研究型教學模式在《生物化學與分子生物學》課程中的探索與實踐

袁成福 李志紅 彭帆 肖方祥

摘要：生物化學與分子生物學是醫學科學中的重要基礎課程；傳統講授式教學模式已越來越顯示其弊端。本文作者將研究型教學模式在生物化學與分子生物學理論及實驗教學等環節中進行探索和實踐，旨在培養醫學大學生的科技創新能力。

關鍵詞：研究型教學；生物化學與分子生物學；大學生科技創新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）18-0146-02

進入21世紀后，分子生物學的發展迅猛，新技術新手段層出不窮并已滲透到各個學科；分子生物學理論與技術已經成為人們認識生命本質和改造生物特性的有力武器。然而，我們在指導大學生科技創新活動中發現：大多數學生（即使考試成績很好的學生）很難能應用所學的分子生物學理論與技術設計出科學研究的實驗方案；我們調查也發現：很多碩士研究生在利用分子生物學理論與技術設計科學研究實驗方案時仍困難重重，這說明我們傳統的“老師講、學生聽、再考試”按部就班的生物化學與分子生物學教學模式已經很難實現“培養高素質創新性人才”的目標。那么，如何在教學中引導學生進行科技創新？

隨著近年來分子生物學的飛速發展，給生物化學與分子生物學教學帶來一些問題，主要體現為：教學學時的不足與教學內容的擴增；學生理論知識的學習與科學研究實驗環節的嚴重脫離，這是造成分子生物學知識在應用中“困難重重”的主要原因。

研究型教學也稱主題研究，是在美國布魯納的“發現式學習模式”和瑞士皮杰的“認知發展學說”基礎上構建的教學模式[1]，是在老師指導下有目的地相對獨立地對教學內容相關的實際問題進行探索研究，從而提高學生運用知識解決實際問題的能力，從而培養出具有獨立思考研究能力的創新型及應用型人才。

“開展大學生創新教育、培養高素質創新性人才”是高等教育改革與持續發展的一個重要主題。為堅持“教學以學生為本”的原則，以培養“實踐能力強、綜合素質高”的創新型醫學人才為中心，我們以“腫瘤微環境與免疫治療湖北省重點實驗室”為平臺，以教師承擔的科研項目為引導，在生物化學與分子生物學理論及實驗教學中探索并實踐“研究型教學”模式。

1.優化和整合理論教學內容，夯實學生創新基礎。生物化學與分子生物學發展快速，新技術、新方法、新成果不斷涌現。我們根據教學大綱要求，優化、整合教學內容：刪除淘汰的內容，合并重復的內容，增加新出現的內容。在課堂講授中，將國內外一些最新分子生物學研究成果、發展動態及科學前沿知識充實到教學內容中；介紹分子生物學新技術在疾病診斷、治療、預防中的最新進展，使學生明白生物化學與分子生物學在醫學中的重要性。

2.利用多種現代化教學方法和手段，激發學生科技創新興趣。生物化學與分子生物學課堂內容豐富、信息量大，而教學課時少。因此，我們在理論教學中將教學內容分為講授和自學兩部分：在講授中，利用多媒體等多種現代化教學手段，將難點和抽象的內容以動畫的形式反應出來，使教學內容直觀化，增加學生對知識的掌握；在自學中，充分利用網絡教學平臺實現師生之間、生生之間的交流互動；同時將教師承擔的科研課題設置成科研專題，讓學生帶著科研專題的問題開展學習。

3.加強實踐教學，培養學生科技創新能力。我們在重視理論知識教學的基礎上，加強實踐教學與理論教學相結合。我們重新組合實驗內容，實行“三型實驗原則”（即將實驗分為驗證型實驗、綜合型實驗、研究型實驗）：減少基礎性驗證型實驗、增加設計性綜合型實驗、開展創新性研究型實驗。

在課堂內的基礎性實驗部分：減少傳統的驗證性及臨床生化指標測定的實驗項目及學時數，使實驗項目主要集中于基本操作、比色技術、離心技術、層析技術及電泳技術等方面的實驗；對基本的規范化實驗操作方法及常規實驗技術（如比色、離心、層析、電泳等技術）操作流程錄像后上傳到課程網站中以便學生對照學習。

在課堂內的設計性綜合型實驗部分：我們組織學生針對教學中遇到的問題設計研究方案。例如，在肝臟生物化學中提到：白蛋白主要是由肝臟合成，而白蛋白又是臨床醫療和科研中常用制劑，如何提取出有活性的白蛋白？如何利用生物技術大量生產白蛋白？通過討論，使學生了解解決這一問題所依據的蛋白質理化性質和分離純化、基因表達、基因重組、PCR等理論知識。通過設計白蛋白分離純化與鑒定實驗，在對蛋白質理化性質加深理解的同時，使學生掌握合理運用鹽析沉淀、離子交換層析等技術操作流程；在此基礎上，啟發學生運用基因重組、RT-PCR等分子生物學技術設計重組表達白蛋白的實驗方案。指導教師對學生設計的研究方案可行性和合理性進行點評及修改，學生在老師指導下，在課堂內開展上述設計性綜合型實驗。

4.在課堂外的創新性研究型實驗部分：學生組成多個研究小組（3～5人/組）對教師承擔的科研課題（已設置成多個科研專題）查閱文獻和資料后進行創新性科研專題申請書的撰寫；指導老師根據申請書質量及個人興趣愛好挑選部分研究小組開展科研專題的實驗研究；在此過程中，學生利用課余時間在老師指導下開展創新性實驗研究，從而進一步培養科技創新能力。

5.研究型教學模式在生物化學與分子生物學教學中的效果：通過研究型教學模式在三峽大學醫學院臨床醫學專業的生物化學與分子生物學教學中的探索與實踐，我們發現學生的考試成績顯著高于未經過研究型教學模式的班級；學生的動手操作能力也顯著高于未經過研究型教學模式訓練的學生。通過研究型教學模式，學生的科研素質和創新能力得到提高，激發了學生對生物化學與分子生物學的學習興趣，極大調動了學生的學習積極性。通過學生課外完成的科研專題研究，學生以第一作者在CSCD核心期刊發表研究論文7篇；指導老師在指導大學生科研專題的同時，圓滿完成了自己所承擔的科研課題的研究；同時老師通過完成科研課題，促進自己的教學水平。

總之，通過上述一系列的探索與實踐，能充分調動學生學習積極性，開闊視野，增加學生對生物化學與分子生物學及科技創新活動的興趣；更重要的是能提高學生的實踐動手能力，培養學生的科技創新能力；同時，老師通過完成科研課題，帶動人才培養；能使教師把教學與科研有機結合起來，以科研促進教學；使教師不斷更新教學內容，不斷改善教學框架，形成囊括最新知識框架的教學體系，從而使《生物化學與分子生物學》教學質量得以進一步提高；即充分證明研究型教學模式在生物化學與分子生物學教學實踐中是有效和可行的。

參考文獻：

[1]顧星星.《分子生物學》教學改革初探[J].南通大學學報：教育科學版，2006，22（2）：90-91.