七年制中医专业分子生物学教学改革与实践

姜泽群，周立华，姜海英，詹秀琴，赵凤鸣，王明艳

（南京中医药大学基础医学院，江苏 南京 210023）

七年制中医专业分子生物学教学改革与实践

姜泽群，周立华，姜海英，詹秀琴，赵凤鸣，王明艳

（南京中医药大学基础医学院，江苏 南京 210023）

从教学现状、理论教学改革、实验教学改革和教改效果4个方面进行探讨，为分子生物学教学改革提供新思路。

七年制中医专业；分子生物学；教学大纲

分子生物学是生命科学中发展最快、最具活力的前沿学科之一[1]，近年来新理论、新技术、新成果不断涌现，并迅速渗透到基础医学和临床医学各个领域，因此成为医学生重要的必修课程之一。时代的发展对分子生物学教学不断提出新要求，对专业人才知识结构和能力素质也提出了新标准，迫切需要培养创新型高素质人才。然而传统的分子生物学课堂教学依然停留在“填鸭式”灌输阶段，实验教学内容也多为验证性实验，只要按部就班地操作，无需认真思考就能得出正确结果。通过以上方式培养出的人才大多缺乏创新精神，与21世纪社会发展对创新型人才的需求形成尖锐矛盾[2]。从这个意义上来说，传统的分子生物学课程体系已经不能适应信息时代新知识技术的要求。因此，如何针对当前医学生的特点，使分子生物学课程更贴近基础研究和临床实践，使学生更具独立解决实际问题的能力，成为医学院校分子生物学教学工作者的重要任务。笔者分析了我院七年制中医专业理科基地班学生的基本情况与特点，以当前培养目标为指导，结合我院具体条件，尝试对分子生物学教学进行多方面的改革，效果显著。

1 七年制中医专业理科基地班分子生物学教学特色与现状

根据21世纪医学科学的发展趋势，高等中医药院校七年制中医专业培养目标是培养高层次、复合型中医人才，实行“七年一贯，本硕融通，加强基础，注重素质，整体优化，面向临床”的培养模式。基于此，对基础中医国家理科基地班分子生物学课程教学提出了更高的要求，要求学生能够用分子生物学理论武装自己，用分子生物学思维思考问题，并能将所学的分子生物学理论知识与医学有关学科相结合，从分子机理角度更深入地思考相关医学问题。

经过几年的教学实践，我们发现，七年制理科基地班学生学习分子生物学有一定优势：（1）理工科基础较好、求知欲强、思维活跃，对生物学相关理论有较强的接受能力；（2）受过基本的实验技能训练，对常用仪器的使用较为熟悉，如倒置显微镜、高速离心机、分光光度计、PCR仪、酶标仪、电泳装置、可调微量移液器等；（43）每届学生仅20～30人，小班授课效果较好，有利于对学生逐一指导，针对性强。但也存在以下问题：（1）部分学生感到分子生物学理论比较抽象、枯燥，学习兴趣不浓；（2）学生自学能力和独立思考能力有待提高，且依赖性强，不善于主动获取新知识；（3）在实验设计方面创新意识不够，喜欢按部就班，缺乏主动发现问题、解决问题的积极性和驱动力。针对以上情况，我们在七年制理科基地班分子生物学教学中进行了相应的改革与实践。

2 理论教学改革与实践

在多年的分子生物学教学过程中，学生反映最多的问题是分子生物学理论深奥抽象，似乎与日常生活无关，研究对象也比较微观，难以理解，因而学习积极性不高，缺乏学习热情。爱因斯坦曾说“兴趣是最好的老师”，分子生物学教学也是如此。通过教学内容改革发现，让学生对课程内容感兴趣、愿意学，对提高教学质量具有重要意义。为此，我们从修订教学大纲、选择教学内容、改革教学手段和方法等方面进行了一些探索。

2.1 修订教学大纲，优化教学内容

教学大纲是根据教学计划要求编写的教学指导文件，规定了学生必须掌握的基础知识和基本技能等具体内容，是实现人才培养目标的重要保证[3]。由于分子生物学的发展日新月异，我们在对医学生相关课程教学大纲进行分析的基础上，教学大纲做了大量调研工作，发现原有的分子生物学教学大纲已经不适应当前的教学模式。经过两轮的教学实践后，教研室组织有教学经验的教师，根据分子生物学发展进程和学生反馈及时对教学大纲进行了修订，重新制定了七年制中医专业分子生物学理论教学大纲和实验教学大纲，并将其作为教师应掌握的教学尺度和学生应实现的学习目标来组织教学。

目前，我校七年制中医专业理科基地班分子生物学共72学时，包含理论课48学时和实验课24学时。在有限的学时内，教学内容既要丰富全面，涵盖基本理论与基本技术，又要做到重、难点突出，避免学科间的交叉重复，首先要合理安排教学内容[4]。对于与其他学科相交叉的内容，如核酸的一级结构、化学组成以及基因突变等内容在生物化学和遗传学课程中已经讲过，就不用展开讲解，可采取复习和提问方式进行回顾，让学生做到温故而知新。这样就节约了学时，可以留出充裕的时间讲解新的知识点，介绍一些分子生物学研究的前沿技术，如核酸分子杂交技术和基因芯片、聚合酶链式反应（PCR）和基因诊断、RNA干扰和基因治疗等，这样不仅拉近了基础课与学科前沿的距离，而且大大激发了学生的学习兴趣。

2.2 应用多媒体技术提高教学效果

分子生物学是在分子水平研究生命现象的科学，其中包含大量抽象复杂的信息，既无条理又难以形容，很难用语言准确表述。教学中，若教师用语言和板书讲述，仍使没有形象直观的展示，不能调动学生的多种感官，学生会难以理解，容易对学习失去兴趣，教学效果可想而知。针对这种情况，我们将多媒体技术应用于分子生物学教学中，受到了学生的普遍欢迎。多媒体课件可以展示各种图片、动画、影像资料等，使微观世界宏观化、教学内容情景化，把原本抽象、难以理解的内容变得形象直观[5]。例如讲授DNA的复制原理时，我们制作了一组Flash动画，由教师控制动画的播放速度及播放次数，并对某些重点内容做局部放大演示，使之直观形象地展示出DNA的半不连续复制过程和各种酶在其中扮演的角色，让学生在脑海中建立起一种系统牢固的知识联系，一堂课下来，学生理解透彻，印象深刻，取得了很好的教学效果。

在制作多媒体课件时，我们在课件内容和表现形式上也进行了精心设计，以达到提高学生学习兴趣的目的。如“乳糖操纵子”学课件，以不同色彩区分不同结构组件，并用简明的文字给予说明，以动态的画面展示不同步骤和不同条件下的变化，使复杂的内容变得简单明了，学生学起来轻松有趣，教学效率大大提高。可见，多媒体教学手段的优点很多，其在分子生物学教学中的运用范围也在不断扩大，对教学内容的丰富和效率的提高都有很大帮助。但需要注意的是，多媒体教学并不能完全替代传统的教学方法，在教学过程中，教师必须要熟悉教材，认真备课，将多媒体与传统教学方法有机结合，取长补短。

2.3 采用案例教学法，理论联系实际

本着“兴趣为导向”的原则，我们在授课时注意理论联系实际，在学生掌握分子生物学基础知识的前提下，适当介绍一些分子生物学新成果、新技术在生活中具体应用的案例，以提高学生学习兴趣，从根本上改变他们对分子生物学“高深莫测、枯燥乏味”的偏见。如讲解“DNA指纹图谱技术”时，向学生介绍其在亲子鉴定中的具体应用：自从杰弗里斯等人于1985年首次利用DNA指纹图谱技术对一起移民纠纷中的母子关系作出肯定鉴定，促成一家团圆以来，用DNA指纹术进行亲子鉴定已有近10年的历史了。另外，也正是由于DNA指纹图谱技术的进步和应用，使人类在法医学上取得了重大突破，无论是在影视剧中还是在现实案例中，DNA指纹配型技术在成功指认犯罪嫌疑人的过程中发挥了独特而权威的作用，从而为办案提供了关键线索和有力证据。在介绍基因工程时，日常生活中的例子更是随处可见，如克隆羊“多利”、会发光的鱼、长出人耳朵的老鼠、试管婴儿等。教师通过讲故事的方式向学生介绍科学家是怎样利用或借鉴分子生物学理论和技术来改善生活、造福人类的。一方面可加深学生对相关理论知识的理解，为课堂教学平添几分动感和灵气，活跃了课堂气氛；另一方面也使学生认识到分子生物学技术与人类的日常生活、临床疾病诊治等密切相关，认识到学好这门课程的重要性，激发了学习积极性。

值得一提的是，近年来我院分子生物学主讲教师都是分子生物学专业毕业的博士，他们理论知识丰富，操作技能熟练，而且都曾在分子生物学研究领域获得过国家自然科学基金或省部级、校级基金资助，在讲授“基因表达调控”“基因克隆和测序”“端粒酶与衰老”以及“核酸分子杂交技术和基因芯片”等章节时，很容易结合各自的科研课题充实课堂教学内容。遇到个别对某一课题特别感兴趣的学生，还有条件在课后“开小灶”，特许其到相关课题组观摩实验，讨论问题，参与科研。

3 实验教学改革与实践

分子生物学是一门实践性很强的学科，实验是分子生物学课程的重要组成部分，实验教学质量直接影响着学生对分子生物学相关理论的理解。实验教学不仅是帮助学生掌握基本理论、知识和技能的重要手段，也是培养具有实践能力和创新精神人才的有效途径。但传统的分子生物学实验教学存在以下问题：验证性实验项目过多；实验项目之间相对孤立、缺乏内在联系；长期以来形成的教师讲原理、目的，学生按照书本操作的固定模式，使实验教学墨守成规，僵化呆板。从而制约了学生解决问题能力和创新能力的提高，影响了学生学习的主动性和积极性。因此，有必要对分子生物学实验教学进行全面改革。

3.1 优化实验教学内容和实验方法

我们对实验内容进行了优化，以前分子生物学各实验项目之间相对独立，关联度不够，缺乏连续性、综合性。根据现有条件我们进行了适当改革，整合相关内容或相关课程的实验，形成具有连续性的系列大实验。改革后的基本实验设计如下：让学生从哺乳动物中提取基因组DNA，纯化后作为模板，其中一部分做PCR体外扩增，用琼脂糖凝胶电泳分析结果；另一部分经限制性内切酶消化后，电泳得到一系列DNA片段进行Southern印迹杂交，进而检测特定DNA分子的含量。这样把几个实验串联在一起，整个实验过程完整，前后衔接自然，改变了传统实验教学内容前后脱节的状况。前一实验内容是后一实验内容的基础，没有前一实验的成功，也就无法开展后一实验，前一实验结果为后一实验提供原材料，也可以检验前一实验的结果是否正确，前后呼应，相辅相成[6]。

在实验过程中，我们重视对学生创新能力的培养，在遵循实验原理的基础上，鼓励学生提出创造性的见解和认识，并对实验步骤、方法加以适当的改进和优化，而不是按照实验手册机械操作。例如，在哺乳动物基因组DNA的提取实验中，告诉学生将以小鼠为实验对象，让学生提前查阅文献资料，在可行性范围内由学生自己确定取材部位（大腿骨或肝脏等），亲手配制药品，制定实验方案，在实验过程中记录相关现象，寻找影响该实验结果可能的原因，同时认真撰写实验报告，尤其是对实验结果的分析讨论部分要实事求是。教师要在实验现场观察实验进展，及时发现学生存在的问题，给予指导和校正，从而全面掌握学生对实验的把握程度。另外，在实验操作间隙和等待过程中，通过视频播放PCR定点突变、DNA的酶切、斑点印迹杂交、基因测序等选做实验，让学生了解实验过程和原理，拓宽视野，激发创造灵感。

3.2 开设综合性、设计性实验

分子生物学实验教学以前侧重于介绍基本方法和技术，忽视对学生创新思维的培养，为此，我们开设了综合性、设计性实验，采用课题研究形式完成实验教学。学生根据自己的兴趣选取课题，自主设计实验方案，教师修改后指导学生开展具体的实验研究。如“中药保肝”课题组学生的实验设计如下：实验一：首先由学生自己查阅资料学习“如何建立肝损伤细胞模型”，然后在教师指导下动手建立模型，用MTT法检测细胞活力；同时用荧光显微镜观察细胞凋亡状况，判断造模是否成功。实验二：造模成功后，观察几种不同中药对肝细胞的保护效果。用中药处理细胞后，流式细胞仪分析中药保护前后对细胞凋亡的影响，找出最佳保肝中药。实验三：利用实时荧光定量PCR和Western-blot检测该中药对凋亡标志基因表达的影响；最后采用统计学分析各数据之间的关联，阐明中药保肝的作用机理。值得一提的是，该课题组以此为基础申请了“江苏省大学生创新研究课题”，并获得了批准。

实践证明，参与科研活动，不仅能使学生掌握科学研究的基本程序和技术，形成完整的科研概念，为今后的科研工作打下良好基础；还能使其认识到许多科研工作并不是可望而不可及的，自己完全有能力、有条件进入研究角色，作出应有的贡献。

4 教学改革效果

七年制中医专业理科基地班分子生物学教学改革取得了良好效果，学生综合成绩呈正态分布，切实反映出每名学生对所学理论与实验内容的掌握程度。学生对教学改革的反馈也很好，问卷调查结果显示：（1）所有学生对分子生物学都很重视，实验完成度达100.00%，动手能力和创新意识大大提高；（2）改革后的教学内容受到学生好评，93.33%的学生认为能够反映学科前沿性，95.40%的学生认为能加深对理论知识的理解，85.71%的学生对学习内容很感兴趣；（3）90%以上学生对课程改革持赞同态度，认为能促进学习积极性。

此外，从调查反馈意见中，我们也发现一些有待改进之处：（1）28.57%的学生认为部分理论内容与医药学领域的联系不够紧密，还需继续改进；（2）在对实验课总时数长短的评价上，尽管75.00%的学生认为恰好，但也有10.71%的学生认为总时数较多，另有14.29%的学生认为总时数较少，希望在课程结束后还有实验机会，这虽然与学生具体情况及个人兴趣有关，但提示我们以后在课时安排上，要多考虑学生的实际情况，尝试因人而异，给兴趣特别浓厚的学生额外增加实验机会，培养他们的科研能力。

综上所述，我们从多个环节探索了七年制中医专业分子生物学教学改革，利用多种教学手段使分子生物学教学过程更加生动活泼，调动了学生学习积极性和主动性，提高了学生的学习兴趣和学习效果，为培养学生正确的科研思路、提出问题和解决问题能力奠定了良好基础。今后，我们将深化教学改革，注重教学与创新性科学研究的融合，不断改进教学方法，优化教学内容，完善教学质量评价体系，为国家培养出高素质的复合型人才。

[1]胡维新.医学分子生物学[M].北京：科学出版社，2007.

[2]陈献忠，王正祥.分子生物学教学模式改革的探索与实践[J].安徽农学通报，2010，16（21）：174-177.

[3]龚莉，周多奇.分子生物学教学改革初探[J].赤峰学院学报：自然科学版，2010，26（6）：210-211.

[4]王雅梅，韩玉英，油红捷，等.医学分子生物学教学实践与体会[J].继续医学教育，2010，24（6）：13-15.

[5]杨晓杰，刘质纯.利用多媒体技术促进生物学教学改革[J].黑龙江高教研究，2001（5）：112-113.

[6]席守民，马灵筠，杨五彪，等.医学分子生物学实验教学改革初探[J].西北医学教育，2011，19（6）：1214-1217.

G420

A

1671-1246（2014）19-0005-03

注：本文系江苏省高等教育教改研究立项课题（2013JSJG227）