分層教學在醫學生物化學與分子生物學實驗教學中的應用

李翠萍 張偉 趙春澎

摘 要 醫學生物化學與分子生物學實驗是聯系醫學理論知識與實踐應用的重要學科，對培養學生的動手能力、科研素質、創新能力等有重要的啟示作用。但傳統醫學生物化學與分子生物學實驗教學存在理論知識更新迅速，實驗內容陳舊落后;學生被動參與實驗課程，機械重復課本操作等局限性，不利于醫學學生參與實踐和發展創新能力。針對這些弊端，本文根據各學生對生物化學與分子生物學知識的掌握程度、能力水平及個人發展方向等教育資源的差異，提出“分層教學”的概念，將實驗課分為基礎實驗、綜合實驗、設計性實驗，并分析了“分層教學”對生物化學與分子生物學實驗教學改革的重要作用。

關鍵詞 醫學生物化學 分子生物學 實驗教學 分層教學 教學改革

中圖分類號：G424 ? 文獻標識碼：A?? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.09.054

Application of Lamination Teaching in Medical Biochemistry

and Molecular Biology Experimental Teaching

LI Cuiping， ZHANG Wei， ZHAO Chunpeng

（Department of Biochemistry and Molecular Biology，

Xinxiang Medical College， Xinxiang， He'nan 453003）

Abstract Medical biochemistry and molecular biology experiments is an important subject， which has a significant enlightenment role in promoting the operative ability and developing the innovative potential and scientific research ability of the students， to connect medical theory with practice. However， traditional medical biochemistry and molecular biology experiments teaching has its limits， such as the quickly update theoretical knowledge with the obsolete experiment content and students participating in the experimental courses passively， which is not conducive to the innovation ability development and practice participation of the medical students. To solve above limitations， we put forward the concept of "lamination teaching" and divide the experimental classes into basic experiment， comprehensive experiment， designed experiment， according to the difference of each student in educational resources including biochemistry and molecular biology knowledge， ability level and personal development direction. The important role of "lamination teaching" in teaching reform of biochemistry and molecular biology experiments is also analyzed.

Key words Medical biochemistry; Molecular biology; experiment teaching; Lamination teaching; teaching reform

醫學生物化學與分子生物學是從分子水平研究生命現象本質、疾病發生機制的學科。由于生物化學、分子生物學的內容繁多、理解和記憶難度較大，對于臨床醫學的學生而言，醫學生物化學與分子生物學實驗既有利于學生理解理論知識、掌握相關技術，又可以提高動手能力、參與能力、分析及解決問題的能力、團結合作的能力，可以說實驗課的學習過程是一個理論與實際聯系的過程，更是一個對理論知識進一步升華的過程。通過實驗課的學習，可以讓學生充分認識到醫學生物化學與分子生物學對人類醫學發展的重要作用。但是，在實際教學中出現了很多不利于學生學習和發展的問題，顯示出傳統醫學生物化學與分子生物學實驗教學模式的局限性。分層教學的應用可以解決這些弊端，讓學生根據自己的知識、能力、發展傾向選擇不同層次的實驗課題，從調動學生的主動性和創造性出發，對培養高素質的創新型人才發揮重要作用。

1 傳統醫學生物化學與分子生物學實驗教學的局限性

生物化學與分子生物學知識繁多、內容抽象、概念枯燥，理解和記憶的難度很大，使得不少學生越學越記不住，越學越難理解，產生厭煩和畏難情緒。隨著時間的積累，各個學生對生物化學與分子生物學知識的掌握參差不齊，從而影響在實驗課上的表現和發揮;生物化學與分子生物學教材更新迅速，但實驗內容陳舊落后，主要為一些簡單的驗證性實驗，與臨床實踐、實際應用明顯脫節，嚴重滯后于學科發展;①實驗課教學采用教師預先優化實驗環節，講授實驗原理、介紹實驗試劑、演示重要操作步驟、強調注意事項，然后學生按照操作步驟依次做實驗、寫實驗報告的教學方法，學生僅僅被動學習，缺乏主動思考，很多學生甚至出現了抄襲實驗報告的現象，根本不知其所以然，更不懂得實驗中觀察實驗現象，發現問題、分析并解決問題的重要性;生物化學與分子生物學實驗課是一門強調學生動手操作，在動手的過程中獨立思考，發現問題、分析問題、解決問題的重視實踐的學科，但由于實驗操作中以組為單位，有些學生不親自做實驗，抄襲實驗報告，養成了眼高手低的習慣，對于臨床本科生而言，不利于今后的發展;可見，傳統實驗教學理論與實踐脫節，對其改革是學科發展、培養創新型人才的教育需求。

2 應用分層教學法，全面改革醫學生物化學與分子生物學實驗教學

分層教學又稱分組教學、能力分組，是教師根據學生的知識、能力水平和潛力傾向把學生科學地分成幾組水平相近的群體并區別對待，使得各群體在教師恰當的分層策略和相互作用中得到最好的發展和提高。根據分層教學的理念，教師可以根據各個學生對生物化學與分子生物學知識的掌握、能力水平及個人的發展方向，將實驗課分為基礎實驗、綜合實驗、設計性實驗等。醫學的學習過程是一個重視實踐的過程，所以基礎實驗、綜合實驗作可為必修課程要求每個學生都參加并進行實驗考核;而設計性實驗可作為選修課程，根據學生自己的科研興趣及未來發展志向，自愿選擇。大體規劃如下：

2.1 精選基礎實驗，掌握基本實驗技能

基礎實驗的教學目標是掌握基本實驗技能，如醫學生物化學與分子生物學實驗中常見玻璃儀器的使用、清洗和干燥、電泳技術、層析技術、光譜光度技術、離心技術、物質的分離提純及含量測定。按照教學目標，可安排如下基礎實驗：血清蛋白含量的測定、血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳、氨基酸薄層層析、肝臟DNA的提取等。通過基礎實驗，學生加深了對基本理論知識的理解，掌握了分光光度計、離心機、電泳儀、水浴鍋等常見生化儀器的使用，熟悉了基礎實驗的操作過程，為開設綜合實驗、研究型實驗奠定了基礎。

2.2 開設綜合性實驗，提高動手能力和科研素質

綜合性實驗的教學目標是提高學生的動手能力，培養分析問題、解決問題等科研素質。綜合實驗側重以生物大分子的分離、提純及測定為主，涉及各種實驗技術的綜合。②為了達到上述教學目標，可篩選以下實驗：細胞核分離純化及DNA、RNA含量的定量測定、聚丙烯酰胺凝膠電泳分離血清蛋白、堿性磷酸酶的提取和測定等。通過基礎實驗課的學習，學生已掌握了基本實驗技術。在綜合性實驗的開展過程中，要突出學生的主體地位，以學為主，以教為輔。學生通過預習課本，動手實驗、發現問題、分析問題，最后解決不了的問題，教師可以組織學生討論，最后再答疑，指導實驗的完成。通過實驗，學生對實驗原理有了更深入認識、提高了發現問題、分析問題及解決問題的能力，發揮了學生的主觀能動性。如“細胞核分離純化及DNA、RNA含量的定量測定”實驗中，由于細胞質、細胞核的水解液中容易吸入少量沉淀，導致比色時吸光度偏大，實驗數據有偏差，出現該問題怎樣解決呢？首先讓學生觀察實驗現象，試管中的反應液是不是有懸浮物，不清澈呢？然后分析問題。根據分光光度計的測定原理Lamer-Beer定律A=KCL可知，在實驗條件一定的情況下，A與C成正比，那么吸光度（A）偏大是由反應液的濃度（C）增大而引起的。是什么原因引起反應液的濃度增大呢？引導學生思考，是由于吸取水解液時混入少量沉淀而造成的。那如何解決該問題呢？是不是可以采用離心技術，將懸浮物沉淀，再用上清液比色呢？通過離心前后實驗結果的比較，學生懂得了實驗中發現問題的重要性，體會了運用所學知識去分析并解決問題的成就感。當然，也有同學實驗數據還沒認真分析，就已經把反應液倒掉了，若實驗數據有問題，已來不及查找原因，在這種情況下，可以讓學生再重復進行測定部分的實驗。通過重復實驗，學生了解到保存實驗材料的必要性及其對實驗結果分析的重要性。綜合實驗的開設，提高了學生分析問題、解決問題的能力，更重要的是學生通過自己的主動學習，參與實驗的熱情提高，對實驗過程的理解更加透徹，科研素質得到了提升。

2.3 組織“研究性實驗”，突出學生創新能力的培養

研究性實驗可作為選修課，實驗題目待定或由各學業導師出相關題目，讓學生參考。學生根據自己的專業特點、興趣愛好、發展傾向選擇研究項目，由學業導師負責指導。學業導師負責做好以下相關工作：（1）幫助學生選題，引導學生查閱資料，設計實驗并跟蹤指導實驗;（2）做好實驗室開放工作，保障實驗藥品、器械的正常供應;（3）幫助學生分析實驗結果。③當然，研究性實驗也可以在學業導師自己的實驗室進行。在完成實驗的過程中，學生圍繞自己感興趣的課題經歷了查閱資料、選擇材料、確定方案、準備試劑、分析結果、撰寫研究報告等一系列過程，教師則全程跟蹤指導。研究性實驗的開設讓學生體會到科研的過程，體會到自己查找資料、學習知識的過程，體會到發現問題、解決問題的過程，體會到獨立思考在科研中的重要性，培養了嚴謹的科學態度，同時提高了學生的動手能力，激發了學生對科研的熱情，提高了學生的創新能力，更重要的是提高了學生的獨立性和自信心，這對學生日后從醫或搞科研是非常重要的。在教師的指導下，一些學生通過查閱資料后提出有價值的問題，寫出課題申請，獲得了大學生創新項目的資助，還有一些學生將自己的研究成果在學術刊物發表。④可以說研究性實驗為那些喜歡做實驗、搞科研的學生提供了一個平臺。

總之，應用分層教學法，開設基礎實驗、綜合實驗、研究性實驗，是全面改革醫學生物化學與分子生物學實驗教學的有效途徑。各學校根據情況設定實驗內容，本文只提供了一種改革思路，僅供參考。

*通信作者：李翠萍

基金項目：新鄉醫學院高學歷人才資助計劃（505026）

注釋

①④石如玲.堅持理論聯系實際原則對生物化學教學改革的指導作用.中華醫學教育雜志，2010.30（4）.

②③賴小玲.改革生物化學實驗教學，提高學生綜合創新能力.生物學雜志，2007.24（3）.