王菁華， 孫 瑾， 穆莉莉

（哈爾濱醫(yī)科大學神經(jīng)生物學教研室，哈爾濱150081）

0 引 言

基因克隆技術(shù)［1］是20 世紀70 年代發(fā)展起來的一項具有革命性的研究技術(shù)，其最終目的在于通過相應(yīng)的技術(shù)手段，將目的基因?qū)爰闹骷毎?，在宿主細胞?nèi)目的基因被大量的復(fù)制。病毒載體構(gòu)建技術(shù)［2］是將遺傳物質(zhì)帶入細胞，原理是利用病毒具有傳送其基因組進入其他細胞，進行感染的分子機制。可發(fā)生于完整活體［3］或是細胞培養(yǎng)中［4］，可應(yīng)用于基礎(chǔ)研究［5］、基因療法［6］或疫苗［7］。基因克隆技術(shù)有著極其廣泛的應(yīng)用前景，在動物克隆［8］、植物克隆［9］以及疾病治療領(lǐng)域［10］都有著很強的使用價值，也是各國研究投入的重點。

在廣大醫(yī)學院研究生日常實驗科研中，基因克隆技術(shù)以及病毒載體的構(gòu)建技術(shù)是其經(jīng)常面對的實驗內(nèi)容。在研究生教育教學過程中，特別是在碩士研究生新生里，通過觀察以及與學生們之間的交流反饋，發(fā)現(xiàn)對于碩士研究生新生來說存在兩個需要積極引導(dǎo)解決的問題：①研究生新生還沒有建立研究生學習應(yīng)當具備的思維方式和思維習慣；②新生普遍缺乏相關(guān)實驗實踐經(jīng)驗。針對本校學生存在的問題，我校在碩士研究生一年級的第二學期開設(shè)了相關(guān)內(nèi)容的選修課，課程的內(nèi)容主要針對學生在實驗中可能會遇到的相關(guān)實驗技術(shù)，主要包括聚合酶鏈式反應(yīng)（PCR）技術(shù)，組織化學和細胞化學技術(shù)，標記技術(shù)，分子雜交，細胞培養(yǎng)技術(shù)，電鏡技術(shù)及應(yīng)用，流式細胞技術(shù)，膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用和基因克隆與病毒載體的構(gòu)建等。筆者在多年的基因克隆技術(shù)和病毒載體構(gòu)建的教學中，累計教學260 人次，2018 ～2019 學年選修人數(shù)為80 人，共9 課時。如何做好理論與實踐的銜接是近年教學中經(jīng)常思考的問題。

1 教學指導(dǎo)思想

1.1 案例化教學的思考

案例教學是連接教育理論與教育實踐之間的橋梁［11］，案例化教學在研究生教育階段有著其獨特的優(yōu)勢。首先，從理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)型，離不開典型案例的示范作用，多年的教學實踐表明，有效開展案例化教學模式必須要注意：①對于案例的選取要典型全面；②在隨堂教學中要注意師生互動，問題的積極引導(dǎo)；③考核的方式方法要密切聯(lián)系學生學習中遇到的問題。把握好核心問題，有針對性地選擇教課內(nèi)容，針對教授對象的實際實驗需求，設(shè)計教學大綱，以期達到最好的教學效果［12］。

1.2 PBL教學模式的思考

研究生教學相比義務(wù)教育、本科教育，有著很大的不同，它不是簡單的“填鴨式”教學，也不是大規(guī)模的機械化教學，其教學的目的在于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題、實際應(yīng)用的能力。正確的方法論對于問題的解決將會是事半功倍的。在教學中，堅持以問題為導(dǎo)向，根據(jù)問題，設(shè)問拋問，為學生們確定研究問題的方向，其后學生們通過自我學習，而后隨堂展示，發(fā)現(xiàn)自學中存在的問題，老師再根據(jù)學生的學習反饋，針對性地做出引導(dǎo)，最后達到問題的解決和學生們知識的應(yīng)用掌握。這種教學方式是近些年在國內(nèi)外的中小學教育及本科生教學中受到廣泛的重視，稱之為基于問題的學習（Problem-Based Learning，PBL）［13］。在改革之前通用的教學模式是：學生課前預(yù)習，老師備課，老師授課，課后習題鞏固復(fù)習。對比起來，二者各有利弊：原始的教學模式優(yōu)點在于對知識的普及教授，缺點在于學生們更多的是被動記憶消化，不能夠有效地激發(fā)學生對于問題的解決思考能力。而在中小學義務(wù)教育階段開展教育改革，可以激發(fā)一部分同學的學習積極性，但是在當前的教育大環(huán)境來看并不能做到環(huán)環(huán)相扣，造成的結(jié)果卻是大部分義務(wù)教育階段學生沒有打下良好的知識基礎(chǔ)，反而把問題留給了之后的教育教學者。PBL教學模式似乎不適合初級學習的學生，但是對于處于高級學習階段的碩士研究生來說，應(yīng)為利大于弊：①研究生教學屬于精細化教學，小班教學。導(dǎo)師在開展教學工作時精力足夠照顧每一位學生，便于因材施教。②脫胎換骨于本科生教育，研究生普遍具有良好的學習能力和學習習慣，問題的理解能力與解決能力已打下了一定的基礎(chǔ)。因此，開展PBL教學模式可以取得較好的效果。

2 教學內(nèi)容與授課模式

“基因克隆”是伴隨著生物學尤其是分子生物學的飛速發(fā)展而興起的一門新學科?；蚩寺〖夹g(shù)［14］，又稱重組DNA技術(shù)，是將目的基因與具有自主復(fù)制能力的載體DNA 進行體外重組，獲得新的重組DNA 后導(dǎo)入受體細胞中表達相應(yīng)蛋白，以研究蛋白結(jié)構(gòu)與功能及其與其他分子的相互作用。本門課程意在通過問題導(dǎo)向，聯(lián)系碩士研究生在今后實驗中可能遇到的有關(guān)基因克隆技術(shù)的相關(guān)問題，使研究生在了解生物學以及分子生物學的基礎(chǔ)知識后，掌握DNA重組，轉(zhuǎn)移、表達和檢測等技術(shù)的原理。根據(jù)教學的實際情況，將所要教授的相關(guān)內(nèi)容劃分為8 個學時4 大分類，每個分類占用2 課時，分別是：①基因克隆原理及載體圖譜的識別；②Vector NTI 及相關(guān)軟件的應(yīng)用；③蛋白標簽在基因克隆中的應(yīng)用；④病毒載體的構(gòu)建及應(yīng)用。由于基因克隆技術(shù)相關(guān)知識點龐雜，對于零基礎(chǔ)的同學來說，理解與學習起來都較為困難，因此，結(jié)合多年來的基因克隆實驗經(jīng)歷，教學中堅持由淺入深，由簡入難，拋問設(shè)問的教學方式，用通俗易懂的方式講解知識點。從最基本的知識如閱讀質(zhì)粒圖譜pEGFPN1，pQCXIP，pCMV-Tag2B，pLVX-AcGFP-N1 等開始講起，并且把筆者所克隆過基因的過程如Ostn，Bex1，RGS5 等一一逐條講解。每個克隆質(zhì)粒的案例都包括基因的背景，明確克隆目的，選擇適合骨架質(zhì)粒，查找目的片段，選擇酶切位點，設(shè)計引物，獲取目的片段，膠回收，酶切，連接轉(zhuǎn)化，驗證陽性產(chǎn)物等內(nèi)容［15］。通過案例分析教學，引導(dǎo)學生養(yǎng)成邏輯化的思維習慣，在結(jié)合當前基因克隆技術(shù)前沿發(fā)展動態(tài)，著重講授難點知識——構(gòu)建病毒質(zhì)粒，包括慢病毒、腺病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒的選擇、包裝及其他應(yīng)用性較強的知識。通過理論聯(lián)系實際，緊抓前沿發(fā)展態(tài)勢，讓學生們對于基因克隆技術(shù)有了更立體更系統(tǒng)的認識。對于部分對基因克隆技術(shù)有了實驗經(jīng)歷的研究生，通過再一次的動手實驗講解，轉(zhuǎn)換立場的方法，使得他們對于基因克隆技術(shù)有了新的認識，在授課過程中，能夠和老師積極的就其實驗中所遇到的疑惑點進行討論學習。其次，基于學生們的教學需求，在8 課時的教學大綱之外，還邀請了對于基因克隆技術(shù)感興趣的同學去相關(guān)實驗室參觀學習，面對面地了解熟悉基因克隆實驗的全流程。通過多種多樣的教學方式，立體的展示了基因克隆技術(shù)，希望能夠為碩士生們的研究之路開一個好頭。

3 考核標準與考核方式

對于本門選修課程，在學校要求的考核框架下，本課程采取考勤＋結(jié)課測驗的方式來對學生的掌握情況進行測試。只要認真聽課的同學，最后都會給予合格的基本成績。在結(jié)課時組織隨堂測驗，以期對學生們的知識掌握情況進行掌握，題目如給出兩個質(zhì)粒的圖譜，根據(jù)圖譜回答該質(zhì)?？梢赃x擇哪種酶切，具有什么原核抗性、真核抗性，是否可以用于包裝病毒、可以包裝哪類病毒等。通過測驗結(jié)果來看，學生們對于知識能夠有很好的消化吸收，達到了本選修課的教學目的。

4 授課反饋與總結(jié)

在最后一課上，同時向?qū)W生們征求意見，對于學生們在課程中的疑問，以及對于課程和教學上好的建議與意見進行收集與總結(jié)，主要集中總結(jié)在以下幾個方面：

（1）在基因克隆技術(shù)方面。學生們提出了一些具體問題，如：如何進行細胞基因敲除，如何進行甲基化測序，引物如何選擇，引物擴不出基因的原因，如何構(gòu)建基因數(shù)據(jù)庫，如何建立穩(wěn)定克隆等，以及基因重組的其他具體問題。

（2）病毒載體構(gòu)建方面。問題包括如何選擇病毒載體，轉(zhuǎn)染過程中有哪些注意事項，如何提高轉(zhuǎn)染的效率，載體技術(shù)在醫(yī)療上的應(yīng)用情況，如何進行病毒的穩(wěn)定克隆，慢病毒的不穩(wěn)定問題，病毒的選擇以及特定病毒的不足處，病毒載體構(gòu)建時的問題和解決辦法。

（3）對于課程建設(shè)的建議與意見。①對于課程的設(shè)置，學生們還是認為基因克隆技術(shù)相關(guān)課程知識較多，選修課的時長較短，不利于知識的理解與銜接，建議對于實用性較強的病毒載體的構(gòu)建部分課程獨立出來，單獨設(shè)立一門選修課；②有的學生認為先理論教學沒有實踐操作的體驗，不利于知識的消化應(yīng)用，建議除了講授理論知識外，開設(shè)基因克隆的實驗輔導(dǎo)班，從而真正動手學習實驗的操作；③課程教學應(yīng)當遵循由淺入深的原則，通過循序漸進的教授方式，便于學生們更好地消化吸收相關(guān)內(nèi)容；④要加強師生之間的隨堂互動，老師積極地設(shè)問拋問，學生積極思考，良性互動能夠調(diào)動學生們的學習積極性。

5 結(jié) 語

作為醫(yī)學領(lǐng)域教學，如何做好研究生教育教學與本科生教育教學的銜接工作，使碩士研究生新生們能夠用最短的時間進入研究生學習的學習狀態(tài)，掌握基本科研素養(yǎng)，專業(yè)技術(shù)知識，是研究生教育階段的一個重要工作。而開設(shè)實驗技術(shù)方面的選修課程可找到一個符合實際的選擇。在今后的教學工作中不斷改進、完善基因克隆與病毒載體構(gòu)建的課程，以教為輔、學為主，充分激發(fā)學生學習的積極主動性，從提高學生的科研能力和水平入手，培養(yǎng)學生的科研興趣，為研究生日后的實驗室科研工作奠定堅實的基礎(chǔ)。