《临床医学专业认证背景下生化和分子生物学实验课程改革和实践》
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摘 要：实验教学是高等医学教育和生命科学教学的重要组成部分,是培养医学生实践能力、创新意识科学思维方法和严谨科学态度的重要途径.本研究以生物化学与分子生物学中的PCR实验为例开展实验教学改革并取得了良好的成效,可以有效提高学生的学习兴趣、思考能力和创新精神.
关键词：分子生物学；实验教学；改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）01-0123-02
教育部、卫生部于2008年联合颁布了《本科医学教育标准：临床医学专业（试行）》[1],并将此标准作为我国临床医学专业认证的依据.标准中指出“课程计划中必须安排适当的综合性、设计性实验,为学生开设学术讲座、组织科研活动等,积极开展有利于培养学生科研能力的活动”.实验教学是高等医学教育和生命科学教学的重要组成部分,是培养医学生实践能力、创新意识科学思维方法和严谨科学态度的重要途径[2].长期以来,生化与分子生物学实验教学采用传统的教学模式：教师讲解、学生操作、实验报告批改,学生根本没有进行思考,更谈不上创新和应用.并且,生化与分子生物学的实验安排以验证性实验为主,学生按部就班完成实验项目即可,不利于学生培养学生的自主能力、创新能力及科研能力.如何将实验教学与大学生创新能力培养结合起来,是所有实验教学应该思考的问题.为更好的迎接临床医学专业认证,分子生物学实验教学将尝试改革实验教学的传统模式,以便培养出符合时代要求的实用性医学人才.
一、生物化学与分子生物学实验教学中存在的问题
(一)实验教学内容缺乏系统性设计
生物化学与分子生物学教学内容繁杂,学时有限,导致实验教学内容一直以孤立地验证性实验为主,知识零碎,没有综合性和设计性实验,缺乏拓展性、创造性思维的训练,而这种以验证为主的实验,教学目的过于单一、教学方式高度“程式化”,容易导致学生的思维定式和机械操作.
(二)实验教学过程单一,忽略学生的参与度
传统的实验教学过程是将实验教学内容发给学生,包括实验原理、方法、工具和步骤等,学生只需按部就班地做,缺乏思考的主动性,更谈不上学生参与实验的设计.再者,实验得到的结果缺乏讨论性,导致学生的实验报告千篇一律,毫无创新性可言.
二、生物化学与分子生物学实验教学的改革过程及效果
(一)PCR实验的教学改革
此次实验教学改革是以生物化学与分子生物学实验教程中“PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳检测”为研究主题进行教学改革,力争将实验教学与大学生创新能力培养结合起来,改革内容如下.
1.改革传统教学模式,培养学生创新能力和基本科研素养.PCR扩增技术是生命科学类的学生必备的生物技术手段,自2015年我们新增该实验内容后,一直是指导教师在实验课堂上讲解该原理和实验步骤,并且将理想的PCR结果展示在实验中,同学们无法真正掌握该技术的前因后果,更不用谈创新能力和科研素养.因此,实验改革亟待开展,具体实施方法是在实验开始前至少两周的时间内,将本实验涉及到的知识点发给学生,让学生进行文献资料的查找和阅读,学生通过自学理解PCR原理,引物设计原理等；通过一周的自主学习,指导教师将PCR扩增的使用的目的基因序列发给学生,让学生自主设计引物并委托公司合成引物.这种模式的开放实驗,将研究生的培养模式引用到本科生教学中,对培养学生分析问题、解决问题的能力非常有效.
2.增加实验预习和自评报告环节,作为实验考核的部分内容.为督促学生做好课前预习,锻炼其自学能力,本次教学改革增加了实验预习考核环节,要求学生提交预习和自评报告,并根据教学效果对增加此环节做出评价.同时在期末考试时涉及本次实验教学内容,结合该题考试成绩对此次改革做出合理的评价.
(二)实验教学改革的评价
1.调查问卷设计和结果分析.通过设计调查问卷,对162位同学进行满意度测评.其中所有的同学均认为实验课前的预习重要；92.59%的同学赞同PCR实验进行“预习报告—学生参与设计”教学改革的方式；90.12%的同学认为这方式提高了学习兴趣和自主学习的能力；93.83%的同学掌握了PCR的基本原理和技术；以上数据说明了学生非常期待实验教学的改革,并通过改革的确对知识的理解和掌握得到了提高,同时说明这种改革方式可以让学生自主地去做实验,成为实验上的思考者,可以真正的发挥实验教学的作用.从参与度上来分析,有88.89%的同学可以根据每组分配的任务,组长和组员共同讨论完成实验预习,但是11.11%的同学完全没有参加实验的预习和引物的设计,说明有一小部分同学由于各种各样的原因并没有参与分组讨论和集体完成.
2.实验结果分析和实验报告评价.PCR实验的教学改革将162位同学分为17个小组进行实验预习和引物设计讨论,老师将模板DNA序列发给学生,由小组讨论设计1对引物,设定产物大小在200—500 bp,总共收到17对引物,由上海生工有限公司合成,用于实验.
指导老师将自己设计的引物首先进行PCR扩增,保证除了引物之外的其他因素均不影响结果.根据实验的结果显示,15个小组均扩增出目标条带（200—500 bp）,有2个小组没有扩增出条带,经过小组讨论和老师指导,分析出其原因是手动设计引物时方向弄错了.经过实验报告的批阅,发现所有同学撰写的实验报告很详细,结果分析和讨论很充分,没有扩增出目的条带的小组更是把实验失败的原因分析的非常透彻.因此,从同学们的实验报告可以看出,实验结果不再千篇一律,具有非常好的讨论性.
三、讨论
通过对PCR实验进行的教学改革,改革了传统的实验教学模式,让学生参与到实验的设计和准备中来,改变实验课程中“依葫芦画瓢”“实验结果不具有讨论性”“学生不理解实验前因后果”等不良教学效果,培养学生自主学习的能力、敢于创新的能力和基本科研素养.有的同学认为利用课外时间组织自己的小组成员一起讨论,设计,安排任务,这种新型的以学生为主导的教学方式是可行的,既丰富了学生在课外的生活,增进了学生之间的交流与凝聚,又让学生充分利用课余的时间思考问题,学会利用网络资源上的各种软件来解决问题,培养了学生自主创新能力、解决问题的能力和团队协作能力.更进一步地,学生们认识到自己参与设计得到的实验结果,与理想状态下的实验结果进行对比,通过分析、讨论可以让学生更加理解实验的原理与涵盖的知识.
参考文献：
[1]教育部,卫生部.本科医学教育标准——临床医学专业（试行）[Z].2008.
[2]刘永明,陈森洲,刘承伟,等.生物化学与分子生物学教学改革的探讨与思考[J].山西医科大学学报：基础医学教育版,2001,3（2）：91-92.
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分子生物学引用文献:
[1] 生物化学与分子生物学方向论文题目 生物化学与分子生物学论文题目怎么定
[2] 生物化学与分子生物学专著类参考文献 生物化学与分子生物学外文文献怎么找
[3] 生物化学与分子生物学论文大纲 生物化学与分子生物学论文提纲怎样写
