医学分子细胞生物学开放性实验教学改革探析

医学论文 2020-03-26 09:27176未知xhm
  摘 要:开放性实验作为大学实验教学的一种新模式,在培养医学类本科生方面具有明显的优势,首先可以培养学生严谨的科研思维方式,其次可以锻炼学生的动手能力、实践能力。根据医学细胞分子生物学的经验总结,从实验教学内容、实验教学方法、考核方式这几个方面进行开放性实验的探索设计,并提出具体的改革方案,旨在让学生在本科阶段能切实掌握一定的科研研究方法,培养严谨的科研思维。
  关键词:开放性实验;纯化;活性

  生物化学和分子生物学作为分子水平上认知生命科学的学科,具有很强的实验性,该学科的发展和进步与相关技术的突破具有很密切的关系[1],相关的实验方法和技术,如目的蛋白的表达、分离纯化、活性检测是生物化学教学当中不可或缺的一部分,是培养学生动手能力和实践能力的重要一环。生物化学和医学细胞分子生物学的理论课程知识点繁琐、跨度大。学生学习的难度之大可想而知,笔者结合医学院校实际,联系具体实践教学经验,从实验教学内容、教学方法、教师队伍改革、考核方式等方面进行论述,旨在培养学生的科研能力和严谨的科学思维,做到理论与实践相结合。

  一、实验教学内容的改革

  (一)开设相关的教学课堂
  基于综合性、设计性和创新性实验要求,结合本校相关仪器的实际情况,开设了“以Bloom解旋酶抑制模型筛选抗癌小分子药物”为题的开放性实验教学课程。该课程涵盖Bloom解旋酶菌种(大肠杆菌)的培养,离心破碎、分离纯化、浓度测定、纯度检测、活性检测等实验。整个实验设计具有多知识点整合的特点,在实践教学中发现此实验能激发学生的学习兴趣,加深对蛋白质结构组成和功能的理解。通过此次实验学生可以熟悉蛋白亲和层析、分子筛层析纯化技术,掌握荧光偏振、紫外光谱的理论和相关仪器的操作方法。
  (二)编写适宜的实验教学指导
  目前,大部分高校的细胞分子生物学课程均沿用
  了往年较成熟的实验教学指导,实验内容单一、学科内跨度较小,不能很好地体现医学分子生物学、医学生物工程、医学细胞生物学、医学生物化学与相关理学专业实验课的区别。因此,本次编写的实验教学指导着重肿瘤和癌症的临床疾病,从解决实际临床难题的角度编写,加入癌症相关蛋白的提取、SDS-PAGE电泳和抑癌小分子药物的筛选等内容,并加强紫外光谱、圆二色谱、荧光偏振、荧光光谱等生物物理学理论知识的学习和拓展。

  二、教学方法的改革

  目前的实验教学模式主要步骤就是实验教师下发实验任务书,学生根据实验任务书进行实验操作;当遇到操作问题的时候,请教教师,教师进行相应的指导。课后学生根据完成的实验情况书写实验报告,上交,教师对报告进行评价打分。在此过程中,教师的参与程度过高,极大地影响了学生的自主学习能力和探索能力,不利于培养学生的独立思考能力和创新能力[2]。
  这样的方式不利于发挥学生的创造力和独立解决问题的能力,在“以Bloom解旋酶抑制模型筛选抗癌小分子药物”为题的开放性实验当中,学生以合作小组的形式参与实验,教师仅提供实验的大体流程,具体的实验操作方法和注意事项都需经组内讨论,查阅文献,来确定详细的实验方案。方案经教师审核通过后,在遵守实验室规则制度下开展实验。实验准备教师根据实验方案准备好实验药品和耗材,学生按需领取,配制实验试剂,摸索实验条件。实验中如遇瓶颈问题,重新查阅资料,组内讨论或咨询教师,调整完善实验方案。最后操作实验,整理数据,撰写报告。全程都是以学生为核心,主动权在学生,但教师不是完全不理会,而是在旁观察指导。这种“监管”给学生安全感,又不会影响学生的决策权,有效培养了学生独立解决问题的能力。

  三、实验教学队伍的建设

  在我国高校中,实验教师队伍的学历、科研水平、晋升职称等都受到很大的限制,因此很多优秀的硕士博士毕业生很少选择从事教辅工作,导致实验室的管理水平和实验教学效果偏低。这与我国教育体系重科研轻教学、重理论轻实验、重教师队伍建设轻实验技术队伍建设有很大的关系[2]。
  目前医学类院校实验教学队伍中很大比例的教师是专科毕业,很多年长的实验教学教师是护理学、口腔医学等科研薄弱专业的毕业生,在工作当中晋升又很大程度依赖科研项目和学术文章,极大地限制了实验系列教师的发展,工作热情度下降[3]。因此要想提升实验教师的整体水平,需加强实验教师晋升培训,提升实验教师的学历层次,加之学校政策倾斜,给予实验教师队伍更多的职业发展空间,调动优秀毕业生加入实验教师系列,对开发综合性强、创新性高的开放性实验项目具有重要的指导意义。

  四、实验教学模式的改变

  首先,在实验课的设计上目前专业课配套的实验往往是一个个单一孤立的验证性实验,紧随理论课的教学进度,学生学完这一章节理论课,紧接着开展该章节相关的实验课教学,但不同的实验课之间并无连续性,学生只是机械性地去验证一个个成熟的实验结果。笔者开设的这门开放性实验课从实验方案的设计、耗
  材的准备、方案的实施、结果的处理等方面让学生亲自参与其中,既动手又动脑,综合训练学生的实验技能和科研思维,实验具有连续性和探索性。
  其次,传统的考核方式主要是抓实验课学生是否按时上课,是否按时上交实验报告等,过于机械化,标准化,虽然不会出错,但很大程度上学生的想象力、执行力受到了一定的限制[4]。笔者在开设实验课时大胆尝试了以学生为主体、教师为辅导的教学模式。每次实验课请学生自己讲解研究思路、操作方法不当之处,教师给予指导。另外借鉴硕士博士答辩会形式的考核方式,教师根据学生的实验结果给出合理的评价。

  五、结语

  开放性实验教学可以提高学生的学习积极性,锻炼学生严谨的科研思维能力,培养学生自主学习、分析问题和解决问题的能力。对开放性实验课教师而言,有助于提高其教学业务能力水平。另外,笔者所在学校正在开展“雨课堂”教学模式的探索和推广,把开放性实验课与“雨课堂”极强的教学互动性结合起来将是今后开放性实验课探索中比较关注的方面。
  参考文献:
  [1]杨旭东,蒋晓刚,闫小飞,等.素质教育背景下生
  物化学实验教学改革研究[J].基础医学教育,2018,20(5):380-383.
  [2]戴晓琴.开放性实验教学现状与探索[J].教育教学论坛,2019(5):265-266.
  [3]杨旭东,蒋晓刚,闫小飞,等.素质教育背景下生物化学实验教学改革研究[J].基础医学教育,2018,20(5):380-383.
  [4]赵佳福,段志强,张依裕,等.动物科学专业细胞分子生物学实验教学改革探析[J].现代农业科技,2017(11):270-271.

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