臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)實驗課程改革

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摘要：實驗教學(xué)是高等醫(yī)學(xué)教育和生命科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新意識科學(xué)思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的重要途徑。本研究以生物化學(xué)與分子生物學(xué)中的PCR實驗為例開展實驗教學(xué)改革并取得了良好的成效，可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、思考能力和創(chuàng)新精神。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；實驗教學(xué)；改革

一、生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題

（一）實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性設(shè)計

生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容繁雜，學(xué)時有限，導(dǎo)致實驗教學(xué)內(nèi)容一直以孤立地驗證性實驗為主，知識零碎，沒有綜合性和設(shè)計性實驗，缺乏拓展性、創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練，而這種以驗證為主的實驗，教學(xué)目的過于單一、教學(xué)方式高度“程式化”，容易導(dǎo)致學(xué)生的思維定式和機械操作。

（二）實驗教學(xué)過程單一，忽略學(xué)生的參與度

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)過程是將實驗教學(xué)內(nèi)容發(fā)給學(xué)生，包括實驗原理、方法、工具和步驟等，學(xué)生只需按部就班地做，缺乏思考的主動性，更談不上學(xué)生參與實驗的設(shè)計。再者，實驗得到的結(jié)果缺乏討論性，導(dǎo)致學(xué)生的實驗報告千篇一律，毫無創(chuàng)新性可言。

二、生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗教學(xué)的改革過程及效果

（一）PCR實驗的教學(xué)改革

此次實驗教學(xué)改革是以生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗教程中“PCR擴增和瓊脂糖凝膠電泳檢測”為研究主題進(jìn)行教學(xué)改革，力爭將實驗教學(xué)與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)結(jié)合起來，改革內(nèi)容如下。1.改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和基本科研素養(yǎng)。PCR擴增技術(shù)是生命科學(xué)類的學(xué)生必備的生物技術(shù)手段，自2015年我們新增該實驗內(nèi)容后，一直是指導(dǎo)教師在實驗課堂上講解該原理和實驗步驟，并且將理想的PCR結(jié)果展示在實驗中，同學(xué)們無法真正掌握該技術(shù)的前因后果，更不用談創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)。因此，實驗改革亟待開展，具體實施方法是在實驗開始前至少兩周的時間內(nèi)，將本實驗涉及到的知識點發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)資料的查找和閱讀，學(xué)生通過自學(xué)理解PCR原理，引物設(shè)計原理等；通過一周的自主學(xué)習(xí)，指導(dǎo)教師將PCR擴增的使用的目的基因序列發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生自主設(shè)計引物并委托公司合成引物。這種模式的開放實驗，將研究生的培養(yǎng)模式引用到本科生教學(xué)中，對培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力非常有效。2.增加實驗預(yù)習(xí)和自評報告環(huán)節(jié)，作為實驗考核的部分內(nèi)容。為督促學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)，鍛煉其自學(xué)能力，本次教學(xué)改革增加了實驗預(yù)習(xí)考核環(huán)節(jié)，要求學(xué)生提交預(yù)習(xí)和自評報告，并根據(jù)教學(xué)效果對增加此環(huán)節(jié)做出評價。同時在期末考試時涉及本次實驗教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合該題考試成績對此次改革做出合理的評價。

（二）實驗教學(xué)改革的評價

1.調(diào)查問卷設(shè)計和結(jié)果分析。通過設(shè)計調(diào)查問卷，對162位同學(xué)進(jìn)行滿意度測評。其中所有的同學(xué)均認(rèn)為實驗課前的預(yù)習(xí)重要；92.59%的同學(xué)贊同PCR實驗進(jìn)行“預(yù)習(xí)報告—學(xué)生參與設(shè)計”教學(xué)改革的方式；90.12%的同學(xué)認(rèn)為這方式提高了學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的能力；93.83%的同學(xué)掌握了PCR的基本原理和技術(shù)；以上數(shù)據(jù)說明了學(xué)生非常期待實驗教學(xué)的改革，并通過改革的確對知識的理解和掌握得到了提高，同時說明這種改革方式可以讓學(xué)生自主地去做實驗，成為實驗上的思考者，可以真正的發(fā)揮實驗教學(xué)的作用。從參與度上來分析，有88.89%的同學(xué)可以根據(jù)每組分配的任務(wù)，組長和組員共同討論完成實驗預(yù)習(xí)，但是11.11%的同學(xué)完全沒有參加實驗的預(yù)習(xí)和引物的設(shè)計，說明有一小部分同學(xué)由于各種各樣的原因并沒有參與分組討論和集體完成。2.實驗結(jié)果分析和實驗報告評價。PCR實驗的教學(xué)改革將162位同學(xué)分為17個小組進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)和引物設(shè)計討論，老師將模板DNA序列發(fā)給學(xué)生，由小組討論設(shè)計1對引物，設(shè)定產(chǎn)物大小在200—500bp，總共收到17對引物，由上海生工有限公司合成，用于實驗。指導(dǎo)老師將自己設(shè)計的引物首先進(jìn)行PCR擴增，保證除了引物之外的其他因素均不影響結(jié)果。根據(jù)實驗的結(jié)果顯示，15個小組均擴增出目標(biāo)條帶（200—500bp），有2個小組沒有擴增出條帶，經(jīng)過小組討論和老師指導(dǎo)，分析出其原因是手動設(shè)計引物時方向弄錯了。經(jīng)過實驗報告的批閱，發(fā)現(xiàn)所有同學(xué)撰寫的實驗報告很詳細(xì)，結(jié)果分析和討論很充分，沒有擴增出目的條帶的小組更是把實驗失敗的原因分析的非常透徹。因此，從同學(xué)們的實驗報告可以看出，實驗結(jié)果不再千篇一律，具有非常好的討論性。

三、討論

通過對PCR實驗進(jìn)行的教學(xué)改革，改革了傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，讓學(xué)生參與到實驗的設(shè)計和準(zhǔn)備中來，改變實驗課程中“依葫蘆畫瓢”“實驗結(jié)果不具有討論性”“學(xué)生不理解實驗前因后果”等不良教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、敢于創(chuàng)新的能力和基本科研素養(yǎng)。有的同學(xué)認(rèn)為利用課外時間組織自己的小組成員一起討論，設(shè)計，安排任務(wù)，這種新型的以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)方式是可行的，既豐富了學(xué)生在課外的生活，增進(jìn)了學(xué)生之間的交流與凝聚，又讓學(xué)生充分利用課余的時間思考問題，學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)資源上的各種軟件來解決問題，培養(yǎng)了學(xué)生自主創(chuàng)新能力、解決問題的能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。更進(jìn)一步地，學(xué)生們認(rèn)識到自己參與設(shè)計得到的實驗結(jié)果，與理想狀態(tài)下的實驗結(jié)果進(jìn)行對比，通過分析、討論可以讓學(xué)生更加理解實驗的原理與涵蓋的知識。

參考文獻(xiàn)：

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作者：翟立紅 郭沖 李君 肖娟 單位：湖北文理學(xué)院醫(yī)學(xué)院