省屬醫學院校醫學分子生物學實驗課教學改革初探

摘 要：醫學分子生物學課程涉及的很多內容都比較抽象，實驗課正是把抽象的東西形象化，幫助醫學生理解這些晦澀難明的原理與理論，鍛煉學生自己的動手能力，提高學生的學習興趣。通過對實驗課教學內容，實驗教材及教學方式等的改革，獲得了很好的教學效果。對提高省屬醫學高校本科應用型人才的培養質量，有著非常重要的意義。

關鍵詞：醫學分子生物學 實驗教學 教學改革 綜合性實驗

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（a）-0037-03

21世紀以來，隨著人類基因組計劃的完成，醫學分子生物學作為分子生物學的重要分支得以迅猛發展，其理論與技術早已廣泛滲透到生命科學的各領域，同時也成為橫跨基礎醫學與臨床醫學的橋梁課程。我校于2003年為醫學本科生開設了醫學分子生物學理論課的教學，實驗課的教學由于經費、場地、儀器等因素的限制，僅針對檢驗專業學生開設，其教學任務由醫學基礎研究中心醫學分子生物學實驗室承擔。通過多年的教學實踐和摸索，我們在現有的條件和辦學特色定位下及實驗教學基礎上，針對檢驗專業本科生教育的特點，于2011年起，我們對醫學分子生物學實驗課教學改革進行了初步探索，以期促進本學科實驗教學工作的發展，達到提高教學質量和培養學生綜合實踐能力的目的。

1 醫學分子生物學實驗教學的重要性

醫學分子生物學主要致力于闡明生物大分子結構、功能、調控機制以及人體各種生理和病理狀態的分子機制[1]。這些內容十分抽象而無直觀的實體，其中所涉及到的生理、生化過程，學生僅從書面上是無法進行形象化的觀察和認知。因此，作為一門實踐性和應用性很強的學科，實驗教學在醫學分子生物學整個教學過程中占有重要地位。通過實驗課的學習，不僅能驗證課堂上所學到的理論基礎，增強學生對知識的理解和掌控能力，而且能夠激發學生的學習興趣，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的實際能力。

2 對醫科生全面推行醫學分子生物學實驗課教學的改革勢在必行

醫學分子生物學是生命科學發展中最重要的前沿學科之一，其發展依賴于反復的實驗驗證，故具有實驗性強的特點，分子生物學實驗技術正深刻地影響著醫學的各個分支領域。因此，對省屬醫學院校各專業的本科生來說，掌握分子生物學技術的基礎理論和基本的實驗方法非常重要。提高學生的動手能力、培養應用型人才，對廣大醫科本科學生、研究生和青年教師而言顯得越來越重要。培養應用型人才成為目前教育教學改革的趨勢[2]。因此，實驗課的教學內容應該更加結合臨床實際，除了基本的分子生物學技術，注重增加醫學應用和前沿的內容。

特別是從2012年起，國家對大學本科教育經費的投入大幅度增加，體現了國家對高等教育的高度重視。大幅度提高對教育的投入，對于醫學生來說，主要體現在對教學成本高的實驗課教學的重視和投入，理論課教學的成本畢竟相對較低。因此，對醫學院校本科生進行醫學分子生物學實驗課教學改革，加強分子醫學教學，全面推行醫學分子生物學實驗課教學改革的時機成熟、勢在必行。

3 我校醫學分子生物學實驗教學中存在的問題

瀘州醫學院是培養醫學本科生最大的省屬地方醫學院校之一。學?，F有17個二級院系，在校全日制本?？茖W生、研究生、留學生15000余人（http：//www.lzmc.edu.cn/html/xygk/xyjj/）。醫學基礎研究中心成立于1999年，通過十多年的發展，目前擁有多名高學歷、高職稱的專職教師、實驗技術人員及先進的實驗儀器和設備，建立了“醫學分子生物學”省高校重點實驗室，“腫瘤表觀遺傳學”省高校重點實驗室和“表觀遺傳與腫瘤”省醫學重點實驗室，形成了分子生物學、細胞生物學、腫瘤生物學、實驗動物模型、形態學等研究平臺，可開展蛋白質組學、基因組學與個體化醫藥、表觀遺傳學等方面多學科交叉的科學研究工作，是我校一個重要的開放性實驗中心，為醫學分子生物學實驗教學提供了強大的師資隊伍力量和科研技術支持，但在實驗教學過程中仍存在諸多問題。

首先，實驗教學課時不足。眾所周知，醫學院校學生由于專業的特殊性所學課程繁多，各門課程的課時非常有限，就我校檢驗專業本科生而言，醫學分子生物學理論教學36學時，實驗教學18學時，理論與實驗的比例為2∶1。由于課時安排不充分，許多實驗項目無法開展，導致學生與許多醫學分子生物學的經典實驗失之交臂。而教師為了完成教學任務，被迫加快教學進度，甚至為了節約時間，提前準備好實驗所用試劑，學生沒有親自動手的機會，無法真正達到實驗教學的效果。

其次，實驗教學經費緊張。醫學分子生物學實驗項目多，所涉及的知識面廣泛，許多儀器和試劑都十分昂貴，需要大量的資金投入[3]。本中心作為全院重要的科研平臺和人才培養基地，擁有許多先進的儀器和設備，如基因擴增儀、各種電泳系統、各種離心機、凝膠成像系統、流式細胞儀等，但數量有限僅用于日?？蒲泄ぷ鞯拈_展，無法完全滿足實驗教學的需求，使得學生只能減少分組，不僅動手機會減少，而且實驗內容選擇也受到限制。

最后，傳統的教學模式影響了教學質量。長期以來，醫學分子生物學實驗教學模式都遵循著一個基本流程進行：教師簡單講解實驗目的和原理，學生按照實驗操作步驟進行實驗，學生觀察結果寫實驗報告。并且在實驗過程中，教師會提前將實驗結果告知學生，學生只需要驗證結果是否相符，完全沒有獨立思考的時間和空間，成了被動的接受者，時間一長，學生失去了學習的熱情，嚴重影響了教學質量。

4 檢驗醫學專業的醫學分子生物學實驗教學改革探索

實驗教學的設計思想是通過有限數目的實驗，加上實驗原理與方法導論的講授，使學生從實驗技能和實驗理論上能全面掌握醫學分子生物學的整體實驗體系、基本技術和方法。通過實驗教學改革，特別是設計性、探索性和綜合性實驗的開展，一方面加深了對理論知識的理解和掌握；另一方面培養了學生的動手能力，獨立分析問題和解決問題的能力，以及創造性思維的能力，從而為今后從事富于創造性的實際工作奠定良好的基礎[4～5]。

（1）實驗教材改革。

盡管實驗教學學時有限，開展的實驗項目較少，但為了讓學生能全面了解醫學分子生物學這門學科所涉及的各方面知識，本中心組織了一批有經驗的教師和實驗技術人員共同編寫了可供醫學本科生和研究生使用的《精編醫學分子生物學實驗指導》[2]，全書共分五章四十余個具體的實驗操作。按照實驗目的、原理、儀器材料、步驟及注意事項等結構介紹每一項實驗技術。其內容大致分為五部分，包括基本分子生物學實驗技術、基因操作技術、基因診斷技術、表觀遺傳學和蛋白質分析技術、細胞培養與分析技術。該教材不僅保留了一些經典的實驗內容，如質粒DNA的提取，大腸桿菌感受態細胞的制備等外，新增了關于臨床基因診斷以及形態學與功能學的實驗內容。在具體實驗教學過程中，我們可以根據不同專業，不同層次靈活教學。該實驗指導既有原理又有實驗結果，圖文并茂、簡潔精煉。同時附有醫學分子生物學實驗課程簡介和醫學分子生物學教學大綱。這樣，我們保證了實驗課教學內容的知識性、系統性和權威性。

（2）教學內容改革。

由于教學學時和實驗條件的限制，原有的教學內容僅開展了三個實驗項目，分別為動物外周血全血DNA的提取實驗、瓊脂糖凝膠電泳實驗和血清蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳實驗。這些實驗雖然是醫學分子生物學基礎及經典的實驗技術，重要性很強，但是它們之間相對獨立，關聯度不夠，缺乏實驗的連貫性和綜合性，且與臨床聯系不大，學生興趣缺乏。為了節約教學成本，實驗準備均由教師提前完成，學生只需提取樣品，最后電泳上樣，觀察實驗結果，完成實驗報告。因此，學生根本沒有充分的時間對整個實驗進行思考和探索，可能實驗做完，他們完全沒有理解這些實驗的目的和意義，只是照搬照抄，應敷了事，完全違背了設置實驗課的初衷，沒有達到鍛煉學生獨立思考，獨立操作的目的。

針對這些問題，為了培養學生的學習興趣，提高學生的動手能力和創新性思維，根據醫學檢驗專業的特點，我們創新性地重新設計了一個綜合性實驗——DNA指紋分析[2，6～8]（見圖1），包括人外周血DNA的提取、分光光度法（Nanodrop法）測定DNA的濃度和純度、以所提取的DNA為模板進行PCR擴增D1S80短串聯重復序列、瓊脂糖凝膠及聚苯稀酰胺凝膠電泳、DNA染色（EB染色和銀染）、凝膠成像系統下觀察結果和照相，最后進行分析[2]。

同時將學生分為4人一組，每4個組為一個班，每個班由兩位教師負責。學生之間相互抽取血樣進行DNA的提取，所有實驗步驟均由學生獨立操作完成，教師只是從旁協助和指導，盡量爭取每位學生都有動手的機會。這樣改革的優點在于，我們將研究對象由模式動物轉化為人類自己，從核酸技術以及基因工程技術兩條主線展開，并且選用了基因診斷中的一個重要內容—DNA指紋分析這個能引發學生興趣的內容，使得整個實驗過程更加貼近臨床實踐，更能促進學生的積極性和參與度。而且實驗具有連續性和系統性，使學生對實驗內容有了更深刻的認識，提高了學生的動手能力，鞏固了課堂教學所學的理論知識。

（3）教學方式改革。

我們摒棄了傳統的教學方式，不再是單一的教師講，學生聽的模式，而是結合PBL法、充分利用現代教學手段，巧妙運用計算機多媒體作為實驗教學的輔助工具，合理利用多媒體系統的音頻和視頻信息，在實驗課里將一些未開展的實驗項目自然生動的展現在學生面前，方便了學生學習，提高了學生的學習興趣，為學生今后的畢業實習及工作奠定良好的基礎。同時教師帶習學生數量相對減少，有更多時間與學生進行面對面交流和溝通，啟發學生發現問題、分析和解決問題，使學生由被動的接受者轉變為主動參與者，培養學生的科研思維和創新能力。

（4）教學效果反饋。

為了了解實驗教學改革的效果，我們對參與實驗的同學進行了問卷調查（見表1）。調查表的內容主要涉及實驗開設是否具有創新性，是否能提高學生的學習興趣和動手能力，對學生今后的工作是否有幫助等等。調查結果顯示，實驗教學改革后，學生對醫學分子生物學這門課程有了更深的認識和理解，而且學習積極性明顯增加，對知識掌握更加具有完整性和系統性，達到了培養學生科研素質和創新思維、提高動手能力的目的。

5 結語

總之，經過醫學分子生物學實驗教學的改革，其實驗內容將理論基礎與臨床實踐完整地結合在一起，學生普遍反映教學效果良好，學習積極性明顯提高，實驗操作能力顯著增強。通過醫學分子生物學實驗教學激發了學生的潛在能力，培養了學生的創新思維，為學生今后從事科學研究和臨床工作打下了堅實的基礎。適應社會發展需要，由培養單一臨床技能型人才向培養具有臨床科研和動手能力強的復合型人才轉變。但本次改革仍有不足之處，學生普遍反映實驗教學學時不夠，以及實驗教學經費不足，導致實驗項目相對較少。

參考文獻

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