基因工程藥學實驗教學的思考

許維恒 曹巖 邱磊 陸斌

（第二軍醫大學藥學院 上海 200433）

基因工程藥學是藥學本科教育重要的專業課程，是一門隨著社會進步而迅猛發展、日新月異的現代綜合性高技術制藥工程學科，實踐性強，應用廣泛，專業特色突出。社會的飛速發展對人才的要求越來越高，新概念、新理論、新方法、新技術、新發現和新思維不斷涌現，迫切需要提高學生的綜合素質和創新能力，這是對當前教育改革提出的必然要求[1]。作為教學與科研并重的高等醫學院校，如何提高學生的文獻查閱能力，獨立思考能力，實驗設計與操作能力，以至技術創新能力是時代賦予高校教員的重要使命和永恒的主題。要實現這樣一些目標，實驗教學改革是當務之急。

1.專業課程設置

基因工程藥學包含總論和各論兩個部分內容，總論部分以分子生物學，特別是基因操作的基本理論和方法為主，各論部分主要介紹了細胞因子藥物、抗體藥物、基因工程疫苗、基因診斷與基因治療、轉基因動物等基因工程藥學分類下的典型代表。該課程既涵蓋了近年來基因工程的理論知識和基本技術，又包括了基因工程藥物研發的實際應用實例。對于該課程的教學，除了理論課程之外，我們還安排了實驗課程，希望通過具體的實踐過程使學員掌握大部分基因工程常用技術和原理，對基因工程藥物的發現及生產有系統的認識，從而完善藥學專業知識的總體框架，為將來從事科研工作奠定基礎。

2.實驗教學存在的問題

實驗教學是理論知識的重要補充，是基因工程藥學教學中舉足輕重的環節。抽象的理論知識只有在實踐過程中才會變得生動具體，但是，做好實驗課教學卻并不容易。目前，本科實驗課中普遍存在的問題有很多，總結下來有如下幾點：（1）實驗課完全參照講義，按部就班，循規蹈矩，教員手把手示教，學員動手操作能力弱；（2）實驗項目與現代生物技術脫節，實驗內容缺乏新意，實用性不強，實驗設計質量不高；（3）學員積極性不高，參與度不夠，分析問題解決問題的能力不足；（4）實驗記錄形式化，分析總結不到位；（5）實驗課程考核方式過于簡單，不能客觀評價學員綜合能力。

3.實驗教學改革的目標

實驗課教學是教學不可或缺的組成部分，是理論知識的現實體現和應用，更是培養學員實踐能力和創新精神的重要途徑。實驗教學的目的一方面是以課程的系統性和連續性為原則，按學習內容合理整合實驗課程，形成實驗體系，確保基本技能的訓練，夯實基礎。另一方面以緊跟學科前沿為準則，更新實驗教學內容，加強設計性、綜合性實驗教學，增設自選性、研究性實驗項目，培養學員科研創新能力和實踐能力。因此，以這樣的教學目標為指引，就需要構建科學合理的實驗教學體系，既要重視基礎實驗操作技能的鍛煉，又要注重學員科學素養的培養。

4.構建科學的實驗教學體系

4.1 增加實驗經費，改善實驗條件

基因工程藥學是一門實踐性較強的學科，對儀器設備依賴程度較高，該課程所涉及的實驗技術有很多，比如PCR、表達載體的構建、工程菌的培養、蛋白的表達與純化，免疫印跡等等，所用的儀器設備包括PCR儀，電泳儀，恒溫孵育箱，搖床，凝膠成像系統、AKTA蛋白純化儀，western-blot成像系統，酶標儀等等。良好的實驗教學體系離不開儀器設備的支持，因此，有必要增加實驗經費，改善實驗條件。其次，實驗教學的創新和改革必然會帶來教學內容的極大豐富，同一課堂開展不同的實驗內容，同一學員掌握不同的實驗技術等等，因此，對實驗試劑的種類和規格以及數量要求更高，實驗經費的投入更加必不可少[2]。

4.2 豐富實驗教學內容，優化教學模式

填鴨式教學在許多學校占據主要地位，這種傳統的教育方式不僅存在于理論教學中，同時也充斥于實驗教學。不變的實驗內容，依照實驗講義按部就班的實驗操作，使得學員的學習思維受到嚴重束縛，課堂氣氛呆板，學習興趣不高。因此，實驗教學內容的改革是非常必要的。

基礎性實驗的目的是鞏固教材中的基本理論、方法和操作步驟，熟悉儀器的使用規范。該類實驗內容相對比較基礎，比如引物的設計，目的基因的獲取，PCR反應，限制性內切酶的應用，表達載體的選擇與構建，定點突變，基因重組等。

基因工程藥學作為藥學專業的一門必修課程，不僅要完成教學大綱要求的基礎性實驗，更要以實驗教學為平臺提高學員的操作能力、設計能力以及創新能力。對于開放式實驗教學的實施，教員可以預設一些小的課題供學員選擇，比如制備能夠表達綠色熒光蛋白的293細胞；通過基因工程的方法制備γ-干擾素；制備針對CD3的單克隆抗體等等，也可由學員自由擬題，但是要具備一定的深度和可行性。最后，學員提交完整的實驗報告，任務目標完成情況由教員檢查并驗收，并且根據學員從設計到實施到完成報告整個過程的表現，給予評價。