研究生医学分子生物学实验教学改革的探索
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西北医学教育2008年2月第16卷第1期 NORTHWEST MEDICAL EDUCATION Feb.2008 Vo1.16№.1
研究生医学分子生物学实验教学改革的探索
孙丽翠,于培兰,王雅梅,贺俊崎
(首都医科大学生物化学与分子生物学系,北京100069)
摘要:针对医学研究生在分子生物学实验教学中出现的问题,根据其知识背景和研究特点,从教师素质的提高、实验教学内
容的安排、教学方式的选择及考核方式的改革等几方面对研究生医学分子生物学实验教学改革进行了探讨。
关键词:研究生;医学分子生物学;实验教学
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1006—2769(2008}01—0064—02
分子生物学在20世纪下半叶突飞猛进的发展对生命科学
的发展产生了巨大的推动作用,对整个社会的发展亦产生了巨
大的影响。作为一门课程,分子生物学已成为生命科学,特别是
医学各专业学生必需学习的课程之一。分子生物学是从分子水 平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。医学分
子生物学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的结构、功
能、相互作用及其同疾病发生、发展的关系,乃至在疾病诊断、治
疗上的应用…。医学分子生物学实验技术是医学分子生物学的
重要组成部分和强有力的支撑,对医学研究生来说,不仅要求通
过该课程的学习,掌握基本的实验技能,更需要培养学生在基础
研究、临床实践中应用医学分子生物学知识分析问题、解决问题 的能力,为今后学生科研选题或从事这方面的工作,包括疾病的
诊断和治疗打下良好基础。因此医学研究生的分子生物学实验
技术显得尤为重要。 1任课教师自身素质的提高
医学分子生物学实验教学不仅要求任课教师具备扎实的专
业基础知识,理论渊博,知识面广,了解学科发展的最新动态,更
要求教师具有一定的实践经验,能熟练掌握分子生物学实验操
作 2。只有这样才能既给学生讲明白实验原理和最新实验研究
进展,又指导学生具体的实验操作,能针对实验过程中每一步出 现的问题进行解答。因此在任课教师的选择上,我们选择多年
从事分子生物学科研工作的中青年教师(主要是分子生物学专
业的硕、博士)任课,他们既有丰富的理论知识,又具备熟练的操
作技能。这样上起课来比较得心应手。 另外,不论实验内容多熟悉,在上课以前,都要求任课教师
认真进行实验预试。预试人员应包括实验技术人员和任课教
师。二者不能相互替代。实验技术人员做预试的目的主要是验
证实验试剂是否有问题,而任课老师做预试是为了弄清楚每一
批实验标本的不同造成的实验细节及实验结果的差异,便于在
课堂上解答学生的问题。
2教学内容的合理安排
医学分子生物学实验是基础医学、临床医学研究生的主要 必修课程之一,但受课时限制(只有48学时),不可能对整个分
子生物学的实验进行讲授,况且分子生物学本身是一个快速发 展的学科,新技术层出不穷,因此只能结合医学研究生的专业特
收稿日期:2007—11—06 作者简介:孙丽翠(1975一) 女,讲师,在读博士。
・64・ 点和以后的科研需要进行教学内容的安排。我们的策略是:这
门课不强调分子生物学实验技术的完整性,而是以重组DNA
技术(基因工程)和蛋白表达鉴定为主线贯穿整个分子生物学实 验。围绕重组DNA技术的相关实验包括:模板DNA的提取、
目的基因的PCR扩增;质粒的酶切、连接、转化;质粒的提取、酶
切及电泳鉴定。这部分内容是一个相对完整的内容,与理论课
讲授的重组DNA技术的五个主要环节“分、切、接、转、筛”一一
对应,实现了理论与实验的统一,加深了研究生对理论部分的理
解。而且该部分内容也是他们在医学研究如基因诊断和基因治
疗中要用到的。另外,我们还选择了蛋白质表达鉴定部分,包括
组织蛋白的提取、蛋白的定量以及蛋白的SDS—PAGE和West—
era blot,也是一个相对完整的实验内容。事实证明,这种选择是
正确的,受到了学生的一致好评。这样学生不仅对DNA的实验
操作有了一定的了解,对蛋白质的研究也有了整体认识。
3教学方式的多样选择
3.1充分发挥学生的主观能动性
研究生分子生物学实验教学的目的不仅是使学生学会一些
简单的分子生物学操作,更重要的是培养学生的科研素质和独
立的进行科研工作能力。因此要求学生实验前必须对实验课的
内容进行预习,并提出相应的问题,上课时进行提问并记入实验
课成绩,同时有针对性地讨论,以此来调动学生的积极性,加深
对所学内容的理解。另外,在实验过程中强调动手能力和合作
精神。每一位学生都要参与实验的部分操作,而我们知道综合
性实验的每一步都不能出错,否则最后得不到阳性结果,这就要
求每一组中的每一位学生在实验操作时,其它学生都要认真监
督,协助进行,发挥团队精神,这样才能得到满意的实验结果。
3.2充分利用实验空隙时间
研究生的实验课课堂形式可以灵活多样,以尽量多地把知
识展示给学生为宗旨。我们的实验课有这样的特点,许多实验
步骤需持续地进行一段时间,如质粒DNA的转化过程,包括冰
浴30rain和37℃摇床摇45min。如何充分地利用好这些空隙时
间,对提高课堂效率和教学质量是至关重要的。我们一般这样
操作:先把质粒加入感受态细胞中,混匀,冰浴,然后开始讲该实
验的原理并进行课堂讨论,接着进行后面的操作,包括热休克和
冷却。等37℃摇床复苏的时间,讲感受态细胞的制备原理和方
法,并进行演示。Western blot也一样,包括电泳、转膜,封闭,一
抗/二抗反应,每一步都有1h左右的空闲时间,可以讲一些相关 实验,包括各种蛋白提取和定量的方法及各种方法的优缺点等。
另外也可以通过VCD短片介绍一些相关的技术和进展,
包括双 维普资讯 http://www.cqvip.com 西北医学教育2008年2月第16卷第1期 NORTHWF ̄MEDICALEDUCATION Feb.2008 Vo1.16 N。.1
向电泳、免疫共沉淀等,这样既使学生对相关知识有了一个全面
的认识,又避免了学生因为不知道该干什么而引起的课堂混乱。
事实证明,学生普遍认同这种上课方式。
4考核方式的改革 研究生医学分子生物学实验课的考核内容包括实验报告和
课堂答题,我们对其考核要求进行了改革。
4.1综合性实验报告的撰写
研究生课程的考核不应该考一些死记硬背的知识,而应考 察学生对所学知识的运用能力。尤其是实验课更应如此。因此
我们要求实验报告强调“实验的注意事项”和“分析与讨论”部分
的撰写,对实验的成败有一个比较客观的分析;另外,不限制实
验报告的写法和细节,只强调实验内容的完整性,例如重组
DNA部分,希望学生把七个实验写成一个整体,或者说写成一
份完整的论文,这样可以增加学生对知识的系统掌握。
4.2综合考题
研究生课程的考核还包括最后的课堂答题,一般是一道综 合题,考查学生对所学知识的理解和掌握程度。如可以是“已知
一个致病基因的序列,如何得到基因工程中可以利用的该基因
的大量拷贝?”,如果学生可以理解到如图1所示程度就很好了。
图1中每一步代表他们所学的一个实验,整个重组DNA的思路
和内容全在其中。
5视频课件的应用
对于分子生物学理论课,应用多媒体课件讲授在今天已经
是司空见惯了。其实对于分子生物学实验课,也需要利用现代
化的教学手段,包括录像带及VCD短片等,尤其对于一些复杂
难懂的实验,除了课堂文字讲授外,适当的配合视频短片,不仅 基因模板I l列 I I片段 l。L=::==
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图1重组DNA思路示意图 可增加学生的学习兴趣,而且生动的画面还有利于学生记住实
验操作的细节L3 J。我们与分子生物学实验教学平台与现代教育
技术中心合作,自己开发和录制了许多视频实验资料,包括微量
加样器的使用,PCR,SDS—PAGE及Western的原理和操作等 等。另外,还可以利用光盘介绍一些实验没有讲授,但与医学密
切相关的新的分子生物学实验技术,使学生掌握该学科的最新
研究进展,进一步开阔思路,培养科研思维能力。
总之,以上是我们对研究生分子生物学实验教学改革的探
索,也是我们多年从事研究生分子生物学实验教学所得出的经验 和体会,在这儿写出来与大家共勉。当然还需要在以后的教学中
进一步总结经验,克服不足,进一步提高实验教学水平和质量。
参考文献:
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[3]路凡,傅海燕.卢兹凡.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.
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I上接第53页) 求。此模式充分体现了互动教学法以学生为中心的思想,通过 问题探索方式使师生互动,促使了问题的解决并培养了学生发
现问题和解决问题的能力。 2.4多媒体辅助模式 现代网络的普及和人民生活水平的提高,使网络成为现代
生活中不可缺少的重要组成部分,高校都已开通了校园网和校 外学生论坛,多媒体的介入不但拓展了学生的学习时间和空间, 同时,教师可通过网络,及时收集学生的反馈信息,调整教学策
略,提高教学质量。同时,在新生到校之前给新生一个正确的引 导,努力构建网上新生教育新阵地。要大力加强网络教育的队伍
建设,积极吸收新生入学教育的骨干,学校要组织学生工作者加 强网上工作的引导,同时培训他们掌握网络技术,加强硬件建设。
3互动教学的实践思索
3.1互动式教学法必须以平等、和谐的师生关系为基础 互动式教学方法通过教师与学生之间、学生与学生之间的 相互作用,形成了一个师生共同寻求知识和共同寻找解决问题
的方法的伙伴关系。这种平等、融洽的师生关系不但能促进师 生关系朝着良性方向发展,而且使学生学习动机发生积极变化, 使学生自觉、主动地学习。因此,它要求教师更新教育观念,树
立以学生为主体、教师为主导的教育思想,形成教学民主化的良
好氛围。 3.2互动式教学方法强调学生的主体地位
互动式教学方法在具体实施过程中因不同学生之间存在差
异,有时会产生“搁浅”的现象,好像不如教师自己“讲解”来得省
时、省力。但是,通过师生互动可以提供给学生一个充分展示他 们个性和能力的机会,使他们眼、脑、口、耳并用,积极投入到学 习中去。因此,互动法给了学生发挥独立人格的空间、自主学习
的时间、思维的空间并创设成功的机会。 3.3要求教师不断提高自身素质 互动教学是对传统教学的改革,教师要大胆进行教学创新。
在互动教学中新生的积极性被调动起来,很可能会提出超出教 学主题的问题,面对挑战,教师应不断扩展知识,充实自我,给予
学生以引导和启示。
3.4互动教学要因材施教 新生入学教育的内容丰富,异质性大,新生情况根据学校的 层次不同,地域不同,生源不同造成学生的情况各异,此外不同
学生的家庭、心理等各有不同。教学过程中要根据学生的情况, 有的放矢地进行有差别的教学,使每个学生都得到应有的发展。 教学过程中,要面向全体,照顾个别,把集体教学与个别指导结