中医药院校生物工程课程研究

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摘要：中医药大学开设的生物工程专业旨在培养具有中医药思维的生物工程复合人才，而生物工程导论作为该专业的入门课程对学生建立对专业的归属感具有重要的引导作用。为了提高教学效果，我们结合中医药院校的特点在教学内容、教学资源、教学方法等方面进行了一些探索。

关键词：生物工程导论；中医药院校；教学

生物工程导论是一门生物工程专业基础理论课，属于生命科学的前沿学科。开设对于让学生认识专业、了解专业、重视专业、热爱专业有重要的意义。中医药院校生物工程专业开设生物工程导论课程的宗旨不仅仅是引导学生全面而系统地了解专业全貌，进一步拓展学习的知识面，增强学生对所学专业的兴趣；还引导学生在学习的过程中思考生物工程与中医药的联系，如何使现代的生物工程技术与古老的传统中医药结合起来，从而促进中医药的发展，培养中医药背景的生物工程复合型人才[1]。本文就中医药院校生物工程专业生物工程导论教学方法进行初步探讨。

一根据中医药院校特点优化教学内容

生物工程导论的学习旨在使学生对生物工程的发展有一个总体认识，初步了解和掌握生物工程的知识体系。生物工程导论在我校生物工程专业属于专业必修课，共有36学时，主要是介绍基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等五大工程及其在各个领域中的应用。但由于学时有限，生物工程专业在高年级会开设基因工程、细胞工程等对应的专业课。因此，教师在授课过程中应针对专业特性进行教学内容的优化，减少具体深入的理论性知识的讲授，增加生物技术在中医药开发、研究中的应用，授课内容应难易适宜、详略得当，从而达到普及生物工程技术的基本知识，完善学生的知识体系的教学目的[2]。由于生物工程导论中涉及的内容非常丰富，涵盖了生物相关的方方面面，因此，生物工程导论这门课的内容必将与其它课程的内容存在或多或少的重复。如基因工程中的核酸、蛋白质的基本结构与功能等内容可能在分子生物学中已经有过讲述；细胞工程中动物细胞培养、植物细胞的全能性等内容与先导课程细胞生物学课程有所重复；发酵工程中菌种的选育和保藏等内容与同学期开设的工业微生物学重复较多。为了避免相同内容的重复授课，避免学生形成对相同课程内容的疲倦性，同时结合有限的授课学时，故针对相关内容进行有侧重的讲解。如基因工程摘除与分子生物学重复的内容，细胞工程摘除与细胞生物学所讲授的，重点讲述植物组织培养在中药材生产中的应用、细胞融合、单克隆抗体、干细胞工程等与医药相关的部分内容。我们根据中医药院校生物工程专业特点和培养要求，选取“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，即由科学出版社出版的，宋思扬、楼士林主编的《生物技术概论（第四版）》为教材。按在过去三年的教学中，我们在学时数不变的前提下，根据需要和教学实际，对教材内容有所取舍，进行适当调整，优化教学内容。具体调整方案为：第一章生物技术总论及第2-6章基因工程、蛋白质工程等五大工程各4学时，共计22学时，在有限的学时里让学生对生物工程的五大工程有所了解，讲述的过程中舍去在生物化学和分子生物学等相关课程中已经详细讲述的内容，避免基础知识的重复介绍，把重点放在各个工程产生的由来及发展上，对具体的复杂的技术理论仅做一般了解。剩余14学时着重以实例的形式讲述生物技术在中医药中的应用，如：细胞悬浮培养、毛状根培养等技术在中药材生产中的应用、单克隆抗体在现代肿瘤治疗中的应用，传统红曲等发酵类中药的现代制备工艺等，让学生能接触到生物工程，了解到生物工程的广泛内涵，增加其专业的归属感，培养学生的中医药思维。

二充分利用丰富教学资源

在生物工程导论教学过程中，我们把学生需要掌握的重点、难点与学生自身兴趣点结合起来，理论联系实际，培养学生参与课堂的积极性。生物工程导论课程理论点多面广，很多内容又相对深奥抽象，学生难于理解，加之该学科发展更新快,学生要想在有限的课堂教学中全面的、系统的掌握生物化学知识困难重重。适当运用多媒体教学,充分利用国内外的图片、影像资料，借助色彩明快、富于变化的图片资料和短小精干的动画等，对大学生扩大、拓宽知识面,加强学科间的横向联系,调动学生学习的积极性和主动性具有重要现实意义。如在讲述PCR反应原理时，我给同学们播放美国Bio-Rad公司的PCR之歌，歌曲内容包括了PCR技术发明的背景、发明人、PCR原理及过程、PCR技术的用途等，在短短的三分钟内不仅吸引了学生的兴趣，不仅活跃了教学气氛，降低了学习的难度,而且可以启迪思维,加深学生对重点、难点的理解和把握。在网络资源日益发达的今天，网络资源在教学工作中发挥着越来越重要的作用。学生学习的知识的途径不再是单一的教材，网络也成为向学生输送知识的一条重要窗口。在生物工程导论的教学中，我们应充分利用网络资源，充分发挥学生的主体地位，引导学生进行自主探究学习。我们在教学中，积极向学生推荐相关专业网站等，配合课堂教学，帮助学生全面了解生物工程相关知识的大体框架，扩展视野，充实自我，也为将来进一步学习其他专业课程打下基础。

三增加背景知识，激发学生的求知欲

课堂教学是以教师为主导，以学生为主体的复杂过程，提高课堂教学效果是提高教学质量的关键。作为一名教师，要讲好每一堂课，需要针对该学科的特点，在学生的接受能力的范围内，灵活地采用不同的教学方法[3-4]。在生物工程导论教学过程中，我们除了强调将教学大纲要求掌握的知识点与学生兴趣点结合，基础知识与生产应用相结合，还着重增加一系列背景知识，如经典技术的发现和发明过程，有卓越贡献的科学家的传奇故事等，进一步激发起学生的学习兴趣，避免整堂课进行填鸭式“枯燥”理论的学习。例如，在讲述限制性内切酶时，我列出了一个由限制性内切酶的发明人—瑞士微生物遗传学家阿尔伯的女儿西尔维娅讲述的国王与仆人的故事，在故事中引导学生发现限制性内切酶的作用及其限制修饰的基本原理。在介绍到一些重要的实验技术时，对该技术的发明者及该领域的一些著名专家给予一定的介绍，吸引学生学习该技术的兴趣。例如，在讲解蛋白质结构解析时，我会给学生介绍我国著名的结构生物学家施一公教授及其部分研究成果，以引起学生探究神秘的蛋白质结构的兴趣。

四联系生物工程应用实例，激发学生学习的兴趣

21世纪以来，随着生物技术的飞速发展，许多生物技术成果已在现实生活中得到了广泛应用，将这些真实的事例向学生讲解，说明生物工程技术改变我们现实生活的巨大潜力，从而进一步提高学生的求知欲和学习的兴趣。如在讲述单克隆抗体时，我会进一步讲述单克隆抗体药物在抗肿瘤和自身免疫系统缺陷治疗领域的应用，并以贝伐珠单抗等常用单克隆抗体药物为例介绍单抗药物的分子机理及市场趋势，让学生真实了解到生物技术为人民健康和企业发展带来的巨大利益。类似的实例还有很多，例如高通量测序技术在胎儿产前诊断中的应用、CRISPR/Cas9技术在基因治疗中的应用潜力、人参、丹参毛状根的大规模发酵生产等，通过这些案例的讲解，学生既增强了理论知识的理解，也增强了理论与实践相结合的观念，对其建立专业的认知的树立专业的归属感具有重大帮助。

五科研反哺教学，课堂融入科研成果

教学和科研是推动高校发展的两翼，也是人才培养的两大支柱。只有教学与科研有机结合，有效地实施科研反哺教学，才能使教学与科研共同提高，从而建立良好的教学环境，培养造就出创新能力强、适应社会发展需要的高素质科技人才[5]。生物工程领域的许多基本原理和理论均与实际生产联系十分密切，在教学过程中就注意将书本上的理论知识与一些实际科研问题联系起来，在部分相关章节的讲述中结合目前教师所在的课题组已取得的部分科研成果，这样有利于发现学生兴趣，为进一步鼓励引导学生及早进入教师研究室参与教师的科研活动，培养学生创新能力奠定基础。例如，在讲述高通量测序在药用植物中研究的应用时，我以课题组前期发表的相关论文为例，为学习详细阐述高通量测序在河南道地药材地黄、山茱萸次生代谢生物合成中的作用。所选用的文章涉及了RNA提取、RNA质量控制、转录组测序、生物信息学分析等方面的内容，通过对文章的详细讲述，不仅回顾了之前章节核酸的性质的部分内容，又结合了正在讲述的高通量测序，还进一步对后续章节中的生物信息学分析有了初步的印象，使学生对所学内容有一个整体的观念，也启发学生如何探索科研的思路。通过上述的探索在教学中的应用，培养了学生学习该课程的兴趣、增强了其专业的认同感，学习效果也得到了普遍的提高。

参考文献

[1]余勤,吴昊,万海同,等.中医药院校生物工程专业的特色定位和人才培养[J].教书育人:高教论坛,2015(1):34-35.

[2]苏秀红,董诚明.《生物工程概论》教学中的问题及解决途径[J].中国中医药现代远程教育,2011,09(5):76-77.

[3]廖润华,杜洁,苏小丽,等.《近代生物工程导论》课程教学改革的初探[J].科技创新导报,2014(34):155-156.

[4]纠敏,汪伦记,邱智军.生物工程概论课程教学方法改革初探[J].科教导刊,2013(10):116-116.

[5]刘凯,黄斐.《生物工程概论》课程教学改革初探[J].课程教育研究,2012(24):193-193.

作者:朱畇昊 董诚明 陈随清 单位:河南中医药大学 药学院