医学院校研究生分子生物学实验教学实践与探索

任 凯，成 凡

西安医学院生物化学与分子生物学教研室，西安 710021

分子生物学是一门从分子水平研究生命现象、本质、活动及其规律的科学。医学分子生物学是分子生物学的一个重要分支，是从分子水平研究人体在正常和疾病状态下生命活动及其规律的一门科学。它主要研究人体生物大分子和大分子体系的结构、功能、相互作用及其同疾病发生、发展的关系［1］。研究生是我国科研力量的后备人才，培养其良好的综合素质、创新思维和实际科学研究能力是研究生教学工作的重点。在基础医学领域，分子生物学实验技术已广泛应用到各类医学专业学科，成为医学研究的基本技能，对于医学院校无论是临床专业还是基础医学专业的研究生，都应该学习并掌握一定的分子生物学的基本理论与实验技能。因此，我们主动放弃本科生实验教学中以验证性实验内容为主的做法，针对研究生的分子生物学实验教学以综合性和设计性实验内容为主，从教学内容的选择、教学方法的改进和科学建立考核体制三个方面进行了积极的实践和探索，以培养研究生自身科研思路、学习基本的研究手段，为今后学生步入科研领域，从事生命科学研究打下良好的基础［2］。

1 合理安排教学内容，强调综合性、设计性实验

分子生物学是一门实践性很强的学科，而实验课是进行各个学科研究、实践的基础，对实验教学有更高的要求和目标。分子生物学实验教学内容设置直接影响研究生对分子生物学的理解，对培养其科学作风和科学思维能力，建立研究问题的科学方法十分重要。受到课时数量的影响不可能将所有分子生物学实验技术一一安排教学，这就要求在教学内容上，既要覆盖全面又要突出重点。我们实验课程的设置以综合性和设计性实验内容为主:以重组DNA技术为主线，安排了分、切、接、转、筛、诱导表达等系列实验。该教学安排包含多种分子生物学基本实验技能，包括:质粒DNA提取、PCR、DNA连接与转化、重组蛋白的诱导表达和SDS-PAGE电泳，等。综合性实验旨在培养学生基本的分子生物学操作技能，涉及知识和内容较多，需要学生相互配合，避免学生被动参与的现象，增加学生动手机会，提高学生实验操作技能以及与他人的合作能力;设计性实验旨在引导学生积极主动地学习先进的前沿新技术，培养学生基本的科研素质、严谨务实的科研态度。

2 改进教学思路与方法

传统的实验教学模式以教授为主，忽视了学生的主观能动性，整个实验过程通常是教师讲、学生听，先示范、再操作，实验结束后学生撰写实验报告、教师批改，这种教学模式属于验证性实验。整个学习过程比较枯燥和乏味，在一定程度上束缚和制约了学生的创造性思维。因此，我们希望在教学方式上进行相应转变，通过引入综合性和设计性实验来改变实验教学的传统模式，充分认可实验教学在教学工作和人才培养中的重要地位，真正在实践中贯彻落实以学生为主体的教学理念。

首先，把实验教学作为一门独立的课程安排在理论课授课后单独进行，对实验项目进行精心的设计，使每个实验既相对独立又相互联系［3］。例如:重组DNA技术的实验流程是依次展开的，提取含有目的基因的质粒将作为PCR反应的模板，PCR扩增产物又用于限制性核酸内切酶的底物，酶切产物又用于目的基因与载体的连接，含有重组表达载体的阳性克隆又用于原核表达与SDS-PAGE检测实验。实验结果随着整个系列实验的开展而逐步显露，而每个实验环节都能通过一定的检测手段进行观察。重要的是实验过程中任何一个环节的错误均可能影响最终的实验结果，这就需要学生具有严谨的科研态度和踏实的作风。这种综合性和设计性实验激发了学生学习的兴趣和积极主动性。

其次，课前预实验准备是保证实验成功的重要前提。教师应在课前对每一步实验都要进行认真的预实验，发现存在的问题并提出妥善的解决办法，这对保证学生实验成功是十分重要的。学生实验与真正的科研不同，有学时的严格限制，既要按规定时间完成，又不能拖延实验影响学生的其他上课时间。比如:SDS-PAGE检测目的基因的原核表达仅仅安排4-8个学时，可是实际操作中要提前一天培养细菌过夜，第二天通过诱导表达再做SDS-PAGE，同时脱色也要经过一天的时间才能达到最好的观察效果。在这个过程中等待时间过长，如何合理安排实验内容，让学生在漫长的等待中有事可做，避免给学生留下乏味和枯燥的印象，这一切都要通过教师在授课之前进行预实验合理的安排学生时间，适时地呈现实验结果。

最后，充分利用多媒体课件的优势，将抽象的教学内容以形象、易懂的形式展现在学生面前，以达到事半功倍的教学效果。因此，利用多媒体工具图文并茂、生动逼真地将实验过程展现在学生面前，同时还可将相关实验教学资源做成Flash动画或对教师预实验进行录像，在实验操作之前向学生播放，让学生对实验过程有真实的感受，激发他们的动手兴趣，而且生动的画面还有利于学生记住实验操作的细节［4］。另外，通过进一步介绍新的分子生物学实验技术，还可以使学生能够及时掌握该学科的最新研究进展，进一步开阔思路，培养科研思维能力。

3 建立科学的考核方法，以考促学

建立以实践操作、实验报告和平时成绩相结合的考核方法，在一定程度上调动了学生的学习积极性［5-6］。实验操作考核采用贯穿教学全过程的原则，从最开始使用实验仪器设备就进行考核。每次实验只要学习新的仪器设备使用，就在利用实验的等待时间进行随机考核，随机抽考的方法使所有学生都认真学习。如今天学习了高速离心机的使用，要求所有学生都掌握仪器的正确操作方法，下课前进行随机考核。通过这项考核措施，不但使学生迅速掌握仪器的性能和使用规范，还能大大降低仪器的损坏率，调动了其学习兴趣。此外，以往学生在书写实验报告时主要是照抄教材上的实验原理、操作步骤，对实验结果和讨论分析等应付了事。新的考核办法一改往常的一次一写的惯例，只写一次综合实验报告。对综合实验报告要求以科研论文的形式进行书写，实验目的要结合医学专业和临床实际，实验原理要紧扣所学的分子生物学实验技术，发挥学生的创造性思维，不要拘泥于做什么写什么。把重点从实验操作和原理验证转移到学生分析问题和解决问题上，允许学生在实验探索中犯错误，不再以实验结果的好坏来作为分数评判的主要标准，而是看学生思考、总结、整理实验的能力和分析问题、解决问题的能力。通过综合实验报告的书写，使学生提前掌握科研论文的书写形式，为今后毕业论文和科研论文的书写打下基础［7］。

综上所述，通过以上三个方面的实验教学探索与实践，我们发现研究生的学习兴趣明显被调动起来，学习的积极性和主动性均好于本科学生。研究生在课堂上主动提问，课后主动思考，联系临床实际提出自己的科研思路和方向。该课程的教学对研究生自身科研思路和科研兴趣的培养起到了促进作用，同时从更深的层面来讲对国家培养和壮大基础科研人才队伍起到了宣传的效果。生物化学与分子生物学实验技术是在生物学、微生物学、遗传学、免疫学以及信息科学相互渗透融汇的基础上发展起来的，已经成为生命科学和医学中的前沿学科［8］。生命科学的发展和学生素质教育都向教师提出更高的要求，不仅要加强相关学科理论学习，还要尽量将自身科研融入到教学中去，以科研促进实验教学、引导学生，为他们将来的科研工作打下坚实的基础。

［1］冯作化.医学分子生物学(供8年制及7年制临床医学等专业用)［M］.北京:人民卫生出版社，2005:1

［2］孙丽翠，于培兰，王雅梅.研究生医学分子生物学实验教学改革的探索［J］.西北医学教育，2008，6(1):64-65

［3］刘静，胡维新，罗志勇.开设硕士研究生分子生物学实验技术课程的几点体会［J］.山西医科大学学报:基础医学教育版，2006，8(2):419-420

［4］路凡，傅海燕，卢滋凡.医学研究生分子生物学实验教学的体会［J］.山西医科大学学报:医学教育研究版，2006，8(1):85-86

［5］李燕，李绍青，刘新平，等.研究生分子生物学实验教学之我见［J］.山西医科大学学报:基础医学教育版，2010，12(1):58-60

［6］王继红，叶芳.医学院校生物化学与分子生物学实验教学改革［J］.实验室研究与探索，2011，30(7):288-291

［7］王晓霞，刘志荣，解军，等.如何在分子生物学教学中培养研究生的科研创新能力［J］.西北医学教育，2011，19(1):78-80

［8］路凡.医学研究生分子生物学实验教学的体会［J］.山西医科大学学报:基础医学教育版，2006，8(1):85-86