医学研究生分子生物学实验教学改革探讨

方合志

摘 要：本文旨在探讨如何针对医学研究生，更新和优化分子生物学实验教学，改进实验教学方法，促使学生在将来的科研工作中尽快形成良好的实验操作规范和实验操作技能。

关键词：分子生物学；实验教学；改革

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2016）05C-0081-01

分子生物学作为一门历史悠久但发展又最为迅猛的学科，推动着生命科学领域的发展，相关技术在多个学科的发展中具有较强的渗透作用。掌握基本的分子生物学实验已经成为生命科学研究必需条件。然而分子生物学技术由于其理论知识复杂难以理解、操作对象微观不可见，实验操作的可控性以及实验结果的可重复性都相对其他学科有很大差别。

医学硕士研究生无论是在后续的科研训练还是以后工作中的科研实践环节，均需要熟悉多项分子生物学实验技术。研究生正式进入科研生涯前的理论课程学习并不会显著提升科研素质。此时，实验教学，尤其是生命科学领域的分子生物学实验教学显得尤为重要。但是，仅依据现有的实验教学模式无法充分调动医学生的实验积极性，实验课会成为研究生为了获得平时成绩而来学习的课程。为了实现分子生物学实验教学成为医学研究生进入科学研究的领路人的角色，需要对现有的实验课程教学体系进行改革。

一、分子生物学实验教学现存问题

医学研究生分子生物学实验课程的核心内容为DNA重组技术，主要涉及RNA提取、逆转录PCR、电泳＼纯化＼连接、细菌转化以及重组质粒的提取鉴定，属于验证性实验。该实验设计的优势在于不同试验间相互衔接构成一个大的实验整体，有利于实验技术的整体掌握。但是缺乏进一步蛋白表达的SDS变性凝胶验证实验。与本科教学不同的是，蛋白表达SDS变性凝胶验证实验对于医学研究生后续的科学研究至关重要。

二、改革方案

（一）针对医学研究生群体，更新和优化实验教学

不同于本科的实验教学，研究生需要有更多的独立思考能力，面对问题有动手解决能力。研究生实验教学需要突出其在实验体系设计，实验结果分析讨论中的独立思考能力。因此，在此基础上增加创新设计性实验培养研究生发现问题、分析问题、解决问题的能力显得尤为必要。基于这一原则，在医学研究生分子生物学实验教学课程中将已经设定好的重组基因替换成研究生自主设计选择重组基因，并将重组基因选择的依据作为实验结果分析讨论的一部分。这将促成学生在实验过程中自发查阅文献资料，提升研究生自我学习和勤于思考的能力。此外，学生自主选择实验对象有助于提高积极参与实验的动力，提升实验教学效果。

（二）结合研究生课题，更新部分教学内容

医学研究生将来从事的科学研究大都与生命科学有关，因此多数学生需要从蛋白水平揭示基础科研中的生命规律或医学研究中疾病发生的机理。而本实验课程相对陈旧，基因重组实验过早结束于蓝白斑筛选。为了使学生尽早适应科研，适当拓展实验内容显得十分必要。蛋白变性凝胶电泳以及后续的免疫印迹分析是分子生物学中最为常见的实验手段。在研究生完成蓝白斑筛选的基础上，进一步指导学生将克隆扩大培养后进行凝胶电泳+免疫印迹分析。这一过程的完成，将使学生基本上掌握日后从事科研的大部分实验技能。由于我们已经在前面增加了学生自行选择重组基因引物这一环节，此处我们继续增加蛋白变性凝胶电泳和免疫印迹实验势必会让实验安排显得非常紧凑。而原有的实验教学设计相对松散，RNA提取、RT-PCR这两个原先设计为一天完成的实验内容可与接下来电泳鉴定、纯化和连接实验整合，将原有的四天实验压缩成三天，增加的蛋白变性凝胶电泳和免疫印迹实验设置在第四天完成。第一天引物设计的一些原理，注意事项安排在第二天感受态制备转化环节完成。实验设计的紧凑也有利于研究生适应高强度的科研工作，培养学生合理设计安排实验的能力。也可通过课程教师多媒体教学、科研人员讲解等措施提前训练研究生在科研工作中如何利用有限的时间对科研工作进行合理的安排，避免出现3年研究生生涯碌碌无为的情形。

（三）加强师生互动、注重实验细节教学

分子生物学实验对实验课动手能力的要求较高，单纯从实验教材或者多媒体资料进行实验步骤的教学，无法保证学生对实验过程充分掌控。我们在教学过程中也发现在这样的教学模式下，一个班级30个学生组成的15个科研小组通常只有5～6组学生能够利用自己完成的重组基因PCR产物转入大肠杆菌后形成蓝白斑。其余学生实验失败的原因多种多样，有从淋巴细胞分离出错的，有RT-PCR阴性的，有大肠杆菌转化失败的等等。而经询问，大部分同学对实验流程清晰明了。表明学生在实验环节中的一些细小环节出现了差错。要解决这一问题，一方面教师需要有足够的实验教学资格，长期从事科研的教师以及实验教学老师可通过总结形式形成一份实验细节的讨论手稿，在课程集体备课环节进行充分讨论，确保高质量的实验教学。在实验教学过程中，教师要充分发挥指导的作用，抛弃理论教学只讲多媒体的模型。每一个实验细节都要给出操作的失败可能以及注意事项，并让学生积极思考细节操作的内在原因。藉由这一教学过程，积极培养学生实验操作的规范性，让学生明确一个实验做得好不好并不是会不会做完一个实验，而是能不能在相同的条件下重复一个完整的实验结果。这对医学生将来的科研能力培养至关重要。

参考文献：

吕建新. 临床分子生物学检验技术[M]. 北京：人民卫生出版社，2015.