省屬醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革初探

摘 要：醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)課程涉及的很多內(nèi)容都比較抽象，實(shí)驗(yàn)課正是把抽象的東西形象化，幫助醫(yī)學(xué)生理解這些晦澀難明的原理與理論，鍛煉學(xué)生自己的動(dòng)手能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教材及教學(xué)方式等的改革，獲得了很好的教學(xué)效果。對(duì)提高省屬醫(yī)學(xué)高校本科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量，有著非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)分子生物學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革 綜合性實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）02（a）-0037-03

21世紀(jì)以來，隨著人類基因組計(jì)劃的完成，醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)作為分子生物學(xué)的重要分支得以迅猛發(fā)展，其理論與技術(shù)早已廣泛滲透到生命科學(xué)的各領(lǐng)域，同時(shí)也成為橫跨基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的橋梁課程。我校于2003年為醫(yī)學(xué)本科生開設(shè)了醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)理論課的教學(xué)，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)由于經(jīng)費(fèi)、場(chǎng)地、儀器等因素的限制，僅針對(duì)檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生開設(shè)，其教學(xué)任務(wù)由醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究中心醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)。通過多年的教學(xué)實(shí)踐和摸索，我們?cè)诂F(xiàn)有的條件和辦學(xué)特色定位下及實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上，針對(duì)檢驗(yàn)專業(yè)本科生教育的特點(diǎn)，于2011年起，我們對(duì)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革進(jìn)行了初步探索，以期促進(jìn)本學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的發(fā)展，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的目的。

1 醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)主要致力于闡明生物大分子結(jié)構(gòu)、功能、調(diào)控機(jī)制以及人體各種生理和病理狀態(tài)的分子機(jī)制[1]。這些內(nèi)容十分抽象而無直觀的實(shí)體，其中所涉及到的生理、生化過程，學(xué)生僅從書面上是無法進(jìn)行形象化的觀察和認(rèn)知。因此，作為一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)整個(gè)教學(xué)過程中占有重要地位。通過實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，不僅能驗(yàn)證課堂上所學(xué)到的理論基礎(chǔ)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌控能力，而且能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的實(shí)際能力。

2 對(duì)醫(yī)科生全面推行醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的改革勢(shì)在必行

醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)是生命科學(xué)發(fā)展中最重要的前沿學(xué)科之一，其發(fā)展依賴于反復(fù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，故具有實(shí)驗(yàn)性強(qiáng)的特點(diǎn)，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)正深刻地影響著醫(yī)學(xué)的各個(gè)分支領(lǐng)域。因此，對(duì)省屬醫(yī)學(xué)院校各專業(yè)的本科生來說，掌握分子生物學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)理論和基本的實(shí)驗(yàn)方法非常重要。提高學(xué)生的動(dòng)手能力、培養(yǎng)應(yīng)用型人才，對(duì)廣大醫(yī)科本科學(xué)生、研究生和青年教師而言顯得越來越重要。培養(yǎng)應(yīng)用型人才成為目前教育教學(xué)改革的趨勢(shì)[2]。因此，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該更加結(jié)合臨床實(shí)際，除了基本的分子生物學(xué)技術(shù)，注重增加醫(yī)學(xué)應(yīng)用和前沿的內(nèi)容。

特別是從2012年起，國(guó)家對(duì)大學(xué)本科教育經(jīng)費(fèi)的投入大幅度增加，體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)高等教育的高度重視。大幅度提高對(duì)教育的投入，對(duì)于醫(yī)學(xué)生來說，主要體現(xiàn)在對(duì)教學(xué)成本高的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的重視和投入，理論課教學(xué)的成本畢竟相對(duì)較低。因此，對(duì)醫(yī)學(xué)院校本科生進(jìn)行醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革，加強(qiáng)分子醫(yī)學(xué)教學(xué)，全面推行醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革的時(shí)機(jī)成熟、勢(shì)在必行。

3 我校醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

瀘州醫(yī)學(xué)院是培養(yǎng)醫(yī)學(xué)本科生最大的省屬地方醫(yī)學(xué)院校之一。學(xué)?，F(xiàn)有17個(gè)二級(jí)院系，在校全日制本專科學(xué)生、研究生、留學(xué)生15000余人（http：//www.lzmc.edu.cn/html/xygk/xyjj/）。醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究中心成立于1999年，通過十多年的發(fā)展，目前擁有多名高學(xué)歷、高職稱的專職教師、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員及先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，建立了“醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)”省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，“腫瘤表觀遺傳學(xué)”省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和“表觀遺傳與腫瘤”省醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，形成了分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、腫瘤生物學(xué)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型、形態(tài)學(xué)等研究平臺(tái)，可開展蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)與個(gè)體化醫(yī)藥、表觀遺傳學(xué)等方面多學(xué)科交叉的科學(xué)研究工作，是我校一個(gè)重要的開放性實(shí)驗(yàn)中心，為醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了強(qiáng)大的師資隊(duì)伍力量和科研技術(shù)支持，但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中仍存在諸多問題。

首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)不足。眾所周知，醫(yī)學(xué)院校學(xué)生由于專業(yè)的特殊性所學(xué)課程繁多，各門課程的課時(shí)非常有限，就我校檢驗(yàn)專業(yè)本科生而言，醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)理論教學(xué)36學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)18學(xué)時(shí)，理論與實(shí)驗(yàn)的比例為2∶1。由于課時(shí)安排不充分，許多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無法開展，導(dǎo)致學(xué)生與許多醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)失之交臂。而教師為了完成教學(xué)任務(wù)，被迫加快教學(xué)進(jìn)度，甚至為了節(jié)約時(shí)間，提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所用試劑，學(xué)生沒有親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)，無法真正達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

其次，實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)緊張。醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多，所涉及的知識(shí)面廣泛，許多儀器和試劑都十分昂貴，需要大量的資金投入[3]。本中心作為全院重要的科研平臺(tái)和人才培養(yǎng)基地，擁有許多先進(jìn)的儀器和設(shè)備，如基因擴(kuò)增儀、各種電泳系統(tǒng)、各種離心機(jī)、凝膠成像系統(tǒng)、流式細(xì)胞儀等，但數(shù)量有限僅用于日?？蒲泄ぷ鞯拈_展，無法完全滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，使得學(xué)生只能減少分組，不僅動(dòng)手機(jī)會(huì)減少，而且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇也受到限制。

最后，傳統(tǒng)的教學(xué)模式影響了教學(xué)質(zhì)量。長(zhǎng)期以來，醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式都遵循著一個(gè)基本流程進(jìn)行：教師簡(jiǎn)單講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察結(jié)果寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。并且在實(shí)驗(yàn)過程中，教師會(huì)提前將實(shí)驗(yàn)結(jié)果告知學(xué)生，學(xué)生只需要驗(yàn)證結(jié)果是否相符，完全沒有獨(dú)立思考的時(shí)間和空間，成了被動(dòng)的接受者，時(shí)間一長(zhǎng)，學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的熱情，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。

4 檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)專業(yè)的醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)思想是通過有限數(shù)目的實(shí)驗(yàn)，加上實(shí)驗(yàn)原理與方法導(dǎo)論的講授，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)理論上能全面掌握醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的整體實(shí)驗(yàn)體系、基本技術(shù)和方法。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，特別是設(shè)計(jì)性、探索性和綜合性實(shí)驗(yàn)的開展，一方面加深了對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握；另一方面培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，以及創(chuàng)造性思維的能力，從而為今后從事富于創(chuàng)造性的實(shí)際工作奠定良好的基礎(chǔ)[4～5]。

（1）實(shí)驗(yàn)教材改革。

盡管實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)有限，開展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少，但為了讓學(xué)生能全面了解醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)這門學(xué)科所涉及的各方面知識(shí)，本中心組織了一批有經(jīng)驗(yàn)的教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員共同編寫了可供醫(yī)學(xué)本科生和研究生使用的《精編醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》[2]，全書共分五章四十余個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)操作。按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、儀器材料、步驟及注意事項(xiàng)等結(jié)構(gòu)介紹每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。其內(nèi)容大致分為五部分，包括基本分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、基因操作技術(shù)、基因診斷技術(shù)、表觀遺傳學(xué)和蛋白質(zhì)分析技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)與分析技術(shù)。該教材不僅保留了一些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如質(zhì)粒DNA的提取，大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備等外，新增了關(guān)于臨床基因診斷以及形態(tài)學(xué)與功能學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，我們可以根據(jù)不同專業(yè)，不同層次靈活教學(xué)。該實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)既有原理又有實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖文并茂、簡(jiǎn)潔精煉。同時(shí)附有醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程簡(jiǎn)介和醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)教學(xué)大綱。這樣，我們保證了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)性、系統(tǒng)性和權(quán)威性。

（2）教學(xué)內(nèi)容改革。

由于教學(xué)學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)條件的限制，原有的教學(xué)內(nèi)容僅開展了三個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，分別為動(dòng)物外周血全血DNA的提取實(shí)驗(yàn)、瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)和血清蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)雖然是醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)基礎(chǔ)及經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，重要性很強(qiáng)，但是它們之間相對(duì)獨(dú)立，關(guān)聯(lián)度不夠，缺乏實(shí)驗(yàn)的連貫性和綜合性，且與臨床聯(lián)系不大，學(xué)生興趣缺乏。為了節(jié)約教學(xué)成本，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備均由教師提前完成，學(xué)生只需提取樣品，最后電泳上樣，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。因此，學(xué)生根本沒有充分的時(shí)間對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考和探索，可能實(shí)驗(yàn)做完，他們完全沒有理解這些實(shí)驗(yàn)的目的和意義，只是照搬照抄，應(yīng)敷了事，完全違背了設(shè)置實(shí)驗(yàn)課的初衷，沒有達(dá)到鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考，獨(dú)立操作的目的。

針對(duì)這些問題，為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新性思維，根據(jù)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)的特點(diǎn)，我們創(chuàng)新性地重新設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)——DNA指紋分析[2，6～8]（見圖1），包括人外周血DNA的提取、分光光度法（Nanodrop法）測(cè)定DNA的濃度和純度、以所提取的DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增D1S80短串聯(lián)重復(fù)序列、瓊脂糖凝膠及聚苯稀酰胺凝膠電泳、DNA染色（EB染色和銀染）、凝膠成像系統(tǒng)下觀察結(jié)果和照相，最后進(jìn)行分析[2]。

同時(shí)將學(xué)生分為4人一組，每4個(gè)組為一個(gè)班，每個(gè)班由兩位教師負(fù)責(zé)。學(xué)生之間相互抽取血樣進(jìn)行DNA的提取，所有實(shí)驗(yàn)步驟均由學(xué)生獨(dú)立操作完成，教師只是從旁協(xié)助和指導(dǎo)，盡量爭(zhēng)取每位學(xué)生都有動(dòng)手的機(jī)會(huì)。這樣改革的優(yōu)點(diǎn)在于，我們將研究對(duì)象由模式動(dòng)物轉(zhuǎn)化為人類自己，從核酸技術(shù)以及基因工程技術(shù)兩條主線展開，并且選用了基因診斷中的一個(gè)重要內(nèi)容—DNA指紋分析這個(gè)能引發(fā)學(xué)生興趣的內(nèi)容，使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程更加貼近臨床實(shí)踐，更能促進(jìn)學(xué)生的積極性和參與度。而且實(shí)驗(yàn)具有連續(xù)性和系統(tǒng)性，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有了更深刻的認(rèn)識(shí)，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，鞏固了課堂教學(xué)所學(xué)的理論知識(shí)。

（3）教學(xué)方式改革。

我們摒棄了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，不再是單一的教師講，學(xué)生聽的模式，而是結(jié)合PBL法、充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段，巧妙運(yùn)用計(jì)算機(jī)多媒體作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助工具，合理利用多媒體系統(tǒng)的音頻和視頻信息，在實(shí)驗(yàn)課里將一些未開展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目自然生動(dòng)的展現(xiàn)在學(xué)生面前，方便了學(xué)生學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生今后的畢業(yè)實(shí)習(xí)及工作奠定良好的基礎(chǔ)。同時(shí)教師帶習(xí)學(xué)生數(shù)量相對(duì)減少，有更多時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面交流和溝通，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題，使學(xué)生由被動(dòng)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與者，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力。

（4）教學(xué)效果反饋。

為了了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的效果，我們對(duì)參與實(shí)驗(yàn)的同學(xué)進(jìn)行了問卷調(diào)查（見表1）。調(diào)查表的內(nèi)容主要涉及實(shí)驗(yàn)開設(shè)是否具有創(chuàng)新性，是否能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力，對(duì)學(xué)生今后的工作是否有幫助等等。調(diào)查結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革后，學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)這門課程有了更深的認(rèn)識(shí)和理解，而且學(xué)習(xí)積極性明顯增加，對(duì)知識(shí)掌握更加具有完整性和系統(tǒng)性，達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)和創(chuàng)新思維、提高動(dòng)手能力的目的。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，經(jīng)過醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將理論基礎(chǔ)與臨床實(shí)踐完整地結(jié)合在一起，學(xué)生普遍反映教學(xué)效果良好，學(xué)習(xí)積極性明顯提高，實(shí)驗(yàn)操作能力顯著增強(qiáng)。通過醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的潛在能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，為學(xué)生今后從事科學(xué)研究和臨床工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，由培養(yǎng)單一臨床技能型人才向培養(yǎng)具有臨床科研和動(dòng)手能力強(qiáng)的復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變。但本次改革仍有不足之處，學(xué)生普遍反映實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)不夠，以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)較少。

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