生物技術(shù)在現(xiàn)代藥學(xué)綜合實驗中的應(yīng)用與思考

1、生物技術(shù)在現(xiàn)代藥學(xué)綜合實驗中的應(yīng)用與思考亓毅飛，陳建文，陳寶，劉丹（中山大學(xué)藥學(xué)院實驗中心）摘要：為了推動實驗教學(xué)改革，培養(yǎng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)人才，中山大學(xué)藥學(xué)院將現(xiàn)代生物技術(shù)中的微生物技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)，蛋白純化技術(shù)，免疫學(xué)技術(shù)等結(jié)合在一起，通過開設(shè)現(xiàn)代藥學(xué)生物技術(shù)綜合大實驗課程，不斷完善實驗教學(xué)，為提高學(xué)生綜合素質(zhì)，開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維提供了大量寶貴經(jīng)驗，是一項我們值得大力推廣的教學(xué)模式。關(guān)鍵詞：生物技術(shù)，綜合實驗，藥學(xué)，教學(xué)改革The application and thinking of biological technologyin the modern comprehensive exper

2、imentQi Yifei, Chen Jianwen, Chen Bao, Liu Dan(SUN YET-SEN UNIVERSITY)Abstract: In order to further reform the experimental teaching of biotechnology, and train modern medical talents, School of Pharmaceutical Sciences have combined the microbial technology, the techniques of molecular biology, the

3、protein purification technology and immunological technology together in "The modern pharmaceutical biotechnology comprehensive experiment" course. After study of "The modern pharmaceutical biotechnology comprehensive experiment" course, the students were greatly improved the exp

4、eriment teaching, comprehensive quality and creative thinking. As a result, "The modern pharmaceutical biotechnology comprehensive experiment" as a teaching model is worthy to popularize.Keywords: biotechnology, comprehensive experiment, pharmaceutical, teaching reform生物技術(shù)是一門涉及領(lǐng)域?qū)捄w范圍廣、基礎(chǔ)性

5、強(qiáng)的新興學(xué)科1，是現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展并與相關(guān)學(xué)科交叉融合的技術(shù)性學(xué)科，它的研究領(lǐng)域主要包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程五大領(lǐng)域。實驗教學(xué)是高等教育中人才培養(yǎng)的一個重要組成部分，越來越受到各級主管部門的重視，資金投入也越來越多，實驗教學(xué)條件得到了很大的改善。生物技術(shù)實驗課不僅是培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的基本實驗操作能力和分析解決問題能力的重要環(huán)節(jié)，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑，綜合性的實驗教學(xué)，在藥學(xué)專業(yè)中也得到了廣泛開展23。為了深入實驗教學(xué)改革，適應(yīng)培養(yǎng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)人才的需要，我們將現(xiàn)代生物技術(shù)中的微生物技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)，蛋白純化技術(shù)，免疫學(xué)技術(shù)等結(jié)合在一起，通過開設(shè)現(xiàn)代藥學(xué)生物技術(shù)

6、綜合大實驗課程，使學(xué)生系統(tǒng)地應(yīng)用和掌握生物化學(xué)技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的積極性和主動性，提升了教學(xué)效果和培養(yǎng)了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，并為進(jìn)一步全面實施生物技術(shù)實驗改革打下了基礎(chǔ)。一、 與傳統(tǒng)生物技術(shù)實驗課程相比較傳統(tǒng)的生物技術(shù)實驗完全依附于理論教學(xué)，實驗教學(xué)強(qiáng)調(diào)對理論知識的補(bǔ)充、驗證和說明，以加強(qiáng)對理論知識理解；其內(nèi)容多驗證，少創(chuàng)新，實驗結(jié)果早成定式， 是一種“保姆式”的教學(xué)；通常以教師為中心，由教師選定實驗教材，講解實驗原理、目的、方法和步驟，學(xué)生只是被動地按照實驗要求和操作步驟按部就班。學(xué)生學(xué)習(xí)過程中逐漸缺乏興趣，既不能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，又不能提高學(xué)生的實驗設(shè)計能力和動手能力，更不能起到培

7、養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與實踐能力的目的4。生物技術(shù)實驗是一個連續(xù)、系統(tǒng)的知識體系，如分子生物學(xué)實驗、微生物實驗、細(xì)胞生物學(xué)實驗、蛋白分析實驗、免疫學(xué)實驗等本是一個環(huán)環(huán)相扣的整體，但由于傳統(tǒng)的生物技術(shù)實驗教學(xué)是將各門學(xué)科分開，單獨授課，這種做法使得學(xué)生很難將各門學(xué)科相互關(guān)聯(lián)起來，很難系統(tǒng)的掌握生物技術(shù)實驗，融會貫通?，F(xiàn)代藥學(xué)生物技術(shù)綜合大實驗課程就是以綠色熒光蛋白（GFP）為研究對象，為闡明該蛋白從生物制備、純化，到免疫小鼠，并最終取得抗體，將分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)及免疫學(xué)等相對獨立的實驗內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，形成一個連續(xù)性、整體化的實驗課題，使學(xué)生從最簡單的洗刷玻璃器皿開始，逐步深入地開展實驗，有

8、利于從整體上把握實驗教學(xué)的內(nèi)容及要求，易于學(xué)習(xí)和記憶。二、 以人為本，注重對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)1. 開拓學(xué)生實驗思維，激發(fā)學(xué)生實驗興趣綜合實驗有別于其他基礎(chǔ)實驗，其主要目的是培養(yǎng)本科生綜合應(yīng)用實驗技能的能力，讓學(xué)生能在整體上把握藥學(xué)專業(yè)各實驗課的獨立性和內(nèi)在的聯(lián)系，切實感受到各藥學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)實驗課在新藥研發(fā)中的作用和實用性，培養(yǎng)學(xué)生了解新藥研發(fā)的基本概況和主要內(nèi)容，提高學(xué)生對社會需求的適應(yīng)能力。中山大學(xué)在2010年推行第三學(xué)期小學(xué)期制以來，我們將現(xiàn)代藥學(xué)生物技術(shù)綜合大實驗課程安排在這一學(xué)期，這樣可以將各個實驗相互關(guān)聯(lián)起來后，統(tǒng)一安排在一起集中完成，使之整合成一個有機(jī)的整體。在實驗設(shè)計階段，我們將

9、實驗思路及大致技術(shù)路線設(shè)計好，某些實驗細(xì)節(jié)由學(xué)生自己通過查閱文獻(xiàn)確定實驗方案，方案制定后，由教師對學(xué)生所提出的路線進(jìn)行評審，評審的內(nèi)容包括：路線的正確性、可行性，是否有其他更好的方案以及實驗過程中需要重點注意的問題等。學(xué)生根據(jù)教師的意見對實驗路線進(jìn)行修改，直至合理。這樣做不但可以開拓學(xué)生實驗思維，使其將所學(xué)知識有機(jī)結(jié)合在一起，有可以激發(fā)學(xué)生對實驗過程的興趣，擺脫單一無趣的實驗過程。2. 規(guī)范實驗操作，重視實驗報告以往的實驗主要是講授實驗原理，實驗步驟和注意事項后，學(xué)生按照既定的流程開始實驗操作。結(jié)果是學(xué)生無法真正理解為什么要這樣做，導(dǎo)致部分學(xué)生認(rèn)為所做的實驗只要把試劑、藥品加夠就一定能做出來，

10、甚至有的學(xué)生為此而多加試劑，不但造成大量浪費，實驗結(jié)果也很不理想，反而質(zhì)問實驗方法有問題。通過綜合實驗，學(xué)生們從實驗準(zhǔn)備開始，小到試管的洗刷、槍頭的滅菌和試劑的配制，大到儀器的選擇，方案的確定都是學(xué)生獨立確定。這些都加深了學(xué)生對實驗的理解，規(guī)范了實驗操作，糾正了實驗不良習(xí)慣；實驗教師鼓勵學(xué)生在試驗過程中對各種觀察到的實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真分析；弱化實驗教師講授實驗操作中那些地方容易出錯，引導(dǎo)學(xué)生自己領(lǐng)會試驗中的注意事項和需要注意的實驗細(xì)節(jié)。我們的實驗分3個階段：基因工程階段、蛋白純化階段及抗體制備階段，各個階段實驗完成后由學(xué)生系統(tǒng)總結(jié)實驗思路，分析實驗結(jié)果及在實驗過程中遇到的各種問題，按照

11、論文格式撰寫實驗報告，并在每個階段結(jié)束后向全體師生做結(jié)果展示和總結(jié)問題。學(xué)生的實驗報告不再是照抄實驗指導(dǎo)書的實驗原理和操作步驟，而是用自己的語言描述實驗現(xiàn)象與結(jié)果，并且對之進(jìn)行分析和討論。課后學(xué)生增加了與老師進(jìn)行交流，增進(jìn)了師生間的關(guān)系，老師可以根據(jù)自己的研究特長為學(xué)生自由選擇研究課題進(jìn)行創(chuàng)新實驗設(shè)計提供有利指導(dǎo)。綜合實驗的實驗報告有別于一般的實驗課程，我們要求學(xué)生盡量采用原始記錄的形式，結(jié)合實驗結(jié)果進(jìn)行分析探討。這樣既讓學(xué)生了解到實驗結(jié)果整理的重要性，又提高了學(xué)生研讀中外文獻(xiàn)的能力及科研性文章的寫作水平，達(dá)到通過該實驗提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。3. 考核模式的改進(jìn)我們的考核內(nèi)容分為三個部分：實

12、驗過程部分、實驗結(jié)果部分及結(jié)果展示部分，實驗過程部分主要通過考察學(xué)生實驗素養(yǎng)、實驗方案設(shè)計、原始記錄、實驗操作能力、實驗報告等。各個階段結(jié)束后的總結(jié)及整個實驗結(jié)束后的匯報對學(xué)生最后的成績很重要，通過多元化的考核方式，綜合評判學(xué)生對生物技術(shù)綜合實驗基本理論和基本實驗技能的掌握。我們鼓勵學(xué)生根據(jù)問題和現(xiàn)象去查找原因，進(jìn)行組內(nèi)討論，相互啟發(fā)，分析現(xiàn)象的本質(zhì)，然后根據(jù)分析結(jié)果動手解決問題。在實驗報告中我們也強(qiáng)調(diào)對實驗結(jié)果進(jìn)行討論，每次實驗報告不能簡單地列舉實驗數(shù)據(jù)，而必須對實驗結(jié)果及操作過程中遇到的問題進(jìn)行分析。我們提高實驗結(jié)果匯報成績占總成績的比例，也更加符合實驗課程的開設(shè)初衷，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的

13、新一代生物技術(shù)人才，使得生物技術(shù)綜合實驗課程成績評定更加合理化和科學(xué)化。三、 總結(jié)與展望綜合性實驗是加強(qiáng)培養(yǎng)綜合運用已學(xué)的理論知識和實驗技術(shù)解決實際化學(xué)問題的能力。當(dāng)掌握這種能力后，學(xué)生可以提出自己的想法，對實際問題進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計，達(dá)到創(chuàng)新的目的5。在高等學(xué)校的學(xué)科建設(shè)中，開設(shè)綜合實驗課程是提高學(xué)生實驗操作能力的重要途徑。首先，在整個實驗過程中，我們要明確地告訴學(xué)生: 實驗的目的不只是得到一個好的結(jié)果，更重要的是為了鍛煉能力，出現(xiàn)問題并不是壞事，相反，為我們提供了一個機(jī)會來鍛煉自己分析、解決問題的能力。其次，努力提高學(xué)生能夠在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并在實踐過程中獲取知識、開拓視野、培養(yǎng)綜合實踐能力。最后，重視課后實驗總結(jié)，加強(qiáng)師生交流，促進(jìn)綜合實驗教學(xué)改革，促進(jìn)我們提高綜合實驗教學(xué)的質(zhì)量，為進(jìn)一步提高學(xué)生綜合素質(zhì)打下良好基礎(chǔ)。綜合性大實驗課程是實驗教學(xué)中的新生事物，需要我們認(rèn)真對待，并充分準(zhǔn)備，為我們不斷完善實驗教學(xué)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維提供了大量寶貴經(jīng)驗，是一項我們值得大力推廣的教學(xué)模式。參考文獻(xiàn)1 昊興安，劉艷麗醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)探索與實踐J山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版)，2008，10(3)：317-3192 張慧鋒，馮波，郭淑英高