俞年军 戴 敏 谢冬梅 彭华胜 许 钒
(安徽中医药大学 药学院,安徽 合肥 230012)
分子生药学是在分子水平上研究生药的分类与鉴定、栽培与保护及有效成分生产的一门科学[1],1995年首次被提出[2]。2008年全国高等中医药院校创新教材《分子生药学》出版,各医药院校及农林院校随后陆续开设分子生药学的课程。在中药逐渐走向国际化的背景下,分子生药学不仅继承传统生药学的内容和使命,更赋予生药学新的任务和挑战。为了扩大分子生药学的研究与应用,推进学科的发展,迫切需要在中医药高等院校开设这门课程,培养具备分子生药学基础知识和应用能力并投身于分子生药学研究与应用的专门人才。
2010年,我校在生药学硕士研究生中开设分子生药学专业选修课;2012年,在药学专业本科教学中开设分子生药学选修课,从本科生和研究生两个不同层次开展了相关教学的实践。经过4年的探索,初步建立了分子生药学课程的教学体系,从教学目标制定、教学内容设置、教学方法选择以及考核方式建立等多个方面逐渐完善。本文从我校开设分子生药学新课程情况进行调研,总结开设新课程遇到问题和积累的经验,以期为中医药院校分子生药学课程的开设与建设提供借鉴。
分子生药学是一门新兴学科,基于新学科的分子生药学课程基本特色表现为分子生物学与中药学相融合、生药学基础与分子生物学应用相结合、分子生物技术与方法先进性与中药研究的实用性相结合[3-5],要求学生具备生药学、生物化学、分子生物学等课程的专业基础,融合了动植物分类学、遗传学、合成生物学、天然药物化学、分析化学、有机化学、生物化学、环境化学等多个学科的知识,尤其一些新技术和方法的讲授,授课难度较大。
我校《分子生药学》课程针对中药学、药学专业的本科生和生药学硕士研究生分别开设,课程的设置以推进素质教育为目标,重点解决中药资源和中药鉴定突出问题,培养学生应用分子生药学现代技术和手段解决中药鉴定、药材道地性、中药资源保护与开发以及药用植物分子辅助育种中的科学问题,培养学生从事生药的分子鉴定、种质资源评价、药材道地性及分子机制、有效成分的生物合成与调控等研究的能力。
2.1 理论教学内容依据教学对象进行选择:针对分子生药学课程的特点,在教学过程中要注重突出重点内容主次分明,对于本科生,教材选用中国中医药出版社出版、黄璐琦与肖培根主编的《分子生药学》教材,侧重基础理论方法与技术药用植物的种植资源道地药材和生药的鉴定等的内容做重点讲述,让学生掌握分子生药学研究中的基本概念,了解分子生药学研究的基本任务和研究进展,重理论的掌握和技术方法的了解,提高本科学生的学习兴趣。
在研究生的教学中,教材选用北京大学医学出版社出版、黄璐琦主编的《分子生药学》(第二版)专著,围绕分子生药学的研究内容,通过理论与实例的讲述,重点学习突出新技术和新方法在中药研究中的应用,加强应用实例的讲授,突出本课程特色,让学生不仅掌握基础知识同时能够使理论应用到实际分子生药学研究工作中,同时对于不同研究内容中的重点和难点问题以及学科研究的前言与发展开设讨论,帮助研究生应用能力、创新能力和自我学习能力的培养。2.2 实验课设置需因“才”施教:实验教学是创新人才培养体系中的重要环节。作为一门实践性极强的学科,《分子生药学》实验项目的设置显得格外重要。既要让学生通过实验掌握基本的实验技能,又要培养学生创新意识,能够综合应用各种实验技术,解决科学理论与社会实践中存在的问题,这就要求教师根据学生的专业培养目标设计合适的实验项目。由于一些分子生药学有些实验需要大型仪器设备和价格较高的分子生物学试剂,实验项目较难设置。在没有统一的实验教材的情况下,对于不同层次的教学,实验项目和实验内容选择不同。
针对本科生,实验教学以验证性实验为主要内容,根据药典中蕲蛇的分子鉴定为实验内容,注重加强学生对DNA提取、PCR反应、凝胶电泳分析等基本操作的掌握。硕士研究生的实验教学则将综合性实验与课题设计相结合,力求体现创新性。在内容选择上除蛇类的分子鉴定外,增加中药材真伪分子鉴定课题设计,给定不同研究对象,让学生通过查阅文献,设计不同易混淆品或真伪品之间的分子鉴别,撰写详细的实验方案并进行汇报和讨论;同时紧随国际最新研究现状和热点,重点加强分子生药学和药用动植物资源的相关性研究的引导,帮助学生养成良好的科研思路,培养研究生的创新思维,使学生学完这门课程后,能够利用掌握的知识解决中药研究中存在的一些问题。
为了提高教学效果,增加学生学习积极性,根据不同教学内容采用不同教学方式,教学可中采用了以下授课方式,如:提出问题的启发式教学、以学生为主体的参与式教学[5]以及转换教学场景和教学角色、动画的视频教学,分子生药学不同章节的教学内容间跨度大,鉴于专业基础的限制,学生在接受不同研究内容的相关学习中的难易度和理解程度不同,因此,需要教学方式需要灵活使用。
在教学中,生药学与分子生物学新知识的出现以及新技术的应用更新较快,为了突出学科研究特色和优势,教案和教学课件重点突出、简介明晰,对不同层次的学生有明确的培养目标,如:教学视频应生动逼真,并能反映最新行业动态与成果。同时,结合课堂教学的各类动画和视频的制作和展示,有选择地推荐课后阅读材料以及与本课程相关的各类网上链接、教学参考书及期刊杂志,充分利用多媒体资源和网络资源,多方法、多途径激发学生的求知欲与学习欲。
为了激发学生学习该课程的积极性、克服部分学生被动应付期末考试过关的相法,本课程的教学采取综合评分方式的对学生的学习效果进行评价。其中本科教学中以学生撰写的分子生药学相关研究内容或领域的研究综述为主要评价指标,理论考试占50%,论文撰写占20%,学生实验占20%,平时课堂参与互动占10%;硕士研究以科研设计为主要评价指标,查阅文献撰写研究进展60%,综合实验占40%。
学生在专业课程学习中,通过分子生药学课程的开设,不仅掌握了分子生药学的基础知识和基本理论,也提高了学生的学习兴趣,帮助学生了解分子生药学研究中新知识、新方法、新技术和新成果的应用,在引导学生多向思维和创新思路的培养中发挥了促进作用。
5.1 专业教学师资的缺乏:目前很多高等中医药院校还没有开设《分子生药学》课程,其主要原因是能够开设该课程的教师严重缺乏。《分子生药学》课程需要分子生物学、遗传学和生药学等方面的理论和知识,从事分子生药学专门人才不能够满足各个中医药院校开设课程的需要,表现在中药、药学专业基础学习中分子生药学知识结构存在不足,导致硕士研究生、博士研究生的知识缺陷,影响了从事该课程教学的师资的引进,专业的教学师资不足成为影响课程开设的“瓶颈”。鉴于此,学校从自身实际出发,选派具有一定研究基础的中药鉴定学、中药资源学、生药学专职教师外出进行专业的分子生药学相关知识与科学研究的学习,以此解决教学师资难以引进的问题。
5.2 对分子生药学课程建设的重要性和必要性认识不足:随着药用植物学、中药鉴定学、药用植物组织培养与栽培学中不断引入新的研究方法和手段,极大地丰富了“生物技术”为“中药”所用的研究内容,拓展了学科的涵盖范围,药用植物DNA分子遗传标记、中药材和中成药真伪的DNA分子鉴定、药用植物DNA条形码研究、DNA分子调控辅助育种技术、中药有效成分定向调控与生产、基于基因组多态性分子标记的中药材道地性及形成机制研究等逐渐成为中药研究的热点和新的发展方向。然而,一些中医药院校开展分子生药学的研究相对滞后于分子生药学的迅猛发展,学校对于该课程的重要性和必要性认识不足,缺少对分子生药学课程教学的投入,实验教学仪器与设备不足严重影响了实践教学的开展,也降低了教师教学的积极性和学生学习的积极性,导致理论教学与实践教学相脱节,无法保证教学质量。
5.3 开展分子生药学领域科学研究需要推进:分子生药学研究的主要任务包括中药材品种整理与质量标准化研究、珍稀濒危药用动植物保护与资源可持续利用研究、药用植物种质资源分子评价及分子标记辅助育种与新品种的培育研究、药用植物代谢途径基因与中药材品质定向调控研究、中药活性成分的生物生产研究以及绿色无公害药用植物培育研究等多个方面[1]。近年来,随着中药科研、生产实践中应用分子生药学开展相关研究的范围不断拓展,开展分子生药学领域科学研究势在必行。
为了适应中医药学的发展,我校自2009年开始筹建分子生药学研究室,配置了PCR扩增仪、冷冻离心机、凝胶成像系统、电泳仪等必备仪器,依据的主要是生药学和分子生物学的理论和方法,逐步将分子生物学技术运用于安徽特色中药品种的遗传多样性、分子鉴定、分子育种等的研究中,已经将分子生药学相关知识与技术应用于苍术、垂盆草、苍耳、菊花等的研究,正在开展的还有亳菊、亳白芍、霍山石斛、铁皮石斛等品种的分子鉴定学与品种选育研究,这些科研内容的深入开展与推进将有助于促进分子生药学课程的建设与学科的发展。
分子生药学已经成为中药研究的热点之一,因此各中医药院校需要积极推动分子生药学课程教学科研的协调发展[7],培养或引进师资,增设《分子生药学》专业课程,同时加大对课程建设与科学研究的支持,必将在药学、中药学专业拔尖人才、特色人才、创新人才的培养目标的实践中发挥重要的作用。
[1]黄璐琦,肖培根.分子生药学[M].北京:中国中医药出版社,2008:1.
[2]黄璐琦.展望分子生物技术在生药学中的应用[J].中国中药杂志,1995,20(11):643-645.
[3]黄璐琦,肖培根.分子生药学:一门新兴的边缘学科[J].中国科学C辑:生命科学,2009,39:1101-1110.
[4]刘春生,王学勇.《分子生药学》教学体系构建及开设课程的必要性探讨[A].中华中医药学会第十届中药鉴定学术会议论文集[C].2010.
[5]王学勇,刘春生.分子生药学的课程特色及教学初探[A].中华中医药学会第十届中药鉴定学术会议论文集[C].2010.
[6]丁常宏.参与式教学法在分子生药学课程中的应用[J].黑龙江医药,2013,26(3):462-463.
[7]王学勇,刘春生.分子生药学课程探析[J].中国中药杂志,2011,36(17): 2450-2452.