李翠萍 張偉 趙春澎
摘 要 醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是聯(lián)系醫(yī)學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的重要學(xué)科,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科研素質(zhì)、創(chuàng)新能力等有重要的啟示作用。但傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在理論知識(shí)更新迅速,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊落后;學(xué)生被動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)課程,機(jī)械重復(fù)課本操作等局限性,不利于醫(yī)學(xué)學(xué)生參與實(shí)踐和發(fā)展創(chuàng)新能力。針對(duì)這些弊端,本文根據(jù)各學(xué)生對(duì)生物化學(xué)與分子生物學(xué)知識(shí)的掌握程度、能力水平及個(gè)人發(fā)展方向等教育資源的差異,提出“分層教學(xué)”的概念,將實(shí)驗(yàn)課分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),并分析了“分層教學(xué)”對(duì)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要作用。
關(guān)鍵詞 醫(yī)學(xué)生物化學(xué) 分子生物學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 分層教學(xué) 教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G424 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?? DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.09.054
Application of Lamination Teaching in Medical Biochemistry
and Molecular Biology Experimental Teaching
LI Cuiping, ZHANG Wei, ZHAO Chunpeng
(Department of Biochemistry and Molecular Biology,
Xinxiang Medical College, Xinxiang, He'nan 453003)
Abstract Medical biochemistry and molecular biology experiments is an important subject, which has a significant enlightenment role in promoting the operative ability and developing the innovative potential and scientific research ability of the students, to connect medical theory with practice. However, traditional medical biochemistry and molecular biology experiments teaching has its limits, such as the quickly update theoretical knowledge with the obsolete experiment content and students participating in the experimental courses passively, which is not conducive to the innovation ability development and practice participation of the medical students. To solve above limitations, we put forward the concept of "lamination teaching" and divide the experimental classes into basic experiment, comprehensive experiment, designed experiment, according to the difference of each student in educational resources including biochemistry and molecular biology knowledge, ability level and personal development direction. The important role of "lamination teaching" in teaching reform of biochemistry and molecular biology experiments is also analyzed.
Key words Medical biochemistry; Molecular biology; experiment teaching; Lamination teaching; teaching reform
醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)是從分子水平研究生命現(xiàn)象本質(zhì)、疾病發(fā)生機(jī)制的學(xué)科。由于生物化學(xué)、分子生物學(xué)的內(nèi)容繁多、理解和記憶難度較大,對(duì)于臨床醫(yī)學(xué)的學(xué)生而言,醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)既有利于學(xué)生理解理論知識(shí)、掌握相關(guān)技術(shù),又可以提高動(dòng)手能力、參與能力、分析及解決問(wèn)題的能力、團(tuán)結(jié)合作的能力,可以說(shuō)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)過(guò)程是一個(gè)理論與實(shí)際聯(lián)系的過(guò)程,更是一個(gè)對(duì)理論知識(shí)進(jìn)一步升華的過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),可以讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)對(duì)人類醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要作用。但是,在實(shí)際教學(xué)中出現(xiàn)了很多不利于學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的問(wèn)題,顯示出傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的局限性。分層教學(xué)的應(yīng)用可以解決這些弊端,讓學(xué)生根據(jù)自己的知識(shí)、能力、發(fā)展傾向選擇不同層次的實(shí)驗(yàn)課題,從調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性出發(fā),對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才發(fā)揮重要作用。
1 傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性
生物化學(xué)與分子生物學(xué)知識(shí)繁多、內(nèi)容抽象、概念枯燥,理解和記憶的難度很大,使得不少學(xué)生越學(xué)越記不住,越學(xué)越難理解,產(chǎn)生厭煩和畏難情緒。隨著時(shí)間的積累,各個(gè)學(xué)生對(duì)生物化學(xué)與分子生物學(xué)知識(shí)的掌握參差不齊,從而影響在實(shí)驗(yàn)課上的表現(xiàn)和發(fā)揮;生物化學(xué)與分子生物學(xué)教材更新迅速,但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊落后,主要為一些簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),與臨床實(shí)踐、實(shí)際應(yīng)用明顯脫節(jié),嚴(yán)重滯后于學(xué)科發(fā)展;①實(shí)驗(yàn)課教學(xué)采用教師預(yù)先優(yōu)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),講授實(shí)驗(yàn)原理、介紹實(shí)驗(yàn)試劑、演示重要操作步驟、強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng),然后學(xué)生按照操作步驟依次做實(shí)驗(yàn)、寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的教學(xué)方法,學(xué)生僅僅被動(dòng)學(xué)習(xí),缺乏主動(dòng)思考,很多學(xué)生甚至出現(xiàn)了抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象,根本不知其所以然,更不懂得實(shí)驗(yàn)中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析并解決問(wèn)題的重要性;生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課是一門強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手操作,在動(dòng)手的過(guò)程中獨(dú)立思考,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的重視實(shí)踐的學(xué)科,但由于實(shí)驗(yàn)操作中以組為單位,有些學(xué)生不親自做實(shí)驗(yàn),抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告,養(yǎng)成了眼高手低的習(xí)慣,對(duì)于臨床本科生而言,不利于今后的發(fā)展;可見,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論與實(shí)踐脫節(jié),對(duì)其改革是學(xué)科發(fā)展、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教育需求。
2 應(yīng)用分層教學(xué)法,全面改革醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
分層教學(xué)又稱分組教學(xué)、能力分組,是教師根據(jù)學(xué)生的知識(shí)、能力水平和潛力傾向把學(xué)生科學(xué)地分成幾組水平相近的群體并區(qū)別對(duì)待,使得各群體在教師恰當(dāng)?shù)姆謱硬呗院拖嗷プ饔弥械玫阶詈玫陌l(fā)展和提高。根據(jù)分層教學(xué)的理念,教師可以根據(jù)各個(gè)學(xué)生對(duì)生物化學(xué)與分子生物學(xué)知識(shí)的掌握、能力水平及個(gè)人的發(fā)展方向,將實(shí)驗(yàn)課分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。醫(yī)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程是一個(gè)重視實(shí)踐的過(guò)程,所以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)作可為必修課程要求每個(gè)學(xué)生都參加并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核;而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可作為選修課程,根據(jù)學(xué)生自己的科研興趣及未來(lái)發(fā)展志向,自愿選擇。大體規(guī)劃如下:
2.1 精選基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),掌握基本實(shí)驗(yàn)技能
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)是掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,如醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見玻璃儀器的使用、清洗和干燥、電泳技術(shù)、層析技術(shù)、光譜光度技術(shù)、離心技術(shù)、物質(zhì)的分離提純及含量測(cè)定。按照教學(xué)目標(biāo),可安排如下基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn):血清蛋白含量的測(cè)定、血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳、氨基酸薄層層析、肝臟DNA的提取等。通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),學(xué)生加深了對(duì)基本理論知識(shí)的理解,掌握了分光光度計(jì)、離心機(jī)、電泳儀、水浴鍋等常見生化儀器的使用,熟悉了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程,為開設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)、研究型實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
2.2 開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn),提高動(dòng)手能力和科研素質(zhì)
綜合性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)是提高學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等科研素質(zhì)。綜合實(shí)驗(yàn)側(cè)重以生物大分子的分離、提純及測(cè)定為主,涉及各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)的綜合。②為了達(dá)到上述教學(xué)目標(biāo),可篩選以下實(shí)驗(yàn):細(xì)胞核分離純化及DNA、RNA含量的定量測(cè)定、聚丙烯酰胺凝膠電泳分離血清蛋白、堿性磷酸酶的提取和測(cè)定等。通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),學(xué)生已掌握了基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)。在綜合性實(shí)驗(yàn)的開展過(guò)程中,要突出學(xué)生的主體地位,以學(xué)為主,以教為輔。學(xué)生通過(guò)預(yù)習(xí)課本,動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題,最后解決不了的問(wèn)題,教師可以組織學(xué)生討論,最后再答疑,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的完成。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有了更深入認(rèn)識(shí)、提高了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力,發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。如“細(xì)胞核分離純化及DNA、RNA含量的定量測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中,由于細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核的水解液中容易吸入少量沉淀,導(dǎo)致比色時(shí)吸光度偏大,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有偏差,出現(xiàn)該問(wèn)題怎樣解決呢?首先讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,試管中的反應(yīng)液是不是有懸浮物,不清澈呢?然后分析問(wèn)題。根據(jù)分光光度計(jì)的測(cè)定原理Lamer-Beer定律A=KCL可知,在實(shí)驗(yàn)條件一定的情況下,A與C成正比,那么吸光度(A)偏大是由反應(yīng)液的濃度(C)增大而引起的。是什么原因引起反應(yīng)液的濃度增大呢?引導(dǎo)學(xué)生思考,是由于吸取水解液時(shí)混入少量沉淀而造成的。那如何解決該問(wèn)題呢?是不是可以采用離心技術(shù),將懸浮物沉淀,再用上清液比色呢?通過(guò)離心前后實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較,學(xué)生懂得了實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的重要性,體會(huì)了運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析并解決問(wèn)題的成就感。當(dāng)然,也有同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還沒(méi)認(rèn)真分析,就已經(jīng)把反應(yīng)液倒掉了,若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有問(wèn)題,已來(lái)不及查找原因,在這種情況下,可以讓學(xué)生再重復(fù)進(jìn)行測(cè)定部分的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)重復(fù)實(shí)驗(yàn),學(xué)生了解到保存實(shí)驗(yàn)材料的必要性及其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的重要性。綜合實(shí)驗(yàn)的開設(shè),提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,更重要的是學(xué)生通過(guò)自己的主動(dòng)學(xué)習(xí),參與實(shí)驗(yàn)的熱情提高,對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解更加透徹,科研素質(zhì)得到了提升。
2.3 組織“研究性實(shí)驗(yàn)”,突出學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
研究性實(shí)驗(yàn)可作為選修課,實(shí)驗(yàn)題目待定或由各學(xué)業(yè)導(dǎo)師出相關(guān)題目,讓學(xué)生參考。學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)特點(diǎn)、興趣愛好、發(fā)展傾向選擇研究項(xiàng)目,由學(xué)業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)。學(xué)業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)做好以下相關(guān)工作:(1)幫助學(xué)生選題,引導(dǎo)學(xué)生查閱資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并跟蹤指導(dǎo)實(shí)驗(yàn);(2)做好實(shí)驗(yàn)室開放工作,保障實(shí)驗(yàn)藥品、器械的正常供應(yīng);(3)幫助學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。③當(dāng)然,研究性實(shí)驗(yàn)也可以在學(xué)業(yè)導(dǎo)師自己的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。在完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生圍繞自己感興趣的課題經(jīng)歷了查閱資料、選擇材料、確定方案、準(zhǔn)備試劑、分析結(jié)果、撰寫研究報(bào)告等一系列過(guò)程,教師則全程跟蹤指導(dǎo)。研究性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)讓學(xué)生體會(huì)到科研的過(guò)程,體會(huì)到自己查找資料、學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程,體會(huì)到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程,體會(huì)到獨(dú)立思考在科研中的重要性,培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,同時(shí)提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,激發(fā)了學(xué)生對(duì)科研的熱情,提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力,更重要的是提高了學(xué)生的獨(dú)立性和自信心,這對(duì)學(xué)生日后從醫(yī)或搞科研是非常重要的。在教師的指導(dǎo)下,一些學(xué)生通過(guò)查閱資料后提出有價(jià)值的問(wèn)題,寫出課題申請(qǐng),獲得了大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的資助,還有一些學(xué)生將自己的研究成果在學(xué)術(shù)刊物發(fā)表。④可以說(shuō)研究性實(shí)驗(yàn)為那些喜歡做實(shí)驗(yàn)、搞科研的學(xué)生提供了一個(gè)平臺(tái)。
總之,應(yīng)用分層教學(xué)法,開設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn),是全面改革醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑。各學(xué)校根據(jù)情況設(shè)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,本文只提供了一種改革思路,僅供參考。
*通信作者:李翠萍
基金項(xiàng)目:新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院高學(xué)歷人才資助計(jì)劃(505026)
注釋
①④石如玲.堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際原則對(duì)生物化學(xué)教學(xué)改革的指導(dǎo)作用.中華醫(yī)學(xué)教育雜志,2010.30(4).
②③賴小玲.改革生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生綜合創(chuàng)新能力.生物學(xué)雜志,2007.24(3).