醫(yī)學遺傳學實驗課改革探討

高兵，田秀榮

摘要：遺傳學是一門實踐性很強的學科，實驗教學占有極其重要的地位[1]。為適應21世紀對培養(yǎng)高素質(zhì)醫(yī)學人才的需求，有必要也應對醫(yī)學院校的重要基礎課——醫(yī)學遺傳學實驗課進行改革，如此才能提高醫(yī)學生的創(chuàng)新思維與實驗操作技能。

關鍵詞：醫(yī)學遺傳學；實驗課；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）48-0106-02

一、引言

醫(yī)學遺傳學實驗對培養(yǎng)學生的實驗技能、思考能力、創(chuàng)新能力有很重要的作用。目前，大多數(shù)醫(yī)學院校都是根據(jù)學校自身招生專業(yè)、招生規(guī)模及實驗條件，開設與遺傳學基礎理論密切結(jié)合的實驗課程。一般來講，大致涵蓋以下兩個內(nèi)容：第一，與遺傳學基礎理論密切相關的染色體操作技術實驗，如染色體制備、核型分析、性染色質(zhì)檢查等。第二，與一些家族遺傳病密切相關的實驗，如皮紋分析、PTC嘗味能力實驗、系譜分析等。這些實驗大多歸屬于驗證性實驗，涉及設計性實驗的內(nèi)容卻不多。另外，在以前的實驗課教學過程中，經(jīng)常是老師事先在黑板上或PPT課件中將實驗操作的原理與操作步驟一一列出，學生僅僅是按照教師給出的實驗步驟、實驗提示等實施按圖索驥式的操作，這就算完成任務了，很少動腦筋思考，只是看看自己的實驗結(jié)果與實驗指導上的是否一致即可，導致大多數(shù)學生不能主動思考，缺少獨立思考的過程，因此并沒有達到進行實驗設計的初衷。

實驗室是學生開展科學實驗的主要活動場所，也是培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的基礎平臺[2]。為了“進一步提高實驗教學質(zhì)量，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐能力的人才，就必須進行實驗教學體系和教學內(nèi)容的改革[3]”。因此，教育部在《關于加強高等學校本科教學工作，提高教學質(zhì)量的若干意見》中對各高校提出了要求，即要“開出一批新的綜合性、設計性的實驗”，目的是要“創(chuàng)造條件使學生較早地參與科學研究和創(chuàng)新活動”。按照這個指示，許多醫(yī)學院校已經(jīng)陸續(xù)進行了醫(yī)學遺傳學實驗課程的教學改革工作，也深受廣大師生的積極響應和推崇。

通過老師的指導，學生依據(jù)學?，F(xiàn)有的實驗儀器、設備、藥品等條件，模仿實驗指導手冊上面既定的實驗原理、目標，通過獨立思考，自行設計實驗步驟、實驗線路，篩選實驗材料、藥品、器械，并獨立進行實驗操作，得出實驗結(jié)論，最后對實驗結(jié)果進行分析處理，這就是設計實驗。此種實驗的改革，改變了過去傳統(tǒng)的實驗模式，調(diào)動了學生參與實驗的積極性、主動性，變被動學習為自主學習，極大地提高了學生參與實驗的積極性與自主性。鑒于設計性實驗方法較之傳統(tǒng)實驗的單一性有多樣性的優(yōu)勢，使得能力、興趣等方面存在差異的學生可以通過針對自身個性化特點依照有差別的途徑和實驗方法達到統(tǒng)一的實驗目標。在整個實驗實施的進程中，每名學生的思辨能力、解決問題的能力、動手的能力都可以獲得充分發(fā)揮并得到重視，這改變了眾人同一個面目、眾人同一個方法的實驗教學形式，對醫(yī)學生創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)大有裨益。同時，也能夠使實驗教學改革得到進一步的深化，是提高育人質(zhì)量的重要舉措之一。

二、實驗課方法改革探討

老師應該想方設法地指導學生進行有獨創(chuàng)性的思考，對實驗過程進行詳盡的設計，包括實驗目標、實驗材料、實驗藥品、實施的路徑、需要克服的困難以及預期的實驗結(jié)論等。學生還可以根據(jù)所學的遺傳學理論知識，進行獨立思考并按照自己的實驗計劃為實驗順利開展而預備實驗材料、藥品、器械等，還要制定詳盡的時間流程與操作路徑。例如，我們曾經(jīng)給學生出過一個“鼠肝DNA的制備”這樣的實驗題目，這個實驗題目以前在實驗操作手冊上面沒有，但是“人外周血細胞的培養(yǎng)和染色體標本的制備”這樣相似的論證實驗還是有的，教師可以引導醫(yī)學生按照這個實驗目的、實驗方法、實驗步驟進行設計實驗。絕大多數(shù)學生都明白，許多小的實驗項目組成了一個一個完整的大的實驗過程，例如，預先準備實驗動物，摘取動物肝臟，分離與制備肝細胞等。學生對其中的每一個操作步驟都不能掉以輕心，要有細致的安排與計劃，而且應該在查閱許多相關資料的基礎上才能設計出沒有漏洞的實驗項目。唯有如此，才能使學生充分發(fā)揮主觀能動性和參與實驗操作的愿望，才能夠培養(yǎng)學生溝通、協(xié)作的能力。尤其是在實驗的最后一個環(huán)節(jié)——在討論、分析并總結(jié)實驗結(jié)果的過程中，能夠使學生在交流甚至質(zhì)疑中培養(yǎng)思辨能力、人際溝通能力，進而提高他們的自信心和成就感。

在任課教師的指導下，學生將實驗設計完成之后，就可以將教師指導題目做實驗的方法融入到實驗步驟中，對預期出現(xiàn)的某些問題提出解決措施?，F(xiàn)在仍然以“鼠肝DNA的制備”實驗為例，有很多學生明白需要采用生物化學的方法來進行裂解、提取細胞膜和核膜，但有的學生會發(fā)現(xiàn)，在實驗進行的過程中，染色體和DNA是有區(qū)別的，還要進行除掉雜蛋白、RNA等物質(zhì)的操作，而且要使DNA保持完整性，實際上，實驗過程看似簡單，但操作起來卻很煩瑣。學生自己在獨立操作的過程中，會發(fā)現(xiàn)之前漏掉了許多沒有考慮到的問題，如此，學生就不得不將遇到的問題進行重新思考，從而重新考慮問題，最后設計出沒有漏洞的實驗方案，通過不同觀點的交流碰撞，得出解決問題的方法，從而使學生的思辨能力得到提高，為他們今后走向科學研究的崗位邁出堅實的一步。

老師還可以打破過去對學生進行1至2人分組的傳統(tǒng)教條式的實驗分組形式，可以依照實驗目標、學生性格、興趣與能力的差異性，允許學生自行分組，如此，一方面能夠提高學生的實驗操作質(zhì)量，培養(yǎng)操作技能；另一方面，學生在身心愉悅的情況下，能夠提高團隊合作能力，提高驗證理論知識的積極性與主動性。在實驗實施之前，老師通過安排實驗課代表組織學生自己報名進行分組，然后再由課代表結(jié)合學生們的意愿安排各個實驗小組的成員與實驗小組組長，各個小組在組長的帶領下，對實驗設計、步驟、實驗材料藥品等進行討論，并分頭開展實驗，最后各個小組將實驗結(jié)果進行討論、分析、質(zhì)疑甚至辯論，進而得出實驗結(jié)果與結(jié)論。

對實驗內(nèi)容、步驟、形式等進行改革，是對傳統(tǒng)的實驗模式進行挑戰(zhàn)，是將單一的實驗改為綜合性試驗，在這個過程中，面臨許多能夠隨機結(jié)合的實驗方法。從“鼠肝DNA的制備”實驗中我們能夠看到，其中的每一個步驟都有另外的一些方法能夠進行操作，學生們完全可以根據(jù)獨立思考、分析及組員之間充分討論之后選擇他們認為最合適的途徑進行操作。也許有時會遇到按照自己的設計進行操作之后出現(xiàn)的并不理想的實驗結(jié)果，但這并不是壞事，并不代表失敗，學會獨立思考、分析與解決問題的方法，才達到了真正的教學目的。

三、結(jié)語

上述實驗教學的改革方法，適用于所有開設《醫(yī)學遺傳學》課程的學校，我們在改革的過程中，學生受益匪淺。在具體實施的過程中，老師可以根據(jù)不同專業(yè)的學生安排不同的實驗題目、科研課題，如不同類型材料的染色體制備與顯微觀察、親緣關系的遺傳分析等。在三周前，將實驗題目、科研課題以及各項要求對學生進行全面告知，學生可以根據(jù)自己的興趣、能力、個性等特點自行進行題目的選擇與分組，同時由他們自己推選出負責任的小組長，跟以往一樣，組長要統(tǒng)籌負責實驗設計、實驗選材、實驗藥品、實驗器械等。在小組長的帶領下，學生們進行實驗途徑的設計，并預想出現(xiàn)的問題以及解決的方法等。在實驗結(jié)束之后，小組長帶領大家對實驗結(jié)果進行分析、討論，最后，每名學生對實驗目標、實驗步驟、實驗方法、實驗結(jié)果以及出現(xiàn)的問題等進行總結(jié)并提交實驗報告、實驗心得體會。

通過對實踐教學進行改革，能夠使學生成為教學的主體，并真正落實引導學生自主學習的目的。自主學習的方法能夠在尊重學生獨立人格的基礎上，在發(fā)展學生個性的前提下，充分發(fā)揮學生學習的主觀能動性、自覺性與積極性，變要求學生學習為學生自覺學習、主動學習，使學生能夠自己做出怎么學、如何學、學什么的決定，并能夠自覺自愿地對自己進行分析、評價與總結(jié)，從中找差距，找不足。在自主學習的過程中，能夠培養(yǎng)學生的思辨能力、終身學習能力。而這些能力能夠使學生快速適應知識更新周期不斷加快的新世紀，使學生在科學技術日益發(fā)展的當下，能夠快速學會新知識、掌握新知識，做知識的主人，從而跟上科學技術不斷前行的步伐。所以學生自學能力的培養(yǎng)是教學關鍵。在整個實驗過程中，強調(diào)學生的“主人翁”意識和教師的引導作用。該方法的實施使學生的個性得到充分體現(xiàn)，創(chuàng)新精神得到培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]何風華.關于遺傳學實驗教學創(chuàng)新的思考[J].實驗技術與管理，2008，25（4）：32-34.

[2]胡冬梅，張金鳳，沈一嵐.創(chuàng)新性遺傳學大實驗對提高大學生綜合能力的研究[J].中國林業(yè)教育，2008，26（6）：5-7.

[3]吳瑞娟.遺傳學綜合性、設計性實驗課程的開設與研究[J].華東理工大學學報（社會科學版），2008，27（I）：84-86.endprint