裴正峰 胥振國 蔡玉華 蔣 斌

(合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程學(xué)院，合肥 238000)

分子生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快的學(xué)科之一，是由傳統(tǒng)的生物化學(xué)、生物物理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)及免疫學(xué)等專業(yè)技術(shù)的滲透、綜合而形成的，同時(shí)包含了數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)的廣泛滲入，并在此基礎(chǔ)上發(fā)明和創(chuàng)造了一系列特有的技術(shù)手段，如DNA及RNA的印跡轉(zhuǎn)移、核酸分子雜交、DNA重組技術(shù)、基因體外擴(kuò)增、DNA測序等。分子生物學(xué)檢驗(yàn)是醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)主干課程之一[1]，以分子生物學(xué)理論為基礎(chǔ)，以DNA、RNA或蛋白質(zhì)為診斷材料，通過分析基因的存在、變異或表達(dá)，從而為疾病的診斷提供更加直接、更為科學(xué)的信息，同時(shí)對解決精準(zhǔn)醫(yī)療的相關(guān)問題提供了實(shí)驗(yàn)室檢測依據(jù)。目前分子生物檢驗(yàn)課程主要作為研究生和本科生選修或必修課程[2]。鑒于采用分子水平分析疾病發(fā)生的原因、跟蹤疾病發(fā)展過程、檢測感染性病原體已成為很多醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)工作，尤其在第三獨(dú)立檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)廣泛的開展。根據(jù)分子生物學(xué)檢驗(yàn)臨床崗位需求，我校于2012年建成了高標(biāo)準(zhǔn)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，并從2013年開始在我校醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)開設(shè)分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程。

當(dāng)前我國高職醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)招生是文理兼收[3]，學(xué)生生物學(xué)基礎(chǔ)薄弱[4]，大部分學(xué)生覺得分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程內(nèi)容比較抽象難懂，因此學(xué)生產(chǎn)生了厭學(xué)情緒，學(xué)習(xí)效果比較差。我校分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程在第四學(xué)期開設(shè)，課時(shí)為24學(xué)時(shí)，在如此有限的課時(shí)內(nèi)，任課教師要想將理論深?yuàn)W難懂、內(nèi)容抽象的分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程教好比較困難。為此，我校分子生物學(xué)檢驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)以培養(yǎng)高等“技能型”人才為目標(biāo)，以職業(yè)技能培養(yǎng)為根本，對分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程教學(xué)進(jìn)行了大膽的改革與創(chuàng)新，編寫“十二五”校本特色教材《分子生物學(xué)檢驗(yàn)》。教材內(nèi)容以基本理論、臨床基礎(chǔ)知識、檢驗(yàn)技能與診斷標(biāo)準(zhǔn)為一體，突出技能。并在精細(xì)化教學(xué)過程上下足功夫，對課程考核方式進(jìn)行了改革，確保教學(xué)效果。以下是近幾年來對醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程教改革內(nèi)容的一些探索和實(shí)踐，與同行切磋。

1 課程改革設(shè)計(jì)思路

根據(jù)“職業(yè)人”的培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)崗位(群)對知識、能力結(jié)構(gòu)要求，以分子生物檢驗(yàn)崗位工作任務(wù)為引領(lǐng)，注重用先進(jìn)理念和行業(yè)規(guī)范來組織教學(xué)內(nèi)容。把職業(yè)崗位所需知識和實(shí)踐能力的培養(yǎng)融匯于教學(xué)內(nèi)容之中，并貫穿始終。兼顧理論知識和實(shí)踐知識，緊緊抓住職業(yè)技能培養(yǎng)這個(gè)目標(biāo)，從技能應(yīng)用角度來選擇教學(xué)內(nèi)容。既要選“必需、夠用”的理論內(nèi)容，又融入足夠的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化，使學(xué)生能在操作型、管理型崗位上發(fā)揮才華。課程設(shè)計(jì)了三個(gè)模塊：首先是基礎(chǔ)知識模塊，學(xué)生在課堂進(jìn)行基礎(chǔ)理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)；其次是基本技能模塊，學(xué)生在分子生物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行綜合知識和技能的學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)；最后是技術(shù)應(yīng)用模塊，學(xué)生在分子生物檢驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)，體現(xiàn)教學(xué)過程的實(shí)踐性、開發(fā)性和職業(yè)性，實(shí)現(xiàn)了學(xué)校教學(xué)活動(dòng)與臨床分子生物檢驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)的無縫對接(見表1)。

2 將抽象理論知識融合于技能訓(xùn)練項(xiàng)目之中，構(gòu)建串行課程體系

為了把分子生物檢驗(yàn)與相關(guān)理論知識融合在一起，教學(xué)中以分子生物檢驗(yàn)操作技能為明線，分子生物學(xué)理論知識為暗線，將分子生物學(xué)檢驗(yàn)理論知識融入分子生物檢驗(yàn)各個(gè)基本技能訓(xùn)練項(xiàng)目之中，從而改變了傳統(tǒng)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)課為理論課服務(wù)的從屬關(guān)系。如：將基因和基因組、原核生物和真核生物基因組、人類基因組計(jì)劃等知識理論穿插于核酸提取、DNA重組技術(shù)，將PCR原理、基因工程、蛋白質(zhì)組學(xué)與核酸分子雜交、聚合酶鏈反應(yīng)、DNA芯片技術(shù)結(jié)合。在課程改革中，著重基礎(chǔ)理論知識與實(shí)踐技能的統(tǒng)一、傳統(tǒng)性與時(shí)代性的統(tǒng)一、基礎(chǔ)與臨床的統(tǒng)一，將原有主體結(jié)構(gòu)“并行”課程體系轉(zhuǎn)化為工作過程的“串行”課程體系，編寫了《分子生物學(xué)檢驗(yàn)》“十二五”特色校本教材，形成了講授的知識前后銜接，所學(xué)的技能層層遞進(jìn)，即工學(xué)結(jié)合的“串行體系”。如：分子生物的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識-核酸的分離與純化技術(shù)-重組DNA技術(shù)-PCR技術(shù)-核酸分子雜交技術(shù)-蛋白質(zhì)分析技術(shù)-鑒定結(jié)論-撰寫檢驗(yàn)報(bào)告，從簡單到復(fù)雜，單一到全面，形成了互鎖的串行課程體系。

3 教學(xué)方法多措并舉，激發(fā)興趣，提高教學(xué)效果

3.1在精細(xì)化教學(xué)過程上下足功夫，確保教學(xué)效果 在教學(xué)過程中盡量多地引用臨床案例，讓學(xué)生感受到實(shí)際例子就發(fā)生在身邊，把神秘深?yuàn)W的分子生物學(xué)檢驗(yàn)知識變成實(shí)實(shí)在在的真實(shí)感受。在每一次課的最后，針對下一次課的重點(diǎn)與難點(diǎn)，布置復(fù)習(xí)作業(yè)，并在下一次課開始時(shí)進(jìn)行簡短課堂提問，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程的積極性。同時(shí)布置思考題，讓學(xué)生在針對下一次課的預(yù)習(xí)中有一個(gè)明確的主題，并使之成為下一次課堂討論的題目，開展形式多樣的課堂討論，以問題帶動(dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物檢驗(yàn)課程的興趣，充分重視學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)地位。在每一章課程的最后，利用課堂授課時(shí)間，通過大約10道選擇題或5道簡答題的方式，由教師引領(lǐng)學(xué)生對本章課程所講授的基本概念與基本理論進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)，對重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容給予集中討論，開展教師與學(xué)生之間，以及學(xué)生與學(xué)生之間的課堂互動(dòng)，活躍課堂氣氛，讓學(xué)生在一個(gè)相對輕松愉快的氛圍中加深鞏固對知識的理解與掌握。

表1分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程教學(xué)模塊化的設(shè)計(jì)

Tab.1Designofteachingmoduleofmolecularbiologylaboratorycourse

序號模塊內(nèi)容教學(xué)過程設(shè)計(jì)課時(shí)(學(xué)時(shí))1基礎(chǔ)知識分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識理論與實(shí)踐相結(jié)合62基本技能分子生物學(xué)基本操作技能“教、學(xué)、做”一體123技術(shù)應(yīng)用分子生物學(xué)檢驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)6

3.2結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)問題，拓寬教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生“睜眼看世界” 讓學(xué)生及時(shí)了解分子生物學(xué)領(lǐng)域的科研成果和最新發(fā)現(xiàn)，是這門課程教師的使命之一。近年來，遺傳性疾病、基因突變、腫瘤及更多致命的疾病將于之后的某一天出現(xiàn)，這些讓大眾望而生畏的名詞，在我們分子生物學(xué)檢驗(yàn)課堂上，卻往往是熱烈探討與研究的課題。我們應(yīng)該要讓學(xué)生了解它們、面對它們，生理學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)成為人類健康最后的堡壘，值得慶幸的是，從古至今，有無數(shù)先輩曾經(jīng)在這一領(lǐng)域?yàn)橹畩^斗終生，并將有更多的人繼續(xù)投入進(jìn)這場曠日持久的戰(zhàn)爭。從1901年第一位諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)哓惲珠_始，相繼有一批分子生物學(xué)研究領(lǐng)域諾貝爾獎(jiǎng)得主(表2)。我們對諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)研究成果中涉及到的本課程相關(guān)的內(nèi)容都會(huì)進(jìn)行介紹，如在講到重組DNA技術(shù)的限制性內(nèi)切酶時(shí)，先介紹20世紀(jì)60年代中期，阿爾伯在科學(xué)家盧里亞的研究基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌體內(nèi)存在可改變噬菌體DNA結(jié)構(gòu)的限制性內(nèi)切酶。1968年內(nèi)森斯和史密斯進(jìn)一步從流感嗜血桿菌中分離到一類新的限制酶，可以特定部位切斷DNA分子，奠定DNA重組技術(shù)關(guān)鍵酶的建立。阿爾伯、內(nèi)森斯、史密斯在限制性核酸內(nèi)切酶的發(fā)明和應(yīng)用上所做出的卓越貢獻(xiàn)而共同分享了1978年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。讓學(xué)生了解諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)家的生平，讓學(xué)生清晰地看到他們在生命歷程中如何與偉大的科學(xué)成就相遇。擴(kuò)展學(xué)生的視野，使其對學(xué)科產(chǎn)生更加濃厚學(xué)習(xí)和探究知識的興趣，并培養(yǎng)學(xué)生的醫(yī)學(xué)使命感。

3.3教學(xué)與科研相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力 在教學(xué)過程中盡量多地引用任課教師等相關(guān)科研人員所取得的具體研究成果，有時(shí)甚至是實(shí)驗(yàn)中的失敗事例，讓學(xué)生在鞏固理論知識的同時(shí)感受到實(shí)際例子就發(fā)生在身邊，同時(shí)擴(kuò)展了學(xué)生的知識面，使得學(xué)生對科研過程有所了解，培養(yǎng)了學(xué)生科研創(chuàng)新思維能力，提高了教學(xué)效果。例如， 實(shí)驗(yàn)“目的基因的PCR擴(kuò)增及其擴(kuò)增產(chǎn)物的鑒定”共包括：①目的基因選擇；②PCR引物設(shè)計(jì)；③PCR實(shí)驗(yàn)操作；④PCR產(chǎn)物電泳鑒定等四個(gè)部分。很顯然，這四個(gè)部分在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上是相互關(guān)聯(lián)的，而在實(shí)驗(yàn)操作上又是相互連續(xù)的。首先，目的基因選擇任課教師課題組多年來一直研究的納豆芽孢桿菌促進(jìn)肉雞細(xì)胞免疫因子表達(dá)影響的相關(guān)基因。這充分體現(xiàn)了科研成果轉(zhuǎn)化促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一創(chuàng)新教學(xué)理念。其次，對PCR引物設(shè)計(jì)部分，主要是要求主講教師以本實(shí)驗(yàn)為例，讓學(xué)生懂得如何運(yùn)用生物信息學(xué)專業(yè)軟件設(shè)計(jì)PCR引物。很顯然，本次實(shí)驗(yàn)的綜合設(shè)計(jì)性特點(diǎn)因?yàn)樯镄畔W(xué)知識的融入而得以顯著提升。再次，PCR實(shí)驗(yàn)操作這個(gè)部分，主要是在教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生完成。最后，PCR產(chǎn)物的電泳鑒定這個(gè)部分只要求學(xué)生利用課余時(shí)間完成，并且鼓勵(lì)他們按照自己的思考與興趣對這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。這可使本次實(shí)驗(yàn)的綜合性與設(shè)計(jì)性得到最大限度的發(fā)揮。

表2諾貝爾獎(jiǎng)在高職分子生物學(xué)檢驗(yàn)教材中體現(xiàn)

Tab.2Nobelprizeinhighervocationalmolecularbiologylaboratorycourseteachingmaterials

序號研究成果獲獎(jiǎng)人教學(xué)內(nèi)容獲獎(jiǎng)時(shí)間1發(fā)現(xiàn)遺傳中染色體所起的作用ThomasHuntMorgan染色體19332蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)Fredericksanger蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)19583人工合成核酸,并發(fā)現(xiàn)其生理作用ArthurKornberg,SeveroOchoaDNA與RNA結(jié)構(gòu)19594發(fā)現(xiàn)核酸的分子結(jié)構(gòu)及其對生物中信息傳遞的重要性FrancoisHarryCompteonCrick,JamesDeweyWatson,MauriceHughFrederickWilkins核酸結(jié)構(gòu)19625破解遺傳密碼并闡釋其蛋白質(zhì)合成的作用RobertWHolley,HarGobindKhorana,MarshallWNirenberg蛋白質(zhì)翻譯19686限制性內(nèi)切酶技術(shù)WernerArber,DanielNathans,Hamil-tonSmiith基因工程19787發(fā)現(xiàn)可移動(dòng)的基因BarbaraMcClintock基因19838發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄病毒原癌基因MichaelBishop,HaroldEVarmus腫瘤基因19899發(fā)現(xiàn)了RNA(核糖核酸)干擾機(jī)制AndrewZacharyFire,CraigCameronMelloRNA提取200610基因打靶MarioRCapecch,OliverSmithies,MartinJEvans基因工程2007

3.4部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生開啟一扇“自我負(fù)責(zé)的窗” 為激發(fā)學(xué)生主動(dòng)求知的欲望，課程部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)課以往按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)模式[5]。任課教師先將臨床案例討論引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生然后根據(jù)自己所學(xué)的課程內(nèi)容及興趣愛好，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、實(shí)驗(yàn)步驟，并思考實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題，整個(gè)過程讓學(xué)生自己完成，為他們開啟一扇“自我負(fù)責(zé)的窗”，任課教師僅僅起到指導(dǎo)和輔助作用。比如，基因組DNA分離與純化實(shí)驗(yàn)，在分子生物學(xué)檢驗(yàn)研究中，獲得完整性和高純度的基因組DNA，是在基因組DNA水平上進(jìn)行分析和研究的基本前提，基因組DNA樣品質(zhì)量的好壞將直接關(guān)系到后續(xù)實(shí)驗(yàn)的成敗。基因組DNA通常用于構(gòu)建基因組文庫、Southern雜交、多態(tài)性分析以及用PCR方法擴(kuò)增克隆目的基因組片段等方面的研究，是其他許多分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生按照相應(yīng)的所學(xué)理論知識，課下自主擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、選擇好標(biāo)本，設(shè)計(jì)好步驟，在實(shí)驗(yàn)課上任課教師可以先讓學(xué)生自講實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟，同時(shí)提出自己實(shí)驗(yàn)過程中要解決的問題，之后在教師的指導(dǎo)下確定實(shí)驗(yàn)方案，并獨(dú)立完成 DNA分離提取與純化的各種技術(shù)和操作。通過這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面使學(xué)生鞏固所學(xué)理論，另一方面培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作技能和方法，同時(shí)也訓(xùn)練了學(xué)生運(yùn)用綜合技能的能力。由于自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)基本是依靠學(xué)生自己去思考、去探索、去驗(yàn)證想法，學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)課前就必須進(jìn)行預(yù)習(xí)，這極大地激發(fā)了學(xué)生們的創(chuàng)造能力，也讓課堂更生動(dòng)更有活力。

4 改革傳統(tǒng)考核方式，構(gòu)建終結(jié)性評價(jià)與形成性評價(jià)相結(jié)合考核方式

改革傳統(tǒng)考核方式，采用終結(jié)性評價(jià)與形成性評價(jià)相結(jié)合的考核方式，構(gòu)建一套較為合理的分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程成績考核評價(jià)體系(見表3)，對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行全面客觀的評價(jià)[6]。傳統(tǒng)的課程考核方式就是在一個(gè)學(xué)習(xí)階段末對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的評價(jià)，即終結(jié)性評價(jià)，這種評價(jià)主要是學(xué)習(xí)內(nèi)容中易于量化的方面，其中包括實(shí)踐技能的考核成績和理論考試成績。形成性評價(jià)是課程教學(xué)整個(gè)過程中通過對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)、所取得的成績等方面做出的評價(jià)，主要包括上課提問、實(shí)踐操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、平時(shí)考勤等方面。通過考核方式的改革可以幫助學(xué)生有效調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過程，同時(shí)調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

表3分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程多元化考核體系

Tab.3Diversifiedassessmentsystemofmolecularbiologylaboratorycourse

考核方式考核項(xiàng)目分?jǐn)?shù)形成性考核(50)上課提問成績10實(shí)踐操作成績20實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績10平時(shí)考勤情況10終結(jié)性考核(50)實(shí)驗(yàn)操作技能的考核成績20課程理論考試成績30總計(jì)100

5 效果與評價(jià)

分子生物學(xué)檢驗(yàn)課程通過幾年的改革與實(shí)踐，課程考核合格率較改革前有顯著的提升，2017年課程合格率達(dá)100%，榮獲省級教學(xué)成果三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，1名課程教師被評為省級教學(xué)名師，2名課程教師晉級高級職稱，1名課程教師被評為高級雙師型教師，1名課程教師被評為市級專業(yè)技術(shù)拔尖人才，1名課程教師被評為市級首屆學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人選等。分子生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為省級名師(大師)工作室和省級大學(xué)生創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)室。此外，畢業(yè)生受到了實(shí)習(xí)單位或用人單位的廣泛好評，多個(gè)學(xué)生被實(shí)習(xí)單位評為優(yōu)秀實(shí)習(xí)生，多家第三方獨(dú)立檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)企業(yè)主動(dòng)與醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)建立長期的實(shí)習(xí)或用人關(guān)系，2014年開始某企業(yè)在我院開始訂單式培養(yǎng)人才，成立“冠名班”等，開展校企深度合作，其成果榮獲省級校企合作典型案例一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省級校企合作主題征文一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

綜上所述，通過課程改革與實(shí)踐，教學(xué)效果明顯，一方面培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實(shí)的分子生物學(xué)檢驗(yàn)理論、方法和技能，如基因組DNA提取、PCR技術(shù)、核酸雜交技術(shù)及DNA、RNA的印跡轉(zhuǎn)移技術(shù)等；另一方面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、解決問題能力、團(tuán)隊(duì)合作溝通能力、創(chuàng)新思維能力及對生命科學(xué)探索的興趣和愛好，使其具備醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)工作所必需的職業(yè)素質(zhì)。

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