专业学位研究生分子生药学案例库的建设思考
——以桂林医学院为例

2022-10-13 11:29唐劲礼
科教导刊 2022年22期
关键词:案例库分子生物学专业学位

赵 博,唐劲礼

(1.桂林医学院药学院 广西 桂林 541199;2.桂林医学院研究生工作部 广西 桂林 541199)

应用型人才培养是专业学位研究生培养的核心目标,为了深化专业学位研究生培养模式改革,提高培养质量,教育部在教研〔2015〕1 号文件《教育部关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见》中提出加强案例教学。专业学位研究生课程案例库建设可为后续开展案例教学、实现专业学位研究生培养目标提供有力支撑。

分子生药学是分子生物学与生药学有机融合而形成的新兴学科,研究内容包括药用动植物类药材的道地性、次生代谢产物产生和生物合成及生药的分子鉴定等内容。1995 年,黄璐琦院士提出了“分子药学(molecular pharmacognosy)”的概念,从此分子生药学学科开始飞速发展。经过20 多年的快速发展,目前分子生药学逐步建立并具备了较为完整的研究内容、成熟的技术方法和完善的理论体系。目前,分子生药学已经成为30 多所高校药学专业学生的专业课程之一,但课程案例库建设的相关研究尚未开展。比较类似的仅有浙江大学和湖北医药学院在医学分子生物学教学中案例库的构建及教学实践研究可以作为参考。建设和应用分子生药学课程的案例库研究势在必行。

1 专业学位研究生分子生药学案例库建设的意义

基于“能力范式”改革,桂林医学院一直努力打造具有西部地方院校特色的“行业驱动、东西融合”的药学应用型人才。药物研发与转化专业型硕士毕业后可在高等院校、科研院所以及制药企业等药学相关的领域从事管理、教学、研究和工程技术工作。研究生培养过程中重视职业实践和应用,专业课教授过程更加适合案例教学法。桂林医学院获批硕士学位授予单位以来,分子生药学一直是药物研发与转化方向专业型硕士的专业课程之一。

分子生药学具有许多复杂、抽象的知识点和技术内容,而且尚未在各大院校本科教学中普遍开设。研究生接触到这门课程的时候,往往感到内容难以理解、不易掌握。案例库的建设和应用可以大大调动研究生的学习积极性,强化专业学位研究生的科研思维培养,有机融合教学与实践,培养出具有分子生药学基本知识和应用技能,并从事分子生药学研究与应用的相关技术人才。

2 分子生药学案例库的多元化建设

2.1 加工生药学课程的经典案例,构建基础案例库

在高校药学专业,生药学是一门传统专业课程,积累了很多经典案例。通过引入分子生药学研究技术,对生药学课程的经典案例进行加工,引入分子生物学的新技术来解决经典案例的问题,构建分子生药学案例库。例如中药材的使用历史悠久,经常出现同种异名或者同名异种,例如“北方金银花与南方山银花之争”之类的易混淆药材的比较。不法商贩为了追求利益,导致中药材造假泛滥。蕲蛇、川贝分子鉴定被载入《中国药典》。这些经典的生药学鉴定案例,教师可结合生药分子鉴定技术,引入中药的DNA 条形码、分子标记的类型、中药快速分子鉴定技术(HRM 技术和LAMP技术等)和道地药材的溯源等重点难点,让研究生讨论如何使用分子生药学的研究方法鉴定普通中药材和道地药材。随后提出相关问题,例如分子鉴定和传统鉴定的差异和各自的优缺点,让研究生自己讨论归纳总结,增加对该部分内容的理解。这些案例不仅可以提升研究生的科研思路,还可以增强对中药现代化的理解和认同。

基于《本草纲目》和《肘后备急方》的记载,成功分离出麻黄碱和青蒿素,这两个生药学经典案例,教师可结合分子生物学新技术,切入中药活性成分产生的分子机制和生物合成的分子途径及调控机制等知识点。一案到底,结合分子生药学的大部分知识点,培养研究生对一个方向深入探索的科研思维。同时教师通过科研小故事引出大内涵,提升学生对于传统中医药思维的自信心和对于传统中医药文化的认同感,提升对我国中医药事业的热爱之情,达到思政与教学相融合的教学目的。生药学经典案例的使用,可以通过旧瓶装新酒的方法,引入新意,开阔学生的科研思路,提升学生对本门课的兴趣,成功构建分子生药学案例库的基础。

2.2 结合分子生物学课程的前沿案例,充实案例库建设

对于药学专业来说,分子生物学技术的发展和应用为中药鉴定、新药的筛选、中药资源开发、阐明药物的代谢规律和作用机理等方面奠定了坚实的理论基础。分子生物学的前沿案例,可以进行加工提炼,充实分子生药学的案例库。在基本技术原理中,DNA 序列测定方法部分,可引导学生查询近年来分子生物学领域测序技术的重大发展和前沿科研成果,讨论三代测序方法的异同和应用范围,引申到RNA 测序技术和蛋白质测序技术。同时将基因组测序领域中国和国外竞争的小故事引入案例,增强研究生的科研信心和民族自豪感。

分子生物学和生物化学等学科新技术的整合,实现了多组学数据整合分析,成为探索生命机制的新方向。火龙果、龙眼和白葡萄等都是常见水果,多组学解析其果皮果肉颜色产生以及果实风味形成的案例,可以应用到药用植物有效成分的合成生物学部分。引导研究生分析合成生物学核心策略及技术,讨论在药用植物有效成分合成生物学研究方面的应用,可以作为吸引研究生的新颖有趣案例。分子生物学课程的前沿案例往往和新技术相结合,是研究生最感兴趣的方面。结合文献查找等课下作业,提升研究生阅读文献的学习兴趣,提升科研素养,开发新案例,进一步充实分子生药学案例库。

2.3 引入新闻时事,丰富案例库建设

新闻时事和研究生的日常生活息息相关,是大家最关注的问题。在教学实施过程中,引入新闻时事案例,进一步丰富案例库建设,可以提高研究生对课本理论学习的兴趣。新冠肺炎疫情持续两年多,近期全球首个口服抗新冠特效药获批,默沙东利用生物催化合成,以核糖为原料,三步法生物合成口服抗新冠病毒药物,将生产率提高7 倍。此案例可以应用于药用植物有效成分的合成生物学研究部分的授课过程,引申到药用植物细胞及真菌培养生产活性成分丹参酮、紫杉醇和青蒿素等明星药物的案例。引导研究生进行案例分析,让研究生深入理解生物合成技术的简单高效,同时体会在目前抗病抗疫过程中科学技术的巨大力量。转基因中草药也时常有报道,和转基因食品一样引发了巨大的风波。这些热点问题最能引起研究生的学习热情,结合药用植物的转基因研究部分,引导研究生探讨转基因技术的优点和劣势,增强明辨是非的能力。时事新闻新颖贴切,此类案例可极大地激发研究生的学习积极性。在讨论完教师准备的案例后,教师可以鼓励研究生寻找新的新闻案例,逐渐丰富分子生药学案例库内容。

3 分子生药学案例库的建设过程

3.1 案例库建设的方法

严格按照桂林医学院药物研发与转化专业学位研究生教学大纲的培养目标和课程教学要求,成立分子生药学案例编写小组进行编写。教学大纲主要分为7 个模块:药用植物次生代谢产物产生的代谢调控、药用植物有效成分的合成生物学研究、生药分子鉴定、药用植物功能基因组研究、道地药材的形成分子机制、药用植物的转基因研究和药用植物细胞及真菌培养生产活性成分。通过咨询分子生药学教学领域的资深专家、文献查阅、新闻资料查询和集体备课等形式,每位教师首先针对每部分内容设计3个以上的案例。再次集体备课讨论确定案例后,明确案例的教学目标,即案例教学后研究生可以掌握的知识点和具备的能力,初步构建出案例库。然后编写教案,进行说课。

3.2 案例库的应用方法

教师根据案例的重点与难点,通过雨课堂软件发布相关的学习资料、微课和新闻视频等,方便研究生预习相关知识点。在课堂教学过程中,教师首先分析案例,梳理相关知识点。完成课程讲解后,研究生分组讨论,选派代表汇报讨论结果并提出本组成员的问题。教师汇总所有问题,再次结合案例进行解答,提升研究生对相关知识点的认识。围绕教学目标,教师对相关实验和理论知识提出更深层次的问题,提出启发性思考题作为作业。最后学生通过分析报告、思维导图和微课等作业形式梳理课堂学习的知识点,给出完整的解决问题的实验流程。同时,教师还要鼓励学生积极思考和提出相关案例,补充丰富案例库。在下次理论课时中,对学生作业进行点评和测试,查漏补缺。

4 结语

案例教学是当前专业学位硕士课程授课常用的方式。通过案例库的建设和应用,桂林医学院药物研发与转化专业硕士研究生近3 年的平均成绩均在83 分以上。分子生药学案例库的建设和应用,提高了研究生分析解决实际问题和设计实验流程的能力,提升了研究生的科研素养、专业技术和思想建设水平,也为专业学位研究生分子生药学课程的建设提供了些许经验。

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