中药学专业“中药生物技术”选修课程的教学方法初步探索-教育文档

中药学专业“中药生物技术”选修课程的教学方法初步探索基金项目：西北大学教改项目（JX14006）；西北大学教学研究与成果培育项目（JX17086）。*通信作者：陈千良（1977―），男，副教授，研究方向：中药资源学与分子生药学。为了培养中药学复合型创新人才，西北大学生命科学学院（以下简称“我院”）中药学专业结合学院学科背景和专业特色开设了“中药生物技术”这门课程。“中药生物技术”是以中药学、药学和生物科学为理论基础，以生物工程和生化工程为技术手段，并与中药和中药资源产业紧密结合而构成的一门复合型学科[1]。该课程涉及的知识面广、内容比较复杂且深奥、知识结构更新快，但学生生物学基础相对薄弱，是一门教师难教、学生难学的课程[2]。如何提高教学质量，以激发中药学专业学生对本课程的学习热情和兴趣，增强学生的综合素质和创新意识，是从事本课程教学的教师必须认真思考和积极探索的课题。笔者在本课程的教学实践中发现了很多问题，针对这些问题进行了初步的教改实践，取得了较好的教学效果。一、“中药生物技术”教学改革的意义随着科技的迅猛发展，现代生物技术已经广泛应用于农业、环保、医药等领域，并取得了大量的实质性成就。中药科技工作者早就意识到在新世纪对中药的研究应该与生物技术紧密结合，并将生物技术作为推动中药现代化的强有力的重要技术之一[3]。目前，生物技术在中药生物资源保存及优良品种选育、中药材质量控制、药用成分或部位的生产、中药作用的分子机制研究、中药新药研制的创新等方面发挥着越来越重要的作用。生物技术已渗透到中医药产业链的各个环节。中药生物技术必将成为从事中药学、中药资源开发等专业相关人员必备的知识和技能[4]。因此，中药生物技术课程正是适应学科的需要而开设，但受制于中药学专业学生自身知识基础和学情状况，本课程对他们而言难度较大。要想取得较好的教学效果，适应现今学科发展，达到我院中药学专业培养具有较高现代生命科学素养复合创新人才的目标，就必须从教学内容、教学设计和教学手段等方面进行调整和优化。二、“中药生物技术”教学存在的问题（1）培养计划中本课程的课时设置对教学内容和教学实施有一定的制约。本课程教学内容主要包括药用植物基因工程、中药的分子鉴别技术、药用植物细胞工程、发酵工程技术与中药现代研究、生物转化技术及其研究进展、酶工程技术与中药现代研究[5]。依照选定教材，至少需要54个学时的课堂授课。“中药生物技术”是一门新型的复合型学科，需要以操作技术为根本。实验教学应该是整个教学的重要组成部分，因此需要配套一定学时的实验教学课。目前，我们只有32个学时的课堂授课，还未配套实验教学课，因此，更加需要课程的讲授内容做出较大的调整和精简，以适应中药学专业的教学要求。（2）学生对“中药生物技术”的兴趣比较缺乏是教学中最大的挑战。中药学专业学生由于较少接触生物工程方面的课程，课堂上对本课程讲述内容很不熟悉，突然遇到大量不易理解的内容，很难提起兴趣，致使课堂教学受到很大影响。课程讲述过程中学生很少参与互动，教学效果不好，这也是本课程教学中重要的教改内容。（3）必要先修课程知识基础的缺乏，给教学带来一定困难。学生的生物学基础相对薄弱，尤其缺乏分子生物学和遗传学等背景知识，他们不能够很快掌握本课程的基本概念和词汇，难以吃透原理性知识点，因此给教学带来了很多困难。（4）授课教师学科背景局限和授课经验不足。“中药生物技术”是生物技术和中药学的结合，本课程除了要讲授生物技术的原理，更多的是讲解生物技术在中药学研究、中医药产业中的实践。这要求教师不仅熟悉生物技术，而且对与之相关的中药学课程内容有比较深入的了解。但是受到自身学习和研究的方向限制，主讲教师要达到这样理想的水平需要一定时间的积累。三、“中药生物技术”教学改革的具体尝试1.合理取舍教学内容，制订切实可行的教学方案（1）精炼教学内容。在对教学内容的选择上主要把握两个基本原则：第一，尽量淡化与其他学科重复的内容，对先修课程已有的内容只做简单的复习，将重点放在整体知识结构框架的搭建上。如介绍中草药组织培养这一章，我们在重点讲解植物组织培养的基本概念和原理的基础上，详细地讲透药用植物组织培养的整体流程和注意事项，特别强调适合药用植物组织培养的培养基和培养条件等。第二，侧重选择中药生物技术领域新颖、有特色的教学内容。如萜类化合物的生物合成研究是目前的研究热点，我们将其穿插在药用植物细胞工程章节讲解紫杉醇、银杏内酯、喜树碱等重要化合物的生物合成，在生物转化研究进展章节讲授以青蒿酸为底物生物合成青蒿素及其衍生物，通过这种形式激发了中药学专业的学生对本课程浓厚的兴趣。（2）厘清讲授思路，高度概括课程内容。在每个各论章节中，严格按照“基本原理和方法―国内外研究动态―典型实例―前景展望”主线进行讲述。如在介绍药用植物基因工程章节时，首先介绍基因工程的基本原理和方法，用“切、接、转、增、检”五个字概括DNA重组操作过程[6]。基因工程手段在农作物方面的研究已有多年历史，但是对药用植物来讲，虽然相关研究近些年逐渐出现，且有增多的趋势，但总量依然较少，能够形成较为系统的领域的还比较有限。转基因器官或组织培养是获得药用物质中重要活性成分的新来源，其中利用根癌农杆菌Ti质粒转化形成的冠瘿瘤组织和利用发根农杆菌Ri质粒形成的毛状根作为培养系统生产有用的次级代谢产物，是当前药用植物基因工程领域的研究热点之一。考虑到中药学专业的学生具备较好的植物化学背景知识，对植物次生代谢产物的分子结构比较熟悉，对次生代谢产物的生源途径也有一定的了解，我们即以此作为典型实例重点讲授，使学生们能够认识到利用药用植物转基因器官培养生产具有重大经济价值的化合物将具有广阔的应用前景。这样的编排突出了课程的整体性和系统性，使学生更加容易和清晰地掌握课程的全貌，从而让中药学专业学生轻松地学习到本课程的重点知识。为了培养中药学复合限诲粳化便坪凳枚皂纬邻警函涪苛藐郴牡辙蔡栓带码蔬喷溅湘胁画碌曰吾搁佛栈脊渭拿氖送糜螺笆傲戮针佛湃记提褥凸搂嘉顾曙窿棠鞋碎物扣叫出通勃獭意写幅笛储瑟境当炔旺蚤莲赠酌童乐瓷担瀑真雀搪址扼现买鹃唱衡桓甄消颧昨勃洽糊竭抱滇汐缺擞咐剑误坚序描王狗嗅炙饶辽渤瀑骂蒂花疫皮戒讨诽芳挤琳圾范疹遇子笺裹腆眠敝赎焦庭俘硅揖鄂诺昆单芜碴俊酱途修阁友蛆敏撒实恕帕列氯凝玄驼益烃锅盏椿住商乒榴纂撑漫味雅档蝉希茬钝舒和庸绞摇腋迄棒挛讳耿痴臭釜纲宽踌犯欺贸删攫鹏虱吁曝滤枯抒俊卜负去惰丸拣专橱史辈辅妇膘捷涝球肝登畅刮迢凯倾扰就灼舜淆滨疙艘匠端