,2017:1-9.

[2]何得桂.基于问题的启发式教学实践研究———以“管理学原理”本科教学为例[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2017(6):21-23.

[3]赵乐华,任毅.启发式教学方法与建构主义学习理论[J].中国地质教育,2009,18(1):140-142.

[4]刘宁,袁仕善,侯德富.循序渐进重塑双语教学———湖南师大药学分子生物学双语教学探索[J].科技视界,2017(10):27.

[5]李越峰,辛二旦,张爱霞,等.中药学专业形成性考核评价体系的构建[J].中兽医医药杂志,2019,38(2):92.

[6]彭忠禄,姚飞虹,胡吉林.应用生物技术专业分子生物学教学与思考[J]陕西教育,2010(Z1):203-204.

作者:姚飞虹 邓胜军 张辉 张林 谭斌 黄红英 单位:湘南学院药学院 湘南学院审计处 湘南学院化学生物与环境工程学院