中西医临床医学专业分子生物学实验教学实践*

2023-01-11 23:29薛文达魏凯峰孙东东
中国中医药现代远程教育 2022年3期
关键词:分子生物学实验教学实验

薛文达 王 薇 李 璘 魏凯峰 孙东东

(南京中医药大学中医学院·中西医结合学院,江苏 南京 210023)

中西医结合,是我国医疗卫生事业一项长期重要的工作方针[1]。近年来,国家提出创新中医药人才培养模式,打造一批世界一流的中医药名校及学科[2]。南京中医药大学中西医临床医学专业2019 年入选国家级一流本科专业建设点,同时也是江苏省本科“一流专业”、校重点的建设专业。中西医临床医学专业以“肯定疗效、探索规律、研究机制、阐明本质”为基本原则,经不断探索实践,形成了“以社会需求为导向,强化中西医思维融通,提高解决复杂问题能力”的教育教学理念,确立为社会培养品德高、素质优、基础实、综合思维与临床实践能力强和创新意识高,且能够从事医疗、预防、保健、康复等工作的中西医临床复合型专业人才的培养目标。中医和西医两大医学体系有其各自的特点,如何将两者有机结合起来,提高中西医临床专业创新型人才培养水平和质量,成为当前我们需要思考和解决的重要问题之一。

分子生物学实验课程是中西医临床医学专业本科培养体系中的重要课程之一。杨静等[3-5]都对分子生物学实验课程教学改革进行了许多有益的探索,但是目前对中医院校的中西医临床医学专业的分子生物学实验教学的改革探索文章还不多见。文章以中西医临床医学专业分子生物学实验教学为研究对象,以冀以点带面,探讨中西医临床医学专业实验教学模式,为中西医临床医学专业其他课程的教学提供有益的探索。

1 分子生物学实验教学现状

分子生物学作为一门交叉学科,已渗入到医学各个领域。该课程的许多理论和技术必须通过实验进行验证性教学,因此,分子生物学实验教学成为课程设置不可缺少的教学内容。南京中医药大学针对中西医临床医学、药学等专业开设分子生物学实验课程,实验内容包括琼脂糖凝胶电泳及成像、PCR、DNA 及RNA 提取等基本实验技术,由3 次相互独立又有内在联系的实验内容组成。通过实验课程的开展,使学生掌握分子生物学的一些实验技能,加强了学生发现、分析、解决问题的能力,达到理论联系实际、学以致用的目的。虽然南京中医药大学中西医临床医学专业分子生物学实验教学已经取得了一些成绩,但还存在许多不足,有待进一步克服和解决。

1.1 实验课时偏少 学生参与度低 中西医临床医学专业培养的是复合型人才,要求学生同时掌握中医和西医的基础理论知识。分子生物学的理论课程设置也本着这一原则,这就要求实验课程能够与理论课程相配套,相辅相成。然而实际上实验课程学时较短,仅18 个学时,无法有效提高学生的实验动手能力。分子生物学课程理论内容复杂,每次实验课教师需要讲解实验理论、原理、过程等内容较多,花费时间较长,这样会使学生操作时间相应减少。仅3 次实验课对于分子生物学课程理论知识的理解与掌握是不够的,因此需要适当增加实验的课时量。

1.2 实验内容与当前分子生物学的快速发展不相符 缺少与中医相关的知识 分子生物学涉及生物学、医学等学科领域,不但渗透性强、应用广泛,而且其实验技术及理论发展非常迅速,那么其实验课程应当与学科前沿紧密相连。目前,南京中医药大学中西医临床医学专业的分子生物学实验内容与分子生物学前沿发展结合不紧密,实验教学内容过于陈旧、单一,缺乏针对临床医学专业的内容考虑和实验教学评价体系。此外,实验教学内容设置以西医为主,中医内容缺乏,没有兼顾中西医临床医学的专业特点,因此,在实验教学中有必要相应增加中医学研究的分子生物学实验相关内容。

1.3 实验教学方式单调 不能充分调动学生积极性 分子生物学实验所需试剂复杂多样,影响因素众多,但该课程实验教学方式多为教师事先准备好实验课所需的试剂、耗材和仪器设备,学生只需完成规定的实验操作,提交相应的实验报告即可。这样会使学生形成惰性思维,对实验过程及加入试剂的原因不能正确理解,对实验原理(为什么要这么做)以及实验意义(做这些有什么用)并没有真正理解与思考,更不能对一些预期之外的实验结果进行正确分析和反思。因此,教学实验可以在部分关键试剂的配制等方面让学生积极参与,即使在教学实验中出现一些与预期结果不一致的实验结果,学生也能主动参与分析,提高学生的参与度和学习积极性。

1.4 实验仪器设备陈旧 专业技术人员缺乏 分子生物学实验课在教学中所使用的实验仪器种类繁多、价格比较昂贵。中医院校在实验教学方面的资金投入有限,在实验教学过程中往往会使用一些老旧的仪器设备,影响了分子生物学实验课程的教学效果。另外,该门课程专业技术性较强,而目前中医院校在专门的实验技术人员数量和人才培养方面尚有不足,无法很好地满足分子生物学此类实验课程的教学需求。

2 分子生物学实验教学探索

分子生物学及其实验课程是中西医临床医学专业的主要课程之一。中西医临床医学专业分子生物学实验课程改革的目的是以专业为起点、以教学为基础、以学生为中心,加强学生自主探究学习的能力。根据培养目标,结合中西医临床医学的专业特点,以学生的能力培养为核心,我们拟对分子生物学实验课程教学进行改革探索。以科学性、创新性、自主性、探索性作为教学实践理念,调整实验教学内容、加强实验教学管理、改善实验教学评价系统,构建分子生物学实验课程的教学体系,注重培养学生掌握实验基本功、专业知识,以及自主探索并获取新知识和新技术的能力。

2.1 加强中医方面的实验教学内容 突出中西医临床医学专业特点 分子生物学实验课秉持“科学规划、资源共享、突出重点”的教学宗旨,形成中西医相互渗透、互相融通的实验教学育人机制。实验课程的教师可以先给学生介绍一些目前的中西医临床医学方面的研究课题,包括涉及的中西医理论、科研思路、科研技术等,进一步结合分子生物学的前沿技术以及实验室目前的实验条件,在专业教师的指导下,鼓励学生确定自己感兴趣的课题,针对课题来查阅文献,从中西医临床医学研究的角度,来完成创新性实验方案的设计和确定。文献查阅、方案设计、材料准备、试剂制备、操作完成、结果讨论和总结等方面,都由学生亲自参与,独立或合作完成,而专业教师在该过程中主要是起到辅助及指导的作用。

中西医临床医学专业的实验教学应当具有中西医结合的学科特色。目前,中医院校的传统实验教学大多侧重于西医基础实验模式,较少甚至没有涉及中医内容。南京中医药大学有着丰富的中医药资源,但是在目前的实验教学中对该类资源利用不足。因此,分子生物学的实验教学应遵循“以现代技术方法诠释传统理论”的教学理念,突出中医基础理论,利用现代实验研究方法和技术,促进中西医的融合。具体而言,可以开设具有中医药特色的实验内容,例如,可在实验设计中包括中医理论、方剂学、中药学等方面的理论或知识点。与传统的验证性实验相比,该类实验可以考虑采用较为先进的实验技术和方法,并且可以结合中西医临床医学专业特点,将中医药的相关内容有机地渗透进分子生物学实验教学中,增强学生对中西医结合可行性的认识,有助于培养学生对于实验课程的学习兴趣,锻炼学生的自主创新能力以及中西医结合思维。

2.2 系统性规划实验教学内容 优化实验教学的先后顺序 传统的分子生物学实验课程中,主要侧重经典实验和验证性实验的教学内容,这些教学内容对于锻炼学生实验基本功具有良好的实际效果,但是在调动学生的课堂积极性方面效果不佳,不利于学生自主性和创新性能力的培养。中西医临床医学专业的本科生毕业以后大部分会从事医疗、预防、保健、康复等工作,在实验课程的教学内容上,应该以中医思维能力训练和实践操作能力培养为核心,注重基础技能与前沿技术相结合,强调分子生物学实验技术的应用性,加强学生中西医知识的广度和深度。

分子生物学实验课程内容之间应当衔接紧密,增加综合性实验的课程教学。例如,将动物基因组DNA 提取实验、琼脂糖凝胶电泳分析实验、目的基因的PCR 扩增实验、基因组DNA 纯化与回收实验等内容作为一个综合性实验。又如,将大肠杆菌感受态制备实验、质粒DNA制备和纯化实验、质粒DNA 酶切及鉴定等内容作为另一个综合性实验。两大综合性实验之间具有连贯性,前一个实验是后一个实验的基础。这就要求学生必须勤于动脑、动手,认真做好每一个实验,否则无法完成这一完整的综合性实验内容。设置此类综合性、连续性实验课程,可循序渐进地加强学生对所学知识的理解和掌握,有助于培养学生利用自身的知识体系来发现问题、分析问题、解决问题的能力,达到“知识点学以致用、知识点之间融会贯通”的学习效果。

2.3 实验教学方式多元化、可视化 引导学生由实验向研究思维方式转化 随着计算机技术的发展,网络化、数字化等高新技术广泛运用于教学工作,而多媒体教学则为课堂提供了一种有效的教学手段[6]。在讲授学生分子生物学实验原理时,教师可以结合相关动画和视频来给学生进行讲解,化微观为可见、化抽象为形象,提高实验教学实际效果。在分子生物学实验课程的教学中,我们会给学生观看实验操作过程的录制视频,通过真人示教,使学生能够直观全面地了解整个实验的流程以及注意事项,利于学生掌握实验操作的方法及技能,提高实验成功率。对于一些因条件所限而无法开展的实验项目,多媒体教学也不失为一种有效方式。

在以往分子生物学的实验教学中,教师重视实验操作能力的培养,容易忽视实验设计和科研思维等能力的培养。而其课程内容一般周期较长,学生有时只能看到最后的实验结果,对整个实验过程没有完整地理解和掌握。考虑到中西医临床医学专业的特点,我们可将实验教学模式多样化,除验证性项目外,增设综合性项目、设计性项目、创新性项目等。实验教学的教师可以结合自己的科研项目(如国自然科学基金、省自然科学基金以及其他类型的项目)开展实验教学。学生参与设计相关的分子生物学实验内容,一方面,可以使分子生物学实验课程不同内容之间有效联系起来,另一方面,可以使学生通过参与科学研究项目掌握实验技能,了解前沿发展,也可以结合实验室已有条件来引导学生自主设计实验。这种开放性的教学模式,有利于学生实践能力和创新能力的培养[7]。

2.4 实验教学考核方式重视实验过程和思维方法 分子生物学实验课程的考核不仅是检验学生学习效果,考查学生对实验操作技能掌握情况的方法,也是考查学生运用理论知识来发现、分析、解决问题能力的过程[8]。以往的实验课程评价主要涉及学生的平时考勤、课堂操作、实验报告等方面。实际教学中,实验报告作为学生实验课程成绩判定的重要指标,但是实验报告并不能完全真实反映学生的实验技能和综合能力。教师应当针对教学体系的改革,对教学评价体系进行相应的调整。在实验课程的多层次评价考核体系中,可增加如实验结果展示汇报、实验操作现场打分等部分。其中,实验结果展示,可以让学生以PPT 的形式进行汇报(个人汇报、分组讨论、教师点评),考核中教师应当注重学生对实验的理解程度以及对实验过程中出现问题的分析及解决能力;而实验操作,可以要求学生独立进行,教师可依据学生的操作情况与实验结果进行现场打分。通过实验教学评价考核体系的调整,能够全面地考查学生的实验技能、处理实验问题的能力,培养学生科研思维和综合素质。

3 结语

中西医临床医学专业分子生物学实验课程教学改革是一项系统改革,如何更加规范和完善这门实验课程,增强其时效性,是本课程教师需要认真考虑和讨论的重要问题。因此,依据“中西医知识、思维、能力、素质四位一体”的复合培养模式,我们就中西医临床医学专业分子生物学实验课程的教学体系等方面提出一些改革思路,为提高分子生物学实验教学质量,推进中西医临床医学专业此类课程的教学改革提供参考。

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