(北京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院100029)
中醫(yī)院校分子生物學(xué)實踐教學(xué)創(chuàng)新培養(yǎng)模式的初探
張前華 茜解華 郭淑貞(北京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院100029)
分子生物學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科,設(shè)置相應(yīng)的實驗課程是非常迫切和必要的。我們通過優(yōu)化實驗教學(xué)體系,設(shè)置獨立的實驗課;改革實驗教學(xué)內(nèi)容,強調(diào)綜合性和連貫性;開放型教學(xué)模式,提高教學(xué)質(zhì)量這三步,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了他們的研究創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。
分子生物學(xué)實踐教學(xué)培養(yǎng)模式
隨著21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,將現(xiàn)代生物學(xué)新技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)研究是中醫(yī)藥現(xiàn)代化必經(jīng)的途徑之一。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是大學(xué)生本科教育階段的一個重要組成部分,對培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力具有重要意義[1]。
分子生物學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科,在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用日益增加,已成為醫(yī)學(xué)各專業(yè)學(xué)生的必修課程[2]。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,生理學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科都逐步發(fā)展到分子水平,衍生出了分子藥理學(xué)、分子腫瘤學(xué)、分子免疫學(xué)等各交叉學(xué)科,分子生物學(xué)已成為現(xiàn)代生命科學(xué)的“共同語言”和深入研究的工具[3]。
由于分子生物學(xué)理論知識抽象,而實驗課更具直觀性、實踐性和創(chuàng)新性。因此,在講授理論課的基礎(chǔ)上,開設(shè)相應(yīng)的實驗課程是非常迫切和必要的。如何提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生用正確的分子生物學(xué)實驗方法來解決實際科研問題的能力,是教授分子生物學(xué)實踐課程的核心問題。
從2002年開始,我們結(jié)合我校人才培養(yǎng)目標(biāo)及具體情況,制定了本科生《分子生物學(xué)實驗》及《基因工程實驗》的教學(xué)大綱,開設(shè)了相應(yīng)獨立的實驗課程[4],設(shè)計了質(zhì)粒提取、PCR技術(shù)、DNA電泳、限制性內(nèi)切酶技術(shù)、DNA片段的膠回收、外源基因的連接及重組DNA的轉(zhuǎn)化、篩選和鑒定等最基本需要掌握的實驗。同時,我們還自編了內(nèi)容詳細(xì)、操作具體的實驗教材。
從2002年第一次開課至今已經(jīng)過去了十多年,實驗課取得了一定的成績,根據(jù)課上學(xué)生上課情況和完成的實驗報告上看,學(xué)生反應(yīng)良好,能積極動手動腦并提出問題,實驗報告也完成得認(rèn)真、仔細(xì)。學(xué)生掌握了這些基本實驗的原理和操作,對將來從事中藥相關(guān)領(lǐng)域的研究工作有一定的幫助。
但是在這十多年的教學(xué)實踐中,我們也發(fā)現(xiàn)了問題,由于該課程的實驗內(nèi)容全都是驗證性實驗,實驗設(shè)計為“教師包辦型”,從試劑配制到操作步驟教師都已經(jīng)準(zhǔn)備好,學(xué)生只是按照規(guī)定的步驟按部就班地做實驗就行了,在這樣的教學(xué)模式下學(xué)生的行為受到限制,對教師和教材依賴性強,限制了發(fā)揮學(xué)生主動思維的空間。
由于驗證性實驗限制了學(xué)生發(fā)揮主動思維的空間,因此,必須建立分子生物學(xué)實踐教學(xué)創(chuàng)新培養(yǎng)新模式,從驗證性實驗過渡到以設(shè)計性、綜合性實驗為主,重點培養(yǎng)學(xué)生在科研中的綜合思維能力及實際動手操作能力,變被動灌輸為主動思考,為學(xué)生今后進實驗室從事相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究做準(zhǔn)備。
我們在改革中強調(diào)實驗的綜合性和連貫性,如學(xué)習(xí)重組DNA技術(shù)時,我們安排了5個實驗:重組質(zhì)粒的提取,DNA的酶切,DNA凝膠電泳及片斷的膠回收,外源基因的連接,重組DNA的轉(zhuǎn)化、篩選及鑒定。這五個實驗包括了重組DNA技術(shù)的五個核心內(nèi)容“分、切、接、轉(zhuǎn)、篩”。我們把這5個實驗串聯(lián)成一個綜合實驗,使其具有連貫性。每次實驗結(jié)束時的樣品正好是下次實驗的材料,這些實驗將變成一整套前后關(guān)聯(lián)的有機整體,一環(huán)扣一環(huán),只有這5個實驗全部操作成功了,才能最后得到自己需要的克隆。這種綜合性實驗使學(xué)生在整個過程中面臨著挑戰(zhàn),也使最終成功得到產(chǎn)物的學(xué)生有成就感;不僅能培養(yǎng)學(xué)生綜合實驗操作能力,還能培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作的精神和對科學(xué)研究的興趣。
在傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)中,學(xué)生除了在規(guī)定的上課時間,機械地完成規(guī)定的實驗任務(wù)外,幾乎沒有機會進入實驗室,學(xué)生的主觀能動性得不到發(fā)揮。開放實驗室,為學(xué)有余力的學(xué)生提供更多時間和空間顯得很有必要的[5]。但對于多數(shù)中醫(yī)院校來說,由于實驗室資源緊張,在開放方面一直實行得不夠。這次,我們嘗試對學(xué)生開放實驗室,鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生進入實驗室,開展相關(guān)的分子生物學(xué)實驗研究,取得了一些成績。
我們首先在課堂上向?qū)W生介紹本課程組教師在課題研究中所用到分子生物學(xué)實驗技術(shù)。有不少學(xué)生對教師的科研課題感興趣,我們組織感興趣的學(xué)生,在業(yè)余時間來課題組和教師一起進行了相關(guān)分子生物學(xué)的實驗研究。通過和研究生共同實驗,加強了理論課的知識。
其次,我們組織學(xué)生利用所學(xué)到的分子生物學(xué)知識,以小組為單位,通過課下查閱資料,完成了科研小課題的實驗設(shè)計。學(xué)生在課堂上討論了他們設(shè)計的小課題,通過教師評價并與教師一起討論,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)了學(xué)生活躍的思維,通過討論進一步修正方案,使其更加完善。同時,教師利用業(yè)余時間,組織感興趣的學(xué)生進行了正式實驗。
最后,在課堂中,我們抽出15分鐘,讓做實驗的學(xué)生講了具體實驗的體會和出現(xiàn)的問題,與大家分享成功的快樂和失敗的經(jīng)驗。學(xué)生聽得都非常認(rèn)真,討論得也很熱烈,大家都覺得這種實踐教學(xué)模式非常好,增長了很多知識,如果時間允許,希望能多些這種實踐教學(xué)模式。
總之,通過分子生物學(xué)實踐教學(xué)創(chuàng)新培養(yǎng)模式的嘗試,取得了很好的反饋,既給學(xué)生介紹了先進的知識內(nèi)容,拓展了視野,又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強了學(xué)生對于學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)知識的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)了他們的研究創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。
[1]王袆玲,秦永燕.分子生物學(xué)課程教學(xué)改革探索[J].當(dāng)代教育論壇:學(xué)科教育研究,2008,(4):101-102.
[2]楊麗萍,湯紅琴,周玉璽等.中醫(yī)院校分子生物學(xué)教學(xué)改革模式探索[J].中醫(yī)藥管理雜志,2010,10(1):48-50.
[3]張以順,黎茵,陳云鳳.分子生物學(xué)實驗的科研型教學(xué)模式探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2010,29(8):238-240.
[4]張前,解華,李峰,王珍.基因工程實驗課程的建設(shè)與教學(xué)實踐[J].中醫(yī)教育,2008,27(5):24-26.
[5]王峰,魚靜.高校開放實驗室與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索,2011,30(3):320-322.
(責(zé)編 趙建榮)
北京中醫(yī)藥大學(xué)校級教育課題資助,課題編號XJY12051,XJY-ZH-1315。