药学分子生物学教学分析

【摘要】药学分子生物学是药学专业的一门重要专业基础课。药学分子生物学知识点比较分散，内容比较抽象，这在一定程度上影响了课程教学效果。为了提高教学效果，将实验课教学内容和理论课教学内容通过思维导图的方式进行整合，通过充分发挥思维导图教学法的优势，帮助学生有效把握课程知识体系。文章介绍了思维导图的制作，以“蛋白质”和“基因工程”知识点为例展示了如何利用思维导图使学生把握章节内容的整体框架和各知识点之间的逻辑关系。思维导图使药学专业学生系统地掌握分子生物学知识，并提高自学能力和合作能力。

【关键词】药学分子生物学；思维导图；基因工程；药学专业

现代药学是以化学和生命科学为基础的应用型学科。作为生命科学领域发展最快的学科之一的分子生物学，其理论和实验技术已经渗透到药品研发的各个领域。目前，分子生物学在药物设计、药品生产和药物质量检测等药品的传统生产研发领域中发起到了其他学科不能替代的作用。在药学前沿进展方面，药用蛋白表达系统、药物基因组学、药物蛋白质组学和遗传药理学等药学研究热点均是以分子生物学理论为基础，CRISPR-Cas9基因编辑技术和药物虚拟筛选技术等在药学领域也有重要用途[1]。药学分子生物学是药学专业的必修基础课之一，已成为药学本科专业教学不可缺少的一部分[2-3]。按照实际情况，笔者所在学校开设的药学分子生物学课程分为理论课和实验课两部分。药学分子生物学存在概念较抽象、内容多为微观水平、知识点比较分散等客观现象[4]，根据药学教学强化基础性、学术性、实用性和注重学习能力、实践能力和创新能力的要求，在药学分子生物学的理论和实验教学中引进了思维导图教学。思维导图的应用不仅提高了教学效果，还在培养学生的分析能力和团队合作能力等方面起到了积极作用[5-6]。文章以作者所在院校药学分子生物学教学过程为例，探讨思维导图用于药学分子生物学教学的经验。实践证明该教学方法取得了较好效果，为学生后续课程的学习奠定了基础。

1思维导图的制作流程

思维导图又称为心智图或脑图，是由英国人托尼•巴赞在20世纪60年代首次提出的。思维导图最初的目的是用于改善记忆和提高笔记效率，目前思维导图在分析解决科研问题，培养组织力和创造力等方面的应用得到了广泛应用[7]。通过绘制思维导图可以把零散枯燥的信息变成高度组织性的图，帮助理解记忆。在思维导图的制作过程中，可以让学生不断讨论并思考，弄清各知识点之间的关系，使知识在大脑和操作界面上形成具体的树状图；其次，在思维导图的制作过程中，学生必须不断地提取出关键词。这个主动思考的过程使学习目标更加明确，帮助学生更好地理解记忆。学生通过思维导图可以把握课程的知识点及相关结构，整理出逻辑脉络。在绘制思维导图的过程中，可以使用手绘，也可以采用PPT软件和Freehand等软件进行制作。思维导图的制作流程大致如下：首先是选定一个主题词，将主题词放置于制作界面的正中央；然后将二级标题作为主干，写在主题词的周围；以此类推，将三级乃至四级标题写在离中心词更远的周围。然后运用箭头和连线连接各个标题，突出各点之间的逻辑关系。

2思维导图在药学分子生物学授课中的应用示例

在理论课和实验课授课过程中，蛋白质是药学分子生物学的一个重要内容。药学分子生物学课程中蛋白质相关内容的讲解，要充分联系先前开设的生物化学和细胞生物学课程[8-9]。以“蛋白质”为中心主题，围绕此中心词列出蛋白质部分的相关知识点及实验方法，将蛋白质组成、结构、含量测定和分离纯化方法进行合理串联，构建成图谱（图1）。学生自然而然地就可以对蛋白质相关知识点之间的联系形成整体把握；并且通过对理论课学习和实验进行结合，有取得良好的效果[10]。在实验课设计上，以胎牛血清为原料，可以将硫酸铵沉淀、凝胶过滤层析、蛋白质电泳、蛋白质含量测定等内容串联到一起，设计成为综合性实验。既提高了教学效果，又激发了学生的学习兴趣。还可以用市场采购的鸡胗为原料，让学生提取钙调蛋白并进行活性测定。通过圆二色光谱方法，可以对钙调蛋白中α螺旋、β折叠和无规卷曲等蛋白质的二级进行测定。基因工程是在微生物与生化制药研究的基础，在疫苗生产、单克隆抗体药物的研发、基因治疗等领域具有广泛用途。围绕“基因工程”中心词，将分子生物学的基本理论（DNA双螺旋、中心法则）和前沿进展（CRISPR-Cas9技术、DNA组装技术和合成生物学技术）等内容联系起来，起到构建知识网络作用[11]。在实验课教学中，选用大肠杆菌DH5α和pEGFP-N1质粒，将感受态细胞制备、质粒转化、质粒提取、琼脂糖凝胶电泳和核酸含量测定等内容组成一个综合性实验，并且讲授钱永健因为绿色荧光蛋白研究而获得2008年诺贝尔奖等背景内容（图2）。对于学有余力的同学，可以组成兴趣小组，使用自己提取的质粒转染293T细胞系，进行绿色荧光蛋白的表达和蛋白免疫印迹实验，锻炼学生的科研能力。

3思维导图在药学分子生物学教学中的意义

药学分子生物学教学内容较大且每一章节都是一个知识单元，且有部分内容较为抽象，对于学生而言从整体上把握这门课程有一定的难度。由于课时原因，在授课过程中往往没有足够时间进行总结[12]。如果要求学生课后及时归纳总结，整理知识碎片，构建清晰的知识网络，在现实教学中往往难以达到。教师要引导学生通过简单的概括来帮助学生从整体上了解课程，借助于思维导图则可以很好地做到这一点。以往传统方式的授课，往往起不到较好的教学效果。另外，作为一门以实验为基础的学科，我们可以充分发挥实验课的直观、易引起学生学习兴趣的优势，将理论课和实验课充分结合进行讲授[13]。由于教师对药学分子生物学课程知识的理解深度和广度上，都要远高于学生，这导致教师和学生对课程难易程度的感觉不同。因此会出现教师认为已经讲得很清晰的内容，而学生实际上未能理解掌握。引入思维导图后，有助于学生梳理思路，掌握药学分子生物学的知识体系。首先教师给出中心主题，围绕这个中心让学生进行思考讨论，画出各主要的分支并标出分支之间的关系，这有助于学生理清思路，提高学习兴趣从而掌握相关教学内容。教师可以通过查看学生做的思维导图，比较准确的判断出学生对所学内容的掌握情况，及时纠正授课中出现的问题。

总之，通过思维导图的运用，可以将药学分子生物学教学内容合理的组织安排，从而使授课内容形成合理的知识网络，促进学生理解。在后续授课中，如何将思维导图与翻转课堂、TBL教学等方法进行结合，如何将分子生物学前沿进展更好与教材内容结合，尚有待进一步研究。

作者:衣同辉 李淑艳 张春晶 王宏兰 郭红艳 位:齐齐哈尔医学院生化教研室