浅谈医学院校分子生物学实验课程改革

许会静 姜晓明 王皓 李艳

(吉林医药学院检验学院 吉林 132013)

生物技术是科技发展的新兴产物,分子生物学是生物技术的基础学科,许多学科领域均需要利用分子生物学的基本理论及基本实验技术予以支撑。同时,分子生物学又与多门学科如医学、生物学、药学及免疫学等存在着广泛的交叉与联系,而分子生物学作为现代科学的一门综合学科,其理论及实验技术的应用与其它医学基础课程不同,分子生物学的研究内容纷繁复杂,理论抽象难懂,常常需要实验教学予以补充。但是,目前医学高等院校分子生物学实验教学中普遍存在多方面的不足,医学院校分子生物实验课程进行有效改革,对提高学生的科研素质,培养学生的创新能力有重要意义。

1 合理配置资源

分子生物学作为一门年轻的学科,常常被认为是生命科学院校的主干学科,而在医学院校被重视程度不够。许多医学院校中分子生物学并不是一门独立的学科,而是作为生物化学的一部分供学生熟悉了解,导致实验室基础建设投入不足[1]。同时,分子生物学又是一门高消耗性的学科,主要研究微观世界,这些微观世界不同于普通的生物化学实验,普通的生物化学实验可以用肉眼看到颜色的变化,用普通的分光光度计检测到更为精密的颜色差异,但是,分子生物学研究对象多为微量的蛋白质及核酸分子,吸光度的检测则需要检测仪器更精密,价格也就更为昂贵。此外,分子生物学大多数实验操作步骤繁多,需要的实验耗材比普通的生物化学学科所需耗材数量更多质量要求也较高。由于仪器设备以及耗材投入的限制,导致大多分子生物学实验只能由教师示教,学生观摩。这就导致了学生学习兴趣不高,动手能力不强。考虑到仅仅因为一个学科的需要就去购置大量的实验设备准备实验用房,会导致部分常用仪器重复购置消耗资金,而不常用的贵重仪器缺乏资金支持,因此建立完善的分子生物学实验体系,在需要大量资金投入的同时,要做好资源合理配置,提高实验设备利用率[2]。

2 完善分子生物学实验教材

传统的分子生物学实验教材中,大多是将学科划分为几个单元,每个单元中设置基础的实验,学生按照单元逐个学习实践,如载体构建过程中,需要酶切、连接、转化后对质粒DNA进行提取,然后进行PCR、酶切、测序鉴定,获得重组载体转染细胞后,需要对蛋白进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,整个过程中常常将质粒DNA提取、PCR和聚丙烯酰胺凝胶电泳作为三个单元的基础实验进行教学。这样,容易使学生不能将知识系统化,只是单纯的学习实验,不去思考实验之间的联系。这种教学一方面不利于学生理解和掌握实验内容,另一方面也不利于培养学生发现问题及解决问题的能力,降低了教学效果。可以将上述分割的实验内容,以具体实例的方法进行整合。例如,根据已知的鼠基因数据库,让学生通过基因组提取的方法从鼠血液中获得基因组DNA,然后利用PCR反应从上述基因组中获得需要的目的基因,最后通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定。实验为一个流程,而不是单独分割的几个单元,由于实验具有连续性,实验的每一步都关系下一步的实验结果,这样不但增强了学生积极参加实验的热情,提高了学生对实验的重视程度度,而且提高学生发现问题和解决问题,将知识融会贯通的能力,使学生初步认识和掌握分子生物学实验技术体系。因此,完善实验教材,对提高学生的实验兴趣,激发学生积极思考,主动融汇知识有重要意义。

3 多元化教学

分子生物学实验教学中,大多为验证性实验。教师在每次实验开始前,详细讲解实验目的和要求、实验原理、操作步骤及注意事项等。一边方面由于教师讲解占用较多时间,减少了学生独立思考的时间和机会,另一方面,学生养成了只是“接收”信息的惰性,并完全按照教师的讲解进行实验,而失去了独立思考的能动性[3]。除此外,由于验证性实验理论是已知的,因而学生在实验中, 主观性地将理论作为已知的结论,不去主动思考。即使实验结果与理论不符,学生也会对理论深信不疑, 经常修改他们的结果努力去“验证”理论, 这种做法也使学生主观能动性不能得到充分发挥,学生的思维能力和创造能力也受到限制。如何提高学生的兴趣,提高学生的创新能力,这就需要改革传统的以教师讲解为主单一的实验教学模式,将以教师监督为主体转为以学生为主体,采取多元化教学,努力培养学生的创新意识。

在系统学习完基础与专业理论与实验课程之后,指导学生结合自己的兴趣自主设计在实验课中没有涉及的实验方案,并且鼓励支持学生实践具有科学性、创新性、可行性、实用性的实验方案。学生把自主设计的实验方案交给主管教学老师审阅,主管教学和实验带教老师讨论后,批准具有可行性、创新性的实验,如果学生自主设计的实验可行性较差或者没有创新性,根据实验设计的具体情况提出修改建议,经过老师批准的自主设计实验方案,要求学生按照提出的方案申请实验中需要的试剂、耗材和仪器等。

分子生物学是一门理论性和实践性都较强的学科,且研究对象较为抽象,这就增加了讲授和学习的难度,改革分子生物学实验的传统教学方法,使之与理论实践有机结合,能够激发学生学习的热情,培养了他们独立思考的习惯。如何让分子生物学实验在生物技术学科中发挥更重要的作用还需要进一步探索。

[1]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(7):288-291.

[2]吕俊,戚之琳,吴明彩.高等医学院校分子生物学实验教学改革初探[J].右江民族医学院学报,2014(1):124-126.

[3]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(21):174-177.