中医药院校生物技术专业分子生物学实验教学改革初探

吴 娜，胡丽丽，岳慧英，王 珏

(1.山西中医药大学基础医学院实验教学中心，山西 晋中 030619； 2.山西中医药大学 基础医学院 生物学系，山西 晋中 030619)

生物技术是一门多学科交叉融合、理论与实践并重的新型综合性学科，具有实践性和应用性强的特点[1]，而分子生物学是当代生物科学的重要分支，分子生物学实验在培养学生良好的实践创新能力、系统的科研素养方面起着重要的作用。随着实验技术的不断发展，人才培养要求以及社会需求的不断改变，分子生物学与其他学科的融合，实验教学的改革也在不断探索。目前，我们在分子生物学实验教学改革中采取的措施以及需要调整的地方有以下几个方面。

1 教学改革探索与实践

1.1 新方法代替传统的实验方法

随着分子生物学研究的不断深入，分子生物学实验技术也在不断地发展。相较于传统的实验方法，新方法更加快捷、效率更高。在提取动物基因组DNA的实验中，传统的DNA 提取如CTAB 法、SDS 法是在裂解细胞的基础上，多次用苯酚氯仿等有机溶剂抽提使蛋白质变性沉淀于有机相，核酸保留在水相，从而达到分离核酸的目的。近年来，出现了以螯合树脂、特异性 DNA 吸附膜、离子交换纯化柱及磁珠或玻璃粉吸附等为基础的DNA提取新方法。我们采用了特异性 DNA 吸附膜的方法，这种方法操作安全，DNA的提取效果更好。在质粒的双酶切实验中，我们用快速限制性内切酶取代了普通的限制性内切酶，从而使酶切过程由一个小时缩短为十分钟，极大地提高了实验效率，进而使实验内容更加丰富。

1.2 实验内容之间实现相对连续性

传统的实验内容都是独立设置的，内容与内容之间衔接不紧密，缺乏连贯性。学生在课上仅仅是掌握了基本的实验操作方法，无法达到拓展运用的效果，知识点之间无法融会贯通。目前我们开设的分子生物学实验内容之间是相对连贯的。例如，小鼠肝脏提取基因组DNA实验紧接着管家基因β-actin的PCR实验；小鼠肝脏提取蛋白质实验接着做蛋白质含量的测定；大肠杆菌中提取质粒实验接着质粒的双酶切以及切胶回收。连续的实验设置极大地提高了学生的学习积极性以及自主性，使学生能够将理论知识与实践操作有机地结合起来，巩固和加深对所学内容的理解。

1.3 增加了自主设计创新实验内容

传统的分子生物学实验内容以验证性实验为主，这种教学模式无法调动学生的积极性、主动性[2]。自主设计创新实验能够极大地提高学生的学习兴趣及操作能力。我们设置了四个学时的自主设计创新实验，首先实验教师把前沿的中医药研究课题的科研思路介绍给学生，然后结合分子生物学技术以及实验室自身条件，让学生从中医药研究的角度查阅自己感兴趣的文献，在实验教师的指导下，完成实验方案的确定。学生分成四人一组的实验小组，从文献的查阅到实验方案的确定，从实验材料的准备、试剂的配制到具体的实验操作都是由各实验小组的成员独立完成，实验教师在学生自主设计的过程中起到指导与辅助的作用。相较于传统的先讲授后验证的实验课来说，自主设计的实验课对学生科研素养的培养、学习兴趣的培养以及主观能动性的提高有重要的作用。

1.4 增加了视频教学内容

分子生物学是一门从分子水平研究生物大分子的科学，实验过程中用到很多实验仪器设备是学生第一次接触到，学生对于这些仪器设备的用途和使用方法都比较陌生。我们增加的视频教学内容主要是对实验室已有的设备进行使用方法的演示，对实验室没有但属于分子生物学领域常用的仪器进行一个简单的介绍，以及一些实验方法的介绍和演示。这样的视频教学有助于学生对分子生物学实验有一个整体的了解和把握，更好的完成整个实验内容。

2 需要进一步调整的方面

2.1 实验内容需充分利用中医药资源

习近平主席在十九大报告中指出，坚持中西医并重，传承发展中医药事业。在我国数千年的历史进程中，中医药产业不断发展进步，在防病治病、增强人类健康方面发挥着极其重要的作用[3]。作为中医药院校的生物技术专业，建立具有中医药特色的专业课程以及实验教学，不仅能够培养良好综合素质的专业人才，而且对中医药文化的传承和发展起到推动作用。我校有着丰富的中医药资源，但我们在分子生物学实验教学对中医药资源的利用不充分。学生在学业前期阶段已经接受了中医学基础、药用植物学、中药方剂学等中医药基础理论课程，对中医以及中药知识有了一定的理解和掌握。因此，开设具有中医药特色的实验内容，能够使学生进一步巩固已有知识，达到融会贯通的效果，从而提高学生的社会竞争力。

2.2 实验课程需注重对学生科研能力的培养

生物技术是一门实践性极强的学科，在人才培养方面应注重实验探索能力、分析能力和动手能力的培养，这样才能切合社会对生物技术专业人才的能力要求[4]。传统的实验内容仅注重对实验方法、目的和原理的掌握，忽视了对学生系统的科研素养的培养。我们现有的实验内容虽加入了对学生科研思路引导的内容，但是缺乏完善性和系统性。因此，我们的实验教学内容应在学生掌握分子生物学技术之外，通过文献引导、结合实验教师自己的科研实际工作等方法来提高学生的科研素养[5-6]。

2.3 实验课程需增加自主设计创新实验内容的比例

自主设计创新实验自开设以来，极大地提高了学生的学习兴趣以及积极性，增加了师生间的互动及沟通，教学效果相较于传统的实验教学明显更佳。但是我们现在开设的自主设计创新实验内容只占实验教学总学时的19%，由于学时有限，学生设计的许多实验内容无法展开。因此，我们应增加自主设计创新实验内容的比例，加大对学生知识实践应用以及创新能力培养的力度。

2.4 实验课程需与多学科内容进行融合

随着现代科学的不断发展，越来越多的领域呈现出多学科交叉的特点。近年来，分子生物学与细胞生物学、遗传学、生物化学等学科互相渗透、联系紧密[7]。这些学科在医药方面的应用也是相辅相成的。因此，在实验教学的设计上，我们也应遵循学科发展的趋势，将其它学科的知识融合到分子生物学技术中来。

综上所述，生物技术专业人才的培养需要结合专业特点、高校自身特色以及社会的需求，实验教学也应紧跟学科前沿，不断地进行探索和调整，以期实现高质量的人才培养。