醫(yī)學院校生物化學實驗教學改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索

王一倩　龔青

【摘要】生物化學是醫(yī)學專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)學科。目前生物化學實驗課程教學還存在一些問題，如缺乏整體感，課程內(nèi)容之間缺少聯(lián)系，對實驗的具體應(yīng)用強調(diào)不夠，對大學生科創(chuàng)項目支撐不足。同時，生物化學實驗內(nèi)容沒有做到與時俱進，常常出現(xiàn)一本教案用幾年的現(xiàn)象。針對這些問題，本文擬重新整合生物化學實驗課程，提出建立以能力為導向的梯度實驗教學體系。先培養(yǎng)學生對科研的興趣，使其掌握最基本的實驗操作，然后通過綜合實驗進行集訓，鼓勵學生參與各項科研活動，將創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)貫穿于實驗教學全過程。

【關(guān)鍵詞】生物化學;梯度實驗教學;創(chuàng)新意識;科研能力

一、改革醫(yī)學院校生物化學實驗課程教學的必要性

作為當代生物科學最前沿的學科，生物化學課程被視為高等醫(yī)學院校最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。實驗教學在高校生物化學教學中具有重要地位，對于提高學生的科研創(chuàng)新能力和科研素質(zhì)至關(guān)重要。傳統(tǒng)的生物化學實驗教學內(nèi)容和形式比較單一，主要是一些簡單的定性和定量等驗證性實驗內(nèi)容，沒有與時俱進，缺乏創(chuàng)新性。另外，由于觀念、方法等的制約，教師和學生的交流互動有著很大限制，學生參與實驗的積極性不高，科研思維意識薄弱，最終導致教學質(zhì)量得不到提升。為了適應(yīng)新形勢下醫(yī)學本科人才培養(yǎng)的要求，本文擬將生物化學、分子生物學實驗課重新整合，構(gòu)建生物化學實驗教學新模式，提出以學生能力為導向的梯度實驗教學體系。梯度實驗教學是指循序漸進安排學生接觸實驗，其分為五個階段：實驗導論、基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、探究實驗、科研輪訓。

二、以能力為導向的梯度實驗教學體系的構(gòu)建

（一）實驗導論，培養(yǎng)興趣

在實驗課開始前，通過微課的形式，包括PPT、真人演講以及卡通動畫等給學生介紹生物化學課程體系的概況，以及與課程相關(guān)的實驗課內(nèi)容，同時介紹目前學科研究發(fā)展的最新動向，激發(fā)學生對科學的探究欲望。通過提前給學生介紹具體的實驗內(nèi)容并且提供一些針對該實驗的視頻等資料，讓學生提前找資料且進行思考。在課上，為學生總覽實驗課中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)以及這些技術(shù)的應(yīng)用。另外，學生還要接受實驗室安全教育培訓，只有通過實驗室安全考核才能被允許進入實驗室。

（二）基礎(chǔ)實驗，夯實基礎(chǔ)

以視頻和微課的形式，介紹各個實驗的目的和原理，讓學生對需要掌握的實驗技能有充分認知。實驗原理中要有相應(yīng)背景知識介紹，以為學生學習指明方向，同時幫助學生理解實驗結(jié)果產(chǎn)生的機理，提高學生的創(chuàng)新意識，使學生在接下來的實驗學習中變被動學習為主動學習。

（三）綜合實驗，強化綜合

綜合實驗是教師按照科研小課題的選題方式、將幾個小實驗有機組合、采用可對比的實驗材料、通過測定獲取數(shù)據(jù)、進行綜合分析撰寫實驗論文，以說明一些實際問題的實驗課程。通過綜合實驗，確保學生能夠掌握科研所需的基本技能和流程。目前的生物化學實驗課一共包含7個實驗，即分光光度計的使用與Folin-酚測蛋白含量;血清蛋白分離、純化與鑒定;肝細胞DNA提取與鑒定;消化三大營養(yǎng)物質(zhì)的酶活性測定設(shè)計與實驗（唾液淀粉酶測蛋白活性）;乳酸脫氫酶同工酶凝膠電泳;激素對血糖的影響;質(zhì)粒DNA提取與鑒定。通過連續(xù)數(shù)年聽取學生和任課教師的反饋，筆者發(fā)現(xiàn)目前的生物化學實驗課程從內(nèi)容上對具體應(yīng)用強調(diào)不夠，導致學生學習積極性不高，阻礙了科研思維的培養(yǎng)。為了訓練學生的基本操作技能，同時鍛煉學生綜合應(yīng)用能力和科研能力，可將生物化學實驗課與生物技術(shù)系開設(shè)的細胞生物學實驗教學內(nèi)容進行有機結(jié)合。

目前細胞生物學實驗課程包含13個實驗，即原生生物細胞的觀察、人體X染色質(zhì)的觀察、細胞膜通透性、細胞吞噬與胞飲作用、細胞融合、細胞測量、植物細胞骨架與動物細胞微絲束的觀察、細胞核與線粒體的分級分離、細胞化學、細胞的超微結(jié)構(gòu)、細胞無絲分裂與有絲分裂、細胞減數(shù)分裂、細胞凋亡的檢測。重新整合后的生化實驗課按照研究進程和功能設(shè)立2組綜合實驗。第一，正常細胞和組織的實驗研究。主要包括細胞培養(yǎng)（虛擬實驗）、組織細胞分離、細胞顯微觀察、細胞功能研究、DNA和蛋白質(zhì)提取、生物大分子分離、DNA體外擴增、酶活性測定、細胞因子的測定。第二，改造細胞實驗：主要細胞轉(zhuǎn)染實驗。整個實驗需要連續(xù)4天時間，包括質(zhì)粒提取、高壓滅菌、細菌接種、質(zhì)粒提取與電泳鑒定、DNA定量、細胞轉(zhuǎn)染、熒光顯微鏡觀察轉(zhuǎn)染效率。除此之外，每一次實驗開始前要求學生提前分組，以小組為單位完成，確保每位成員參與到實驗過程當中，數(shù)據(jù)收集準確完整。筆者已在2019級臨床醫(yī)學專業(yè)中將生物化學實驗課中的細胞融合實驗改為DNA體外擴增-PCR技術(shù)。學生積極地參與到實驗的設(shè)計、觀察和記錄，此次初步實驗教學探索收到了良好的教學效果。

（四）探究實驗，激發(fā)創(chuàng)新

根據(jù)學生的興趣鼓勵學生組建研究團隊，自行聯(lián)系指導老師，讓部分學生參與科研項目研究，給學生提供全程參與體驗科研活動的機會與平臺。同時，鼓勵學生圍繞著自己參與的課題，在老師的指導下參與校級、省級以及國家級生化技能大賽、挑戰(zhàn)杯等，提高學生的創(chuàng)新能力。

（五）科研輪訓，提升能力

導師應(yīng)當指導學生查閱相關(guān)論文，掌握基本的論文寫作要求。對于研究基礎(chǔ)好的學生，幫助他們整理數(shù)據(jù)、發(fā)表論文或者綜述。筆者所在學校的教師已開始指導大二和大三醫(yī)學專業(yè)本科生參與到本校的“校級大學生實驗室開放項目”中，目前學生已參與發(fā)表SCI論文2篇，其中本科生作為第一作者1篇。

另外，思政課程是高校課程建設(shè)的重要組成部分，筆者也會在實驗課程中貫穿素質(zhì)教育以及創(chuàng)新精神，將正確的價值觀傳導給學生，幫助學生提高對自身的素質(zhì)要求，以培養(yǎng)出德智體美勞全面發(fā)展的醫(yī)學人才。

三、結(jié)語

大學生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為當代醫(yī)學院校本科教育的重要內(nèi)容之一。生物化學作為一門生命科學領(lǐng)域前沿的學科，對于培養(yǎng)學生的醫(yī)學科研能力十分重要。鑒于此，筆者通過將現(xiàn)有的生物化學和細胞生物學實驗教學相整合形成綜合實驗，提出了以能力為導向的梯度實驗教學體系。通過結(jié)合科研的實踐教學，加強和提高了學生的創(chuàng)新意識和科研素養(yǎng)。目前，探究實驗和科研輪訓在形式和措施上還有進步的空間，所以仍需不斷探索，為培養(yǎng)有創(chuàng)新意識和科研素質(zhì)的醫(yī)學科技人才而努力。

參考文獻：

[1]王德娟.生物化學實驗教學中科研素質(zhì)的培養(yǎng)[J].教育教學論壇，2020（26）：338-339.

[2]黃心智，沈文紅，許偉榕，等.問題引導的視頻預習對細胞與分子生物學實驗教學的影響[J].基礎(chǔ)醫(yī)學教育，2017，19（10）：780-782.

[3]趙醒村，李建華，林愛華.“南山精神”引領(lǐng)廣州醫(yī)科大學卓越醫(yī)學人才培養(yǎng)[J].高教探索，2020（10）：2.

[4]張宏穎，孫藝平，鄒原.基于培養(yǎng)卓越醫(yī)生的基礎(chǔ)醫(yī)學實驗教學體系構(gòu)建[J].實驗室研究與探索，2017，36（08）：179-183.

[5]安然，李愛英，于琨，等.中醫(yī)院校生物化學實驗教學方法改革與探索[J].基礎(chǔ)醫(yī)學教育，2017，19（08）：598-600.

【本文系2019年廣東省高等教育教學改革項目“細胞與分子生物學以能力為導向梯度實驗教學體系的建立”的階段性成果】

（作者單位：廣州醫(yī)科大學）