医学院校蛋白质工程课程教学内容和教学策略探讨

医学院校蛋白质工程课程教学内容和教学策略探讨蛋白质工程是指通过对蛋白质进行修饰，改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术，是现代生物工程技术的重要内容。而《蛋白质工程》课程，已成为高校生物技术和生物工程类专业的一门重要专业课程。

蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上，融合了蛋白质化学、结构生物学、生物物理学、生物信息学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域，也是一种是综合性生物工程。这决定了《蛋白质工程》是一门综合性很强，对基础知识要求高，且内容繁杂，并不断发展的课程，教学难度较大。由于自身条件所限，地方医学院校在理工类课程，尤其在高等数学、有机化学、物理化学和计算机软件等课程方面的教学力量比较薄弱，课程设置的深度和广度不够，这些给《蛋白质工程》的教学，带来了难题。

桂林医学院生物技术专业已开设《蛋白质工程》课程，为适应医学院校特点，扬长避短，从培养应用型和创新型人才的目的出发，探讨《蛋白质工程》教学内容和教学策略。

1教学内容

参考国内《蛋白质工程》主要教材和生物技术专业相关专业课程教学大纲，教学内容安排如下：

除绪论外，《蛋白质工程》包括以下六部分内容：①蛋白质分子基础；②蛋白质物理化学性质；③蛋白质分子设计、化学修饰及表达；④生物信息学和蛋白质组学；⑤蛋白质工程技术在现代生物技术中的应用；⑥蛋白质工程相关的现代生物技术。

以下就教学内容做具体说明。

1.1蛋白质分子基础

在复习和巩固《生物化学》课程“蛋白质结构和功能”相关内容的基础上，提升“蛋白质分子基础”的深度和广度，加深对蛋白质结构和功能的关系的理解，熟悉蛋白质结构测定的方法，并了解蛋白质结构的预测。这部分内容虽然和《生物化学》内容有部分重叠，但不可轻视，它是这门课程的基础。具兄弟院校相关教师反映，不少学生对这部分基础内容的掌握确实不够扎实，从氨基酸的英文缩写，氨基酸和多肽在溶液中的带电性质，到二十种氨基酸对二级结构的贡献等，都需要强化记忆。这部分内容中，蛋白质结构测定的方法和蛋白质结构的预测是重点，尤其是前者，需详细讲解。其它部分，老师讲解为辅，学生复习和巩固为主。

1.2蛋白质物理化学性质

这部分内容的学习需要一定的物理化学基础，而这可能是学生们的薄弱环节，应该在复习巩固化学热力学和动力学的基础上，以蛋白质折叠为核心，展开教学内容。

1.3蛋白质分子设计、化学修饰及表达

这部分是本课程最主要的内容，也最能体现蛋白质工程的特色。通过讲授和学习，要求学生掌握蛋白质分子设计的原理，熟悉蛋白质分子设计和白质化学修饰的内容与方法，并熟悉蛋白质基因工程改造及重组蛋白表达，这些均需要详细讲授。

1.4生物信息学和蛋白质组学

生物信息学和组学，是目前生命科学研究和生物医药研究开发的“利器”，因此，本课程为生物信息学和蛋白质组学单独设立一个章节。这部分内容，要求熟悉生物信息学和蛋白质组学的概念、基本方法及应用，了解生物信息学与蛋白质组学的关系，熟悉蛋白质数据库并了解其在蛋白质结构预测方面的应用。

1.5蛋白质工程技术在现代生物技术中的应用

这部分内容主要由学生自主授课，由老师拟定大概的内容和范围，主要围绕组织工程、蛋白质芯片、生物传感器和生物制药等内容展开，也可不拘泥于这些内容。

1.6蛋白质工程相关的现代生物技术

主要讲授近年来兴起的现代生物技术，例如蛋白表面展示技术、蛋白分子印迹技术、原子力显微镜技术等，可根据生物技术发展和更新做出调整。

2教学策略

2.1教材的选择

蛋白质工程是一门新兴的课程，并且发展速度很快，与其他科目相比，存在可选择范围小，更新速度不够快等问题。在现有的教材中，单独选择一本是不够现实的。我们选用汪世华教授主编的《蛋白质工程》（科学出版社，2021年出版），作为本课程的主要参考教材，该教材知识面广、难度适中，内容也较新。另外选择李维平主编的《蛋白质工程》（科学出版社2021年出版），和梅乐和主编的《蛋白质化学与蛋白质工程基础》（化学工业出版社，2021年）为参考资料。如果条件成熟，我们将自行组织编写更适合医学院校的教材。

2.2体现以学生为主体的教学思想，着重学生自主学习能力的培养

在教学过程中，充分体现以学生为主体的教学思想，通过课堂内讲授和课堂外辅导相结合，增加师生沟通交流，积极了解学生对专业知识的自我要求，对教学内容和教学方法的意见和建议。要积极应对学生的反馈，必要时调整授课内容和方法。

在课堂讲授中，尽可能地介绍最新进展，并鼓励同学通过主动学习，了解自己感兴趣或老师布置的关于蛋白质工程的新内容、新技术、新进展。腾出一定的课时，让学生自行选择题目，制作多媒體课件，进行授课，让学生组织开展课堂讨论，由教师进行讲评和总结。另外，通过安排学生独立完成专题论文的撰写，进一步提高自主学习能力。

2.3将科研工作引入教学，激发学生科研兴趣

在教学过程中，任课老师可将自己的科研成果或其他老师的科研成果，引入到相关教学内容中，通过自己的科研经历，讲述通过蛋白质工程和蛋白质化学相关技术，去解决科研问题，并取得创造性成果的过程。笔者承担过组织工程支架材料的制备和改性、蛋白质组学和生物信息学方面的研究，制备过小肠粘膜下层支架材料、胶原蛋白膜等生物材料，开展过蛋白二维电泳、质谱分析和生物信息学分析等实验。通过这些科研材料的展示，让学生了解到利用蛋白质技术，可开展生物村料和蛋白组学等应用和基础研究，从而加深对课堂讲授内容的认识，激发科研和开发兴趣。

2.4加强实践教学，培养学生解决实际问题的能力

蛋白质工程的实践性很强，必须加强实践教学。我们安排实验课的学时和理论课的学时之比为1：1，安排了蛋白质分离纯化和活性鉴定、蛋白质改性和修饰、蛋白质的固定化和标记等实验内容，均为综合性实验，需要学生自主设计。这些实验课程，引导学生独立开展实验，利用所学理论和技术，解决将来可能遇到的实际问题。另外，我们安排学生到桂林的相关高新技术企业和实验室参观见学，有条件的可进行产品研发和科研实习，进一步拓展实践教学。

教学是一门技术，更是一门艺术，教师要不断加强理论学习，并在实践中摸索经验，不断改