醫學研究生分子生物學實驗教學改革探討

方合志

摘 要：本文旨在探討如何針對醫學研究生，更新和優化分子生物學實驗教學，改進實驗教學方法，促使學生在將來的科研工作中盡快形成良好的實驗操作規范和實驗操作技能。

關鍵詞：分子生物學；實驗教學；改革

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216（2016）05C-0081-01

分子生物學作為一門歷史悠久但發展又最為迅猛的學科，推動著生命科學領域的發展，相關技術在多個學科的發展中具有較強的滲透作用。掌握基本的分子生物學實驗已經成為生命科學研究必需條件。然而分子生物學技術由于其理論知識復雜難以理解、操作對象微觀不可見，實驗操作的可控性以及實驗結果的可重復性都相對其他學科有很大差別。

醫學碩士研究生無論是在后續的科研訓練還是以后工作中的科研實踐環節，均需要熟悉多項分子生物學實驗技術。研究生正式進入科研生涯前的理論課程學習并不會顯著提升科研素質。此時，實驗教學，尤其是生命科學領域的分子生物學實驗教學顯得尤為重要。但是，僅依據現有的實驗教學模式無法充分調動醫學生的實驗積極性，實驗課會成為研究生為了獲得平時成績而來學習的課程。為了實現分子生物學實驗教學成為醫學研究生進入科學研究的領路人的角色，需要對現有的實驗課程教學體系進行改革。

一、分子生物學實驗教學現存問題

醫學研究生分子生物學實驗課程的核心內容為DNA重組技術，主要涉及RNA提取、逆轉錄PCR、電泳＼純化＼連接、細菌轉化以及重組質粒的提取鑒定，屬于驗證性實驗。該實驗設計的優勢在于不同試驗間相互銜接構成一個大的實驗整體，有利于實驗技術的整體掌握。但是缺乏進一步蛋白表達的SDS變性凝膠驗證實驗。與本科教學不同的是，蛋白表達SDS變性凝膠驗證實驗對于醫學研究生后續的科學研究至關重要。

二、改革方案

（一）針對醫學研究生群體，更新和優化實驗教學

不同于本科的實驗教學，研究生需要有更多的獨立思考能力，面對問題有動手解決能力。研究生實驗教學需要突出其在實驗體系設計，實驗結果分析討論中的獨立思考能力。因此，在此基礎上增加創新設計性實驗培養研究生發現問題、分析問題、解決問題的能力顯得尤為必要。基于這一原則，在醫學研究生分子生物學實驗教學課程中將已經設定好的重組基因替換成研究生自主設計選擇重組基因，并將重組基因選擇的依據作為實驗結果分析討論的一部分。這將促成學生在實驗過程中自發查閱文獻資料，提升研究生自我學習和勤于思考的能力。此外，學生自主選擇實驗對象有助于提高積極參與實驗的動力，提升實驗教學效果。

（二）結合研究生課題，更新部分教學內容

醫學研究生將來從事的科學研究大都與生命科學有關，因此多數學生需要從蛋白水平揭示基礎科研中的生命規律或醫學研究中疾病發生的機理。而本實驗課程相對陳舊，基因重組實驗過早結束于藍白斑篩選。為了使學生盡早適應科研，適當拓展實驗內容顯得十分必要。蛋白變性凝膠電泳以及后續的免疫印跡分析是分子生物學中最為常見的實驗手段。在研究生完成藍白斑篩選的基礎上，進一步指導學生將克隆擴大培養后進行凝膠電泳+免疫印跡分析。這一過程的完成，將使學生基本上掌握日后從事科研的大部分實驗技能。由于我們已經在前面增加了學生自行選擇重組基因引物這一環節，此處我們繼續增加蛋白變性凝膠電泳和免疫印跡實驗勢必會讓實驗安排顯得非常緊湊。而原有的實驗教學設計相對松散，RNA提取、RT-PCR這兩個原先設計為一天完成的實驗內容可與接下來電泳鑒定、純化和連接實驗整合，將原有的四天實驗壓縮成三天，增加的蛋白變性凝膠電泳和免疫印跡實驗設置在第四天完成。第一天引物設計的一些原理，注意事項安排在第二天感受態制備轉化環節完成。實驗設計的緊湊也有利于研究生適應高強度的科研工作，培養學生合理設計安排實驗的能力。也可通過課程教師多媒體教學、科研人員講解等措施提前訓練研究生在科研工作中如何利用有限的時間對科研工作進行合理的安排，避免出現3年研究生生涯碌碌無為的情形。

（三）加強師生互動、注重實驗細節教學

分子生物學實驗對實驗課動手能力的要求較高，單純從實驗教材或者多媒體資料進行實驗步驟的教學，無法保證學生對實驗過程充分掌控。我們在教學過程中也發現在這樣的教學模式下，一個班級30個學生組成的15個科研小組通常只有5～6組學生能夠利用自己完成的重組基因PCR產物轉入大腸桿菌后形成藍白斑。其余學生實驗失敗的原因多種多樣，有從淋巴細胞分離出錯的，有RT-PCR陰性的，有大腸桿菌轉化失敗的等等。而經詢問，大部分同學對實驗流程清晰明了。表明學生在實驗環節中的一些細小環節出現了差錯。要解決這一問題，一方面教師需要有足夠的實驗教學資格，長期從事科研的教師以及實驗教學老師可通過總結形式形成一份實驗細節的討論手稿，在課程集體備課環節進行充分討論，確保高質量的實驗教學。在實驗教學過程中，教師要充分發揮指導的作用，拋棄理論教學只講多媒體的模型。每一個實驗細節都要給出操作的失敗可能以及注意事項，并讓學生積極思考細節操作的內在原因。藉由這一教學過程，積極培養學生實驗操作的規范性，讓學生明確一個實驗做得好不好并不是會不會做完一個實驗，而是能不能在相同的條件下重復一個完整的實驗結果。這對醫學生將來的科研能力培養至關重要。

參考文獻：

呂建新. 臨床分子生物學檢驗技術[M]. 北京：人民衛生出版社，2015.