王苗 王倩 任群利 胡歡

[摘要]分子生物學(xué)作為生命科學(xué)中的重要學(xué)科，有著舉足輕重的作用。新技術(shù)新方法的迅速發(fā)展是學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力源泉。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生科研思維和動(dòng)手能力的重要實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生能夠在入學(xué)后盡快掌握科學(xué)研究的方法和新思路，綜合科研素質(zhì)獲得提高，從而為學(xué)位論文的研究工作奠定良好的基礎(chǔ)。因此，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系的改革和建設(shè)成為培養(yǎng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生綜合能力的重要環(huán)節(jié)。以研究生分子生物學(xué)大實(shí)驗(yàn)課程體系的改革為依托，通過(guò)采用模塊式教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，改進(jìn)教學(xué)方法和手段。

[關(guān)鍵詞]基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)；醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)課；教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)] R642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-4721（2018）11（c）-0158-03

[Abstract] Molecular biology plays an important role as an important discipline in life sciences. The rapid development of new technologies and methods is the driving force behind the development of disciplines. The molecular biology experiment class is an important experimental platform for cultivating the research thinking and practical ability of basic medical graduate students. Through the study of this course， basic medical postgraduates can master scientific research methods and new ideas for scientific research as soon as possible after they enter school. The comprehensive research quality will be improved， which will lay a good foundation for the study of dissertations. Therefore， the reform and construction of the molecular biology experimental course system has become an important part of cultivating the comprehensive ability of basic medical graduate students. Relying on the reform of the graduate student's molecular biology experiment course system， the modular teaching content was used to reconstruct the postgraduate experimental teaching system and improve teaching methods and methods.

[Key words] Basic medicine； Medical molecular biology； Experimental classes； Teaching reform

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使分子生物學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，已滲透到基因組學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等生命科學(xué)的各個(gè)研究領(lǐng)域，尤其是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，逐漸成為現(xiàn)代生命科學(xué)中的一門重要的基礎(chǔ)前沿學(xué)科[1]。醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)是一門理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，在闡明疾病發(fā)生、預(yù)測(cè)患病風(fēng)險(xiǎn)、靶向治療等方面，更多的依賴醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)相關(guān)的技術(shù)，常見(jiàn)檢測(cè)內(nèi)容包括腫瘤診斷、靶向治療、各類免疫疾病和遺傳病診斷分析等[2]。因此，作為醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)的高等醫(yī)學(xué)院校，醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)是一門非常重要的基礎(chǔ)學(xué)科。

高等醫(yī)學(xué)院校相關(guān)專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程之一是醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)，而醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)全過(guò)程，可加深對(duì)相關(guān)理論的理解，掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，提高醫(yī)學(xué)研究生的科學(xué)思維和科學(xué)創(chuàng)新能力，是學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦、科研創(chuàng)新等綜合素質(zhì)的有效培養(yǎng)[3]。

因此，如何構(gòu)建合理的醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)體系，提高醫(yī)學(xué)研究生科學(xué)思維和科學(xué)創(chuàng)新能力，培養(yǎng)臨床與科研雙肩挑的綜合型創(chuàng)新人才，是醫(yī)學(xué)研究生教育成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性

我國(guó)高等醫(yī)學(xué)院校研究生教育的根本目標(biāo)和教育質(zhì)量的綜合體現(xiàn)是培養(yǎng)具有科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)的自主能動(dòng)型高層次專業(yè)人才。長(zhǎng)期的應(yīng)試教育只會(huì)使學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)付考試，且隨著招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，綜合培養(yǎng)質(zhì)量愈益下降[4]。

通過(guò)改革實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，重構(gòu)研究生實(shí)驗(yàn)課程體系，以增強(qiáng)研究生自主能動(dòng)性和科學(xué)精神為目的，使研究生形成認(rèn)真踏實(shí)的科研素養(yǎng)、求同存異的團(tuán)隊(duì)精神以及刻苦奮斗的學(xué)習(xí)精神[5-6]。因此，醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是改革實(shí)驗(yàn)課程體系。

2實(shí)驗(yàn)課存在的主要問(wèn)題

我國(guó)許多高校開(kāi)設(shè)了相應(yīng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，但這些課程并沒(méi)有得到足夠的重視，研究發(fā)現(xiàn)，研究生實(shí)驗(yàn)課的培養(yǎng)模式主要存在以下3方面的不足。

2.1普遍輕實(shí)驗(yàn)重理論

很多高校只重視研究生的理論基礎(chǔ)課和專業(yè)課等相關(guān)課程的教學(xué)質(zhì)量，不重視相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，或者直接不開(kāi)設(shè)或很少開(kāi)設(shè)相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程，使實(shí)驗(yàn)課淪為了一種形式教育或空頭教育。

2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)相對(duì)落后

部分高校開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多是一些基礎(chǔ)性的簡(jiǎn)單的亦或是過(guò)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)步驟一步一步操作即可得到相對(duì)應(yīng)結(jié)果，沒(méi)有任何難度[7]，不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.3配套設(shè)施不足

高校研究生實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中需要的先進(jìn)儀器設(shè)備不能保障，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量不足，試劑試劑耗材等缺乏、教學(xué)場(chǎng)地等有限，這些因素都嚴(yán)重制約了研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新和發(fā)展。

3 研究生醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革措施

3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系的改革

3.1.1制定教學(xué)大綱 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作以基本的分子生物學(xué)操作技術(shù)為主，如：質(zhì)粒提取、限制性內(nèi)切酶酶切、TA克隆、凝膠回收及PCR擴(kuò)增等。貫穿這些基礎(chǔ)操作，設(shè)計(jì)系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容整體連貫，可使學(xué)生能夠很好地理解和掌握實(shí)驗(yàn)的整個(gè)原理及技術(shù)，為研究生以后的研究方向選題與構(gòu)思思路奠定良好的基礎(chǔ)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都選定實(shí)用相關(guān)的研究背景，有針對(duì)性地解決某一個(gè)科學(xué)問(wèn)題，包括鏈霉菌來(lái)源鹵化酶基因的克隆表達(dá)、與人類遺傳病相關(guān)的核苷酸重復(fù)序列的克隆等。

3.1.2合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，充分利用實(shí)驗(yàn)間隙時(shí)間。例如，PCR擴(kuò)增目的基因過(guò)程中，老師可以利用這段空隙時(shí)間講解PCR產(chǎn)物純化原理及純化步驟中需要特別注意的關(guān)鍵點(diǎn)，做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。通過(guò)這種合理利用時(shí)間，可把前后實(shí)驗(yàn)串聯(lián)起來(lái)，幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有系統(tǒng)性的理解，使學(xué)生在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更能完全把握關(guān)鍵點(diǎn)，不容易出錯(cuò)。

3.2研究生實(shí)驗(yàn)課辦學(xué)條件的改進(jìn)

近年來(lái)，學(xué)校加大對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的重視程度，完善加大實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的數(shù)量以及實(shí)驗(yàn)試劑耗材如超凈工作臺(tái)、PCR儀、凝膠成像儀、電泳儀、移液器、紫外分光光度計(jì)、低溫高速離心機(jī)、槍頭、分子生物學(xué)試劑等，盡量實(shí)現(xiàn)分組最小化，增加每一位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力及儀器操作能力，提高學(xué)生的科研思維能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及綜合實(shí)驗(yàn)技能[8]。

實(shí)現(xiàn)分組最小化，還可保證學(xué)生在撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一樣，有效地避免了雷同數(shù)據(jù)的出現(xiàn)[9]。

3.3研究生實(shí)驗(yàn)課教學(xué)手段的改進(jìn)

3.3.1帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn) 分子生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)發(fā)展成熟，學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)步驟一步一步操作，都可以得到不錯(cuò)的結(jié)果。然而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每一步的操作原理，每個(gè)試劑發(fā)揮的作用，每一步試劑的比例等等這些問(wèn)題大部分學(xué)生不清楚。我們可以把這些細(xì)節(jié)性的關(guān)鍵問(wèn)題作為教學(xué)重點(diǎn)，讓學(xué)生不僅會(huì)做，而且知道為什么這么做。比如構(gòu)建以pET32a為表達(dá)載體的鹵化酶原核表達(dá)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，講解了原核表達(dá)構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)原理等理論知識(shí)之后，提出如何提取鹵化酶質(zhì)粒DNA，如何選擇限制性內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)等問(wèn)題，讓學(xué)生以大組（六人到八人）為單位，在課后查閱文獻(xiàn)資料整理出實(shí)驗(yàn)預(yù)案。在這個(gè)過(guò)程能加深學(xué)生對(duì)于原核表達(dá)載體構(gòu)建實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟的消化理解，還能加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作力的培養(yǎng)[10]。又比如學(xué)習(xí)了以pET32a為表達(dá)載體的鹵化酶原核表達(dá)載體的構(gòu)建，學(xué)生根據(jù)相同的實(shí)驗(yàn)原理和不同的目的基因、表達(dá)載體設(shè)計(jì)以pET30a為表達(dá)載體的單加氧酶原核表達(dá)載體的構(gòu)建，形成舉一反三的能力，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，包括限制性酶切位點(diǎn)的選擇、PCR引物設(shè)計(jì)、表達(dá)載體抗性等。通過(guò)這種教學(xué)互動(dòng)，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力[11]。

3.3.2提前預(yù)習(xí)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 本節(jié)課結(jié)束之后，提出下節(jié)課內(nèi)容，讓學(xué)生課后以小組為單位，查閱相關(guān)資料，集思廣益，制作多媒體課件，下節(jié)課上課時(shí)每組選派一名代表上臺(tái)講述，其余學(xué)生提問(wèn)討論，最后教師進(jìn)行總結(jié)[12]。用這種方法教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高漲，而且由于知識(shí)是由學(xué)生自己通過(guò)查閱資料獲得的，所以理解記憶比較深刻，掌握起來(lái)較為容易，不易被遺忘。更為重要的是在整個(gè)過(guò)程中，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，提高了學(xué)生閱讀總結(jié)文獻(xiàn)以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、自主動(dòng)手能力和分析問(wèn)題能力。

3.3.3講解實(shí)驗(yàn)結(jié)果 可通過(guò)投影儀將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比如電泳圖或者質(zhì)粒DNA的光密度（optical density，OD）值等可視化數(shù)據(jù)展示出來(lái)，分析解釋每一位學(xué)生的結(jié)果，結(jié)果理想與結(jié)果不理想的學(xué)生都講解實(shí)驗(yàn)是如何操作的，學(xué)生自己對(duì)比總結(jié)，再有同樣的實(shí)驗(yàn)，需要注意什么，讓學(xué)生切實(shí)感受到分子實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每一步細(xì)微的差別，有可能導(dǎo)致結(jié)果的千變?nèi)f化，引導(dǎo)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。

3.3.4充分利用多媒體教學(xué) 分子生物學(xué)原理較復(fù)雜，內(nèi)容枯燥，很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)法直觀地展現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生很容易產(chǎn)生注意力不集中的現(xiàn)象[13]。為了提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果，應(yīng)充分利用多媒體將一些晦澀難懂的技術(shù)原理如PCR技術(shù)的原理和操作較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如質(zhì)粒DNA的提取步驟等通過(guò)動(dòng)畫或視頻的方式形象直觀地展現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生在比較具體的、有聲有色的感官刺激下更能夠快速掌握所學(xué)到的知識(shí)，也可有效提高學(xué)生的注意力，激發(fā)課堂活力，從而提高教學(xué)效果[14]。

3.4提升教師科研素養(yǎng)與教學(xué)能力

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的方案設(shè)計(jì)、結(jié)果解析與實(shí)驗(yàn)老師的科研素養(yǎng)和教學(xué)能力有著密切的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)老師不僅要掌握系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程，也要理解分子生物學(xué)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，更要熟練掌握實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的操作方法。但是分子生物學(xué)內(nèi)容和技術(shù)不斷更新?lián)Q代，老師要經(jīng)常訪問(wèn)生物學(xué)相關(guān)的網(wǎng)站、查閱生物學(xué)方面的文獻(xiàn)資料等了解掌握分子生物學(xué)的最新研究進(jìn)展，把握最新的前沿訊息、學(xué)習(xí)最新研究技術(shù)[15]，讓老師得到全面的提高，讓學(xué)生拓寬眼界。另外，老師還需要通過(guò)參加學(xué)術(shù)會(huì)議、培訓(xùn)班等[16]形式不斷地學(xué)習(xí)，研討廣博精深的相關(guān)知識(shí)，用所掌握的最新研究方法、觀點(diǎn)等充實(shí)和豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使講授的知識(shí)與時(shí)代不脫節(jié)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，有利于提高教學(xué)質(zhì)量[17]。

4小結(jié)

規(guī)范化實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)是醫(yī)學(xué)專業(yè)研究生必須掌握的基本操作技能，為醫(yī)學(xué)研究生開(kāi)設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課，創(chuàng)建研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，全面提升醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)水平[18]，不斷更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的科研訓(xùn)練，既可提高教學(xué)老師的教學(xué)能力，又可培養(yǎng)研究生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及團(tuán)結(jié)的協(xié)作精神，為將來(lái)的學(xué)位論文研究工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

通過(guò)對(duì)研究生醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行改革，以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和綜合科研素養(yǎng)為目標(biāo)，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課與大部分醫(yī)學(xué)研究生研究方向的有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生盡快掌握科研方法與思路，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，為培養(yǎng)具有科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)的自主能動(dòng)型高層次專業(yè)人才打下基礎(chǔ)。

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