醫(yī)學分子細胞生物學開放性實驗教學改革探析

劉金河 葛章文 張望明 晏文濤 許鍵煒 崔冬冰 劉志

[摘? ? ? ? ? ?要]? 開放性實驗作為大學實驗教學的一種新模式，在培養(yǎng)醫(yī)學類本科生方面具有明顯的優(yōu)勢，首先可以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目蒲兴季S方式，其次可以鍛煉學生的動手能力、實踐能力。根據(jù)醫(yī)學細胞分子生物學的經(jīng)驗總結(jié)，從實驗教學內(nèi)容、實驗教學方法、考核方式這幾個方面進行開放性實驗的探索設(shè)計，并提出具體的改革方案，旨在讓學生在本科階段能切實掌握一定的科研研究方法，培養(yǎng)嚴謹?shù)目蒲兴季S。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 開放性實驗;純化;活性

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）28-0064-02

生物化學和分子生物學作為分子水平上認知生命科學的學科，具有很強的實驗性，該學科的發(fā)展和進步與相關(guān)技術(shù)的突破具有很密切的關(guān)系[1]，相關(guān)的實驗方法和技術(shù)，如目的蛋白的表達、分離純化、活性檢測是生物化學教學當中不可或缺的一部分，是培養(yǎng)學生動手能力和實踐能力的重要一環(huán)。生物化學和醫(yī)學細胞分子生物學的理論課程知識點繁瑣、跨度大。學生學習的難度之大可想而知，筆者結(jié)合醫(yī)學院校實際，聯(lián)系具體實踐教學經(jīng)驗，從實驗教學內(nèi)容、教學方法、教師隊伍改革、考核方式等方面進行論述，旨在培養(yǎng)學生的科研能力和嚴謹?shù)目茖W思維，做到理論與實踐相結(jié)合。

一、實驗教學內(nèi)容的改革

（一）開設(shè)相關(guān)的教學課堂

基于綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗要求，結(jié)合本校相關(guān)儀器的實際情況，開設(shè)了“以Bloom解旋酶抑制模型篩選抗癌小分子藥物”為題的開放性實驗教學課程。該課程涵蓋Bloom解旋酶菌種（大腸桿菌）的培養(yǎng)，離心破碎、分離純化、濃度測定、純度檢測、活性檢測等實驗。整個實驗設(shè)計具有多知識點整合的特點，在實踐教學中發(fā)現(xiàn)此實驗?zāi)芗ぐl(fā)學生的學習興趣，加深對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)組成和功能的理解。通過此次實驗學生可以熟悉蛋白親和層析、分子篩層析純化技術(shù)，掌握熒光偏振、紫外光譜的理論和相關(guān)儀器的操作方法。

（二）編寫適宜的實驗教學指導

目前，大部分高校的細胞分子生物學課程均沿用了往年較成熟的實驗教學指導，實驗內(nèi)容單一、學科內(nèi)跨度較小，不能很好地體現(xiàn)醫(yī)學分子生物學、醫(yī)學生物工程、醫(yī)學細胞生物學、醫(yī)學生物化學與相關(guān)理學專業(yè)實驗課的區(qū)別。因此，本次編寫的實驗教學指導著重腫瘤和癌癥的臨床疾病，從解決實際臨床難題的角度編寫，加入癌癥相關(guān)蛋白的提取、SDS-PAGE電泳和抑癌小分子藥物的篩選等內(nèi)容，并加強紫外光譜、圓二色譜、熒光偏振、熒光光譜等生物物理學理論知識的學習和拓展。

二、教學方法的改革

目前的實驗教學模式主要步驟就是實驗教師下發(fā)實驗任務(wù)書，學生根據(jù)實驗任務(wù)書進行實驗操作;當遇到操作問題的時候，請教教師，教師進行相應(yīng)的指導。課后學生根據(jù)完成的實驗情況書寫實驗報告，上交，教師對報告進行評價打分。在此過程中，教師的參與程度過高，極大地影響了學生的自主學習能力和探索能力，不利于培養(yǎng)學生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力[2]。

這樣的方式不利于發(fā)揮學生的創(chuàng)造力和獨立解決問題的能力，在“以Bloom解旋酶抑制模型篩選抗癌小分子藥物”為題的開放性實驗當中，學生以合作小組的形式參與實驗，教師僅提供實驗的大體流程，具體的實驗操作方法和注意事項都需經(jīng)組內(nèi)討論，查閱文獻，來確定詳細的實驗方案。方案經(jīng)教師審核通過后，在遵守實驗室規(guī)則制度下開展實驗。實驗準備教師根據(jù)實驗方案準備好實驗藥品和耗材，學生按需領(lǐng)取，配制實驗試劑，摸索實驗條件。實驗中如遇瓶頸問題，重新查閱資料，組內(nèi)討論或咨詢教師，調(diào)整完善實驗方案。最后操作實驗，整理數(shù)據(jù)，撰寫報告。全程都是以學生為核心，主動權(quán)在學生，但教師不是完全不理會，而是在旁觀察指導。這種“監(jiān)管”給學生安全感，又不會影響學生的決策權(quán)，有效培養(yǎng)了學生獨立解決問題的能力。

三、實驗教學隊伍的建設(shè)

在我國高校中，實驗教師隊伍的學歷、科研水平、晉升職稱等都受到很大的限制，因此很多優(yōu)秀的碩士博士畢業(yè)生很少選擇從事教輔工作，導致實驗室的管理水平和實驗教學效果偏低。這與我國教育體系重科研輕教學、重理論輕實驗、重教師隊伍建設(shè)輕實驗技術(shù)隊伍建設(shè)有很大的關(guān)系[2]。

目前醫(yī)學類院校實驗教學隊伍中很大比例的教師是?？飘厴I(yè)，很多年長的實驗教學教師是護理學、口腔醫(yī)學等科研薄弱專業(yè)的畢業(yè)生，在工作當中晉升又很大程度依賴科研項目和學術(shù)文章，極大地限制了實驗系列教師的發(fā)展，工作熱情度下降[3]。因此要想提升實驗教師的整體水平，需加強實驗教師晉升培訓，提升實驗教師的學歷層次，加之學校政策傾斜，給予實驗教師隊伍更多的職業(yè)發(fā)展空間，調(diào)動優(yōu)秀畢業(yè)生加入實驗教師系列，對開發(fā)綜合性強、創(chuàng)新性高的開放性實驗項目具有重要的指導意義。

四、實驗教學模式的改變

首先，在實驗課的設(shè)計上目前專業(yè)課配套的實驗往往是一個個單一孤立的驗證性實驗，緊隨理論課的教學進度，學生學完這一章節(jié)理論課，緊接著開展該章節(jié)相關(guān)的實驗課教學，但不同的實驗課之間并無連續(xù)性，學生只是機械性地去驗證一個個成熟的實驗結(jié)果。筆者開設(shè)的這門開放性實驗課從實驗方案的設(shè)計、耗材的準備、方案的實施、結(jié)果的處理等方面讓學生親自參與其中，既動手又動腦，綜合訓練學生的實驗技能和科研思維，實驗具有連續(xù)性和探索性。

其次，傳統(tǒng)的考核方式主要是抓實驗課學生是否按時上課，是否按時上交實驗報告等，過于機械化，標準化，雖然不會出錯，但很大程度上學生的想象力、執(zhí)行力受到了一定的限制[4]。筆者在開設(shè)實驗課時大膽嘗試了以學生為主體、教師為輔導的教學模式。每次實驗課請學生自己講解研究思路、操作方法不當之處，教師給予指導。另外借鑒碩士博士答辯會形式的考核方式，教師根據(jù)學生的實驗結(jié)果給出合理的評價。

五、結(jié)語

開放性實驗教學可以提高學生的學習積極性，鍛煉學生嚴謹?shù)目蒲兴季S能力，培養(yǎng)學生自主學習、分析問題和解決問題的能力。對開放性實驗課教師而言，有助于提高其教學業(yè)務(wù)能力水平。另外，筆者所在學校正在開展“雨課堂”教學模式的探索和推廣，把開放性實驗課與“雨課堂”極強的教學互動性結(jié)合起來將是今后開放性實驗課探索中比較關(guān)注的方面。

參考文獻：

[1]楊旭東，蔣曉剛，閆小飛，等.素質(zhì)教育背景下生物化學實驗教學改革研究[J].基礎(chǔ)醫(yī)學教育，2018，20（5）：380-383.

[2]戴曉琴.開放性實驗教學現(xiàn)狀與探索[J].教育教學論壇，2019（5）：265-266.

[3]楊旭東，蔣曉剛，閆小飛，等.素質(zhì)教育背景下生物化學實驗教學改革研究[J].基礎(chǔ)醫(yī)學教育，2018，20（5）：380-383.

[4]趙佳福，段志強，張依裕，等.動物科學專業(yè)細胞分子生物學實驗教學改革探析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（11）：270-271.

◎編輯 趙瑞峰