醫學留學生的分子生物學實驗教學改革與實踐＊

李思熳，江 萍，李樹德，馮維楊，李治剛，余果宇△

（昆明醫科大學：1.生物化學與分子生物學系；2.病理與病理生理學系，昆明650500）

伴隨著高等教育發展的腳步，留學生的教學已是我國醫學教育發展的一個全新的、嚴峻的挑戰課題。留學生教育的健康快速發展有助于推進高校的國際化進程，實現高校國際交流與合作的良性循環，帶動高校綜合競爭力和學術聲望的不斷提升［1］。21世紀以來，本校承擔了部分發展中國家留學生的5年制醫學本科教學工作，分子生物學作為醫學基礎課程是留學生學習的重點更是難點。

分子生物學是在分子水平研究生命現象的科學，其實驗技術作為一門廣泛用于基礎醫學和臨床實驗的前沿學科，具有很強的實踐性和實用性［2］。由于分子生物學理論知識復雜抽象、讓留學生更加難以理解，所以分子生物學實驗技術作為理解和掌握分子生物學的工具顯得尤為重要。筆者在留學生的實驗教學過程中，總結了留學生的學習特點：英語基礎好，會話能力強；課堂上思維活躍，有創新精神；與理論教學相比，更喜歡實際操作的訓練，對實驗課程有很高的熱情；但也有部分英語基礎差、學習積極性不高的學生。作為分子生物學的教師，針對留學生的特點，不斷進行實驗教學的改革，提高實驗教學質量是本研究要探索的問題。

1 積極培訓師資隊伍

根據大部分留學生以英語為母語的實際情況，要求指導教師有全英文授課、實驗操作講解和與留學生溝通交流的能力，但大部分教師聽說能力較弱，醫學類專業英語的學習更是欠缺［3］。留學生發音帶有濃重的地方口音，與教師平時接觸的“英式”或“美式”英語有較大區別，使得教師和學生之間的溝通成為實驗課程的一大難題［4］。針對此難題，本校引進有醫學經驗的外教，聘請專業外語教師、有經驗的醫學專任教師、有教學經驗的美籍華人等對實驗授課教師進行多方位的培訓，并邀請專家和留學生代表參加授課教師全部實驗內容的試講，再根據專家和留學生意見整改實驗內容及授課方法，以提高教師的講課能力和口語水平。

2 合理安排教學內容

2.1 自編英文版分子生物學實驗教材 針對留學生分子生物學實驗技術理論基礎較薄弱的現象，可先進行實驗相關理論知識的系統教學，以實驗理論教學為基礎，再根據理論中存在的實驗問題及學生感興趣的內容來選擇具體的實驗操作內容。筆者以G6PD基因在大腸桿菌中表達為主線，圍繞分子生物學技術的基本過程“分、切、接、轉、篩”來展開。（1）以G6PD基因結構特征及功能為理論基礎，進行G6PD基因的擴增技術實驗。實驗中以PCR 原理，引物設計原理，PCR 擴增體系及條件、PCR 擴增產物的鑒定、現代PCR 衍生技術的應用來主導實驗操作。（2）以常用載體、限制性內切酶、連接酶以及細胞組分為理論基礎引入實驗內容，質粒的提取及酶切和連接、各類電泳的原理及其操作（質粒、酶切后質粒及連接后質粒的鑒定）、凝膠回收試劑盒原理及操作、細胞分離方法（物理和化學法）。（3）以外源基因導入宿主、感受態細胞、重組體篩選為理論基礎，掌握CaCl2法將質粒轉化至感受態細胞及藍白班篩選的實驗操作。（4）以原核表達蛋白誘導與鑒定為理論基礎，實驗中以pThioHis為載體用IPTG 誘導G6PD基因的表達，再以SDS-PAGE膠電泳行蛋白質的鑒定。（5）以真核細胞中提取基因組DNA、DNA 含量和純度、Southern blotting原理為理論基礎，從小鼠肝中提取小鼠基因組DNA 并測定其含量、純度并鑒定DNA 完整度，行小鼠基因組DNA 的印記分析。（6）掌握動物組織RNA 提取和RT-PCR 獲取真核基因片段的原理，首先從小鼠腦中提取小鼠RNA 并分離純化，用紫外分光光度計測定RNA 的含量，并以甲醛變性瓊脂糖凝膠電泳鑒定RNA 制品質量，其次以一步法RT-PCR 制備cDNA 并行電泳鑒定，最后以凝膠DNA 純化試劑盒純化RT-PCR產物。

2.2 錄制實驗視頻 針對少部分留學生英語基礎差和口語表達能力弱而導致聽課困難及與教師溝通困難，我們錄制指導教師進行預實驗全過程的視頻。錄制視頻的注意事項：（1）將所有實驗試劑、器材和設備用英文標簽標注；（2）在每個步驟的實驗操作中由指導教師進行同聲操作講解；（3）各步實驗結果行特寫放大的錄制效果。實驗視頻制作完畢后，由指導教師在課堂上根據不同留學生班級及個體情況放映視頻，可大大增加留學生實驗操作的準確性、完成度及成功率。

3 靈活選擇多種教學方法

現在的醫學專業英語課程大都是以教師為中心的純分析式教學，教學內容和形式單一，重視語言知識的傳授，還沒有完全擺脫應試教育的負面影響，特別是留學生的實驗教學，選擇一種適當的教學方法顯得尤為重要［5］。

3.1 主題探究教學模式 主題探究教學模式是一種教師為主導、學生為主體，學生借助校園網絡以及校圖書館提供的豐富的媒體資源進行自主探究學習的教學方法［6］。（1）指定任務。教師在講授實驗理論知識后給學生指定任務，要求學生利用網絡資源查閱相關文獻并設計實驗方案。實驗方案包括實驗所需的條件、實驗原理、技術路線、結果鑒定標準及參考文獻來源。（2）分組完成。教師合理搭配技術水平不一的學生為一組，由組長安排組員具體的分工，并相互協助完成實驗設計。在此過程中教師可適當引導。然后，設計方案答辯。每個組以PPT 的形式將最終的實驗設計方案在課堂上匯報，由教師和其他小組成員共同分析實驗方案的可行性與正確性，選出優秀的實驗方案。（3）實驗操作。將優秀的實驗方案作為實驗課的內容，在教師的指導下由學生完成實驗操作，并分析在實驗過程中出現的問題及其改進方法，進一步總結實驗操作的經驗。

3.2 問題與案例相結合教學模式 問題教學法強調以學生主動學習為主，提倡以實驗中存在的問題為基礎的討論式教學和啟發式教學，在分析實驗問題基礎上通過實驗操作來解決實驗問題［7］。案例教學法是以臨床案例為引導，啟發學生研究、討論案例的相關問題，思考可通過哪些分子生物學的實驗技術解決案例中的問題［8］。根據留學生在課堂上思維敏捷、氣氛活躍的特點，在教學過程中應用問題與案例相結合的教學方法，可進一步發揮其優勢，能在分析問題和案例的過程中鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，同時可養成良好的臨床分析思維方式。使學生變“被動接受理論和實驗技術知識的過程”為“運用實驗技術知識解決實際臨床問題的過程”，在增加了理論講解真實感的同時，激活了學生的創造力、理解力和表現力。在此過程中，教師還應該致力于引導學生從不同角度去思考問題，訓練學生如何從多種途徑尋求解決問題的方法，培養學生思維的嚴謹性。

3.3 合作競爭型教學模式 合作能力和良好的競爭意識是大學生個人綜合能力的一個重要組成部分，大學生合作能力和競爭意識養成對學生的個人發展具有舉足輕重的促進作用［9］。（1）合理選題。合作競爭學習模式下，要求教師選擇以合作設計為基礎并具有研究性和探究性實驗內容，講授過程應簡短清晰，為小組競爭實驗留出足夠的思考和操作的空間［10］。（2）競爭分組。根據《課堂合作學習基本技能細則》、《合作能力自測表》對學生合作學習能力進行測試，以測試成績和學習成績為標準按組內異質、組間同質的方式對學生進行分組。（3）有效評價。將傳統的對個人實驗結果和結果分析的評價改變為對小組的綜合評價，把個人計分改為小組計分，使得評價的重心由鼓勵個人競爭轉向小組成員合作取得成績。在新的評價模式中，學生個人的錯誤操作影響到整個小組的實驗成績，組內成員會加入到教師的監督隊伍中來幫助同學糾正錯誤。組內同學的互相幫助，組間同學的相互競爭，可以達到共同提高的目的。

3.4 科研轉化型教學模式 科研成果的轉化是選取已完成的、實驗技術成熟的科研項目，將整體項目分段剪斷整理運用到留學生的基礎實驗教學中去，讓留學生能夠系統地掌握一套與科研相關的分子生物學實驗技術，并對科學研究的應用與創新有一個系統的認知［11］。如研究某基因在某癌癥與對應正常組織中的表達差異的科研課題，以該癌及對應正常組織中DNA 和RNA 的提取開始，經過RT-PCR 及目的基因PCR 擴增，最后電泳法鑒定不同組織中該基因mRNA 的表達差異。將基因克隆及組織分布的研究科學地應用到了分子生物學基礎實驗中去，將課題的研究步驟與分子生物學實驗相對應，使實驗上下連接，互為因果。

總之，分子生物學實驗技術是醫學類和生物類專業學生的專業基礎課，也是生命科學知識體系中非常重要的組成部分。在留學生分子生物學實驗教學過程中，我們不斷更新教學內容，完善教學手段，將新的課程理念、教育思想、教學方法應用于實驗教學過程中。我們重視師資隊伍的培養和留學生授課教師的優選，結合留學生特點編寫英文版留學生分子生物學實驗教材，并總結出適合留學生學習特點的四種教學模式，使學生在掌握基本實驗技能額度基礎上，培養學生思考、分析和解決問題的能力，培養學生的團隊精神、分工協作能力，同時加強學生的競爭意識，訓練學生科研設計的思路及協同完成科研課題的能力，為留學生的醫學教育打下堅實的基礎。

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［5］ 柳春，關洪全，王艷杰，等.淺談如何提高留學生生物化學教學實踐質量［J］.現代醫藥衛生，2010，26（4）：626-627.

［6］ 李兆良，彭凱平.從“思想實驗”到“科學實驗”：道德研究的新路向［J］.醫學與哲學，2013，34（4A）：20-22.

［7］ 王福科，劉滾，何曉光，等.以問題為基礎的學習模式在我國當代醫學教學中的應用［J］.衛生軟科學，2011，25（1）：31-32.

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［10］ 王坦論.合作學習的基本理念［J］.教育研究，2002，23（2）：68-72.

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