分子生物學實驗技術創新教學模式在醫院研究生培養中的應用與評價

沙 敏，盧慧敏，徐幼虹

（1.南京醫科大學附屬泰州人民醫院中心實驗室 江蘇 泰州 225300；2.南京醫科大學附屬泰州人民醫院教育處 江蘇 泰州 225300）

分子生物學實驗技術在現代生命科學研究中具有重要的地位。它們使我們能夠深入探索和理解生命的奧秘，同時通過研究和操作分子級別的生物信息，揭示了細胞和生物體內部的基本機制和相互作用[1]。隨著技術的不斷發展和進步，分子生物學實驗技術將在未來的生命科學研究中發揮更大的作用，為人類健康和生活質量的提高做出更大的貢獻，其重要性體現在以下幾個方面：揭示生命的基本原理、創新藥物研發和基因工程和轉基因技術。因此分子生物學是一門實踐性、操作性較強的學科[2-3]。學好分子生物學理論和實驗技能，掌握基因遺傳的傳遞、表達等相關機制，設計過程中的重要實驗，有助于培養和訓練學生的創新性思維，激勵學生自主解決問題，提升綜合能力[4-6]。

然而，傳統的分子生物學實驗教學模式存在一些局限性[7-8]，包括：①課堂重心單一：傳統實驗教學模式通常以課堂講授為主，學生被動接受知識。這種教學模式缺乏學生的主動參與和實踐操作，無法培養學生的實驗技能和問題解決能力。②實驗資源和設備限制：分子生物學實驗所需的設備、試劑和實驗材料較為昂貴，且需要專門的實驗室條件。這限制了學生在實驗操作中的參與度和實踐機會。③實驗時間限制：傳統實驗教學模式通常只能在有限的時間內進行，無法滿足學生對實驗技術全面學習和深入理解的需求。④缺乏實際應用情境：傳統實驗教學模式往往將實驗操作孤立于真實應用情境之外，無法將學生的學習與應用場景聯系起來。

針對傳統的分子生物學實驗技術教學方式目前存在的一些問題，主要歸納為缺乏實用性、學生參與度低、缺乏創新性，本研究旨在構建一種新的教學模式，從而提高分子生物學實驗技術教學的效果和質量，進而為醫院培養科研型、創新型研究生。本研究中構建的創新教學模式將根據分子生物學實驗技術課程特點，以問題為基礎，引導學生通過自主探究和合作學習的方式，發現問題并解決問題，從而培養其獨立思考和團隊協作的能力，提高學生的學習興趣、參與度和學習效果[9-10]。同時，通過引入問題導向的學習策略、實踐操作和團隊合作等教學策略，促進學生的實驗技能和科學思維能力的培養，提升他們在分子生物學實驗技術方面的理解和應用能力。

本研究通過開展新的分子生物學實驗技術教學模式，總結其設計、實施、效果等。在教學過程中，我們采用問卷調查的方式，對南京醫科大學附屬泰州人民醫院2021 級和2022 級研究生的分子生物學實驗技術課程進行了評價。結果顯示，學生對創新型教學法的需求較高，且該教學模式在本院研究生培養中具有可行性。此外，該改革對教學的影響也得到了肯定。在不斷的探索、實踐、調整以及改進后，該教學模式取得了較好的教學效果。本研究為分子生物學實驗技術教學提供了新的思路和方法，為提高教學質量提供了參考?？偟膩碚f，本研究的創新教學模式克服了傳統教學模式的局限性，為分子生物學實驗技術教學提供了新的思路和方法，為提高教學質量提供了參考，能更好地滿足現代生命科學研究的需要，培養出更多具有獨立思考和創新能力的優秀人才。

1 對象與方法

1.1 對象

將2022 年9 月到2023 年8 月期間，參加分子生物學實驗課程學習的南京醫科大學附屬泰州人民醫院的碩士生56 人納入研究對象。這些學生按照課程安排被隨機分成兩組：傳統教學模式組（n=24）和創新教學模式組（n=32），在兩組之間，學生年齡、性別等不存在統計學差異，使得我們在后續的分析中可以更好地聚焦于教學模式的影響。

1.2 建立創新教學方法

建立跨學科整合模式、建立社交媒體和在線社區參與、問題驅動和實踐導向模式和鼓勵自主學習和探究等創新教學模式。將分子生物學實驗與其他學科的相關內容結合起來，強調它們之間的關聯性，安排跨學科的教育活動，如跨學科項目、案例研究或實驗，讓學生親身體驗不同學科的交叉應用，以促進他們的綜合學習。提供資源和支持，以幫助學生在不同學科之間建立聯系和掌握相關知識。社交媒體和在線社區的參與可以為分子生物學實驗教學增加互動性和學習體驗，同時拓展學生的科學網絡。另外，創建專門的在線社交媒體群組或論壇，邀請學生加入，并在其中分享實踐經驗、討論研究進展和互相交流，促進學生之間的互動和信息共享。鼓勵學生使用專門的學術社交媒體平臺，如ResearchGate 或Academia.edu，以分享他們的研究興趣、項目進展和論文。定期組織虛擬學術研討會，讓學生有機會展示他們的研究成果，與同學互動并接受反饋。同時，自主學習和自主探究是培養學生自主性和創造性思維的重要方法，特別適用于分子生物學實驗教學。引導學生在實驗中提出問題，鼓勵他們思考并記錄他們感興趣的問題，激發他們主動尋求答案的動力。鼓勵學生在實驗中選擇自己感興趣的課題或研究方向，讓學生自己制定實驗計劃，包括研究問題、設定實驗步驟和制訂實驗流程，培養他們的實驗設計和計劃能力。在實驗進行中，讓學生自主進行實驗操作，從設置實驗儀器到數據收集和結果分析，提高他們的實驗技能和自信心。最后，問題驅動學習和實踐導向模式也是兩種重要的教學方法，可以在分子生物學實驗教學中相互補充，提高學生的實際應用和科學思維能力，課程過程中選取與分子生物學相關且引人入勝的現實世界問題，可以是與健康、環境或醫學相關的挑戰性問題，激發學生的興趣，鼓勵學生提出解決問題的假設或猜測，促使他們思考問題的不同方面。

指導學生制訂實驗計劃，以驗證他們的假設。通過問題驅動學習和實踐導向模式，學生將能夠更深入地理解分子生物學實驗的理論知識，并將其應用到解決現實世界的問題中。這種綜合性的學習方法將培養學生的創新思維、問題解決能力和科學實驗技能，為他們的未來科研和職業發展奠定堅實的基礎。

1.3 評價指標

包括分子生物學理論知識考試、實驗操作能力、綜合解決問題的能力、研究生的課程學習主動性、參與度等。

1.4 統計學方法

使用SPSS 23.0 統計學軟件分析數據，計量資料用（±s）表示，采用t檢驗；計數資料，用例（百分數）表示，采用x2檢驗。以P<0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

①對傳統教學模式組和創新教學模式組研究生的一般資料進行比較。結果顯示，傳統教學模式組和創新教學模式兩組研究生在年齡、性別上均無統計學差異。這表明，兩組研究生的基本情況相似，可以進行有效的比較（見表1）。

表1 兩組學生一般資料比較

②對傳統教學模式組和創新教學模式組的兩組研究生的分子生物學理論和實驗操作成績進行比較。結果顯示，創新教學模式組的學生在分子生物學實驗課程中的理論考試成績、實驗操作考試成績均高于傳統教學模式組，差異具有統計學差異，P<0.05（見表2）。這表明，創新教學模式組的教學方法對提高學生的學習成績具有積極的影響。

表2 兩組學生各項成績評估

③將帶教老師對傳統教學模式組和創新教學模式組的兩組研究生的課堂主動性、參與度、綜合解決問題能力的評價進行比較。結果顯示，創新教學模式組學生的各項評價結果均高于傳統教學模式組，兩者具有統計學差異（見表3）。這表明，創新教學模式組的教學方法對提高學生的學習能力和綜合素質具有積極的影響。

表3 帶教老師對兩組學生評價比較

3 討論

分子生物學實驗課程的傳統教育方式長期以來一直以被動的知識傳授、死記硬背為主，導致學生對實驗技術缺乏深入理解和實際操作能力，同時也限制了他們的學習主動性和問題解決能力的發展。這種教學模式未能滿足現代高等教育的需求，因此，本院針對該課程的教學局限性，采用了一種創新的教學模式，以在研究生分子生物學實驗課程中推動學生更深入地學習，培養其綜合能力，提升學生的科研思維，取得了顯著的成效。

新的教學模式強調實踐性、參與性和問題導向。學生在課堂上不再是被動的知識接受者，而是積極的知識建構者。他們通過實際操作、討論和互動，深入掌握分子生物學實驗技術的原理和應用。同時，問題導向的學習（PBL）是一種以學生為中心的教學方法，它鼓勵學生通過解決實際問題來學習知識，并培養其批判性思維和解決問題的能力。在這種模式下，學生面對實際問題，需要主動去尋找答案，而不是被動地接受知識。在分子生物學實驗課程中引入問題導向學習，可以使學生更加深入地理解和掌握實驗技術，并能夠將理論知識與實際問題相結合，這一創新教學模式在促進學生參與度和學習動機方面取得了顯著成效。學生在課堂上更加積極主動地參與實驗操作、討論和互動，展現出更高的參與度和貢獻度。這種積極的參與反映了學生的學習動機得到了提升。他們對于實驗技術的學習不再是單純的任務，而是出于興趣和追求實際應用的目標。新教學模式的挑戰性和實踐性激發了學生的學習興趣和動機，使他們更加愿意投入學習。同時，新教學模式也影響了學生的學習體驗。學生對于實驗教學的滿意度和體驗感受明顯提高。他們認為新教學模式提供了更優質的學習環境和資源，使他們能夠更深入地掌握實驗技術，更靈活地應用于實際情境。這種積極的學習體驗不僅加強了學生的學習動力，也在潛移默化中提高了他們的學習成績。綜合而言，通過在研究生分子生物學實驗課程中引入創新教學模式，學生不僅在實驗技術方面獲得了更深入的理解和掌握，還在問題解決能力、科研思維培養等方面獲得了提升。新教學模式的參與性、問題導向性以及實踐性促使學生更加積極主動地參與學習，提高了他們的學習動機和興趣。同時，改善的學習體驗也為學生的學習動力和學習成果的提高提供了有力支持。這一創新教學模式為學生的全面發展奠定了堅實基礎，也為國家未來的科研之路培養了更具實踐能力的人才。

然而，盡管本研究在推動分子生物學實驗課程教學模式創新方面取得了顯著進展，但也存在一些局限性，這些局限性需要在解釋研究結果和指導未來研究時加以考慮。首先，研究對象選擇的限制可能影響研究結果的普遍適用性。本研究的研究對象僅限于本醫院的研究生群體，這在一定程度上限制了研究結果的外推性。不同醫院、不同學科領域甚至不同年級的學生可能存在不同的學習特點和需求，因此，新教學模式在其他背景下的效果可能有所不同。未來的研究可以考慮拓展研究對象范圍，涵蓋更廣泛的學生群體，以驗證新教學模式的普適性。其次，研究時間的限制也需要謹慎對待。本研究在相對較短的時間內進行了實驗和數據收集，從而可能未能充分反映出新教學模式的長期影響。教學模式的變革往往需要更長的時間來展現出持久的效果，包括學生在實驗操作、理論知識掌握以及科研思維培養等方面的持續提升。因此，未來的研究可以考慮設計更長期的研究，以便更準確地評估教學模式的持久性和長期效果。最后，新的教學模式雖然在本研究中顯示出積極的影響，但其局限性也需要被認真對待。不同學生群體和教學環境可能對教學模式的效果產生影響。不同年級、背景和興趣的學生可能在面對新模式時有不同的反應。此外，新教學模式的推廣和實施也需要一定的時間和資源投入。教師需要適應新的教學方式，學生也需要一定時間來適應新的學習環境。而且，新教學模式可能需要更多的教學資源和設備支持，需要學校提供更多的支持和投入，以保證教學的順利進行。教學環境的差異也可能影響教學模式的適用性和效果。因此，在實際應用新教學模式時，教師需要根據實際情況進行適當的調整和改進，以確保教學目標的達成。

綜上所述，創新的分子生物學實驗教學模式在教育領域帶來了積極的變革。新教學模式通過讓學生更積極地參與實驗操作、提升學習動機、改善學習體驗，為培養更具實踐能力和創新思維的科研人才提供了更有力的支持。研究結果顯示，這一模式在提高學生學習成績、參與度和學習動機方面取得了顯著的效果，為分子生物學實驗技術的教學改革提供了有力的依據。通過持續的研究和改進，這一模式有望為培養更多具有創新能力和實踐能力的未來科研人才做出更大的貢獻。教育改革是一個持續發展的過程，在不斷探索和實踐中，我們將能夠更好地滿足學生的需求，推動教育領域的創新和進步。