腎間質(zhì)纖維化動物模型在基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)中的應(yīng)用

肖菲 戴歡子

[摘要] 目的 探討腎間質(zhì)纖維化動物模到在基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)中的應(yīng)用。 方法 選取2016年9月～2017年9月陸軍軍醫(yī)大學(xué)2014級及2013級醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)60名本科生作為研究對象，按照簡單隨機(jī)法分為兩組，每組30名學(xué)生。對照組采用常規(guī)方法進(jìn)行基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)，觀察組采用腎間質(zhì)纖維化動物模型進(jìn)行基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)。比較兩組老師及學(xué)生評教情況、學(xué)生結(jié)課考試成績及學(xué)生對教學(xué)效果的評價。 結(jié)果 觀察組教師及學(xué)生對教學(xué)過程、教學(xué)引導(dǎo)、教學(xué)效果評分高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P < 0.05或P < 0.01）。觀察組學(xué)生教學(xué)后理論考試、實(shí)踐技能考試成績均高于對照組，差異均有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P < 0.01）。觀察組對于教學(xué)方法總體印象好、培養(yǎng)實(shí)驗動手能力、學(xué)生通過實(shí)驗課能夠很好地掌握理論知識、實(shí)驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力、所接受教學(xué)方式滿意的學(xué)生占比均高于對照組，差異均有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P < 0.01）。 結(jié)論 腎間質(zhì)纖維化動物模型應(yīng)用于基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)中，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)成績，并提高教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 腎間質(zhì)纖維化動物模型；基因調(diào)控；實(shí)驗教學(xué)

[中圖分類號] R692 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）12（a）-0061-04

基因工程為近年發(fā)展的一門新型生物技術(shù)科學(xué)，以分子生物學(xué)及分子遺傳學(xué)為基礎(chǔ)，最早誕生于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過約40年的發(fā)展，已獲得許多令人振奮的成績，不僅給各行各業(yè)帶來一場空前變革，同時對社會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[1-2]?；虮磉_(dá)調(diào)控部分內(nèi)容也隨著基因工程的發(fā)展而變得豐富，但因其理論性與系統(tǒng)性較強(qiáng)，成為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的“一塊難啃的骨頭”[3-4]?；蛘{(diào)控部分內(nèi)容抽象難懂，表面看似獨(dú)立，但又與其他內(nèi)容交錯相關(guān)，給教師的授課及學(xué)生的學(xué)習(xí)均帶來很大困難[5]。因此，如何能夠在有限的課時內(nèi)，提高醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生掌握基因調(diào)控理論知識及相關(guān)實(shí)驗操作技能，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，提高學(xué)習(xí)興趣，更好地將理論知識與實(shí)踐相融合，本研究將探討腎間質(zhì)纖維化動物模型在基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)中的應(yīng)用效果，為基因工程實(shí)驗教學(xué)提供參考依據(jù)。具體報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年9月～2017年9月陸軍軍醫(yī)大學(xué)2012級和2013級醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)60名本科生作為研究對象，按照簡單隨機(jī)法分為兩組，每組30名學(xué)生。對照組男15名，女15名，平均年齡（21.33±1.71）歲，采用常規(guī)方法進(jìn)行基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)學(xué)習(xí)；觀察組男14名，女16名，平均年齡（20.83±1.54）歲，采用腎間質(zhì)纖維化動物模型進(jìn)行基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)學(xué)習(xí)。兩組學(xué)生均完成基因調(diào)控理論學(xué)習(xí)，對基因調(diào)控有一定認(rèn)識。兩組學(xué)生一般情況比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05），具有可比性。

1.2 方法

兩組學(xué)生教學(xué)均由1名中級職稱教師承擔(dān)，且兩組學(xué)生授課內(nèi)容及教學(xué)課時均一致。

1.2.1 對照組 采用常規(guī)方法進(jìn)行教學(xué)。根據(jù)大綱內(nèi)容教學(xué)，以帶教老師為主體、以講課及病理切片觀察為中心。實(shí)驗老師制訂教學(xué)計劃，編寫教案，準(zhǔn)備課件。授課時先概括本次課程注意內(nèi)容，然后逐一講述腎間質(zhì)纖維化形成過程、病理切片制作過程、與正常腎間質(zhì)病理切片的區(qū)別，學(xué)生聽課做筆記并觀察病理切片。

1.2.2 觀察組 采用腎間質(zhì)纖維化動物模型進(jìn)行基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)學(xué)習(xí)。將30名學(xué)生分為6小組，每組5名學(xué)生，按照以下步驟進(jìn)行。①模型制作[6]：統(tǒng)一由老師在實(shí)驗課4周前制作動物模型，采用水合氯醛（350 mg/kg）腹腔注射麻醉大鼠，于腹部左側(cè)切開，分離大鼠輸尿管，采用5號手術(shù)縫線結(jié)扎腎盞處及腎下極輸尿管，術(shù)中注意保護(hù)腎包膜，避免損傷，術(shù)后將腎放置原位，術(shù)畢逐層縫合，關(guān)閉腹腔，術(shù)中嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作。②實(shí)驗課前要求學(xué)生復(fù)習(xí)相關(guān)理論知識，在實(shí)驗課時每小組分發(fā)一只動物模型老鼠，麻醉后處死，取腎組織于4%甲醛中固定、乙醇脫水、石蠟包埋后制作3.5 μm切片，進(jìn)行HE染色后光鏡下觀察腎小球、腎間質(zhì)情況。③觀察病理切片后，首先由小組派成員對切片特點(diǎn)進(jìn)行講述，該過程中老師可進(jìn)行引導(dǎo)，使得病理切片特點(diǎn)講述更為完全，并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)問題中帶出的其他相關(guān)知識及基因調(diào)控機(jī)制。④教師總結(jié)，對于學(xué)生所認(rèn)為的難點(diǎn)、疑點(diǎn)進(jìn)行講解，另外適當(dāng)擴(kuò)展最新前沿知識，激發(fā)學(xué)生對于探索基因調(diào)控的興趣。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 教學(xué)情況評教 評價內(nèi)容包括教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)引導(dǎo)、教學(xué)效果，共5個部分，每個部分20分，總分為100分。

1.3.2 考核成績 教學(xué)前及教學(xué)后，對學(xué)生進(jìn)行基因調(diào)控理論考試及病理切片制作技能考核。

1.3.3 教學(xué)反饋調(diào)查表 自制調(diào)查量表，內(nèi)容包括教學(xué)方法總體印象好、培養(yǎng)實(shí)驗動手能力、學(xué)生通過實(shí)驗課能夠很好地掌握理論知識、實(shí)驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力、對所接受教學(xué)方式滿意。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1兩組教師及學(xué)生評教情況比較

兩組教師及學(xué)生對教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容評分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05）；而對于教學(xué)過程、教學(xué)引導(dǎo)、教學(xué)效果，觀察組教師及學(xué)生評分明顯高于對照組教師及學(xué)生評分，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P < 0.05或P < 0.01）。見表1～2。

2.2 兩組學(xué)生結(jié)課考試情況比較

教學(xué)前，兩組學(xué)生理論考試成績及實(shí)踐技能考核成績比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05）；教學(xué)后，觀察組學(xué)生理論考試及實(shí)踐技能考試成績均高于對照組，差異均有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P < 0.01）。見表3。

2.3 兩組學(xué)生教學(xué)反饋調(diào)查表結(jié)果比較

觀察組對于教學(xué)方法總體印象好、培養(yǎng)實(shí)驗動手能力、學(xué)生通過實(shí)驗課能夠很好地掌握理論知識、實(shí)驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力、所接受教學(xué)方式滿意的學(xué)生占比均高于對照組，差異均有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P < 0.01）。見表4。

3 討論

在高等教育新形勢下，提高學(xué)生綜合素質(zhì)已成為當(dāng)前高校教學(xué)發(fā)展主流趨勢。綜合素質(zhì)是指學(xué)生應(yīng)該具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)及熟練的實(shí)驗?zāi)芰7]。目前傳統(tǒng)教學(xué)過程中多注重學(xué)生的基礎(chǔ)知識及理論知識的學(xué)習(xí)，但是在橫向聯(lián)系知識點(diǎn)時卻較為困難，同時學(xué)生的主動性較差，實(shí)驗動手能力較弱，因而使得學(xué)生的再學(xué)習(xí)能力不足[8-9]?；蚬こ虨橐婚T綜合學(xué)科，不僅理論性極強(qiáng)，且需要學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)驗相結(jié)合，才能夠更好地理解理論知識[10]，因此，如何培養(yǎng)良好思維習(xí)慣、提高自學(xué)能力，對于教師是一個巨大挑戰(zhàn)?；蛘{(diào)控為基因工程中重要的組成部分，其不僅理論知識復(fù)雜，不易理解，并且教學(xué)課時較少，學(xué)生難以在短時間內(nèi)掌握[11-13]。因此，尋找新的教學(xué)模式具有重要意義。

教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生多認(rèn)為基因表達(dá)調(diào)控為一部分獨(dú)立內(nèi)容，不能夠系統(tǒng)地將其與基因工程其他內(nèi)容相聯(lián)系，但是將表達(dá)過程與轉(zhuǎn)錄和翻譯聯(lián)系起來，學(xué)生則會認(rèn)為該部分內(nèi)容與全面內(nèi)容有聯(lián)系[14]。經(jīng)過多年教學(xué)，筆者發(fā)現(xiàn)通過舉例說明，能夠使獨(dú)立的知識點(diǎn)具體化、系統(tǒng)化；例如在關(guān)于基因表達(dá)特異性的時候，可以向?qū)W生提問：為什么女性會有經(jīng)期與絕經(jīng)期？學(xué)生則會快速回答與激素有關(guān)，這樣就可以將激素與基因調(diào)控聯(lián)系到一起，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想基因表達(dá)的定義為基因表達(dá)至有生物功能的多肽或者蛋白質(zhì)的過程，然后將此問題再與基因表達(dá)相聯(lián)系；再引導(dǎo)學(xué)生探索為什么這種現(xiàn)象僅在一段時間內(nèi)出現(xiàn)，這與基因表達(dá)具有階段特異性有關(guān)。而關(guān)于基因調(diào)控可以將其與腎間質(zhì)纖維化動物模型結(jié)果相聯(lián)系，讓學(xué)生更好地理解基因調(diào)控。

研究發(fā)現(xiàn)[15-16]，將實(shí)驗動物輸尿管結(jié)扎1周后即可出現(xiàn)腎間質(zhì)纖維化病理特點(diǎn)，同時伴有許多可量化的細(xì)胞及分子病理生理特點(diǎn)。在腎間質(zhì)纖維化動物模型中，其轉(zhuǎn)化生長因子-β1、腫瘤壞死因子-α、血管緊張素Ⅱ等表達(dá)明顯增加，而轉(zhuǎn)化生長因子-β1被認(rèn)為是在腎間質(zhì)纖維化進(jìn)展中起到關(guān)鍵作用[17-18]。本次研究采用結(jié)扎大鼠輸尿管制作腎間質(zhì)纖維化動物模型，應(yīng)用于基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)觀察組教師及學(xué)生對于教學(xué)過程、教學(xué)引導(dǎo)、教學(xué)效果評分較高；結(jié)果說明，腎間質(zhì)纖維化動物模型應(yīng)用于基因調(diào)控教學(xué)，使學(xué)生提前查閱相關(guān)資料及復(fù)習(xí)理論知識，不僅減輕老師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，同時提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力。

研究發(fā)現(xiàn)[19-20]，動物模型基因突變明確，但在制作動物模型過程中，需要尊重動物生命，遵守倫理原則，以確保實(shí)驗?zāi)Ｐ蛠碓?。本次研究將腎間質(zhì)纖維化動物模型應(yīng)用于基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)中，能夠克服傳統(tǒng)教學(xué)中以老師為中心的授課模式，可有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。本次研究結(jié)果顯示，觀察組學(xué)生理論、實(shí)踐技能考核成績均較高；結(jié)果提示腎間質(zhì)纖維化動物模型可對提高學(xué)生理論知識及實(shí)驗操作能力具有重要意義。結(jié)果顯示，采用腎間質(zhì)纖維化動物模型組學(xué)生對教學(xué)方法總體印象、培養(yǎng)實(shí)驗動手能力、學(xué)生通過實(shí)驗課能夠很好地掌握理論知識、實(shí)驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、團(tuán)隊協(xié)作能力、滿意率均優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)法組。結(jié)果說明，腎間質(zhì)纖維化動物模型能夠更加形象地展現(xiàn)基因調(diào)控結(jié)果，并且能夠緩解學(xué)時不足問題，同時培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作精神。

綜上所述，動物模型是生命科學(xué)研究中不可缺少的實(shí)驗材料，其具有明確的基因改變及顯著的基因表達(dá)特征，為基因工程中教學(xué)的良好材料。本次研究采用腎間質(zhì)纖維化動物模型進(jìn)行基因調(diào)控實(shí)驗教學(xué)，利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及主動學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解，足以顯示動物模型在生命科學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的潛力，值得廣泛應(yīng)用于基因工程的實(shí)驗教學(xué)中。

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（收稿日期：2018-05-18 本文編輯：任 念）