中醫藥院校生物技術專業分子生物學實驗教學改革初探

吳 娜，胡麗麗，岳慧英，王 玨

(1.山西中醫藥大學基礎醫學院實驗教學中心，山西 晉中 030619； 2.山西中醫藥大學 基礎醫學院 生物學系，山西 晉中 030619)

生物技術是一門多學科交叉融合、理論與實踐并重的新型綜合性學科，具有實踐性和應用性強的特點[1]，而分子生物學是當代生物科學的重要分支，分子生物學實驗在培養學生良好的實踐創新能力、系統的科研素養方面起著重要的作用。隨著實驗技術的不斷發展，人才培養要求以及社會需求的不斷改變，分子生物學與其他學科的融合，實驗教學的改革也在不斷探索。目前，我們在分子生物學實驗教學改革中采取的措施以及需要調整的地方有以下幾個方面。

1 教學改革探索與實踐

1.1 新方法代替傳統的實驗方法

隨著分子生物學研究的不斷深入，分子生物學實驗技術也在不斷地發展。相較于傳統的實驗方法，新方法更加快捷、效率更高。在提取動物基因組DNA的實驗中，傳統的DNA 提取如CTAB 法、SDS 法是在裂解細胞的基礎上，多次用苯酚氯仿等有機溶劑抽提使蛋白質變性沉淀于有機相，核酸保留在水相，從而達到分離核酸的目的。近年來，出現了以螯合樹脂、特異性 DNA 吸附膜、離子交換純化柱及磁珠或玻璃粉吸附等為基礎的DNA提取新方法。我們采用了特異性 DNA 吸附膜的方法，這種方法操作安全，DNA的提取效果更好。在質粒的雙酶切實驗中，我們用快速限制性內切酶取代了普通的限制性內切酶，從而使酶切過程由一個小時縮短為十分鐘，極大地提高了實驗效率，進而使實驗內容更加豐富。

1.2 實驗內容之間實現相對連續性

傳統的實驗內容都是獨立設置的，內容與內容之間銜接不緊密，缺乏連貫性。學生在課上僅僅是掌握了基本的實驗操作方法，無法達到拓展運用的效果，知識點之間無法融會貫通。目前我們開設的分子生物學實驗內容之間是相對連貫的。例如，小鼠肝臟提取基因組DNA實驗緊接著管家基因β-actin的PCR實驗；小鼠肝臟提取蛋白質實驗接著做蛋白質含量的測定；大腸桿菌中提取質粒實驗接著質粒的雙酶切以及切膠回收。連續的實驗設置極大地提高了學生的學習積極性以及自主性，使學生能夠將理論知識與實踐操作有機地結合起來，鞏固和加深對所學內容的理解。

1.3 增加了自主設計創新實驗內容

傳統的分子生物學實驗內容以驗證性實驗為主，這種教學模式無法調動學生的積極性、主動性[2]。自主設計創新實驗能夠極大地提高學生的學習興趣及操作能力。我們設置了四個學時的自主設計創新實驗，首先實驗教師把前沿的中醫藥研究課題的科研思路介紹給學生，然后結合分子生物學技術以及實驗室自身條件，讓學生從中醫藥研究的角度查閱自己感興趣的文獻，在實驗教師的指導下，完成實驗方案的確定。學生分成四人一組的實驗小組，從文獻的查閱到實驗方案的確定，從實驗材料的準備、試劑的配制到具體的實驗操作都是由各實驗小組的成員獨立完成，實驗教師在學生自主設計的過程中起到指導與輔助的作用。相較于傳統的先講授后驗證的實驗課來說，自主設計的實驗課對學生科研素養的培養、學習興趣的培養以及主觀能動性的提高有重要的作用。

1.4 增加了視頻教學內容

分子生物學是一門從分子水平研究生物大分子的科學，實驗過程中用到很多實驗儀器設備是學生第一次接觸到，學生對于這些儀器設備的用途和使用方法都比較陌生。我們增加的視頻教學內容主要是對實驗室已有的設備進行使用方法的演示，對實驗室沒有但屬于分子生物學領域常用的儀器進行一個簡單的介紹，以及一些實驗方法的介紹和演示。這樣的視頻教學有助于學生對分子生物學實驗有一個整體的了解和把握，更好的完成整個實驗內容。

2 需要進一步調整的方面

2.1 實驗內容需充分利用中醫藥資源

習近平主席在十九大報告中指出，堅持中西醫并重，傳承發展中醫藥事業。在我國數千年的歷史進程中，中醫藥產業不斷發展進步，在防病治病、增強人類健康方面發揮著極其重要的作用[3]。作為中醫藥院校的生物技術專業，建立具有中醫藥特色的專業課程以及實驗教學，不僅能夠培養良好綜合素質的專業人才，而且對中醫藥文化的傳承和發展起到推動作用。我校有著豐富的中醫藥資源，但我們在分子生物學實驗教學對中醫藥資源的利用不充分。學生在學業前期階段已經接受了中醫學基礎、藥用植物學、中藥方劑學等中醫藥基礎理論課程，對中醫以及中藥知識有了一定的理解和掌握。因此，開設具有中醫藥特色的實驗內容，能夠使學生進一步鞏固已有知識，達到融會貫通的效果，從而提高學生的社會競爭力。

2.2 實驗課程需注重對學生科研能力的培養

生物技術是一門實踐性極強的學科，在人才培養方面應注重實驗探索能力、分析能力和動手能力的培養，這樣才能切合社會對生物技術專業人才的能力要求[4]。傳統的實驗內容僅注重對實驗方法、目的和原理的掌握，忽視了對學生系統的科研素養的培養。我們現有的實驗內容雖加入了對學生科研思路引導的內容，但是缺乏完善性和系統性。因此，我們的實驗教學內容應在學生掌握分子生物學技術之外，通過文獻引導、結合實驗教師自己的科研實際工作等方法來提高學生的科研素養[5-6]。

2.3 實驗課程需增加自主設計創新實驗內容的比例

自主設計創新實驗自開設以來，極大地提高了學生的學習興趣以及積極性，增加了師生間的互動及溝通，教學效果相較于傳統的實驗教學明顯更佳。但是我們現在開設的自主設計創新實驗內容只占實驗教學總學時的19%，由于學時有限，學生設計的許多實驗內容無法展開。因此，我們應增加自主設計創新實驗內容的比例，加大對學生知識實踐應用以及創新能力培養的力度。

2.4 實驗課程需與多學科內容進行融合

隨著現代科學的不斷發展，越來越多的領域呈現出多學科交叉的特點。近年來，分子生物學與細胞生物學、遺傳學、生物化學等學科互相滲透、聯系緊密[7]。這些學科在醫藥方面的應用也是相輔相成的。因此，在實驗教學的設計上，我們也應遵循學科發展的趨勢，將其它學科的知識融合到分子生物學技術中來。

綜上所述，生物技術專業人才的培養需要結合專業特點、高校自身特色以及社會的需求，實驗教學也應緊跟學科前沿，不斷地進行探索和調整，以期實現高質量的人才培養。