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中藥生物技術(shù)教學(xué)內容和知識體系構建初探
中藥生物技術(shù)是中藥學(xué)和生物制藥相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科及研究生的一門(mén)必修課,是一門(mén)新興的復合型學(xué)科,下面是小編搜集的一篇探究中藥學(xué)生物技術(shù)教學(xué)的論文范文,歡迎閱讀參考。
【摘要】生物技術(shù)是生命科學(xué)中發(fā)展最快的一門(mén)學(xué)科,其在中藥學(xué)領(lǐng)域的應用,將會(huì )對傳統中藥學(xué)的研究帶來(lái)新的生機。文章從構建課程內容與知識體系,構建實(shí)驗教學(xué)內容和體系,理論聯(lián)系實(shí)際,重視實(shí)踐教學(xué)內容等方面探討構建中藥生物技術(shù)教學(xué)內容及知識體系,從而培養學(xué)生的獨立思考、綜合分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng )新意識,全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì),為將來(lái)參加工作打下堅實(shí)的基礎。
【關(guān)鍵詞】 中藥學(xué) 生物技術(shù) 知識體系
中藥生物技術(shù)是中藥學(xué)和生物制藥相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科及研究生的一門(mén)必修課,是一門(mén)新興的復合型學(xué)科,利用生物技術(shù)的思路和方法,解決中藥現代化研究與產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)中面臨的難題。中藥生物技術(shù)大量應用現代生物學(xué)的理論并綜合利用了如生物化學(xué)、細胞和分子生物學(xué)、基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、化學(xué)工程等現代科學(xué)的研究方法和手段,所以被列入高技術(shù)的范疇[1]。目前,國內開(kāi)設該課程的院校不多,因此,中藥生物技術(shù)教學(xué)內容和知識體系的構建是一種新的嘗試,也是對傳統中藥學(xué)和生物技術(shù)教學(xué)思路的轉變和教學(xué)內容的擴展。
1、課程內容與知識體系的構建
1.1 教學(xué)內容的構思課程目標是確定課程知識體系的主要依據,中藥生物技術(shù)的教學(xué)目的是通過(guò)課程學(xué)習,使學(xué)生了解生物技術(shù)的原理和生物技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的動(dòng)態(tài)以及生物技術(shù)在中藥學(xué)中的應用,開(kāi)闊學(xué)生的視野和知識面,優(yōu)化知識結構,提高學(xué)生適應中藥學(xué)現代化發(fā)展的能力;掌握現代生物工程和技術(shù)方法在中藥學(xué)中的應用技術(shù),培養學(xué)生把所學(xué)知識靈活應用到生產(chǎn)實(shí)踐中的思維模式;力求培養學(xué)生動(dòng)手能力,理論聯(lián)系實(shí)際地培養學(xué)生的獨立思考、綜合分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng )新意識,全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
中藥生物技術(shù)課程涉及的知識面廣,內容多,包括基因工程、植物細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程以及生物轉化基本理論和技術(shù)方法[2]。主要體現在4個(gè)方面:一是利用基因工程、細胞工程技術(shù)對中藥資源的改造與改良;二是利用發(fā)酵工程、酶工程技術(shù)將藥用植物原材料加工成商品,如用發(fā)酵法生產(chǎn)的蟲(chóng)草菌絲體、靈芝菌絲體等發(fā)酵制品;三是利用生物技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),形成新的產(chǎn)品,如許多功能性的低聚糖、保健食品添加劑等;四是利用酶工藝、發(fā)酵技術(shù)、生物反應器等對傳統中藥加工工藝進(jìn)行改造,降低能耗,提高產(chǎn)率,改善中藥品質(zhì)等。
1.2 教學(xué)內容的組織
1.2.1 以生物技術(shù)在中藥學(xué)應用中的發(fā)展組織教學(xué)內容目前,生物技術(shù)在中藥中的應用還十分局限,除了在細胞工程和發(fā)酵工程方面有一定進(jìn)展以外,基因工程剛剛起步,而酶工程和蛋白質(zhì)工程尚未涉及。教學(xué)內容著(zhù)重討論基因工程、細胞工程及發(fā)酵工程等技術(shù)在中藥基礎和應用中的研究,突出“生物技術(shù)”與“中藥學(xué)”的有機結合。教學(xué)過(guò)程中需要把握每節課的重點(diǎn)和難點(diǎn)內容,不能把中藥生物技術(shù)講成了生物技術(shù),需要突出中藥學(xué)的相關(guān)內容,重點(diǎn)介紹生物技術(shù)在中藥藥物的研究和開(kāi)發(fā)中的應用。
1.2.2 教學(xué)內容的融合教學(xué)內容的選擇要具有系統性、基礎性、科學(xué)性、實(shí)用性和先進(jìn)性,中藥生物技術(shù)與很多課程有著(zhù)密切的聯(lián)系,如藥用植物學(xué)、中藥學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)、生物分離工程、發(fā)酵工程、細胞工程、酶工程、基因工程等課程。因此,在教學(xué)過(guò)程中,需要注重中藥生物技術(shù)與各個(gè)學(xué)科之間的密切聯(lián)系,對重復的教學(xué)內容,盡量在授課時(shí)少講或不講,引導學(xué)生復習相關(guān)學(xué)科知識,安排學(xué)生專(zhuān)題討論,加深學(xué)生對基本原理和概念的理解,以提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。例如,基因工程技術(shù)與中藥研究的內容學(xué)習,分子生物學(xué)基礎知識部分安排學(xué)生自學(xué),基因工程原理部分我們安排一個(gè)學(xué)習小組準備了學(xué)習課件,在課堂上精講30 min,然后各小組課堂討論。教學(xué)重點(diǎn)討論藥用植物基因工程,中藥分子鑒定技術(shù)和基因芯片在中藥研究中的應用。以論文文獻為例,詳細講授材料處理、實(shí)驗方法、結果分析及討論,以期培養學(xué)生的科研思路、實(shí)驗設計及生產(chǎn)應用技術(shù),提高在工作中解決實(shí)際問(wèn)題的能力和培養創(chuàng )新能力[3]。
1.2.3 及時(shí)增加新資料,擴展教學(xué)內容現代生物技術(shù)和中藥學(xué)的發(fā)展日新月異,僅僅依靠教材知識很難跟得上發(fā)展的速度,這樣學(xué)生在畢業(yè)后很難滿(mǎn)足社會(huì )和科技發(fā)展的需求,所以需要教師通過(guò)閱覽國內外專(zhuān)業(yè)期刊、網(wǎng)站,將國內外最新的相關(guān)科研成果和技術(shù)及時(shí)地介紹給學(xué)生,使教學(xué)內容更加充實(shí),使學(xué)生了解到當前中藥生物技術(shù)最前沿的知識,從聽(tīng)課過(guò)程中受到更多啟迪,獲得學(xué)科領(lǐng)域中的熱點(diǎn)問(wèn)題、實(shí)用研究技術(shù)和思維方法,以擴大自己的知識面,開(kāi)拓視野,增強了學(xué)生自我學(xué)習的興趣,如我們在講述藥用植物內生真菌時(shí)及時(shí)介紹“神七”搭載可產(chǎn)抗惡性腫瘤藥物生物原料的植物內生真菌,黑龍江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院“抗癌藥物紫杉醇產(chǎn)生菌的分離與工程菌株的構建”課題等。教學(xué)中,我們在圍繞主教材完成教學(xué)大綱的同時(shí),力求將國內外基因組學(xué)研究的最新成果、最新技術(shù)與方法、最新熱點(diǎn)課題與方向、相關(guān)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站等及時(shí)介紹給學(xué)生,內容不在于知識全和系統性,而重在突出學(xué)科領(lǐng)域新、特、尖內容。此外,我校及我系每年有關(guān)中藥學(xué)、生物技術(shù)、生物工程、制藥學(xué)及中藥生物技術(shù)的學(xué)術(shù)報告、講座不少于十幾場(chǎng),這對課堂教學(xué)內容是一個(gè)很好的拓展。
2、實(shí)驗教學(xué)內容和體系的構建
中藥生物技術(shù)實(shí)驗課程主要目的使學(xué)生更好地理解中藥研究生產(chǎn)相關(guān)生物技術(shù)原理,培養學(xué)生運用相關(guān)技術(shù)方法的能力。因此,中藥生物技術(shù)實(shí)驗設計要充分體現該課程所具有的應用性、廣泛性和綜合性的顯著(zhù)特點(diǎn)。使所開(kāi)設的每一個(gè)實(shí)驗都有一個(gè)完整的、系統的技術(shù)路線(xiàn),采用多種生物工程技術(shù)方法完成實(shí)驗,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗可以全面了解某一中藥生物技術(shù)產(chǎn)品或某一綜合技術(shù)方法的特點(diǎn)與關(guān)鍵環(huán)節,加強學(xué)生對中藥生物技術(shù)原理與技術(shù)全面、深刻的理解。
中藥生物技術(shù)實(shí)驗涉及的植物細胞工程、基因工程、發(fā)酵工程、酶工程等實(shí)驗技術(shù)在前期的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習過(guò)程中已經(jīng)學(xué)習訓練,所以我們結合目前生物技術(shù)在中藥學(xué)較成熟研究應用,我們教師相關(guān)的科研課題和實(shí)驗條件設計實(shí)驗項目。實(shí)驗以基因工程、植物細胞工程和發(fā)酵技術(shù)在中藥中應用的基本操作、基本技能為基礎,從加強基礎、培養能力、提高素質(zhì)的教學(xué)目標出發(fā),精選實(shí)驗,優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)內容,力求在培養學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí),理論聯(lián)系實(shí)際地培養學(xué)生的獨立思考、綜合分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng )新意識,全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。我們設計相應三個(gè)綜合性實(shí)驗項目培養學(xué)生的實(shí)驗設計和學(xué)習實(shí)驗技術(shù)。每個(gè)實(shí)驗項目包括兩部分實(shí)驗內容。藥用植物馬齒莧組織培養包括植物MS培養基的配置和馬齒莧組織培養技術(shù);泰山蛹蟲(chóng)草發(fā)酵包括泰山蛹蟲(chóng)草菌絲體發(fā)酵和泰山蛹蟲(chóng)草菌絲體多糖提取;丹參分子標記鑒定技術(shù)包括白花丹參和紫花丹參DNA提取及丹參RAPD實(shí)驗。實(shí)驗教學(xué)效果表明該課程實(shí)驗的設定培養了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng )新意識,我們三屆畢業(yè)論文中與中藥生物技術(shù)相關(guān)的題目占30%以上。這些實(shí)驗項目的開(kāi)設對彌補傳統的驗證性實(shí)驗項目的不足和提高學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力方面具有非常重要意義。
3、理論聯(lián)系實(shí)際,重視實(shí)踐教學(xué)內容
面對當前激烈的市場(chǎng)競爭和人才培養模式的轉變,高等教育的新形勢對傳統的教學(xué)理念提出了挑戰,如何培養和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)已成為當前高校教學(xué)發(fā)展的新趨勢。與其他一些基礎學(xué)科不同,中藥生物技術(shù)培養學(xué)生的創(chuàng )新能力也必須從實(shí)踐教學(xué)入手,在實(shí)踐中培養學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力,使其養成良好的工作作風(fēng)。
3.1 實(shí)驗室開(kāi)放及課外興趣小組鼓勵學(xué)生利用課余時(shí)間參加實(shí)驗室開(kāi)放活動(dòng),讓學(xué)生提早得到充分的科學(xué)研究綜合訓練,以利于培養創(chuàng )新型人才。在學(xué)生正在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)課學(xué)習時(shí),除了必修的實(shí)驗課外,鼓勵同學(xué)進(jìn)入實(shí)驗室觀(guān)摩學(xué)習,逐漸訓練學(xué)生實(shí)驗技術(shù)的規范性、熟練程度。每學(xué)期我們針對中藥生物技術(shù)開(kāi)放實(shí)驗室和興趣小組設定一些題目,如二氧化碳超臨界萃取丹參藥用成分,泰山蛹蟲(chóng)草菌絲體發(fā)酵條件優(yōu)化,泰山四大名藥分子標記鑒定,丹參活性成分合成關(guān)鍵酶的克隆,馬齒莧的組織培養及懸浮細胞培養等一些與中藥生物技術(shù)相關(guān)的科研課題,可以幫助其選擇有興趣的合適方向課題,積極參與其中,為以后的畢業(yè)課題和就業(yè)選擇打下早期基礎。從畢業(yè)生的考研和就業(yè)發(fā)現,參與實(shí)驗室工作比較多的同學(xué)在考研面試和就業(yè)專(zhuān)業(yè)面試中優(yōu)勢明顯。
3.2 生產(chǎn)見(jiàn)習生產(chǎn)見(jiàn)習是中藥生物技術(shù)教學(xué)中的重要實(shí)踐性環(huán)節,是與課堂教學(xué)相互滲透又各有重點(diǎn)的子系統,是中藥生物技術(shù)進(jìn)行直觀(guān)教學(xué)的一種重要方法。我們利用周末走進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)、研究所等工作領(lǐng)域,不僅加深了感性認識,并且對以后的工作選擇也具有前瞻性和指導性的作用。我們每屆學(xué)生都要到泰安市的制藥企業(yè)參觀(guān),與中藥生物技術(shù)相關(guān)的如四維制藥的泰山赤靈芝菌絲體發(fā)酵工藝,泰山藥用植物種植園道地藥材種植,泰安中信靈芝科技開(kāi)發(fā)有限公司赤靈芝破壁孢子粉加工,泰安山東中藥技術(shù)學(xué)院中藥炮制車(chē)間等。
3.3 引導學(xué)生參加科研部分學(xué)習好、能力強的學(xué)生在導師的指導下,申請主持了泰安市大學(xué)生創(chuàng )新科研計劃課題,或者參與部分教師承擔的國家和省部級創(chuàng )新項目及企業(yè)合作項目的研究,使學(xué)生了解到不同學(xué)科的實(shí)驗技術(shù)、科研方法,開(kāi)闊學(xué)科視野,拓寬思維空間;盡可能增加應用性、設計性實(shí)驗,提高學(xué)生科研水平,積極加強與校內實(shí)踐基地、校辦企業(yè)、實(shí)習實(shí)踐基地單位的合作聯(lián)系,為學(xué)生構建更廣闊的實(shí)踐平臺。
【參考文獻】
[1]余伯陽(yáng).中藥生物技術(shù)[M].北京:中國醫藥科技出版社,2005.
[2]馬偉,馬研.藥用植物生物工程教學(xué)方法的研究[J].黑龍江高教研究,2007,14(9):159.
[3]楊曦亮,劉嵩,胡霞敏.天然藥物化學(xué)知識體系建構及教學(xué)創(chuàng )新性初探[J]. 時(shí)珍國醫國藥, 2008,19(7):1792.
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