談分子生藥學理論和實驗教學方法
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隨著科學技術的發(fā)展，分子生物學技術發(fā)展日新月異，已滲入到整個生物學領域，其相關分子生物學技術的應用已成為推動學科建設的必要手段[1]。特別是在中藥學相關學科的應用，正在不斷地幫助加快中藥現(xiàn)代化的進程[2]。早在1995年黃璐琦院士就在《中國中藥雜志》上發(fā)表《展望分子生物技術在生藥學中的應用》中提出了“分子生藥學”的概念。并對分子生物學技術在生藥學中的應用進行了分析和預測。2000年黃璐琦等主編的《分子生藥學》第一版在北京醫(yī)科大學出版社出版，標志著一門嶄新的中藥學分支學科在國內誕生。2017年，凝聚27家高等教育機構汗水的“十三五”本科規(guī)劃教材《分子生藥學》及研究生規(guī)劃教材《分子生藥學專論》的出版，標志著分子生藥學教育體系已逐步建成。在研究內容上，因其融合了現(xiàn)代分子生物學技術，克服了傳統(tǒng)中藥在鑒定和機理方面的不足，并為道地藥材形成的分子機制及其應用方面提供了豐富的技術指導和理論依據(jù)，如中國中醫(yī)科學院中藥資源中心起草的蛇類飲片特異性PCR鑒別方法被《中國藥典》2010版收載，成為首個被世界藥典收載的天然藥、中藥分子鑒別方法。隨著分子生藥學優(yōu)勢和潛力越來越得到大家的認可，各高校對加強分子生藥學課程的教學建設越來越重視。本文結合我院開展的分子生藥學課程及本人在分子生藥學方面的研究經(jīng)驗，簡述了加強并提高分子生藥學理論和實驗課程教學的方法。以期通過加強高校分子生藥學課程建設，為培養(yǎng)分子生藥學的后備力量做好前期的“鋪墊”。
1理論教學
1.1多媒體和網(wǎng)絡資源結合教學，提高教學效率
分子生藥學是生藥學與分子生物學交叉融合的學科，其研究內容包括中藥的分子鑒定、藥用植物有效成分的生物合成與調控機制及藥用植物的轉基因與分子育種等領域所取得的最新成果和所涉及的理論知識[3]。分子生藥學是現(xiàn)代分子生物學技術與傳統(tǒng)生藥學的有機融合，在進行分子生物學理論教學時會有較多重要的專業(yè)性概論，如果僅僅通過傳統(tǒng)的教學模式以書本為中心，單向灌輸，是很難讓學生有生動而深刻地理解。在多媒體已成為大學課堂教學的基本配件設備和網(wǎng)絡資源十分豐富的情況下，利用多媒體和網(wǎng)絡資源相結合進行分子生藥學理論教學，無疑可以大程度上提高學生的積極性和主動性。多媒體不僅可以展示文字和圖片等信息，更可以通過音頻和視頻等感官刺激引起學生的注意力，提高教學效率。如在介紹《分子生物學》中藥用植物功能基因組學研究的內容時，可以通過多媒體播放石斛等一些藥用植物的取樣、保存及進行全基因組測序的講解視頻和資料，例如2020年安徽省皖西學院主導完成了藥食同用的植物霍山石斛(DendrobiumHuoshanense)的全基因組測序，為明確霍山石斛的神奇功效、挖掘其功能基因提供有力基因序列支持，通過相關視頻的介紹，可以向學生清晰生動的展示如何利用分子生藥學技術解決在實際中解決問題。此外還可通過多媒體鏈接網(wǎng)絡資源，可進一步向學生展示和推薦學習資源，如美國國立生物技術信息中心(www.ncbi.nlm.nih.gov)，藥用植物組學數(shù)據(jù)庫(herbalplant.ynau.edu.cn)和中草藥數(shù)據(jù)庫(www.pewiki.net/herbs-data)等網(wǎng)站和學習平臺，使學生可以了解分子生藥學相關領域的最新研究進展和前沿技術，拓展學生在該領域的視野，有利于培養(yǎng)學生自主學習能力，在此基礎上使教學效率得到有效提高。
1.2引入類比，使復雜問題簡單化
類比法是比較研究對象的貌異質同的思維方式，是一種非常重要的邏輯推理方法，由于分子生藥學中的道地藥材中存在著相似的規(guī)律和顯著的差別。在教學過程中可以利用類比的方法進行講解，通過引入類比，將道地藥材的異同點進行總結和分類，把復雜問題簡單化。在介紹《分子生藥學》中，藥用植物有效成分的生物合成一章的內容時，在教學上可以引入類比，使學生更容易理解和記憶相關的知識點。如藥材麻黃和桂皮功能上異同點是都具有發(fā)汗解表的功效，都可用于風寒表證。但二者不同的是麻黃，以宣散為主，發(fā)汗力強，適用于外感風寒，惡寒無汗的表實證，適用于肺氣壅揭之咳喘證及水腫。桂枝，以溫通為主，發(fā)汗力較緩，外感風寒，無論有汗的表虛證和無汗的表實證均可用。常用治寒凝血滯諸痛證，痰飲，心悸脈結代等證[4-5]。通過引入類比，可以讓學生對知識點留下深刻的印象，有利于學生的理解記憶。此外，在分子生藥學教學中可將復雜的藥用植物合成途徑與簡單的模式植物的合成途徑進行類比。由于模式植物研究的比較深入，相關的知識點和合成途徑比較清楚，二者類比之下，可以形成先易后難得過渡，使比較復雜的，難理解的問題簡單化。有利于學生的理解和探索，可以激發(fā)學生的主動性和積極性，從而使教學效率得到提高。
1.3文獻解讀，擴大學生視野
書本教材是依據(jù)課程標準編制的、系統(tǒng)反映學科內容的教學用書。所包含的知識往往是對前人研究的總結，其中的經(jīng)典理論和原理是在不同時期經(jīng)過反復驗證仍然成立的，具有較強的教學和教育性質。但是隨著科技的發(fā)展，分子生物技術是不斷更新和進步的，僅依靠書本教材的講授，有時候會忽略相關領域最新研究進展和發(fā)現(xiàn)。而在當今世界，很多領域的最新研究成果和技術原理，大多時候都會以論文形式發(fā)表于各類期刊，以此提高作者在相關領域的知名度。所以，很多學術期刊、論文里包含的知識點、技術和方法等，較課本教材在時間上具有前瞻性。通過在課堂上適宜的引入文獻解讀，有助于擴大學生在該領域的視野。此外，把文獻里作者的研究思路、設計以及運用的技術原理與課本教材上的進行對比，不僅可以加深學生對相應知識點的理解，還可以激發(fā)學生的創(chuàng)作力，拓展學生的思維模式，進而激發(fā)學生的主觀能動性，從而使教學效率得到提高。
2實驗教學
2.1設置課前思考題，“預熱”實驗內容
分子生藥學的實驗是教學過程中的重要壞節(jié)，它是把課堂教學中所獲得的理論知識加以驗證和鞏固，并結合課堂講授而進行的教學活動。通過對實驗中實物的觀察、辨別和驗證，從而使學生將所學的理論知識和實踐聯(lián)系起來，建立一個既與理論課有一定互補作用，又具有相對獨立性的實驗體系[6]。但是，實驗教學又不同于理論課教學，它要求學生對實驗目的、實驗原理及儀器設備等實驗裝置都要有充分的認識。這些內容僅靠老師在實驗課前的講授是難以達到良好的效果的。通過設置課前思考題，在實驗課之前必須看完有關的實驗講義。在實驗課之前，完成所設置的課前思考題，并按要求寫出預習報告。課前思考題的完成，將有助于學生對實驗原理的掌握，對將要進行的實驗內容起到“預熱”的效果。因此通過思考題和實驗預習報告不僅能提高教師實驗課的效率，還能加深學生對理論課內容的理解，增強學生們做實驗的積極性，有利于培養(yǎng)學生的獨立思考、綜合分析能力，科學思維能力和創(chuàng)新意識。
2.2任務分解，激發(fā)學生的協(xié)作能力
實驗教學中，往往需要將學生分成幾個小組來進行，這也是對學生相互協(xié)助能力的培養(yǎng)。但是在傳統(tǒng)的實驗教學下，多名同學圍繞一個實驗內容展開，難以調動所有同學的積極性和主動性，預期的實驗教學效果往往并不是特別理想。但通過將實驗內容進行分解，使之形成多個小的任務目標，將其分配到每個小組成員，各成員之間圍繞這任務目標存在緊密的聯(lián)系。如在《分子生藥學實驗》中的分子鑒定實驗部分，可將其拆分為三個小的實驗任務：(1)藥材DNA的提取，(2)DNA的驗證和(3)PCR擴增等3個小任務。每個小組成員負責一個小任務，這些任務彼此之間存在相互依賴和先后順序的關系。如DNA的驗證需要在藥材DNA的提取基礎上，PCR擴增則需要在藥材DNA的提取和DNA的驗證的基礎上。這樣對實驗任務進行分解不僅可以在實驗教學中極大地調動學生完成實驗的積極性，還可以激發(fā)學生的團隊協(xié)作能力。通過對實驗內容的設計，形成任務驅動的模式，可以極大地調動每位學生的積極性和主動性，有利于均衡的培養(yǎng)學動手能力和協(xié)助能力。
2.3結合認識實習，深化理論知識
認識實習是教學計劃的重要組成部分，也是培養(yǎng)學生運用新技術新方法解決實際問題的第二課堂。因此通過合理安排學生參加認識實習，一方面可以提高學生的感性認識，另一方面可在認識實習過程中，將學校獲得的知識在生產(chǎn)實踐中進行驗證，反向檢測書本上理論的準確性。將在學校所獲得的知識與生產(chǎn)實踐融合，進而加強、深化已經(jīng)學過的理論知識，整體提高對知識的綜合運用能力，并激發(fā)自己發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的潛力。通常為了更好地突出教育教學的性質，學校開設的分子生藥學實驗課程，多數(shù)是屬于驗證性教學實驗，實驗結果屬于已知狀態(tài)。而生產(chǎn)實踐和科學研究中很多屬于未知狀態(tài)，通過合理安排實習，可以更好了解學校教學、社會生產(chǎn)和科學研究之間的差別與聯(lián)系。為學生將來能更好的融入社會做好充足的準備和理性的認識。此外，認識實習也是培養(yǎng)學生了解和融入社會的一個過渡階段，通過結合認識實習，深化理論知識，有助于學生了解相關領域發(fā)展的方向和趨勢，找準自己未來發(fā)展的方向，達到學有所用，回報社會的目的。
3結語
分子生藥學作為新興學科，是融合了分子生物學和生藥學的交叉學科，隨著分子生藥學學科的不斷發(fā)展，其研究方向、技術水平、理論思想和學術影響都得到了專家和學者的廣泛認可。特別是在生物合成途徑解析以及合成生物學方面發(fā)揮了越來越重要的作用，比如著名的青蒿素、止痛的阿片類藥物、紫杉醇等都離不開分子生藥學理論和實驗技術的支撐[7-9]。因其著眼于現(xiàn)代科技發(fā)展的前沿，分子生藥學科的發(fā)展具有強勁的動力和巨大的空間。但是，分子生藥學尚處在發(fā)展階段，在教授過程中對學生的專業(yè)基礎要求較高，因此需要高度重視分子生藥學課程建設和教學方法的改革。而教學方法對提高學生對課程的興趣和教學效率有著至關重要的作用。在教學方法上要注重強化理論與實踐緊密結合，做到學生學習目標明確，深入淺出，學以致用。提高學生富有前瞻性和實用性的課堂教學效果，將是分子生藥學教學發(fā)展的重點。
參考文獻
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作者：衛(wèi)培培 趙汀單位： 皖西學院
