加急见刊

医学硕士分析生分子生物学实验教学的改革研讨

蒋茂荣  2011-11-21

【摘要】 为了使医学硕士研究生更好地掌握分子生物学的基本操作技能和生命科学科研前沿技术,全面提升医学相关专业硕士研究生的科研思维和科研素质。通过对医学硕士研究生分子生物学实验教学中,合理按排教学时间、优化教学内容、加大实验教学硬件的投入,更新教学方法等的改革与实践。经过不断的改革探索,硕士研究生的实验操作能力、思维能力、创新能力得到了提升。

【关键词】医学硕士研究生 实验教学 改革 实践

分子生物学是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的科学,是人类从分子水平真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科[1]。分子生物学技术被认为是20世纪生物学一项最伟大的成就,也是当今新技术革命的重要组成部分。目前这项新技术已经渗透到生命科学的各个领域,尤其是在医学科学中已广泛应用于基础研究、疾病诊断与临床治疗中。一位医学相关专业的硕士研究生学好、学通、学精分子生物学,是作为硕士研究生必须走好的一个阶段,才能把本科阶段学习的基础知识与临床研究和科学研究的最新进展联系好[2]。

分子生物学是一门实践性很强的学科,但相对于其他学科的实验而言,分子生物学实验复杂而理论难以理解,技术性很强,是理论和实践相结合的典型课程,而且要求学生在实验中感受、理解知识的产生和发展过程,培养学生独立思考的能力和创新精神[3]。这就对实验教学提出了更高的要求和目标,因此建立科学合理的分子生物学实验教学体系,将对生命科学研究的思维方法带进课堂,激发学生对分子生物学及科学研究的兴趣和潜能,并可提高学生实验的主动性和积极性,提升研究生实际操作能力,发现问题解决问题的能力。

研究生的培养更应侧重于独立从事科学研究工作能力的培养,为使研究生一年级的学生尽快转换角色,逐渐顺利地进入真正的研究领域,并为了与现代技术接轨,提高教学质量和培养学生科学研究的能力。我们结合本实验室的实验条件、实验设备以及实验教学人员的素质能力,对分子生物学实验进行了改革与探索。

(一)结合实验内容编写相关的实验教材

我们对医学硕士研究生的分子生物学理论部分选用的教材是朱玉贤《现代分子生物学》(第三版),本版教材有二章介绍分子生物学技术,但不能作为实验教材。我们根据实验课教学目的进行合理组合,力求使该实验体系内容新颖、实用、注重创新、体现素质教育和能力培养。编写教材的主要参考书为萨姆布鲁克《分子克隆实验指南》,是分子生物学实验教学比较好的教材和参考书[4]。我们在教材中主要介绍常见的各种分子生物学技术及其原理, 并精心挑选了相关实验。其中重点介绍了基因工程技术的常用到的质粒提取、核酸电泳、技术、酶切、转化、重组体的筛选、蛋白电泳等实验。

(二)合理按排分子生物学理论与实验课教学

我们将分子生物学分为理论和实验,分别采用的教材为《现代分子生物学》和自编的《分子生物学技术》,学时都为36学时。理论课在实验课之前进行,让学生先了解部分基础理论。在上实验课时,还须讲解实验的基本原理,这部分知识尤其重要。它是实验内容的理论基础,有利于指导学生更好地理解实验内容、了解实验目的,有助于增加学生对分子生物学的学习兴趣,锻炼学生的实验思维。只有理论与实践相结合,才能使学生真正掌握理论中抽象的知识。 灵活按排实验课时间,并控制班级规模。

我们将2010级180名硕士研究分为6个班,每班30个学生。根据分子生物学实验的特点将实验集中安排在一段时间里,保证实验的连续性,将实验课全部按排在周末2天时内。这样,改变了传统实验教学时间安排过于死板,时间过少且不连贯的现象。我们在实验授课上主要是以基因工程的内容为主线,顺序是基因分离克隆,载体选择、酶切,片段与载体的连接,重组质粒的转化,重组子的鉴定、表达。这样的安排有助于增加学生的学习兴趣,使学生主动探索未知的知识,最重要的一点是有利于培养学生的科研思维。课程周期为3个星期,每周完成一项实验内容,在这3个星期里,学生刚好能完成一个基因工程的流程,形成一个完整的实验概念,同时又有充足的时间让学生思考和解决问题,加深了对实验的印象。

充分做好实验前的准备工作,以二人为1小组,精心准备每组使用的器材,如枪头、离心管、镊子、一次性手套,微量离心机、电泳仪、电泳槽、染色缸等。为了保证实验结果的真实稳定,实验课老师和实验人员反复对实验进行了多次预实验,并取得较理想的实验结果。

录像是良好的视听媒体,其直观性好,不受实验条件和实验材料的限制。在学生进行实验之前,观看我们实验教师亲自录制的实验演示。演示的内容不仅所有的同学都能看清楚,而且能给同学们实验过程的真实感受。同时还具有很强的表现力和感染力,能激发学生们的兴趣,集中他们的注意力。

(三)双语教学

在实际科研中,由于目前商品化的试剂盒应用广泛以及大部分使用的仪器、药品、试剂都是进口的,其说明书以英文多见,实验步骤也多是采用英文。而刚入学的研究生们掌握的专业词汇少,不能准确翻译与实验相关的英文资料和说明书,更不用说阅读专业文献。我们精心组织备课,用英文制作课件、书写教案和讲稿,同时要求学生用英文写实验报告。

(四)实践总结

本次实验课改革探索,使分子生物学实验课环环相扣,而且全部操作由学生自己完成,每一部分实验都承上启下,要求学生态度认真、思路清楚、操作仔细、相互协作才能完成。这样的实验课过程完整、结果明显、教学效果良好。不仅使学生得到了分子生物学技术操作的训练,也提高了教师的实验技术能力,对相关技术和知识有了更深入的了解和认识。

参 考 文 献

[1]朱玉贤,李毅,郑晓峰.现代分子生物学.高等教育出版社. 2007.

[2]宁启兰,马捷,李冬民等.研究生实验教学改革中的分子生物学教学实验设计.西北医学教育.2009, 17: 693-694.

[3]张淑平,李英姿,张荣庆.分子生物学实验课教学实践与体会.中国大学教育.2006.1: 49-50.

[4]萨姆布鲁克等.分子克隆实验指南.科学出版社. 2002.

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