“網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)”應(yīng)用于“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”課程設(shè)計(jì)的探索

摘要：網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析藥物在疾病治療中所涉及的關(guān)鍵靶點(diǎn)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及其潛在作用機(jī)制，探究中藥單味藥及復(fù)方的藥理學(xué)作用。通過構(gòu)建“藥物－靶點(diǎn)-信號(hào)通路-疾病”的網(wǎng)絡(luò)，從分析藥效的物質(zhì)機(jī)理到系統(tǒng)地探討藥物與疾病之間的聯(lián)系，達(dá)到研究藥物對(duì)機(jī)體作用的目的，這對(duì)藥物及疾病的研究有很大的推動(dòng)作用?！搬t(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”為我校醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為培養(yǎng)大學(xué)生思維開發(fā)為主的一門科教融合特色課程，旨在引導(dǎo)大學(xué)生具備科研設(shè)計(jì)的邏輯思維，并初步掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法。目的是以提高學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)為主。 因此本文通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與分子生物學(xué)的結(jié)合在整合“科教一體化”同時(shí)，引導(dǎo)大學(xué)生更多的參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目，從而進(jìn)一步提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)，加強(qiáng)思考及解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)；創(chuàng)新型人才；科教一體化；醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨蟪尸F(xiàn)高素質(zhì)、綜合性的趨勢，培養(yǎng)理論與實(shí)踐相結(jié)合、具備創(chuàng)新精神的綜合性人才，成了教育領(lǐng)域未來的發(fā)展方向。2021年的中央人才工作會(huì)議首次提出“新時(shí)代人才強(qiáng)國戰(zhàn)略的總體構(gòu)想”，標(biāo)志著聚焦創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)成為新時(shí)代我國人才強(qiáng)國戰(zhàn)略的重要目標(biāo)[1]。高等院校作為創(chuàng)新型人才成長的重要平臺(tái)，肩負(fù)著對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)教育并為社會(huì)發(fā)展輸出人才的重任。科研和教學(xué)是高校的兩大職能。通過教育教學(xué)實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳播，通過科學(xué)研究推進(jìn)新知識(shí)創(chuàng)造和產(chǎn)生，始終是大學(xué)的兩個(gè)核心功能。因此，正確處理科研與教學(xué)的關(guān)系，對(duì)提升學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量和科研水平，加快學(xué)校發(fā)展有著重要意義。目前多數(shù)高等院校存在對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)理念滯后等思想。在新的人才培養(yǎng)目標(biāo)下，更加需要讓學(xué)生在實(shí)踐中培養(yǎng)解決問題的能力。 且，隨著中醫(yī)藥的蓬勃發(fā)展，迫切的需要培養(yǎng)綜合性中醫(yī)藥人才。尤其是對(duì)本科生的教學(xué)方式不能局限在理論知識(shí)的教學(xué)，更加需要在實(shí)踐中獲取解決問題的能力，從而為社會(huì)培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)操作技能的中醫(yī)藥接班人。

“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”是我校醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心針對(duì)本科生開設(shè)的一門特色課程，旨在通過多媒體手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，促進(jìn)科研與教學(xué)的深度融合。然而目前大部分高校存在導(dǎo)師資源有限以及經(jīng)費(fèi)短缺問題。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)通過整合分析藥物的活性成分、發(fā)現(xiàn)有效成分靶點(diǎn)，從而揭示藥物作用分子機(jī)制，已廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的學(xué)習(xí)需要在老師指導(dǎo)下通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，在挖掘并培養(yǎng)學(xué)生科研能力的同時(shí)，有效節(jié)約了導(dǎo)師資源和科研費(fèi)用。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的最優(yōu)化運(yùn)用，有助于將科學(xué)研究更加動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)在大學(xué)生面前，為新中醫(yī)學(xué)建設(shè)背景下學(xué)生科研與實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了良好的渠道。

一、在校本科生科研能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀和存在的問題

（一）在校本科生的科研學(xué)習(xí)興趣濃厚

為促進(jìn)中醫(yī)藥理論和技術(shù)方法的繼承和創(chuàng)新，國家在2016年頒布的《中華人民共和國中醫(yī)藥法》中指出：“國家鼓勵(lì)高等學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)等，通過采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和傳統(tǒng)中醫(yī)藥研究相結(jié)合方法，促進(jìn)中醫(yī)藥方面的科學(xué)研究”。故而，加大中醫(yī)藥本科生科研能力的培養(yǎng)力度，提高中醫(yī)藥院校大學(xué)生科研素質(zhì)，已成為新時(shí)代下中醫(yī)藥發(fā)展的必然趨勢。我校作為最具中國特色的中醫(yī)藥大學(xué)之一，始終重視培育中醫(yī)藥學(xué)方面的人才。然而，經(jīng)典的中醫(yī)藥教學(xué)課堂內(nèi)容設(shè)置傳統(tǒng)單一，無法滿足新一代大學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求。在此背景下，課堂教學(xué)之余鼓勵(lì)大學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)生物信息技術(shù)并通過計(jì)算機(jī)對(duì)生物信息進(jìn)行分析的科研學(xué)習(xí)已勢在必行。通過對(duì)大量生命科學(xué)數(shù)據(jù)的有效處理、分析讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)術(shù)的魅力，從而激發(fā)自己學(xué)習(xí)科研的興趣。

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多媒體設(shè)備的廣泛引入，如微課、慕課等創(chuàng)新教學(xué)方式的普及，使得現(xiàn)代大學(xué)生擁有更多的學(xué)習(xí)工具和思維拓展的機(jī)會(huì)。“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”課程應(yīng)時(shí)而生，本科生能依據(jù)自身實(shí)際情況獲知適合的科研發(fā)展方向。信息化時(shí)代下的“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”不僅是一門單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，它鼓勵(lì)大學(xué)生通過信息技術(shù)查閱與科學(xué)研究相關(guān)的資料，幫助學(xué)生從初步的理論學(xué)習(xí)到逐步開展實(shí)驗(yàn)探索以及論證，有助于提高學(xué)生的實(shí)踐能力，增強(qiáng)理論知識(shí)的應(yīng)用能力[2-3]。課程自開設(shè)以來，我校本科生熱情高漲，積極參加。課程教學(xué)開展過程中，學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)室開展的科研活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)室，親身接觸實(shí)驗(yàn)儀器，動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過文獻(xiàn)學(xué)習(xí)了解學(xué)科前沿。實(shí)驗(yàn)課外，通過課堂派等即時(shí)通訊工具與老師進(jìn)行互動(dòng)，并積極參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽等諸多項(xiàng)目，創(chuàng)造了很多“從0到1”的原創(chuàng)成果，并取得卓越成績。

“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”一方面有效激發(fā)了大學(xué)生的科研學(xué)習(xí)興趣，推動(dòng)大學(xué)生將其發(fā)展為科研學(xué)術(shù)志向，為高校培養(yǎng)學(xué)術(shù)研究型人才打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，另一方面促使了信息化教學(xué)與接觸性實(shí)踐的深度融合，提升了課程教學(xué)質(zhì)量與效率。

（二）學(xué)校導(dǎo)師資源有限和科研經(jīng)費(fèi)不足

目前，國內(nèi)高校教師資源配置方面仍存在諸多問題，如具備科研能力的教師資源相對(duì)不足。同時(shí)，學(xué)生規(guī)模急劇擴(kuò)大，教師在數(shù)量上無法與學(xué)生的增長比例同步化。且因課時(shí)所限，老師幾乎沒有課堂時(shí)間用來講授跟科研實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)。然而，隨著高等教育的快速發(fā)展，教師的教學(xué)任務(wù)與科研壓力與日俱增及傳統(tǒng)的理論課與實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容與形式的單一化。很難滿足新時(shí)代觀念影響下具有創(chuàng)新性思維的新一代大學(xué)生對(duì)知識(shí)體系的需求。

加強(qiáng)基礎(chǔ)研究是提高創(chuàng)新能力必要條件。近年來，我國總體科研投入不斷提升，但科研經(jīng)費(fèi)投入結(jié)構(gòu)仍有不合理之處。如：大部分學(xué)院科研相關(guān)軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施不完備，導(dǎo)致在省部級(jí)乃至國家級(jí)基金的申報(bào)方面“廣種薄收”，以致研究經(jīng)費(fèi)短缺、科研活動(dòng)不能順利開展。在此情形下需要尋找新的方向，以激發(fā)人才創(chuàng)新活力的新型培養(yǎng)模式。

二、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的簡介及應(yīng)用

（一）網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的簡介

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是通過整合生物學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的一門學(xué)科，其實(shí)現(xiàn)過程如下：首先，在中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫與分析平臺(tái)上檢索并篩選可能的藥物作用靶標(biāo)，而后通過對(duì)篩選出的藥物有效活性成分目標(biāo)和疾病靶目標(biāo)進(jìn)行富集，建立“有效活性成分－作用靶點(diǎn)”的網(wǎng)絡(luò)模型圖以呈現(xiàn)出藥物對(duì)抗疾病的結(jié)果，明確藥物成分與疾病之間的相互作用。之后將篩選出的關(guān)鍵靶點(diǎn)，和“藥物——有效活性成分——作用靶點(diǎn)”中前5個(gè)有效活性成分進(jìn)行分子對(duì)接。

與傳統(tǒng)的藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對(duì)靶點(diǎn)和多途徑信號(hào)通路的預(yù)測和分析，不僅提高了藥物治療效果，降低了藥物的毒副作用，提升了新藥臨床試驗(yàn)的成功率，還節(jié)省了藥物的科學(xué)研發(fā)費(fèi)用[4-6]。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在互聯(lián)網(wǎng)的不同數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站上對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索、篩選、匯總，其實(shí)質(zhì)就是將信息技術(shù)通過多媒體手段進(jìn)行可視化分析。

（二）網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”課程中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，如何利用信息技術(shù)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，幫助學(xué)生進(jìn)行思維拓展，是高校教師普遍關(guān)注的問題。以“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”課程為主的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是通過實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的“一體化”教學(xué)目標(biāo)。然而，面對(duì)導(dǎo)師資源不足及科研經(jīng)費(fèi)短缺的現(xiàn)實(shí)問題，若以分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)為主要教學(xué)目標(biāo)，則課程教學(xué)難以充分開展。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在現(xiàn)代中醫(yī)藥科學(xué)研究中有著獨(dú)特的優(yōu)勢。它利用專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)分析軟件，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析、計(jì)算，揭示了藥物治療疾病的靶點(diǎn)和分子機(jī)制，為藥物在臨床治療中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的原理及內(nèi)容簡單，學(xué)生易于理解吸收，且網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)不依賴于真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況隨時(shí)隨地完成，不占用上課時(shí)間。通過構(gòu)建“利用信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測藥物對(duì)疾病的靶點(diǎn)——隨后再用相對(duì)簡單的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證——進(jìn)而使大學(xué)生初步地了解科學(xué)研究理念”的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)模式，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入科研實(shí)驗(yàn)方法和創(chuàng)新思維，有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生思考問題和解決問題的能力。（如圖1所示）。

圖1 "網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)應(yīng)用在“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”課程中的流程圖示

（三）網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”結(jié)合促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面提升

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中指出，“支持學(xué)生參與科學(xué)研究，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)?！薄按龠M(jìn)科研與教學(xué)互動(dòng)、與創(chuàng)新人才培養(yǎng)相結(jié)合?！薄俺浞终{(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，激勵(lì)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)，增強(qiáng)誠信意識(shí)，養(yǎng)成良好學(xué)風(fēng)。”高校教師作為教學(xué)環(huán)節(jié)的核心角色，將網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”相結(jié)合，通過科研與教學(xué)相結(jié)合推進(jìn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，使教學(xué)傳授知識(shí)的同時(shí)為科研打下夯實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，有力的對(duì)原有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和完善、更新，是探索本課題研究的關(guān)鍵所在。這樣做的好處如下：

首先，有助于因材施教，進(jìn)一步培養(yǎng)大學(xué)生的科研興趣。使教學(xué)內(nèi)容顯得更為生動(dòng)、且更有活力。這樣既可以保證學(xué)生能及時(shí)掌握時(shí)下科技新動(dòng)態(tài)，又能提高學(xué)習(xí)興趣，也可以很快地理解和掌握利用信息技術(shù)查閱文獻(xiàn)、準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)造力。于導(dǎo)師而言，不斷啟發(fā)學(xué)生思考、提出問題，也是自己不斷的鉆研學(xué)習(xí)、不斷提高、和不斷創(chuàng)新的過程，亦能增強(qiáng)自身的科研素質(zhì)。

總之，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”結(jié)合的教學(xué)方式，是將科研工作與教學(xué)內(nèi)容科學(xué)合理的相結(jié)合。不僅要求教師要處理好教學(xué)與科研之間的關(guān)系，也要在教學(xué)與科研中靈活運(yùn)用，這樣可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量和科研成果的雙豐收。既達(dá)到了提升教師自我教學(xué)科研的能力同時(shí)，也為國家培養(yǎng)出更具創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才。

三、結(jié)束語

“醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”課程是我校科教結(jié)合的“三位一體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中的核心課程之一。它以“理論與實(shí)踐相結(jié)合”“培養(yǎng)能力，專注創(chuàng)新，循序漸進(jìn)，為學(xué)生服務(wù)”的思想為指導(dǎo)，以構(gòu)建基礎(chǔ)理論知識(shí)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)科研實(shí)踐能力為焦點(diǎn)，著重培養(yǎng)大學(xué)生的主觀能動(dòng)性和實(shí)踐能力。高等教育的基本職能就是培養(yǎng)人才，而人才培養(yǎng)的中心環(huán)節(jié)就是教學(xué)，高校中的科研與教學(xué)有力的結(jié)合在一起，這樣更可以有效地提高教學(xué)質(zhì)量。因此，將教研納入到科研的視野范圍，將教學(xué)水平視為學(xué)術(shù)水平必將有力地促進(jìn)高校教學(xué)和科研的結(jié)合和發(fā)展。這也是高等教育對(duì)社會(huì)的發(fā)展和變革做出的積極回應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是在生物信息學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)和藥理學(xué)快速發(fā)展的基礎(chǔ)之上誕生的新型生物信息化研究方法。其通過各類數(shù)據(jù)庫搜索、篩選，構(gòu)建藥物－疾?。悬c(diǎn)等連接的互作網(wǎng)絡(luò)，分析藥物對(duì)疾病潛在的作用機(jī)制，對(duì)于藥物及疾病的研究有著重要的推進(jìn)作用。通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的相結(jié)合，表明利用網(wǎng)絡(luò)資源與信息技術(shù)手段進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)，有利于提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到“多媒體教學(xué)+信息化科研”效果的最優(yōu)化。

作者單位：毛彥穩(wěn) 李曉娟 榮文慧 李偉 張紫娟

河南中醫(yī)藥大學(xué) 醫(yī)學(xué)院

參考文獻(xiàn)

[1]孫銳.實(shí)施新時(shí)代人才強(qiáng)國戰(zhàn)略：演化脈絡(luò)、理論意涵與工作重點(diǎn)[J].人民論壇·學(xué)術(shù)前沿，2022（18）：92-101.

[2]張紫娟，閆秀娟，李偉等.信息化背景下基于科教融合的“三位一體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系促進(jìn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].中國新通信， 2022，24（08）：146-148.

[3]張紫娟，郝莉，曾華輝等.基于微信平臺(tái)的中醫(yī)院校綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探析[J].中國新通信，2020，22（23）：226-227.

[4]羅字呈，楊桃，陳江，等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)及生物信息學(xué)探討藤梨湯治療結(jié)直腸癌的作用機(jī)制研究[J].空軍軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2024，45（03）：311-318.

[5]劉林瀟，全德森，馬晶鑫，等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證探討苦參對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的作用機(jī)制[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2024，20（03）：24-30.

[6][1]高麗娟，季歡，賴靈巧，等.網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在人獸共患病領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國病原生物學(xué)雜志，2023，18（12）：1487-1490.