医学院校研究生分子生物学技术实验教学创新体系的构建
2022-03-17齐晓岚沈祥春
齐晓岚,张 婷,洪 伟,谢 渊,何 燕,沈祥春,2△
(1贵州医科大学地方病与少数民族疾病教育部重点实验室,贵州省医学分子生物学重点实验室, 贵阳 550004; 2贵州医科大学药学院; △通讯作者)
分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是现代生物领域里最具活力的学科[1]。分子生物学技术作为生命科学领域及相关学科研究中的主要手段和方法,发展非常迅速,占据了整个生物学领域的主导作用[2]。医学院校培养的是未来的医学工作者,而医药卫生事业的发展要求当今医学科学工作者应当掌握分子生物学相关知识。医学研究生是未来的科研与医务工作者,更有必要掌握必要的分子生物学实验技术。
1 地方院校研究生分子生物学实验课程的现状与存在问题
1.1 实验课程缺少针对不同层次、不同学科研究生分子生物学技术课程体系,定位及培养目标不清晰
分子生物学课程由于其前沿性,开课普遍度以及授课内容参差不齐,快速发展的分子生物学学科对技术课程的授课提出了更高的要求,现有实验课教学未能结合飞速发展的分子生物学进行优化。另一方面,随着博士研究生招生人数的不断增加,分子生物学技术课程未能有效结合博士研究生更高水平课题研究的需求,导致缺少针对硕士及博士研究生的分层次的课程教学体系及方案,课程的定位及培养目标不清晰。
1.2 研究生科研创新能力不足
研究生是科学研究工作中的一支重要力量,对研究生在理论知识的掌握程度、实践技能的熟练程度、科研创新思维与创新能力水平方面提出了更高层次的要求。分子生物学技术作为医学生当下及今后职业发展所必需的一门技术,培养体系的相对滞后和导师质量的参差不齐,尤其是规模扩张、培养体系与社会需求的不协调,导致教学滞后,研究生的培养质量出现下滑趋势。就分子生物学技术的实验教学体系来说,导致研究生创新能力不足的原因主要体现在前沿技术跟踪不足,把握能力不强、知识结构不系统,不能根据所学技术知识独立设计课题思路、学位论文和科技论文撰写基本功不足、参与完成高水平课题的研究能力不足等[3,4]。
1.3 研究生分子生物学基础知识不够系统扎实
目前,分子生物学课在普通医学院校的医学类专业本科阶段的独立开课率并不是很高,本校仅有生物与工程学院及药学院共五个专业开设了分子生物学课程,其他专业仅在生物化学与分子生物学最后部分有简单的分子生物学基础知识介绍。在这样的培养方式下,普通医学院校医学本科生的分子生物学知识通常较为薄弱,不够系统扎实,操作技能更是未有相应的训练[5,6]。这必将导致了他们在进入研究生阶段的学习时,面对内容抽象、体系庞杂、更新迅速的分子生物学理论知识时学习困难,技术更是难以掌握,也对分子生物学技术实验教学体系的优化提出了要求。
1.4 科研反哺教学有待进一步提升
传统的分子生物学技术实验教学中,教学内容和教学形式较为单一,实验内容多为验证性机械的重复实验,更新较慢,缺乏创新性。分子生物学技术是生命科学领域发展迅猛的前沿学科之一,要求对研究生授课内容不断更新,实验课程体系需体现科研工作成绩。医学院校研究生的大量扩招后,教师授课负担较重,导致实验课程体系未能有效结合现有科研进展,尤其是授课教师科研工作与教学工作的结合也对分子生物学技术实验教学体系提出了更高的要求,有待进一步提升。
2 分子生物学技术实验教学创新体系的构建
我们以学生的能力培养为宗旨,通过改革教学内容、改进教学方法、改革考核办法的“三改革”措施及科研与教学相结合的“一结合”方法,加强学生的创新意识和实践能力的培养,有效培养学生创新科研能力。
2.1 改革教学内容,突出学以致用,优化实验设计,培养科研素质
我们结合医学院校学生分子生物学基础薄弱的特点,根据硕士、博士对分子生物学技术的掌握及科研工作迫切需求,开发切合实际需求的授课内容,结合临床及科研的实例来阐明分子生物学技术,建立了基础技能与前沿技术相结合、验证性实验与自主性实验相呼应的分子生物学实验技术实验教学体系。如博士生教学内容为综合性实验的设计,我们在教学方法上采取基础理论-结合课题-设计实验-结果分析讨论的方式,同时基于其课题研究水平,开设专业的培训课程。针对硕士研究生的分子生物学技术教学主要是常用的、基础的分子生物学技术,如全血DNA的提取、PCR扩增、琼脂糖凝胶电泳等分子生物学的常规技术。教师在授课过程中也要求学生结合自身课题需求,将所学技术应用于自主科研课题的设计,充分利用实验室科研平台来组织教学,强化了理论与实践的结合,培养了学生综合分析和解决问题的能力。研究生的实验考核均以发表科技论文的形式提交,充分锻炼了学生科研综合能力及写作能力,为其科研课题的开展打下了坚实的基础。
2.2 改进教学方法,结合教学内容需要,引入多种教学手段
我们改变灌输式、按步骤实验的教学方式,强化以问题为导向的教学模式,结合实验内容提出问题来引导学生思考,培养学生的独立思考及创新思维能力,同时根据提出的问题,采用分组讨论方法,由学生通过讨论解决实验中出现的问题及结果分析。教师可对学生的学习思维进行引导,强调每一个技术及步骤对各个技术的临床应用,以达到良好教学效果。
我们给每位教师安排一位年轻助教。老教师以传、帮、带的方式培养青年教师,指导其备课、听课、点评、教案修改及实验内容准备等。两位教师全程指导学生实验过程,帮助学生掌握实验中相关仪器使用的要领及实验中经常出现的问题等,既能提高其教学质量,又让青年教师学习老教师严谨求实、爱岗敬业等良好的学风、师风。
2.3 改革实验考核办法,培养学生科研写作能力
既往实验课程的考核多是要求学生记录实验结果,以简单实验报告的形式呈现过程。这种考核办法的弊端是学生的科研思维未得到提高,仍是灌输式、机械式的教学过程。我们课前通知学生预习教学内容,课中要求学生做好每一步实验现象及问题的原始实验,将整个实验内容联系成一条主线;此外改变实验评分方式,转变学生轻操作、重报告的观念,实验中关注并强调操作规范,切实提高学生动手能力;最后,鼓励学生结合自身课题研究,以科研论文的形式将理论、方法、讨论结合,更进一步培养学生的创新思维能力及科研写作能力,为其今后的科研打下一定基础。
2.4 教师队伍多元化,建立专家进课堂的长效机制,促进教学与科研的结合
科研和教学相辅相成、互相促进、辩证统一。我们在分子生物学技术实验课教学中,始终立足分子生物学是一门前沿学科,将科研工作中的创新性发现用于实验课的教学中,结合科研发展改革实验教学内容,开发具有探索性、设计性和综合性的实验教学内容。同时,我们采用讲座、培训等不同的授课方式,建立专家进课堂的长效机制,使教学丰富化,为学生了解科研前沿动态提供了有效途径,还通过进修、培训等多种方式提高师资队伍自身学识和专业素养,为更好地组织和开展教学工作奠定基础。
通过上述改革,建立了培养目标清晰、培养内容合理、培养方式先进、考核办法适用的适合于医学院校研究生培养特点的分子生物学技术实验课程的一整套实验教学体系。针对不同层次研究生,这一套实验教学创新体系的构建及应用保证了教学内容的前瞻性、新颖性以及技术本身的实用性,提高了研究生对分子生物学先进技术的了解度,为完善研究生的知识结构体系,更好地培养研究生的创新能力奠定基础。