翟立紅 郭沖 李君 肖娟

摘要：實驗教學是高等醫(yī)學教育和生命科學教學的重要組成部分，是培養(yǎng)醫(yī)學生實踐能力、創(chuàng)新意識科學思維方法和嚴謹科學態(tài)度的重要途徑。本研究以生物化學與分子生物學中的PCR實驗為例開展實驗教學改革并取得了良好的成效，可以有效提高學生的學習興趣、思考能力和創(chuàng)新精神。

關鍵詞：分子生物學；實驗教學；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）01-0123-02

教育部、衛(wèi)生部于2008年聯(lián)合頒布了《本科醫(yī)學教育標準：臨床醫(yī)學專業(yè)（試行）》[1]，并將此標準作為我國臨床醫(yī)學專業(yè)認證的依據(jù)。標準中指出“課程計劃中必須安排適當?shù)木C合性、設計性實驗，為學生開設學術講座、組織科研活動等，積極開展有利于培養(yǎng)學生科研能力的活動”。實驗教學是高等醫(yī)學教育和生命科學教學的重要組成部分，是培養(yǎng)醫(yī)學生實踐能力、創(chuàng)新意識科學思維方法和嚴謹科學態(tài)度的重要途徑[2]。長期以來，生化與分子生物學實驗教學采用傳統(tǒng)的教學模式：教師講解、學生操作、實驗報告批改，學生根本沒有進行思考，更談不上創(chuàng)新和應用。并且，生化與分子生物學的實驗安排以驗證性實驗為主，學生按部就班完成實驗項目即可，不利于學生培養(yǎng)學生的自主能力、創(chuàng)新能力及科研能力。如何將實驗教學與大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)結合起來，是所有實驗教學應該思考的問題。為更好的迎接臨床醫(yī)學專業(yè)認證，分子生物學實驗教學將嘗試改革實驗教學的傳統(tǒng)模式，以便培養(yǎng)出符合時代要求的實用性醫(yī)學人才。

一、生物化學與分子生物學實驗教學中存在的問題

（一）實驗教學內容缺乏系統(tǒng)性設計

生物化學與分子生物學教學內容繁雜，學時有限，導致實驗教學內容一直以孤立地驗證性實驗為主，知識零碎，沒有綜合性和設計性實驗，缺乏拓展性、創(chuàng)造性思維的訓練，而這種以驗證為主的實驗，教學目的過于單一、教學方式高度“程式化”，容易導致學生的思維定式和機械操作。

（二）實驗教學過程單一，忽略學生的參與度

傳統(tǒng)的實驗教學過程是將實驗教學內容發(fā)給學生，包括實驗原理、方法、工具和步驟等，學生只需按部就班地做，缺乏思考的主動性，更談不上學生參與實驗的設計。再者，實驗得到的結果缺乏討論性，導致學生的實驗報告千篇一律，毫無創(chuàng)新性可言。

二、生物化學與分子生物學實驗教學的改革過程及效果

（一）PCR實驗的教學改革

此次實驗教學改革是以生物化學與分子生物學實驗教程中“PCR擴增和瓊脂糖凝膠電泳檢測”為研究主題進行教學改革，力爭將實驗教學與大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)結合起來，改革內容如下。

1.改革傳統(tǒng)教學模式，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和基本科研素養(yǎng)。PCR擴增技術是生命科學類的學生必備的生物技術手段，自2015年我們新增該實驗內容后，一直是指導教師在實驗課堂上講解該原理和實驗步驟，并且將理想的PCR結果展示在實驗中，同學們無法真正掌握該技術的前因后果，更不用談創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)。因此，實驗改革亟待開展，具體實施方法是在實驗開始前至少兩周的時間內，將本實驗涉及到的知識點發(fā)給學生，讓學生進行文獻資料的查找和閱讀，學生通過自學理解PCR原理，引物設計原理等；通過一周的自主學習，指導教師將PCR擴增的使用的目的基因序列發(fā)給學生，讓學生自主設計引物并委托公司合成引物。這種模式的開放實驗，將研究生的培養(yǎng)模式引用到本科生教學中，對培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力非常有效。

2.增加實驗預習和自評報告環(huán)節(jié)，作為實驗考核的部分內容。為督促學生做好課前預習，鍛煉其自學能力，本次教學改革增加了實驗預習考核環(huán)節(jié)，要求學生提交預習和自評報告，并根據(jù)教學效果對增加此環(huán)節(jié)做出評價。同時在期末考試時涉及本次實驗教學內容，結合該題考試成績對此次改革做出合理的評價。

（二）實驗教學改革的評價

1.調查問卷設計和結果分析。通過設計調查問卷，對162位同學進行滿意度測評。其中所有的同學均認為實驗課前的預習重要；92.59%的同學贊同PCR實驗進行“預習報告—學生參與設計”教學改革的方式；90.12%的同學認為這方式提高了學習興趣和自主學習的能力；93.83%的同學掌握了PCR的基本原理和技術；以上數(shù)據(jù)說明了學生非常期待實驗教學的改革，并通過改革的確對知識的理解和掌握得到了提高，同時說明這種改革方式可以讓學生自主地去做實驗，成為實驗上的思考者，可以真正的發(fā)揮實驗教學的作用。從參與度上來分析，有88.89%的同學可以根據(jù)每組分配的任務，組長和組員共同討論完成實驗預習，但是11.11%的同學完全沒有參加實驗的預習和引物的設計，說明有一小部分同學由于各種各樣的原因并沒有參與分組討論和集體完成。

2.實驗結果分析和實驗報告評價。PCR實驗的教學改革將162位同學分為17個小組進行實驗預習和引物設計討論，老師將模板DNA序列發(fā)給學生，由小組討論設計1對引物，設定產(chǎn)物大小在200—500 bp，總共收到17對引物，由上海生工有限公司合成，用于實驗。

指導老師將自己設計的引物首先進行PCR擴增，保證除了引物之外的其他因素均不影響結果。根據(jù)實驗的結果顯示，15個小組均擴增出目標條帶（200—500 bp），有2個小組沒有擴增出條帶，經(jīng)過小組討論和老師指導，分析出其原因是手動設計引物時方向弄錯了。經(jīng)過實驗報告的批閱，發(fā)現(xiàn)所有同學撰寫的實驗報告很詳細，結果分析和討論很充分，沒有擴增出目的條帶的小組更是把實驗失敗的原因分析的非常透徹。因此，從同學們的實驗報告可以看出，實驗結果不再千篇一律，具有非常好的討論性。

三、討論

通過對PCR實驗進行的教學改革，改革了傳統(tǒng)的實驗教學模式，讓學生參與到實驗的設計和準備中來，改變實驗課程中“依葫蘆畫瓢”“實驗結果不具有討論性”“學生不理解實驗前因后果”等不良教學效果，培養(yǎng)學生自主學習的能力、敢于創(chuàng)新的能力和基本科研素養(yǎng)。有的同學認為利用課外時間組織自己的小組成員一起討論，設計，安排任務，這種新型的以學生為主導的教學方式是可行的，既豐富了學生在課外的生活，增進了學生之間的交流與凝聚，又讓學生充分利用課余的時間思考問題，學會利用網(wǎng)絡資源上的各種軟件來解決問題，培養(yǎng)了學生自主創(chuàng)新能力、解決問題的能力和團隊協(xié)作能力。更進一步地，學生們認識到自己參與設計得到的實驗結果，與理想狀態(tài)下的實驗結果進行對比，通過分析、討論可以讓學生更加理解實驗的原理與涵蓋的知識。

參考文獻：

[1]教育部，衛(wèi)生部.本科醫(yī)學教育標準——臨床醫(yī)學專業(yè)（試行）[Z].2008.

[2]劉永明，陳森洲，劉承偉，等.生物化學與分子生物學教學改革的探討與思考[J].山西醫(yī)科大學學報：基礎醫(yī)學教育版，2001，3（2）：91-92.