淺談醫(yī)學(xué)院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革

許會(huì)靜 姜曉明 王皓 李艷

(吉林醫(yī)藥學(xué)院檢驗(yàn)學(xué)院 吉林 132013)

生物技術(shù)是科技發(fā)展的新興產(chǎn)物,分子生物學(xué)是生物技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)科,許多學(xué)科領(lǐng)域均需要利用分子生物學(xué)的基本理論及基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)予以支撐。同時(shí),分子生物學(xué)又與多門學(xué)科如醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、藥學(xué)及免疫學(xué)等存在著廣泛的交叉與聯(lián)系,而分子生物學(xué)作為現(xiàn)代科學(xué)的一門綜合學(xué)科,其理論及實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用與其它醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程不同,分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容紛繁復(fù)雜,理論抽象難懂,常常需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)予以補(bǔ)充。但是,目前醫(yī)學(xué)高等院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在多方面的不足,醫(yī)學(xué)院校分子生物實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行有效改革,對(duì)提高學(xué)生的科研素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有重要意義。

1 合理配置資源

分子生物學(xué)作為一門年輕的學(xué)科,常常被認(rèn)為是生命科學(xué)院校的主干學(xué)科,而在醫(yī)學(xué)院校被重視程度不夠。許多醫(yī)學(xué)院校中分子生物學(xué)并不是一門獨(dú)立的學(xué)科,而是作為生物化學(xué)的一部分供學(xué)生熟悉了解,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)建設(shè)投入不足[1]。同時(shí),分子生物學(xué)又是一門高消耗性的學(xué)科,主要研究微觀世界,這些微觀世界不同于普通的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn),普通的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以用肉眼看到顏色的變化,用普通的分光光度計(jì)檢測(cè)到更為精密的顏色差異,但是,分子生物學(xué)研究對(duì)象多為微量的蛋白質(zhì)及核酸分子,吸光度的檢測(cè)則需要檢測(cè)儀器更精密,價(jià)格也就更為昂貴。此外,分子生物學(xué)大多數(shù)實(shí)驗(yàn)操作步驟繁多,需要的實(shí)驗(yàn)耗材比普通的生物化學(xué)學(xué)科所需耗材數(shù)量更多質(zhì)量要求也較高。由于儀器設(shè)備以及耗材投入的限制,導(dǎo)致大多分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)只能由教師示教,學(xué)生觀摩。這就導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,動(dòng)手能力不強(qiáng)。考慮到僅僅因?yàn)橐粋€(gè)學(xué)科的需要就去購(gòu)置大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用房,會(huì)導(dǎo)致部分常用儀器重復(fù)購(gòu)置消耗資金,而不常用的貴重儀器缺乏資金支持,因此建立完善的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)體系,在需要大量資金投入的同時(shí),要做好資源合理配置,提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率[2]。

2 完善分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教材

傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教材中,大多是將學(xué)科劃分為幾個(gè)單元,每個(gè)單元中設(shè)置基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生按照單元逐個(gè)學(xué)習(xí)實(shí)踐,如載體構(gòu)建過(guò)程中,需要酶切、連接、轉(zhuǎn)化后對(duì)質(zhì)粒DNA進(jìn)行提取,然后進(jìn)行PCR、酶切、測(cè)序鑒定,獲得重組載體轉(zhuǎn)染細(xì)胞后,需要對(duì)蛋白進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳,整個(gè)過(guò)程中常常將質(zhì)粒DNA提取、PCR和聚丙烯酰胺凝膠電泳作為三個(gè)單元的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)。這樣,容易使學(xué)生不能將知識(shí)系統(tǒng)化,只是單純的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn),不去思考實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系。這種教學(xué)一方面不利于學(xué)生理解和掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,另一方面也不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力,降低了教學(xué)效果?？梢詫⑸鲜龇指畹膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容,以具體實(shí)例的方法進(jìn)行整合。例如,根據(jù)已知的鼠基因數(shù)據(jù)庫(kù),讓學(xué)生通過(guò)基因組提取的方法從鼠血液中獲得基因組DNA,然后利用PCR反應(yīng)從上述基因組中獲得需要的目的基因,最后通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行鑒定。實(shí)驗(yàn)為一個(gè)流程,而不是單獨(dú)分割的幾個(gè)單元,由于實(shí)驗(yàn)具有連續(xù)性,實(shí)驗(yàn)的每一步都關(guān)系下一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這樣不但增強(qiáng)了學(xué)生積極參加實(shí)驗(yàn)的熱情,提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度度,而且提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題,將知識(shí)融會(huì)貫通的能力,使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)和掌握分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系。因此,完善實(shí)驗(yàn)教材,對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,激發(fā)學(xué)生積極思考,主動(dòng)融匯知識(shí)有重要意義。

3 多元化教學(xué)

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。教師在每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、?shí)驗(yàn)原理、操作步驟及注意事項(xiàng)等。一邊方面由于教師講解占用較多時(shí)間,減少了學(xué)生獨(dú)立思考的時(shí)間和機(jī)會(huì),另一方面,學(xué)生養(yǎng)成了只是“接收”信息的惰性,并完全按照教師的講解進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而失去了獨(dú)立思考的能動(dòng)性[3]。除此外,由于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)理論是已知的,因而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中, 主觀性地將理論作為已知的結(jié)論,不去主動(dòng)思考。即使實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論不符,學(xué)生也會(huì)對(duì)理論深信不疑, 經(jīng)常修改他們的結(jié)果努力去“驗(yàn)證”理論, 這種做法也使學(xué)生主觀能動(dòng)性不能得到充分發(fā)揮,學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力也受到限制。如何提高學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,這就需要改革傳統(tǒng)的以教師講解為主單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,將以教師監(jiān)督為主體轉(zhuǎn)為以學(xué)生為主體,采取多元化教學(xué),努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

在系統(tǒng)學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)與專業(yè)理論與實(shí)驗(yàn)課程之后,指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己的興趣自主設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)課中沒(méi)有涉及的實(shí)驗(yàn)方案,并且鼓勵(lì)支持學(xué)生實(shí)踐具有科學(xué)性、創(chuàng)新性、可行性、實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生把自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案交給主管教學(xué)老師審閱,主管教學(xué)和實(shí)驗(yàn)帶教老師討論后,批準(zhǔn)具有可行性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn),如果學(xué)生自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可行性較差或者沒(méi)有創(chuàng)新性,根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的具體情況提出修改建議,經(jīng)過(guò)老師批準(zhǔn)的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,要求學(xué)生按照提出的方案申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)中需要的試劑、耗材和儀器等。

分子生物學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的學(xué)科,且研究對(duì)象較為抽象,這就增加了講授和學(xué)習(xí)的難度,改革分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)教學(xué)方法,使之與理論實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)了他們獨(dú)立思考的習(xí)慣。如何讓分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在生物技術(shù)學(xué)科中發(fā)揮更重要的作用還需要進(jìn)一步探索。

[1]王繼紅,葉芳.醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011(7):288-291.

[2]呂俊,戚之琳,吳明彩.高等醫(yī)學(xué)院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].右江民族醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2014(1):124-126.

[3]陳獻(xiàn)忠,王正祥.分子生物學(xué)教學(xué)模式改革的探索與實(shí)踐[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2010(21):174-177.