七年制中醫(yī)專業(yè)分子生物學教學改革與實踐

姜澤群，周立華，姜海英，詹秀琴，趙鳳鳴，王明艷

（南京中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院，江蘇 南京 210023）

七年制中醫(yī)專業(yè)分子生物學教學改革與實踐

姜澤群，周立華，姜海英，詹秀琴，趙鳳鳴，王明艷

（南京中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院，江蘇 南京 210023）

從教學現狀、理論教學改革、實驗教學改革和教改效果4個方面進行探討，為分子生物學教學改革提供新思路。

七年制中醫(yī)專業(yè)；分子生物學；教學大綱

分子生物學是生命科學中發(fā)展最快、最具活力的前沿學科之一[1]，近年來新理論、新技術、新成果不斷涌現，并迅速滲透到基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學各個領域，因此成為醫(yī)學生重要的必修課程之一。時代的發(fā)展對分子生物學教學不斷提出新要求，對專業(yè)人才知識結構和能力素質也提出了新標準，迫切需要培養(yǎng)創(chuàng)新型高素質人才。然而傳統的分子生物學課堂教學依然停留在“填鴨式”灌輸階段，實驗教學內容也多為驗證性實驗，只要按部就班地操作，無需認真思考就能得出正確結果。通過以上方式培養(yǎng)出的人才大多缺乏創(chuàng)新精神，與21世紀社會發(fā)展對創(chuàng)新型人才的需求形成尖銳矛盾[2]。從這個意義上來說，傳統的分子生物學課程體系已經不能適應信息時代新知識技術的要求。因此，如何針對當前醫(yī)學生的特點，使分子生物學課程更貼近基礎研究和臨床實踐，使學生更具獨立解決實際問題的能力，成為醫(yī)學院校分子生物學教學工作者的重要任務。筆者分析了我院七年制中醫(yī)專業(yè)理科基地班學生的基本情況與特點，以當前培養(yǎng)目標為指導，結合我院具體條件，嘗試對分子生物學教學進行多方面的改革，效果顯著。

1 七年制中醫(yī)專業(yè)理科基地班分子生物學教學特色與現狀

根據21世紀醫(yī)學科學的發(fā)展趨勢，高等中醫(yī)藥院校七年制中醫(yī)專業(yè)培養(yǎng)目標是培養(yǎng)高層次、復合型中醫(yī)人才，實行“七年一貫，本碩融通，加強基礎，注重素質，整體優(yōu)化，面向臨床”的培養(yǎng)模式。基于此，對基礎中醫(yī)國家理科基地班分子生物學課程教學提出了更高的要求，要求學生能夠用分子生物學理論武裝自己，用分子生物學思維思考問題，并能將所學的分子生物學理論知識與醫(yī)學有關學科相結合，從分子機理角度更深入地思考相關醫(yī)學問題。

經過幾年的教學實踐，我們發(fā)現，七年制理科基地班學生學習分子生物學有一定優(yōu)勢：（1）理工科基礎較好、求知欲強、思維活躍，對生物學相關理論有較強的接受能力；（2）受過基本的實驗技能訓練，對常用儀器的使用較為熟悉，如倒置顯微鏡、高速離心機、分光光度計、PCR儀、酶標儀、電泳裝置、可調微量移液器等；（43）每屆學生僅20～30人，小班授課效果較好，有利于對學生逐一指導，針對性強。但也存在以下問題：（1）部分學生感到分子生物學理論比較抽象、枯燥，學習興趣不濃；（2）學生自學能力和獨立思考能力有待提高，且依賴性強，不善于主動獲取新知識；（3）在實驗設計方面創(chuàng)新意識不夠，喜歡按部就班，缺乏主動發(fā)現問題、解決問題的積極性和驅動力。針對以上情況，我們在七年制理科基地班分子生物學教學中進行了相應的改革與實踐。

2 理論教學改革與實踐

在多年的分子生物學教學過程中，學生反映最多的問題是分子生物學理論深奧抽象，似乎與日常生活無關，研究對象也比較微觀，難以理解，因而學習積極性不高，缺乏學習熱情。愛因斯坦曾說“興趣是最好的老師”，分子生物學教學也是如此。通過教學內容改革發(fā)現，讓學生對課程內容感興趣、愿意學，對提高教學質量具有重要意義。為此，我們從修訂教學大綱、選擇教學內容、改革教學手段和方法等方面進行了一些探索。

2.1 修訂教學大綱，優(yōu)化教學內容

教學大綱是根據教學計劃要求編寫的教學指導文件，規(guī)定了學生必須掌握的基礎知識和基本技能等具體內容，是實現人才培養(yǎng)目標的重要保證[3]。由于分子生物學的發(fā)展日新月異，我們在對醫(yī)學生相關課程教學大綱進行分析的基礎上，教學大綱做了大量調研工作，發(fā)現原有的分子生物學教學大綱已經不適應當前的教學模式。經過兩輪的教學實踐后，教研室組織有教學經驗的教師，根據分子生物學發(fā)展進程和學生反饋及時對教學大綱進行了修訂，重新制定了七年制中醫(yī)專業(yè)分子生物學理論教學大綱和實驗教學大綱，并將其作為教師應掌握的教學尺度和學生應實現的學習目標來組織教學。

目前，我校七年制中醫(yī)專業(yè)理科基地班分子生物學共72學時，包含理論課48學時和實驗課24學時。在有限的學時內，教學內容既要豐富全面，涵蓋基本理論與基本技術，又要做到重、難點突出，避免學科間的交叉重復，首先要合理安排教學內容[4]。對于與其他學科相交叉的內容，如核酸的一級結構、化學組成以及基因突變等內容在生物化學和遺傳學課程中已經講過，就不用展開講解，可采取復習和提問方式進行回顧，讓學生做到溫故而知新。這樣就節(jié)約了學時，可以留出充裕的時間講解新的知識點，介紹一些分子生物學研究的前沿技術，如核酸分子雜交技術和基因芯片、聚合酶鏈式反應（PCR）和基因診斷、RNA干擾和基因治療等，這樣不僅拉近了基礎課與學科前沿的距離，而且大大激發(fā)了學生的學習興趣。

2.2 應用多媒體技術提高教學效果

分子生物學是在分子水平研究生命現象的科學，其中包含大量抽象復雜的信息，既無條理又難以形容，很難用語言準確表述。教學中，若教師用語言和板書講述，仍使沒有形象直觀的展示，不能調動學生的多種感官，學生會難以理解，容易對學習失去興趣，教學效果可想而知。針對這種情況，我們將多媒體技術應用于分子生物學教學中，受到了學生的普遍歡迎。多媒體課件可以展示各種圖片、動畫、影像資料等，使微觀世界宏觀化、教學內容情景化，把原本抽象、難以理解的內容變得形象直觀[5]。例如講授DNA的復制原理時，我們制作了一組Flash動畫，由教師控制動畫的播放速度及播放次數，并對某些重點內容做局部放大演示，使之直觀形象地展示出DNA的半不連續(xù)復制過程和各種酶在其中扮演的角色，讓學生在腦海中建立起一種系統牢固的知識聯系，一堂課下來，學生理解透徹，印象深刻，取得了很好的教學效果。

在制作多媒體課件時，我們在課件內容和表現形式上也進行了精心設計，以達到提高學生學習興趣的目的。如“乳糖操縱子”學課件，以不同色彩區(qū)分不同結構組件，并用簡明的文字給予說明，以動態(tài)的畫面展示不同步驟和不同條件下的變化，使復雜的內容變得簡單明了，學生學起來輕松有趣，教學效率大大提高。可見，多媒體教學手段的優(yōu)點很多，其在分子生物學教學中的運用范圍也在不斷擴大，對教學內容的豐富和效率的提高都有很大幫助。但需要注意的是，多媒體教學并不能完全替代傳統的教學方法，在教學過程中，教師必須要熟悉教材，認真?zhèn)湔n，將多媒體與傳統教學方法有機結合，取長補短。

2.3 采用案例教學法，理論聯系實際

本著“興趣為導向”的原則，我們在授課時注意理論聯系實際，在學生掌握分子生物學基礎知識的前提下，適當介紹一些分子生物學新成果、新技術在生活中具體應用的案例，以提高學生學習興趣，從根本上改變他們對分子生物學“高深莫測、枯燥乏味”的偏見。如講解“DNA指紋圖譜技術”時，向學生介紹其在親子鑒定中的具體應用：自從杰弗里斯等人于1985年首次利用DNA指紋圖譜技術對一起移民糾紛中的母子關系作出肯定鑒定，促成一家團圓以來，用DNA指紋術進行親子鑒定已有近10年的歷史了。另外，也正是由于DNA指紋圖譜技術的進步和應用，使人類在法醫(yī)學上取得了重大突破，無論是在影視劇中還是在現實案例中，DNA指紋配型技術在成功指認犯罪嫌疑人的過程中發(fā)揮了獨特而權威的作用，從而為辦案提供了關鍵線索和有力證據。在介紹基因工程時，日常生活中的例子更是隨處可見，如克隆羊“多利”、會發(fā)光的魚、長出人耳朵的老鼠、試管嬰兒等。教師通過講故事的方式向學生介紹科學家是怎樣利用或借鑒分子生物學理論和技術來改善生活、造福人類的。一方面可加深學生對相關理論知識的理解，為課堂教學平添幾分動感和靈氣，活躍了課堂氣氛；另一方面也使學生認識到分子生物學技術與人類的日常生活、臨床疾病診治等密切相關，認識到學好這門課程的重要性，激發(fā)了學習積極性。

值得一提的是，近年來我院分子生物學主講教師都是分子生物學專業(yè)畢業(yè)的博士，他們理論知識豐富，操作技能熟練，而且都曾在分子生物學研究領域獲得過國家自然科學基金或省部級、校級基金資助，在講授“基因表達調控”“基因克隆和測序”“端粒酶與衰老”以及“核酸分子雜交技術和基因芯片”等章節(jié)時，很容易結合各自的科研課題充實課堂教學內容。遇到個別對某一課題特別感興趣的學生，還有條件在課后“開小灶”，特許其到相關課題組觀摩實驗，討論問題，參與科研。

3 實驗教學改革與實踐

分子生物學是一門實踐性很強的學科，實驗是分子生物學課程的重要組成部分，實驗教學質量直接影響著學生對分子生物學相關理論的理解。實驗教學不僅是幫助學生掌握基本理論、知識和技能的重要手段，也是培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新精神人才的有效途徑。但傳統的分子生物學實驗教學存在以下問題：驗證性實驗項目過多；實驗項目之間相對孤立、缺乏內在聯系；長期以來形成的教師講原理、目的，學生按照書本操作的固定模式，使實驗教學墨守成規(guī)，僵化呆板。從而制約了學生解決問題能力和創(chuàng)新能力的提高，影響了學生學習的主動性和積極性。因此，有必要對分子生物學實驗教學進行全面改革。

3.1 優(yōu)化實驗教學內容和實驗方法

我們對實驗內容進行了優(yōu)化，以前分子生物學各實驗項目之間相對獨立，關聯度不夠，缺乏連續(xù)性、綜合性。根據現有條件我們進行了適當改革，整合相關內容或相關課程的實驗，形成具有連續(xù)性的系列大實驗。改革后的基本實驗設計如下：讓學生從哺乳動物中提取基因組DNA，純化后作為模板，其中一部分做PCR體外擴增，用瓊脂糖凝膠電泳分析結果；另一部分經限制性內切酶消化后，電泳得到一系列DNA片段進行Southern印跡雜交，進而檢測特定DNA分子的含量。這樣把幾個實驗串聯在一起，整個實驗過程完整，前后銜接自然，改變了傳統實驗教學內容前后脫節(jié)的狀況。前一實驗內容是后一實驗內容的基礎，沒有前一實驗的成功，也就無法開展后一實驗，前一實驗結果為后一實驗提供原材料，也可以檢驗前一實驗的結果是否正確，前后呼應，相輔相成[6]。

在實驗過程中，我們重視對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在遵循實驗原理的基礎上，鼓勵學生提出創(chuàng)造性的見解和認識，并對實驗步驟、方法加以適當的改進和優(yōu)化，而不是按照實驗手冊機械操作。例如，在哺乳動物基因組DNA的提取實驗中，告訴學生將以小鼠為實驗對象，讓學生提前查閱文獻資料，在可行性范圍內由學生自己確定取材部位（大腿骨或肝臟等），親手配制藥品，制定實驗方案，在實驗過程中記錄相關現象，尋找影響該實驗結果可能的原因，同時認真撰寫實驗報告，尤其是對實驗結果的分析討論部分要實事求是。教師要在實驗現場觀察實驗進展，及時發(fā)現學生存在的問題，給予指導和校正，從而全面掌握學生對實驗的把握程度。另外，在實驗操作間隙和等待過程中，通過視頻播放PCR定點突變、DNA的酶切、斑點印跡雜交、基因測序等選做實驗，讓學生了解實驗過程和原理，拓寬視野，激發(fā)創(chuàng)造靈感。

3.2 開設綜合性、設計性實驗

分子生物學實驗教學以前側重于介紹基本方法和技術，忽視對學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，為此，我們開設了綜合性、設計性實驗，采用課題研究形式完成實驗教學。學生根據自己的興趣選取課題，自主設計實驗方案，教師修改后指導學生開展具體的實驗研究。如“中藥保肝”課題組學生的實驗設計如下：實驗一：首先由學生自己查閱資料學習“如何建立肝損傷細胞模型”，然后在教師指導下動手建立模型，用MTT法檢測細胞活力；同時用熒光顯微鏡觀察細胞凋亡狀況，判斷造模是否成功。實驗二：造模成功后，觀察幾種不同中藥對肝細胞的保護效果。用中藥處理細胞后，流式細胞儀分析中藥保護前后對細胞凋亡的影響，找出最佳保肝中藥。實驗三：利用實時熒光定量PCR和Western-blot檢測該中藥對凋亡標志基因表達的影響；最后采用統計學分析各數據之間的關聯，闡明中藥保肝的作用機理。值得一提的是，該課題組以此為基礎申請了“江蘇省大學生創(chuàng)新研究課題”，并獲得了批準。

實踐證明，參與科研活動，不僅能使學生掌握科學研究的基本程序和技術，形成完整的科研概念，為今后的科研工作打下良好基礎；還能使其認識到許多科研工作并不是可望而不可及的，自己完全有能力、有條件進入研究角色，作出應有的貢獻。

4 教學改革效果

七年制中醫(yī)專業(yè)理科基地班分子生物學教學改革取得了良好效果，學生綜合成績呈正態(tài)分布，切實反映出每名學生對所學理論與實驗內容的掌握程度。學生對教學改革的反饋也很好，問卷調查結果顯示：（1）所有學生對分子生物學都很重視，實驗完成度達100.00%，動手能力和創(chuàng)新意識大大提高；（2）改革后的教學內容受到學生好評，93.33%的學生認為能夠反映學科前沿性，95.40%的學生認為能加深對理論知識的理解，85.71%的學生對學習內容很感興趣；（3）90%以上學生對課程改革持贊同態(tài)度，認為能促進學習積極性。

此外，從調查反饋意見中，我們也發(fā)現一些有待改進之處：（1）28.57%的學生認為部分理論內容與醫(yī)藥學領域的聯系不夠緊密，還需繼續(xù)改進；（2）在對實驗課總時數長短的評價上，盡管75.00%的學生認為恰好，但也有10.71%的學生認為總時數較多，另有14.29%的學生認為總時數較少，希望在課程結束后還有實驗機會，這雖然與學生具體情況及個人興趣有關，但提示我們以后在課時安排上，要多考慮學生的實際情況，嘗試因人而異，給興趣特別濃厚的學生額外增加實驗機會，培養(yǎng)他們的科研能力。

綜上所述，我們從多個環(huán)節(jié)探索了七年制中醫(yī)專業(yè)分子生物學教學改革，利用多種教學手段使分子生物學教學過程更加生動活潑，調動了學生學習積極性和主動性，提高了學生的學習興趣和學習效果，為培養(yǎng)學生正確的科研思路、提出問題和解決問題能力奠定了良好基礎。今后，我們將深化教學改革，注重教學與創(chuàng)新性科學研究的融合，不斷改進教學方法，優(yōu)化教學內容，完善教學質量評價體系，為國家培養(yǎng)出高素質的復合型人才。

[1]胡維新.醫(yī)學分子生物學[M].北京：科學出版社，2007.

[2]陳獻忠，王正祥.分子生物學教學模式改革的探索與實踐[J].安徽農學通報，2010，16（21）：174-177.

[3]龔莉，周多奇.分子生物學教學改革初探[J].赤峰學院學報：自然科學版，2010，26（6）：210-211.

[4]王雅梅，韓玉英，油紅捷，等.醫(yī)學分子生物學教學實踐與體會[J].繼續(xù)醫(yī)學教育，2010，24（6）：13-15.

[5]楊曉杰，劉質純.利用多媒體技術促進生物學教學改革[J].黑龍江高教研究，2001（5）：112-113.

[6]席守民，馬靈筠，楊五彪，等.醫(yī)學分子生物學實驗教學改革初探[J].西北醫(yī)學教育，2011，19（6）：1214-1217.

G420

A

1671-1246（2014）19-0005-03

注：本文系江蘇省高等教育教改研究立項課題（2013JSJG227）