醫(yī)學(xué)研究生分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革探討

方合志

摘 要：本文旨在探討如何針對醫(yī)學(xué)研究生，更新和優(yōu)化分子生物學(xué)實驗教學(xué)，改進(jìn)實驗教學(xué)方法，促使學(xué)生在將來的科研工作中盡快形成良好的實驗操作規(guī)范和實驗操作技能。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；實驗教學(xué)；改革

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1008-1216（2016）05C-0081-01

分子生物學(xué)作為一門歷史悠久但發(fā)展又最為迅猛的學(xué)科，推動著生命科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)在多個學(xué)科的發(fā)展中具有較強的滲透作用。掌握基本的分子生物學(xué)實驗已經(jīng)成為生命科學(xué)研究必需條件。然而分子生物學(xué)技術(shù)由于其理論知識復(fù)雜難以理解、操作對象微觀不可見，實驗操作的可控性以及實驗結(jié)果的可重復(fù)性都相對其他學(xué)科有很大差別。

醫(yī)學(xué)碩士研究生無論是在后續(xù)的科研訓(xùn)練還是以后工作中的科研實踐環(huán)節(jié)，均需要熟悉多項分子生物學(xué)實驗技術(shù)。研究生正式進(jìn)入科研生涯前的理論課程學(xué)習(xí)并不會顯著提升科研素質(zhì)。此時，實驗教學(xué)，尤其是生命科學(xué)領(lǐng)域的分子生物學(xué)實驗教學(xué)顯得尤為重要。但是，僅依據(jù)現(xiàn)有的實驗教學(xué)模式無法充分調(diào)動醫(yī)學(xué)生的實驗積極性，實驗課會成為研究生為了獲得平時成績而來學(xué)習(xí)的課程。為了實現(xiàn)分子生物學(xué)實驗教學(xué)成為醫(yī)學(xué)研究生進(jìn)入科學(xué)研究的領(lǐng)路人的角色，需要對現(xiàn)有的實驗課程教學(xué)體系進(jìn)行改革。

一、分子生物學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)存問題

醫(yī)學(xué)研究生分子生物學(xué)實驗課程的核心內(nèi)容為DNA重組技術(shù)，主要涉及RNA提取、逆轉(zhuǎn)錄PCR、電泳＼純化＼連接、細(xì)菌轉(zhuǎn)化以及重組質(zhì)粒的提取鑒定，屬于驗證性實驗。該實驗設(shè)計的優(yōu)勢在于不同試驗間相互銜接構(gòu)成一個大的實驗整體，有利于實驗技術(shù)的整體掌握。但是缺乏進(jìn)一步蛋白表達(dá)的SDS變性凝膠驗證實驗。與本科教學(xué)不同的是，蛋白表達(dá)SDS變性凝膠驗證實驗對于醫(yī)學(xué)研究生后續(xù)的科學(xué)研究至關(guān)重要。

二、改革方案

（一）針對醫(yī)學(xué)研究生群體，更新和優(yōu)化實驗教學(xué)

不同于本科的實驗教學(xué)，研究生需要有更多的獨立思考能力，面對問題有動手解決能力。研究生實驗教學(xué)需要突出其在實驗體系設(shè)計，實驗結(jié)果分析討論中的獨立思考能力。因此，在此基礎(chǔ)上增加創(chuàng)新設(shè)計性實驗培養(yǎng)研究生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力顯得尤為必要?；谶@一原則，在醫(yī)學(xué)研究生分子生物學(xué)實驗教學(xué)課程中將已經(jīng)設(shè)定好的重組基因替換成研究生自主設(shè)計選擇重組基因，并將重組基因選擇的依據(jù)作為實驗結(jié)果分析討論的一部分。這將促成學(xué)生在實驗過程中自發(fā)查閱文獻(xiàn)資料，提升研究生自我學(xué)習(xí)和勤于思考的能力。此外，學(xué)生自主選擇實驗對象有助于提高積極參與實驗的動力，提升實驗教學(xué)效果。

（二）結(jié)合研究生課題，更新部分教學(xué)內(nèi)容

醫(yī)學(xué)研究生將來從事的科學(xué)研究大都與生命科學(xué)有關(guān)，因此多數(shù)學(xué)生需要從蛋白水平揭示基礎(chǔ)科研中的生命規(guī)律或醫(yī)學(xué)研究中疾病發(fā)生的機(jī)理。而本實驗課程相對陳舊，基因重組實驗過早結(jié)束于藍(lán)白斑篩選。為了使學(xué)生盡早適應(yīng)科研，適當(dāng)拓展實驗內(nèi)容顯得十分必要。蛋白變性凝膠電泳以及后續(xù)的免疫印跡分析是分子生物學(xué)中最為常見的實驗手段。在研究生完成藍(lán)白斑篩選的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生將克隆擴(kuò)大培養(yǎng)后進(jìn)行凝膠電泳+免疫印跡分析。這一過程的完成，將使學(xué)生基本上掌握日后從事科研的大部分實驗技能。由于我們已經(jīng)在前面增加了學(xué)生自行選擇重組基因引物這一環(huán)節(jié)，此處我們繼續(xù)增加蛋白變性凝膠電泳和免疫印跡實驗勢必會讓實驗安排顯得非常緊湊。而原有的實驗教學(xué)設(shè)計相對松散，RNA提取、RT-PCR這兩個原先設(shè)計為一天完成的實驗內(nèi)容可與接下來電泳鑒定、純化和連接實驗整合，將原有的四天實驗壓縮成三天，增加的蛋白變性凝膠電泳和免疫印跡實驗設(shè)置在第四天完成。第一天引物設(shè)計的一些原理，注意事項安排在第二天感受態(tài)制備轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)完成。實驗設(shè)計的緊湊也有利于研究生適應(yīng)高強度的科研工作，培養(yǎng)學(xué)生合理設(shè)計安排實驗的能力。也可通過課程教師多媒體教學(xué)、科研人員講解等措施提前訓(xùn)練研究生在科研工作中如何利用有限的時間對科研工作進(jìn)行合理的安排，避免出現(xiàn)3年研究生生涯碌碌無為的情形。

（三）加強師生互動、注重實驗細(xì)節(jié)教學(xué)

分子生物學(xué)實驗對實驗課動手能力的要求較高，單純從實驗教材或者多媒體資料進(jìn)行實驗步驟的教學(xué)，無法保證學(xué)生對實驗過程充分掌控。我們在教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)在這樣的教學(xué)模式下，一個班級30個學(xué)生組成的15個科研小組通常只有5～6組學(xué)生能夠利用自己完成的重組基因PCR產(chǎn)物轉(zhuǎn)入大腸桿菌后形成藍(lán)白斑。其余學(xué)生實驗失敗的原因多種多樣，有從淋巴細(xì)胞分離出錯的，有RT-PCR陰性的，有大腸桿菌轉(zhuǎn)化失敗的等等。而經(jīng)詢問，大部分同學(xué)對實驗流程清晰明了。表明學(xué)生在實驗環(huán)節(jié)中的一些細(xì)小環(huán)節(jié)出現(xiàn)了差錯。要解決這一問題，一方面教師需要有足夠的實驗教學(xué)資格，長期從事科研的教師以及實驗教學(xué)老師可通過總結(jié)形式形成一份實驗細(xì)節(jié)的討論手稿，在課程集體備課環(huán)節(jié)進(jìn)行充分討論，確保高質(zhì)量的實驗教學(xué)。在實驗教學(xué)過程中，教師要充分發(fā)揮指導(dǎo)的作用，拋棄理論教學(xué)只講多媒體的模型。每一個實驗細(xì)節(jié)都要給出操作的失敗可能以及注意事項，并讓學(xué)生積極思考細(xì)節(jié)操作的內(nèi)在原因。藉由這一教學(xué)過程，積極培養(yǎng)學(xué)生實驗操作的規(guī)范性，讓學(xué)生明確一個實驗做得好不好并不是會不會做完一個實驗，而是能不能在相同的條件下重復(fù)一個完整的實驗結(jié)果。這對醫(yī)學(xué)生將來的科研能力培養(yǎng)至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn)：

呂建新. 臨床分子生物學(xué)檢驗技術(shù)[M]. 北京：人民衛(wèi)生出版社，2015.