医学院校中生物化学与分子生物学实验课教学的改革实践

高 媛， 韩 梅， 李芳芳

(河北医科大学 生物化学与分子生物学教研室， 石家庄 050017)

生物化学与分子生物学既是现代医学教育一门非常重要的基础课程，又是一门高端前沿课程[1]。它的特点是技术更新快、包含内容多，往往是医学基础课中非常难学难教的一门课。在这门课程中，实验教学始终是一个重要环节，也是各高校探索教学改革的一个重要平台，它的特点是：1)灵活度较高：可以较快较迅速地添加和撤出实验项目，达到紧跟学科时代发展的要求。2)见效快：实验周期较短，实验技术特点鲜明，可操作性强。3)互动性强：实验课是小班上课，老师与学生有机会就实验的设计特点、技术特点、数据处理等方面交流讨论。近几年来，我们教研室以此为突破口，一直在大力推行实验课的教学改革，采用先进的教学手段，精心选择实验项目，重新编写实验教材，建立完善实验考核体系，取得了一定的效果。

1 改革实验教学方法，开展基于问题教学

传统的实验教学较多是实行教师讲解、学生照做的教学方法，实验课中单纯使用这种教学方法不利于调动学生的学习主动性及思维能力的提高[2]。为了改革传统教学弊端，我们在生物化学与分子生物学实验教学中引入“基于问题的教学”方法[3]，并加以改进。在实验课前一周，教师把针对实验内容设计的问题及参考书布置给学生，学生以实验小组为单位解决问题。我们所设计的每个问题的解决方法是多样的，而实验课实验内容是其中一种可以应用的手段。例如我们针对“福林酚法测定蛋白浓度实验”布置问题：如何鉴定劣质奶粉？针对“SDS-PAGE测定蛋白分子量实验”布置问题：如何区分开两瓶未贴标签的基因工程蛋白样品？获知问题后，学生利用课余时间根据实验小组确定的学习要点分头查找资料，讨论和设计解决问题的方案。在该过程中，教研室提供了网络和固定电话平台，实现教师与学生间的及时咨询互动。在实验课上，各实验小组选派代表汇报设计的实验方案，教师负责组织讨论和讲评，并对比说明实验课内容安排的实验方案，引导学生思考。学生在教师提醒实验技术要点和操作注意事项后完成具体实验操作。实验课结束后学生除完成课程实验报告外，各实验小组设计的实验方案还可以参加教研室常年设立的“优秀设计性实验报告奖”的评选。

这种改革后的实验课教学法已在我校临床、药学、药剂、中西医结合等多种专业中推行，运行良好，达到了促进学生的学习兴趣，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生自主学习和合作学习的意识的效果。

2改革实验教学内容，分层次开设综合性实验

在中国多数医学院校中，生物化学与分子生物学实验内容长期受学时数和排课方式的影响，传统实验教学内容一直以一个个孤立地验证性实验为主，该类实验的原理、步骤、结论、结果等都很明了，其内容单一，学生只需按部就班地做，缺乏学习思考的主动性，而且实验课间隔期往往较大，学生很容易忘记上一阶段的内容，不易将整个过程联系起来。综合性实验是一种介于基本教学实验与实际科学研究实验之间，对实验全过程进行初步训练的教学实验，具有综合性、典型性和探索性的特点，更适合于当今基础医学教育的发展培养趋势[4]。

我教研室很早就已启动传统实验内容的改革工作，早期主要集中在删减部分陈旧验证性的实验项目、将部分相关独立实验合并为综合性实验项目，并在新实验内容试行后取得了一定效果[5]。随着综合实验开设的逐渐成熟，我们又增加了一系列兼具实用性和科研性较大规模综合性实验项目，并针对不同授课对象特点和培养目的，分层次选择性开设。比如，在5年制本科医学专业的实验内容中开设了以匀浆、比色、电泳、离心、层析等基本生物化学技术的训练为主线的综合性实验项目：“小鼠肝脏过氧化氢酶的制备及鉴定”、“人胎盘组织β-actin基因的分离及鉴定”和“激素对家兔血糖水平的影响”等 ，侧重于培养学生基本操作技能及综合运用所学理论和技术知识解决实际问题的能力，适合于应用型医学人才的培养；在7年制本硕连读医学专业的实验内容中，开设以分子克隆和免疫印迹(Western blot)等分子生物学技术为主要技术手段的科研型综合性实验项目：“小鼠肝脏β-actin蛋白基因的克隆及表达鉴定”，侧重于培养学生科研思维和分析问题解决问题的能力，适合于科研型医学人才的培养。

教学实践证明，这些综合性实验的开设不仅有助于学生对生物化学与分子生物学理论知识和实验技术的整体性、系统性掌握，大大提高实验教学质量。同时，分层次针对性地开设综合性实验项目，更有利于满足当今基础医学多层次人才培养需要。

3 编订配套实验教材，增加分子生物学内容

实验教材是实验教学内容改革的重要体现形式，适宜的实验教材是提高实验教学质量的关键[6]。为了配合实验教学内容的改革，我教研室组织教师重新编写了实验课教材《生物化学与分子生物学实验指导》。在该教材中，除了保留一些经典教材上的传统生物化学和分子生物学实验内容外，加入了新开设的一系列综合性实验项目内容。同时，考虑到分子生物学技术在当今医学乃至整个生命科学领域的影响力及实际应用性不断提高[7]，在新编教材中我们还增加了大量的分子生物学前沿技术内容，如：荧光素酶报告基因分析；染色质免疫沉淀；电泳迁移率改变分析；免疫共沉淀分析等。这部分内容主要是由教研室的博士学历或进入博士后工作站的老师结合自身实际科研实例编写。尽管目前限于教学经费及实验课条件，还不能面向本科生全面开设这些前沿分子生物学实验项目，但是，在实验课一些操作过程中的间歇等待时间，由教师向学生简略介绍这些实验原理和用途，配合理论课教学，可以极大地加深学生对分子生物学技术的理解，开阔眼界，同时新编教材内容可作为部分学生从事课外开放创新实验时的重要技术参考。

4 坚持实验室开放工作，形成特色开放流程

在传统的实验课教学安排中，除了教学计划规定的上课时间外，学生几乎没有更多地机会进入实验室，学生一般是在规定的时间及指定的仪器上，机械地完成规定实验任务，使实验本身缺乏吸引力，学生的主观能动性得不到发挥，挫伤了学生进行实验的积极性和主动性，影响了学生探索兴趣和潜能的释放[8]。因而，开放实验室，为学有余力的学生进行实验学习提供更多时间和空间是很有必要的[9]。但对于国内多数医学院校而言，由于实验室资源相对紧张，实验室在彻底开放这方面一直处于真空地带。

近几年以来，我教研室坚持实行实验室对学生开放，鼓励学有余力的学生进入实验室，开展生物化学与分子生物学领域的相关研究。在不断克服诸多困难的同时，开拓开放形式，逐渐形成了特色开放流程，确保实验室资源的有效利用。目前我们的实验室开放基本流程为：1)报名，在每批实验室开放前，发布该期开放实验室推荐的若干研究方向，要求有兴趣参加的学生自选课题，提交自行设计的实验方案参加。2)筛选成员，教师审查实验设计方案及面试报名者，筛选出参加开放实验成员。3)分组培训，根据研究兴趣方向将学生分组，以组为单位重新设计实验方案，并由该组指定教师审查修改通过后，学生才能进入开放实验室。4)实验操作，学生小组利用课余时间开展自行设计的实验项目。5)完成论文，实验结束后，学生小组必须完成实验资料的整理，并将实验结果以论文形式提交。到目前为止，在开放实验室的学生小组课题研究中已有多名学生的研究成果获省部级和学校奖励，并有学生论文在国内核心源期刊上发表。

通过实验室的开放，我们将有能力的学生引入科研实验室，使学生在本科阶段就进入到课题当中进行科学研究。这样不仅给本科学生提供了进行实验研究和探索的平台，还使他们了解和掌握了前沿的学术动态和科学的研究方法，引导了学生科学研究的思维方式，培养了学生严谨地科学态度和创新意识。同时，由于开放实验的开展，对实验室管理和实验教师、技术人员的实践能力、业务素质提出了更新、更高的要求，这也对实验室的建设起到了更好的推进作用。

5 完善实验课考核制度，综合评价教学效果

考核是检验教学质量的有效手段，学校通过实验考核能了解教师教学水平，学生学习掌握情况[10]。传统单一的实验结果汇报形式已经难以达到真正的考核目的。基于此，我们建立了一套综合考核制度，将学生实践动手能力、实验报告情况与平时成绩相结合，在一定程度上可以较为全面的评价教学效果。考核成绩包括实验报告成绩、实验操作考试成绩和平时成绩三部分，实验报告成绩主要通过评判综合性实验结束后学生撰写的实验小论文，考查学生对实验基本原理、技术路线的掌握情况及对实验现象的分析和解释。操作考试考查学生独立完成实验的能力，教师根据实验操作是否规范、实验是否成功、实验现象解释是否正确等进行评定。平时成绩主要是学生在实验课学习中的综合评定成绩，如出勤率、课程实验完成情况、实验器材使用情况等。这种综合考核方式虽然操作比较烦琐，但能比较公正、客观、合理地评价学生的实验素质和技能，改变了学生重理论轻实践的思想，提高了学生的实验积极性。

除了要求学生完成每次实验内容的相应实验报告以外，我们还连续几届采用综合报告形式，要求学生将一个学期的生化实验课的体会写出来，可以从技术角度进行总结分析，可以对实验安排提出见解，对带教老师的方法提出意见等，这样做比单独用表格形式调查统计要具体深入的多。这种方式不仅使教师及时得到教学反馈，同时也促进学生对实验课的反思，提高了对实验课的认知和对今后其它实验课的期待。

6 实验教学改革中的思考

在生物化学与分子生物学实验课教学改革探索的过程中，我们取得了一定的成果，但同时也发现一些制约中国医学院校学科实验教学改革发展的问题。一是医学院校中实验教学长期处于学科附属地位，资源分配相对不足，限制了实验教学法和实验内容的改革。资源需求与资源供给之间的矛盾是任何国家高校开展实验教学中都会存在的问题，教学资源相对紧张的情况下实验教学能否获得较充裕的资源保障，根本上是由实验教学在高校中所处地位所决定。发达国家高校实验教学地位显重、设置独立，特别是作为新兴前沿学科的生物化学与分子生物学实验教学，在经费、师资、教室甚至学时上均会有较多的资源分配，师生就有充足的条件开展开放创新实验。二是缺乏鼓励教师改革实验内容的激励机制。实验内容的更新依靠实验教师的贡献，发达国家高校很重视鼓励实验教师把最新的实验技术和研究成果及时转化为实验教学，实验内容更新非常快。国内教师的晋升和奖励注重个人科研业绩，很少考虑对教学尤其是实验教学上的贡献，从而削弱了教师参与实验教学改革的热情。

未来，我们只有克服传统教育思想的束缚，坚持“以人为本，以学生发展为中心“的理念，不断探索与环境条件适宜的生物化学与分子生物学实验教学改革模式及考评体制，才能适应医学及科技创新日新月异发展的新形势，达到更好的教学效果。

参考文献：

[1]张友尚. 中国生物化学与分子生物学的发展[J]. 生命的化学，2009，29 (5)：619-624.

[2]张 丽. 普通生物学实验课教学改革探讨[J]. 生物学杂志，2008，25 (4)：74-76.

[3]石 虹，傅志君，陈世耀.从“基于问题的教学”向“基于问题的学习”过渡[J]. 中国高等医学教育，2009，10：26-27.

[4]李忠光，杜朝昆. 生物化学综合性实验教学的尝试[J]. 生物学通报，2008，43( 8)：37-39.

[5]史海水，高 媛，宋 利，等. 突出学生主体地位 搞好医学生物化学实验教学[J]. 西北医学教育，2008，16(3)：488-489.

[6]王宏伟. 高校生物化学实验教材中存在的问题及其解决对策[J]. 高教论坛，2013，1：80-82.

[7]何华纲，朱姗颖，姜 松，等. 分子生物学与基因工程实验教材建设初探[J]. 生物学杂志，2013，30(1)：95-96.

[8]于保锋，解 军，张悦红，等. 关于生物化学与分子生物学教学改革的实施与思考[J]. 山西医科大学学报：基础医学教育版，2008，10(2)：146-148.

[9]王 峰，鱼 静. 高校开放实验室与学生创新能力培养[J]. 实验室研究与探索，2011，30 (3)：320-322.

[10]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.