中醫(yī)藥院校生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探

吳 娜，胡麗麗，岳慧英，王 玨

(1.山西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，山西 晉中 030619； 2.山西中醫(yī)藥大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 生物學(xué)系，山西 晉中 030619)

生物技術(shù)是一門多學(xué)科交叉融合、理論與實(shí)踐并重的新型綜合性學(xué)科，具有實(shí)踐性和應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)[1]，而分子生物學(xué)是當(dāng)代生物科學(xué)的重要分支，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)踐創(chuàng)新能力、系統(tǒng)的科研素養(yǎng)方面起著重要的作用。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷發(fā)展，人才培養(yǎng)要求以及社會需求的不斷改變，分子生物學(xué)與其他學(xué)科的融合，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革也在不斷探索。目前，我們在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中采取的措施以及需要調(diào)整的地方有以下幾個(gè)方面。

1 教學(xué)改革探索與實(shí)踐

1.1 新方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法

隨著分子生物學(xué)研究的不斷深入，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)也在不斷地發(fā)展。相較于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，新方法更加快捷、效率更高。在提取動物基因組DNA的實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)的DNA 提取如CTAB 法、SDS 法是在裂解細(xì)胞的基礎(chǔ)上，多次用苯酚氯仿等有機(jī)溶劑抽提使蛋白質(zhì)變性沉淀于有機(jī)相，核酸保留在水相，從而達(dá)到分離核酸的目的。近年來，出現(xiàn)了以螯合樹脂、特異性 DNA 吸附膜、離子交換純化柱及磁珠或玻璃粉吸附等為基礎(chǔ)的DNA提取新方法。我們采用了特異性 DNA 吸附膜的方法，這種方法操作安全，DNA的提取效果更好。在質(zhì)粒的雙酶切實(shí)驗(yàn)中，我們用快速限制性內(nèi)切酶取代了普通的限制性內(nèi)切酶，從而使酶切過程由一個(gè)小時(shí)縮短為十分鐘，極大地提高了實(shí)驗(yàn)效率，進(jìn)而使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加豐富。

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間實(shí)現(xiàn)相對連續(xù)性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是獨(dú)立設(shè)置的，內(nèi)容與內(nèi)容之間銜接不緊密，缺乏連貫性。學(xué)生在課上僅僅是掌握了基本的實(shí)驗(yàn)操作方法，無法達(dá)到拓展運(yùn)用的效果，知識點(diǎn)之間無法融會貫通。目前我們開設(shè)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間是相對連貫的。例如，小鼠肝臟提取基因組DNA實(shí)驗(yàn)緊接著管家基因β-actin的PCR實(shí)驗(yàn)；小鼠肝臟提取蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)接著做蛋白質(zhì)含量的測定；大腸桿菌中提取質(zhì)粒實(shí)驗(yàn)接著質(zhì)粒的雙酶切以及切膠回收。連續(xù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)置極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及自主性，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實(shí)踐操作有機(jī)地結(jié)合起來，鞏固和加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。

1.3 增加了自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，這種教學(xué)模式無法調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性[2]。自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驑O大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及操作能力。我們設(shè)置了四個(gè)學(xué)時(shí)的自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，首先實(shí)驗(yàn)教師把前沿的中醫(yī)藥研究課題的科研思路介紹給學(xué)生，然后結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)以及實(shí)驗(yàn)室自身?xiàng)l件，讓學(xué)生從中醫(yī)藥研究的角度查閱自己感興趣的文獻(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)下，完成實(shí)驗(yàn)方案的確定。學(xué)生分成四人一組的實(shí)驗(yàn)小組，從文獻(xiàn)的查閱到實(shí)驗(yàn)方案的確定，從實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備、試劑的配制到具體的實(shí)驗(yàn)操作都是由各實(shí)驗(yàn)小組的成員獨(dú)立完成，實(shí)驗(yàn)教師在學(xué)生自主設(shè)計(jì)的過程中起到指導(dǎo)與輔助的作用。相較于傳統(tǒng)的先講授后驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)課來說，自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課對學(xué)生科研素養(yǎng)的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)以及主觀能動性的提高有重要的作用。

1.4 增加了視頻教學(xué)內(nèi)容

分子生物學(xué)是一門從分子水平研究生物大分子的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)過程中用到很多實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備是學(xué)生第一次接觸到，學(xué)生對于這些儀器設(shè)備的用途和使用方法都比較陌生。我們增加的視頻教學(xué)內(nèi)容主要是對實(shí)驗(yàn)室已有的設(shè)備進(jìn)行使用方法的演示，對實(shí)驗(yàn)室沒有但屬于分子生物學(xué)領(lǐng)域常用的儀器進(jìn)行一個(gè)簡單的介紹，以及一些實(shí)驗(yàn)方法的介紹和演示。這樣的視頻教學(xué)有助于學(xué)生對分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)整體的了解和把握，更好的完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

2 需要進(jìn)一步調(diào)整的方面

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需充分利用中醫(yī)藥資源

習(xí)近平主席在十九大報(bào)告中指出，堅(jiān)持中西醫(yī)并重，傳承發(fā)展中醫(yī)藥事業(yè)。在我國數(shù)千年的歷史進(jìn)程中，中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步，在防病治病、增強(qiáng)人類健康方面發(fā)揮著極其重要的作用[3]。作為中醫(yī)藥院校的生物技術(shù)專業(yè)，建立具有中醫(yī)藥特色的專業(yè)課程以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能夠培養(yǎng)良好綜合素質(zhì)的專業(yè)人才，而且對中醫(yī)藥文化的傳承和發(fā)展起到推動作用。我校有著豐富的中醫(yī)藥資源，但我們在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對中醫(yī)藥資源的利用不充分。學(xué)生在學(xué)業(yè)前期階段已經(jīng)接受了中醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)、藥用植物學(xué)、中藥方劑學(xué)等中醫(yī)藥基礎(chǔ)理論課程，對中醫(yī)以及中藥知識有了一定的理解和掌握。因此，開設(shè)具有中醫(yī)藥特色的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，能夠使學(xué)生進(jìn)一步鞏固已有知識，達(dá)到融會貫通的效果，從而提高學(xué)生的社會競爭力。

2.2 實(shí)驗(yàn)課程需注重對學(xué)生科研能力的培養(yǎng)

生物技術(shù)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，在人才培養(yǎng)方面應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)探索能力、分析能力和動手能力的培養(yǎng)，這樣才能切合社會對生物技術(shù)專業(yè)人才的能力要求[4]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅注重對實(shí)驗(yàn)方法、目的和原理的掌握，忽視了對學(xué)生系統(tǒng)的科研素養(yǎng)的培養(yǎng)。我們現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容雖加入了對學(xué)生科研思路引導(dǎo)的內(nèi)容，但是缺乏完善性和系統(tǒng)性。因此，我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)在學(xué)生掌握分子生物學(xué)技術(shù)之外，通過文獻(xiàn)引導(dǎo)、結(jié)合實(shí)驗(yàn)教師自己的科研實(shí)際工作等方法來提高學(xué)生的科研素養(yǎng)[5-6]。

2.3 實(shí)驗(yàn)課程需增加自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例

自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)自開設(shè)以來，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及積極性，增加了師生間的互動及溝通，教學(xué)效果相較于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)明顯更佳。但是我們現(xiàn)在開設(shè)的自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只占實(shí)驗(yàn)教學(xué)總學(xué)時(shí)的19%，由于學(xué)時(shí)有限，學(xué)生設(shè)計(jì)的許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無法展開。因此，我們應(yīng)增加自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例，加大對學(xué)生知識實(shí)踐應(yīng)用以及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的力度。

2.4 實(shí)驗(yàn)課程需與多學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行融合

隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域呈現(xiàn)出多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。近年來，分子生物學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科互相滲透、聯(lián)系緊密[7]。這些學(xué)科在醫(yī)藥方面的應(yīng)用也是相輔相成的。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)上，我們也應(yīng)遵循學(xué)科發(fā)展的趨勢，將其它學(xué)科的知識融合到分子生物學(xué)技術(shù)中來。

綜上所述，生物技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)需要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)、高校自身特色以及社會的需求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)緊跟學(xué)科前沿，不斷地進(jìn)行探索和調(diào)整，以期實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的人才培養(yǎng)。