臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)認(rèn)證背景下生化與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革與實(shí)踐

翟立紅 郭沖 李君 肖娟

摘要：實(shí)驗(yàn)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(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)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(shí)驗(yàn)為例開展實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）01-0123-02

教育部、衛(wèi)生部于2008年聯(lián)合頒布了《本科醫(yī)學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)：臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)（試行）》[1]，并將此標(biāo)準(zhǔn)作為我國(guó)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)認(rèn)證的依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)中指出“課程計(jì)劃中必須安排適當(dāng)?shù)木C合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生開設(shè)學(xué)術(shù)講座、組織科研活動(dòng)等，積極開展有利于培養(yǎng)學(xué)生科研能力的活動(dòng)”。實(shí)驗(yàn)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(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)科學(xué)思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的重要途徑[2]。長(zhǎng)期以來(lái)，生化與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式：教師講解、學(xué)生操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改，學(xué)生根本沒有進(jìn)行思考，更談不上創(chuàng)新和應(yīng)用。并且，生化與分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)安排以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生按部就班完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目即可，不利于學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生的自主能力、創(chuàng)新能力及科研能力。如何將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，是所有實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該思考的問(wèn)題。為更好的迎接臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)認(rèn)證，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)將嘗試改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式，以便培養(yǎng)出符合時(shí)代要求的實(shí)用性醫(yī)學(xué)人才。

一、生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性設(shè)計(jì)

生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容繁雜，學(xué)時(shí)有限，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容一直以孤立地驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，知識(shí)零碎，沒有綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，缺乏拓展性、創(chuàng)造性思維的訓(xùn)練，而這種以驗(yàn)證為主的實(shí)驗(yàn)，教學(xué)目的過(guò)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(jī)械操作。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程單一，忽略學(xué)生的參與度

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程是將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容發(fā)給學(xué)生，包括實(shí)驗(yàn)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(dòng)性，更談不上學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。再者，實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果缺乏討論性，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告千篇一律，毫無(wú)創(chuàng)新性可言。

二、生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革過(guò)程及效果

（一）PCR實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革

此次實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是以生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教程中“PCR擴(kuò)增和瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)”為研究主題進(jìn)行教學(xué)改革，力爭(zhēng)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，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(kuò)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，一直是指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)課堂上講解該原理和實(shí)驗(yàn)步驟，并且將理想的PCR結(jié)果展示在實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們無(wú)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(shí)驗(yàn)改革亟待開展，具體實(shí)施方法是在實(shí)驗(yàn)開始前至少兩周的時(shí)間內(nèi)，將本實(shí)驗(yàn)涉及到的知識(shí)點(diǎn)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(guò)自學(xué)理解PCR原理，引物設(shè)計(jì)原理等；通過(guò)一周的自主學(xué)習(xí)，指導(dǎo)教師將PCR擴(kuò)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(jì)引物并委托公司合成引物。這種模式的開放實(shí)驗(yàn)，將研究生的培養(yǎng)模式引用到本科生教學(xué)中，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力非常有效。

2.增加實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和自評(píng)報(bào)告環(huán)節(jié)，作為實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)考核環(huán)節(jié)，要求學(xué)生提交預(yù)習(xí)和自評(píng)報(bào)告，并根據(jù)教學(xué)效果對(duì)增加此環(huán)節(jié)做出評(píng)價(jià)。同時(shí)在期末考試時(shí)涉及本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合該題考試成績(jī)對(duì)此次改革做出合理的評(píng)價(jià)。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的評(píng)價(jià)

1.調(diào)查問(wèn)卷設(shè)計(jì)和結(jié)果分析。通過(guò)設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，對(duì)162位同學(xué)進(jìn)行滿意度測(cè)評(píng)。其中所有的同學(xué)均認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課前的預(yù)習(xí)重要；92.59%的同學(xué)贊同PCR實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“預(yù)習(xí)報(bào)告—學(xué)生參與設(shè)計(jì)”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(shuō)明了學(xué)生非常期待實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，并通過(guò)改革的確對(duì)知識(shí)的理解和掌握得到了提高，同時(shí)說(shuō)明這種改革方式可以讓學(xué)生自主地去做實(shí)驗(yàn)，成為實(shí)驗(yàn)上的思考者，可以真正的發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。從參與度上來(lái)分析，有88.89%的同學(xué)可以根據(jù)每組分配的任務(wù)，組長(zhǎng)和組員共同討論完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，但是11.11%的同學(xué)完全沒有參加實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)和引物的設(shè)計(jì)，說(shuō)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(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)。PCR實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革將162位同學(xué)分為17個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和引物設(shè)計(jì)討論，老師將模板DNA序列發(fā)給學(xué)生，由小組討論設(shè)計(jì)1對(duì)引物，設(shè)定產(chǎn)物大小在200—500 bp，總共收到17對(duì)引物，由上海生工有限公司合成，用于實(shí)驗(yàn)。

指導(dǎo)老師將自己設(shè)計(jì)的引物首先進(jìn)行PCR擴(kuò)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(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示，15個(gè)小組均擴(kuò)增出目標(biāo)條帶（200—500 bp），有2個(gè)小組沒有擴(kuò)增出條帶，經(jīng)過(guò)小組討論和老師指導(dǎo)，分析出其原因是手動(dòng)設(shè)計(jì)引物時(shí)方向弄錯(cuò)了。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批閱，發(fā)現(xiàn)所有同學(xué)撰寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告很詳細(xì)，結(jié)果分析和討論很充分，沒有擴(kuò)增出目的條帶的小組更是把實(shí)驗(yàn)失敗的原因分析的非常透徹。因此，從同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不再千篇一律，具有非常好的討論性。

三、討論

通過(guò)對(duì)PCR實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的教學(xué)改革，改革了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備中來(lái)，改變實(shí)驗(yàn)課程中“依葫蘆畫瓢”“實(shí)驗(yàn)結(jié)果不具有討論性”“學(xué)生不理解實(shí)驗(yàn)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(shí)間組織自己的小組成員一起討論，設(shè)計(jì)，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(shí)間思考問(wèn)題，學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)資源上的各種軟件來(lái)解決問(wèn)題，培養(yǎng)了學(xué)生自主創(chuàng)新能力、解決問(wèn)題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。更進(jìn)一步地，學(xué)生們認(rèn)識(shí)到自己參與設(shè)計(jì)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，與理想狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)分析、討論可以讓學(xué)生更加理解實(shí)驗(yàn)的原理與涵蓋的知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部，衛(wèi)生部.本科醫(yī)學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)——臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)（試行）[Z].2008.

[2]劉永明，陳森洲，劉承偉，等.生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)改革的探討與思考[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版，2001，3（2）：91-92.