時間：2022-03-29 06:02:41
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇分子生物學論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：分子生物學；課程教學；改革研究；創新生物學人才
分子生物學的目標是在分子水平上闡明細胞活動的規律，從而揭示生命的本質[1]。雖然它在生物類專業課程體系中充當著重要角色，對生命科學的發展起著至關重要的作用，但是分子生物學的教學卻因為課程內容多，學科交叉廣，理解難度高，信息量大，知識更新快而使教學效果差強人意，集中表現為教師授課難和學生學習難。這種現狀不但困擾著老師和同學，也與大學培養高素質創新型人才的目標不相適應。如何克服分子生物學課堂教學的“瓶頸”？本人在從事十多年的分子生物學教學過程中，努力研究和探索多種形式的教學改革，力求提升教學效果和教學質量。
一、教學內容的合理組織
分子生物學的教學除了選用好的教材，制定完善的教學大綱，如何組織教學內容是教學的一個非常重要環節[2]。教學內容呈現給學生的應該是完整、清晰的、有層次、條理的知識。我們在組織教學的過程中，首先從提高自身學科素養著手。“一本教材書，數種參考書”，除分子生物學國內、國外各類版本外，與分子生物學相互交叉和滲透的其他學科，如細胞生物學、生物化學、遺傳學，我們也都進行了系統的學習和強化，不斷夯實專業知識、拓展專業領域，基本構建了分子生物學完整的知識體系，具備了對教材處理的前提。既避免了教學中各學科的重復，也進一步凝練了知識。此外，我們還通過網絡教學平臺向全國優秀教師學習，在不斷的探索中總結出了教學內容合理組織的一些思路。1.思維導學模式。在DNA復制教學環節，知識點多，并且較分散，很容易在教學中造成學習困難和知識混淆的現象，針對這章教學的特點，我們采用了思維導學模式，收到了非常好的教學效果。2.重點、難點解讀。本科教學形式多樣化，也更提倡學生的自主學習，但并不是淡化了教師的教學，反而對教師提出了更高的要求[3]。教師必須圍繞每堂課的教學目的，合理組織和引導學生理解并掌握教學的重點和難點內容。比如在講解染色體端粒末端修復機制中，教師首先要從教材的知識結構中梳理出重點。染色體端粒末端修復機制的知識點包括：（1）引物切除造成的遺傳信息缺失；（2）端粒末端的特點；（3）體細胞和性細胞末端修復機制的不同；（4）DNA結構的變化；（5）端粒酶的修復機制。梳理知識點后，總結教學重點：一是引物切除后損傷修復在體細胞和性細胞中的不同；二是四鏈DNA結構；三是端粒酶的修復機制。其中端粒酶修復機制的講授是學生學習的難點。難點集中在端粒酶的性質和修復發生的過程。經過對教學內容中重點和難點的準確把握和合理組織，教師才能在課堂教學中突出重點、突破難點，讓學生的課堂學習無障礙。
二、教學方法和手段的改進
教學方法的推陳出新，是教學改革的重要內容[4]。為發揮學生作為教學主體的能動性，我們根據具體的教學內容設置了啟發式、聯想式、探究式等多種教學方法[5]，讓學生參與到教學過程中，不僅活躍了課堂氣氛，而且在分享知識的同時，更注重教會學生靈活掌握學習的方法。
1.啟發式教學。啟發的目的在于舉一反三，觸類旁通。針對每一次的課堂教學，設計一些拋磚引玉的問題，供學生思考與討論，這成為了分子生物學理論教學的重要組成部分。如進行到真核生物基因表達調控學習環節，提出甲基化修飾的生物學意義，這個問題覆蓋范圍廣，涉及到了DNA復制的調節、蛋白質和DNA甲基化修飾對基因表達的調控，以及Epigenetic（表觀遺傳學）方面的知識。通過提出問題—討論分析—不斷啟發—再討論分析—歸納總結—解決問題這一系列的互動教學活動，充分調動了學生課堂學習的主動性和積極性，在不斷的討論分析中通過展示不同的思維、發表各自的觀點，不但有利于促進學生在學習中發現問題、解決問題，而且有利于學生通過對基礎知識的消化、理解來達到理論的升華、拓展[4]。
2.聯想式教學。分子生物學是在生物化學、細胞生物學和遺傳學的基礎上發展而來[6]，因此知識相互交叉、相互滲透。在授課的過程中，教師一方面要避免重復，一方面要通過聯想知識點適時培養學生的發散性思維，提高學生對知識的遷移能力和整合能力。如在講解化學修飾對基因的表達調控時，將細胞生物學中的信號轉導有機結合，使學生了解基因表達調控對細胞信號轉導的作用機制。
3.探究式教學。在分子生物學教學中，每一個理論知識的背后都是科學研究的重大突破。如確定遺傳物質是DNA的兩大經典實驗，我們以探究的形式呈現教學內容，從實驗設計，到結果顯示，再經過討論分析并得出結論，以課題研究的角度，研究人員的身份引導學生進入學習角色，將學科概念、理論產生的起因和過程展示給學生，啟發學生努力探索，走近科學，讓學生從中領悟知識形成的探究性和科學性，逐漸培養具有創新意識和能力的高素質研究型人才。4.多媒體多樣化教學。分子生物學的教學內容具有微觀性、復雜性、抽象性和動態性。傳統的教學手段無法滿足教學的需求，而多媒體技術則具有聲像俱佳、動靜皆宜的特點[7]，是傳統教學無法比擬的。多年來我們不斷補充和完善教學手段，逐漸形成了獨具特色的多媒體教學課件。多媒體圖像處理清晰直觀，文字表述簡潔明了、主題突出。課件中的圖像來源于國內外的網絡數據平臺。如講述DNA半保留復制機理時[8]，首先將DNA可能存在的幾種復制方式用圖像展現，并利用Meselson和Stahl設計的DNA復制同位素示蹤實驗和密度梯度離心實驗來進行結果驗證，引導學生明確掌握DNA半保留復制特點，并結合文字，通過圖文并茂的多媒體課件，將教學內容中的背景知識、基本概念、基本理論，以及靜態、抽象的微觀知識清晰講解。多媒體課件動靜結合、聲像互動。對于生命過程中動態的知識點，比如DNA的復制、RNA的轉錄、蛋白質的翻譯過程，可以將這些復雜的生命過程利用多媒體手段做成動畫并配以文字和聲像，形象直觀地展現給學生，既加深了學生對知識的理解，也提高了其學習效率。
三、知識領域的拓展
分子生物學的教學內容除包含基礎理論知識外，還有大量理論應用的研究方法部分。我們在教學中不僅僅將知識局限在教材中，利用課堂教學不斷引導學生去了解本學科相關領域內的研究熱點、最新進展、發展趨勢[8]，以及生物技術在生產實踐中的廣泛應用。
1.專題講座與專題討論。專題講座是教師根據教學內容，自己組織參考資料對教學內容的延伸與拓展。比如在講授“SNP技術”時，先從遺傳標記分析的發展著手，把一代、二代的標記分析做知識性的回顧，再將納入教材的第三代標記分析“SNP”做詳細的講解，引導大家理解什么是單核苷酸多態性，核苷酸多態性研究的生物學意義以及在醫學、農業、畜牧等多種領域的發展與應用。通過這種方式激發了學生的學習熱情和求知欲，也使教師不斷地進行知識的更新，及時了解本學科當前發展的趨勢、研究的熱點以及爭論的問題。專題討論則是以學生為主體，根據課程教學內容，組織學生就某一個專題自行查閱、組織文獻資料，并在課堂上展開討論[9]。比如在講授基因重組的教學內容時，設計“轉基因的利與弊”供學生討論。引導學生思考基因工程藥物和轉基因動植物對社會產生的巨大影響，讓知識離開課本走進生活，從而喚起學生學習的興趣和探索未知領域的欲望。這不僅使學生更加深入、系統地理解所學知識，并且培養了學生靈活運用知識的能力[10]。
2.生物信息技術與數據庫。生物信息技術已經發展成為分子生物學研究方法中不可分割的一部分，比如在“PCR技術”的專題講座中，不僅要對實驗目的、原理、操作以及應用進行講解，還要特別對引物設計的生物信息技術進行補充，介紹學生對一些常規的生物信息技術軟件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAS-tar、Cluster等有一個基本的認知度。在整個分子生物學的教學中，學生需要自行查閱和組織各種文獻資料，因此，必須特別強調互聯網資源運用的重要性。教師通過介紹中國知網、維普、清華同方、NCBI等幾個常用資源庫，使學生了解如何利用資源庫進行查詢，對互聯網資源的熟練應用使學生的知識體系得以完善，學生通過自身的努力來提高信息收集和辨別的能力，培養了學生的自學能力。
四、教學改革中應該注意的問題
1.教師的專業修養與教學基本功。教師在教學中具有雙重身份，既是一名導演，又是一名演員。作為導演，首先需要有最新的教學理念，整個教學過程中適時設問、適時討論、適時啟發。其次要有較強的課堂組織能力，根據學生的學習情況，把握課堂節奏，調動學生課堂學習激情，使教學有的放矢。否則會在教學中出現“啟而不發”和論證條理不清的現象；作為演員，還要有良好的課程駕馭能力，通過教師扎實的專業知識、廣泛的認知領域、全面的知識結構，呈現給學生的是一個豐盛的知識大餐，而不是一鍋夾生飯。因此作為教師，必須從理論水平、科研水平、思維水平這3個方面提高教師自身的專業素質，此外，還要掌握適合自己的各項教學技能。
2.多媒體教學的合理應用。多媒體教學只是一種提高教學效果的輔助手段，是為教師的教學和學生的學習服務的，只有運用合理才可能達到好的效果。因此盡量避免在多媒體教學課件上出現過多的文字，否則多媒體成了教學活動中的主體，老師由照本宣科轉變為扮演放映員和播音員的角色。學生的學習興趣不高，教學效果也就適得其反。多媒體和傳統教學只有合理地結合，取長補短，才能在課堂教學中體現出其真正的價值。總之，教學改革的目標是幫助學生建立學科知識體系，培養學生良好的科學素養，提升學生后繼學習的能力。正如葉圣陶先生所說：“教師的教學，不在于給學生搬去可以致富的金子。而在于給學生點金的指頭。”目前，我們關于分子生物學課堂教學改革還處于不斷探索和實踐階段，除了需要不斷地提高教師自身的學科修養和科研素質外，也以“夯實基礎、拓展知識、增強能力、提高素質”[8]作為教學的目的和人才培養目標，努力在今后把教學工作開展得更加有生有色，為社會培養更多高素質創新型人才。
作者:武曉英 喬宏萍 張猛 吳麗華 郝雪峰 單位:太原師范學院
參考文獻：
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[關鍵詞] 分子生物學；創新能力；研究生教育；高等教育；培養質量
[中圖分類號]G632.0 [文獻標識碼]B [文章編號]1673-7210（2008）09（c）-096-02
研究生教育的宗旨是培養具有科學精神和原始創新能力的專業人才。對研究生創新能力高低的判斷，有人主張根據研究生的行為表現（主要是研究成果，特別是畢業論文）來做出[1]。研究論文的質量，在一定程度上體現研究水平和能力，也是評價研究生教育質量的一個重要標準。分子生物學是一門新興的前沿學科,已成為現代生命科學中最具活力的帶頭學科之一。醫學領域分子生物學研究日新月異的發展，使人類對疾病的認識、預防、診斷和治療發生了深刻的變革，醫學科學已從整體、細胞水平逐步深入到了分子水平。所以分子生物學理論與技術的應用是衡量研究生論文質量的一個重要指標。那么在醫學分子生物學教學過程中如何培養研究生的科研能力與創新能力。我們在多年的教學實踐中，以理論教學為切入點，教師承擔的科研課題項目為引導，以組織分子生物學興趣小組開放實驗室為平臺，指導研究生從課題設計到研究計劃實施進行了一系列探索，促進了研究生科研能力與創新能力的培養與提高。
1 在《醫學分子生物學》教學中開展研究生創新能力培養的必要性
分子生物學是生命科學的帶頭學科，其理論與技術幾乎滲透到醫學、藥學的所有領域。無論是醫學或藥學專業的研究生在設計畢業論文時都用得上，如果學生都用上先進的理論和技術來設計課題，我院研究生的畢業論文質量將會更上一層樓。另外，中醫藥要“保持和發揚傳統特色，走現代化道路”，必須有堅實的分子生物學基礎和創新能力，如怎樣揭示辨證論治的分子機制，中醫整體觀怎樣用基因組、基因譜、基因群、基因族等加以論證和研究，辨證論治怎樣與基因的多態性、多效性、異質性、變異性結合等。《醫學分子生物學》是我院研究生必修的一門重要公共基礎課程，而且在第一學期開課，如果能在教學過程中結合課題設計引導研究生采用分子生物學知識來解決問題，對研究生的科技創新培養很重要。
2 從理論教學為切入點，引導研究生科技創新意識
2.1 根據計劃課時整合教學內容
分子生物學基礎知識與基本理論既是了解分子生物學新發展和新成果的基礎，也是掌握分子生物學實驗原理和研究方法所必需的。但是按學校的課程設置，我們的計劃課時僅有40學時（包括理論和實驗），如按照傳統的教學法，在40課時內很難完成醫學分子生物學的教學內容，我們的做法是：以分子生物學技術為引導將分子生物學基礎知識與分子生物學技術的基本理論整合，分為5講來完成，每講5學時。5學時課堂討論，10學時實驗課。第一講為核酸的提取與鑒定及相關基礎知識，分為兩部分，第一部分為基因組的結構與功能，第二部分為核酸（DNA、RNA）的提取與鑒定。第二講為印跡雜交技術與芯片技術。第三講為核酸體外擴增與基因信息傳遞，分為兩部分，第一部分為復制、轉錄和翻譯，第二部分為核酸體外擴增。第四講為重組DNA技術與基因表達調控，分為兩部分，第一部分為基因表達調控，第二部分為重組DNA技術。第五講為原癌基因與抑癌基因以及細胞通訊和信號轉導，分為兩部分，第一部分為細胞通訊和信號轉導，第二部分為原癌基因與抑癌基因。另外安排專題講座“基因診斷和治療”1次。
2.2 結合專業開展分子生物學技術應用的課堂討論
為了使學生對分子生物學基本知識和基本技術理論的認識從理性認識到感性認識，在學習完5講內容，學生基本掌握分子生物學基本知識和基本技術的理論后，以專業為小組，讓學生在利用空余時間（時間為4周）查閱相關資料，內容是：在你的專業領域中分子生物學技術應用實例。之后進行課堂討論，主題為分子生物學技術在中醫藥中的應用，每小組選一個代表為主要發言，學生的主題發言內容廣泛，如蛋白電泳在中藥材鑒定中的運用，差異展示反轉錄聚合酶鏈反應在中醫藥研究中的應用等等。然后進行分小組討論，最后老師講評。
3 從課題設計訓練入手，引導學生樹立運用分子生物學知識解決實際問題的意識
為了培養學生的創新思維和獨立分析問題、解決問題的綜合能力，我們在進行課堂討論之后，布置學生結合專業，要求利用所學到的知識和技能，利用本實驗室已經有的設備條件和材料試劑等技術基礎，設計出一個綜合性的、探索性的實驗，并作為期末考試的內容之一，占總評的30%～40%。對于剛入學的研究生，第一個學期沒有學習專業課程就訓練課題設計有一定困難，但在這之前我們安排了“分子生物學技術在中醫藥中的應用”的主題課堂討論，學生自己從網絡上獲取相關資料，在老師的指導下都能順利完成。學生自主設計實驗使技術性、綜合性、探索創新性的實驗融合在一起。
4 以開放實驗室為平臺，進行科研項目引導下的研究生創新研究
提高研究生創新能力，理論教學固然重要，實踐教學環節也絕對不能忽略。由于科技創新是將科學研究成果轉化為現實生產力的實踐活動，因此提高研究生的創新能力，必須注重實踐能力特別是主動實踐能力的培養[2]。所以我們開放實驗室，鼓勵研究生自主進行科技實踐。對于低年級的研究生，開辟分子生物學第二課堂，組織興趣小組。同學們報名非常踴躍，我們將興趣組分成3～5人/組。在上述研究生自主設計的實驗方案中選出最適合開展的方案，由教師點評，學生修改實驗設計方案后，在老師的指導下，由興趣小組來實施。目前興趣小組正在進行的實驗有：①胱硫醚合酶基因多態分析；②RAPD鑒定真偽扶芳藤；③百年樂口服液的氨基酸含量測定等等。對于高年級的研究生只要用到分子生物學技術來設計的課題，都可以到我們實驗室來，在老師的指導下進行課題研究。本學期，就有10多位同學在我們實驗室實施他們的課題。
同學們通過課堂的理論學習―課后查閱相關資料―課堂討論―實驗設計―綜合實踐的過程能使學生深刻理解分子生物學實驗的技術與理論，能熟練運用已經學習的多種技術，學會充分利用本實驗室已有的實驗設備和條件，自主設計實驗并實踐，培養了學生的創新思維和獨立分析問題、解決問題的能力。
5 結語
中醫院校的分子生物學課時都比較少，僅靠40學時，很難實施創新能力的培養。根據多年的教學體會，要在醫學分子生物學教學中開展研究生創新能力培養，應該貫穿整個研究生階段。這就要求我們教師要有無私奉獻精神，要付出很多的時間和精力，還需要老師熟練分子生物學技術，并有科研課題，帶領學生跟蹤和挺進學科前沿。另一方面，也需要同學們的配合，同學們對自己的創新能力培養積極性很高，但有部分同學缺乏創新精神，不能吃苦耐勞，具體表現為查閱資料不認真，課堂討論不積極，設計實驗馬虎，實驗不能堅持等。所以，如何正確引導學生，激發學生興趣，讓學生主動參與是我們亟需解決的問題。研究生創新能力培養是一項長期而艱巨的任務，需要不斷地探索。
[參考文獻]
[1]吳宏翔,熊慶年,顧云深.我國研究生創新能力不足的表現[J].學位與研究生教育,2005,(9):32-36.
關鍵詞：大學生科技創新；生物化學與分子生物學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）19-0191-02
《生物化學與分子生物學》是醫科院校學生普遍認為較難理解和掌握的一門學科，其原因主要是該課程“抽象、枯燥”，較難激發學生的學習興趣。另一方面，該學科發展迅速，知識更新較快，特別是生物化學發展到分子生物學時期后，該學科的理論與技術日新月異，因此，教師在授課中很難讓學生理解和吸收該學科的最新進展。再者，分子生物學是一門實驗性學科，其相關知識均是建立在相應實驗技術之上，然而目前國內的普通省屬院校很少能在本科生中開展PCR、Western blot、細胞培養、基因克隆及載體構建等分子生物學相關實驗，因此該部分內容的講授對學生來說就是“紙上談兵”。由此看來，理論與實踐環節的嚴重脫離是造成學生學習該課程“抽象、枯燥”的直接原因。那么如何在該課程的教學實踐中充分激發學生的學習興趣呢？
“開展大學生創新教育、培養高素質創新性人才”是高等教育改革與持續發展的一個重要主題。大學生科技創新活動是指以學生學習興趣為導向，以創新性科技課題為載體，以學生自主學習和教師指導相結合的方式，以解決實際困難和社會問題為切入點的科研實踐活動[1]。為堅持“教學以學生為本”的原則，秉承三峽大學“求索”的校訓，以培養“實踐能力強、綜合素質高”的創新型醫學人才為中心，三峽大學設立了大學生科技創新項目，鼓勵學生參與科技創新活動。本教研室以此為契機，以“腫瘤微環境與免疫治療湖北省重點實驗室”為平臺，以教師承擔的科研項目為引導，在《生物化學與分子生物學》教學中讓學生參與到科研活動中，通過該活動，既提高了學生學習《生物化學與分子生物學》的積極性，同時也使教師的教學水平得以提高。
一、實施方法
（一）查閱文獻、提出問題
我們選擇三峽大學醫學院大學二年級學生為活動參與者，讓學生自己組成研究小組（3～5人/組），以教師承擔的科研課題為引導，讓學生在課余時間參與到研究工作中。在該活動的初始階段，老師根據研究課題設定關鍵詞，指導學生查閱文獻并撰寫閱讀小結，使學生對研究的課題有一定的了解。在此基礎上，讓學生自己盡可能發現并提出問題、設定研究目標并制定相應的研究計劃，經老師與學生充分商討、修改后確定其可行性。
（二）以課題的實施為契機，培養學生的科技創新能力
在課題實施的過程中，我們對學生既強調團隊成員的分工，又明確成員之間的合作、溝通與協調，充分發揮每個學生的優勢，形成團隊的合力。在老師和研究生的帶領及指導下，學生在課余時間開展實驗研究，整理分析實驗結果，并在每周的labmeeting上交流討論。教師在總結實驗結果的過程中，帶領學生認真分析每一個實驗數據，對“有疑問”的實驗結果，督促學生重復實驗，從而培養學生嚴謹、求實的科學作風。學生結合所學理論知識，通過對實驗結果的分析與討論，極大地增強了對《生物化學與分子生物學》的學習興趣和積極性。
（三）撰寫論文及結題報告
我校“大學生科技創新項目”的研究周期為一年，完成后需要以論文或研究報告的形式提交結題材料。在此過程中，學生先寫出論文的初稿，老師對學生的論文初稿進行修改，由此訓練學生的語言表達能力和科技論文的寫作能力，使學生掌握論文撰寫的格式、要求，從而熟悉科學研究的各個環節，為學生今后從事科學研究工作奠定基礎。
二、對大學生科技創新活動的價值思考
（一）大學生科技創新活動所取得的成果
大學生科技創新實踐使學生的科研素養和創新能力得到提高，調動了學生參與課外科學研究的積極性，許多學生為了參與科學研究而放棄了寒暑假。通過該活動，學生以第一作者的身份在《基礎醫學與臨床》等雜志發表了6篇研究論文，并成功申請了三峽大學“大學生科技創新重點項目”的資助。通過該活動，學生親身經歷了科學研究的過程，體會到了運用知識進行科技創新活動的艱辛，也體驗了辛勤耕耘后獲得收獲的喜悅。
（二）大學生科技創新活動對學生的影響
通過大學生科技創新活動，彌補了傳統的“老師講、學生聽、再考試”按部就班的《生物化學與分子生物學》教學模式中實驗教學環節的不足，克服了學生在學習該課程中產生的“枯燥、抽象”感。通過該活動，學生在鞏固和深化《生物化學與分子生物學》理論知識的基礎上，提高了學生的實踐動手能力，開闊了學生的科研思維，培養了學生的科研意識，增強了學生的嚴謹求實和團隊合作精神[2]。通過該活動，學生將《生物化學與分子生物學》的學習和科學研究緊密結合起來，對該課程的學習產生了濃厚的興趣。在學期的期末考試中，參加科技創新活動的學生理論考試成績及實驗操作技能均顯著高于其他未參加該活動的學生，這充分說明大學生科技創新活動不僅對學生的課程學習有幫助，也對學生的綜合素質提高有積極的促進作用。
（三）大學生科技創新活動對教師的影響
教師通過參與這一活動，不僅使自己承擔的科研項目得以完成，同時也拉進了教師與學生之間的距離，使教師對學生的知識結構、學習中的困惑與需求均有了解，從而能在教學過程中調整自己的教學方法，做到因材施教。結合科研成果，教師能不斷更新教學內容，不斷改善教學框架，形成囊括最新知識框架的教學體系，從而把科研與教學有機結合起來，以科研促進教學，進一步提高了授課水平。因此，該活動對教師起著積極的促進作用。
（四）彰顯生物化學與分子生物學的特色
依據生命科學重大基礎理論――中心法則，從DNA到RNA再到蛋白質，從基因組學到轉錄組學再到蛋白質組學，“分子生物學”占據了核心內容。在《生物化學與分子生物學》教學實踐中開展大學生科技創新活動，能更好地把握住生命科學中的這一核心內容，使學生緊密聯系醫學實踐，為他們能夠跟蹤世界生命科學的前沿，開闊視野，從而占領生命科學的制高點打下良好基礎。
三、對大學生科技創新活動存在問題的思考
我們在指導大學生科技創新活動過程中，發現了一些存在的問題，這些問題阻礙了科技創新活動真正的發展。這些問題主要包括：（1）學生參與的愿望很強烈，但很難做到“堅持到底”。（2）學生的創新能力有待加強。盡管學生參與的熱情很高，但在具體的實踐環節中，例如選題、申請書撰寫、實驗方案的設計及實施、論文的撰寫等環節都存在比較強的依賴心理，即依賴于指導老師，缺乏主動思考問題、解決問題的能力。（3）學生自主科技創新的課題數量不多，創新思路有待拓寬。很多學生都是依賴于老師指定的課題或直接參與老師的科研課題中。（4）對學生的科技創新活動缺乏必要的保障和激勵機制。目前學生的科技創新活動只是一種形式，由于缺乏相關的規章制度，學生迫于學習的壓力，為應付各種考試而不得不終止或放棄科技創新活動。因此，我們呼吁學校應引進“學生考核是一種全面、綜合、動態的評價過程”這一理念，引進“將課堂外開展的科技創新活動（根據總結報告或情況）另外核算、認定學分”這一新型考核體系。（5）學生參與科技創新活動的宣傳力度不夠，學生參與的學術交流活動較少，應組織學生經常參加各種類型的學術交流活動，使學生在學習理論知識的過程中了解學科前沿動態，激發學生科技創新的興趣和動力。
總之，為使大學生科技創新活動高質量開展，我們認為在學校層面應建立相應機構，完善保障和激勵機制；在教師層面應引導和調動教師參與的積極性；在學生層面增強學生參與科技創新的積極性和主動性，從而促進大學生科技創新活動又快又好的發展。
參考文獻：
關鍵詞 分子生物學 婦科 產前診斷 免疫遺傳
中圖分類號：Q7文獻標識碼：A
1 分子生物學與婦產科的基本情況概述
分子生物學的興起是上世紀50年代以后的事情，但是自其興起和發展以來，發展的巨大成就十分引人關注。六十多年來產生了巨大的影響，繁榮的勢頭依然十分強勁。分子生物學研究要進行的問題在于對生命本質一致性的分析，學者們通過分子水平的研究，發現由最低級、最簡單的單細胞生物到最復雜最高等的人的基本組成（這些組成主要由蛋白質、核酸、糖等三類物質構成）的構成與遺傳信息的物質基礎（主要包括DNA和RNA）、流向（中心法則）以及含義（遺傳密瑪）乃至能量轉換的機理都是高度一致的，正是因此，人們才發現在分子水平層面，生物取得了相對的統一。分子生物學的這一成就具有極其重要的意義，它使得基因在不同生物個體、種屬之間的轉移成為可能，從而大大的提高了生命科學各個分支學科以及整個生命科學的發展。在21世紀，分子生物學的發展將不斷深入和擴大，關于腦的活動、生命發育、疾病免疫等復雜難題將成為分子生物學研究的重中之重。
要準確客觀理解分子生物學對婦產科的影響，必須對婦產科的基本情況所有了解，在長期的醫學研究和發展實踐中，婦產科的研究和實踐內容不斷豐富和發展，如在生命發育階段，對胎盤、胎兒生理、母體子宮平滑肌的功能調節以及分娩發動機制、早產等問題都有研究。在妊娠期目前對于絨毛外滋養細胞以及胎兒胎盤轉運方面的問題也引起了學界的高度重視。在歐美國家，分子生物科學較為發達，對生物的基因芯片以及微RNA的研究不斷深入，探討了一些生物學的病理機制及治療方法，典型的如子癇、慢性高原疾病、肥胖等問題。以世界衛生組織（WHO）為代表的一些研究結構對婦科流行病學、早產病因基因組研究以及基于循證醫學早產臨床干預等問題進行了深入研究。
2 分子生物學在婦產科領域的應用與發展分析
事實上，婦產科的發展歷史較之于分子生物學要早很多，但是分子生物學興起之后，對婦產科的發展產生了極大的影響，有些影響甚至可以說是革命性的。比如在女性的產前診斷中，分子生物學的興起使得我們對一些具有嚴重出生缺陷或者遺傳病等問題在宮內期即可作出診斷并及時采取科學合理的對策措施。分子生物學產生之前，該領域主要運用的是胎兒鏡以及影像技術，但是，近年來，致病基因不斷分離克隆，高危胎兒的基因突變分析不僅重要而且必須，分子生物學技術為此提供了可能性，如分子雜交、熒光原位雜交、PCR技術等分子生物學技術在單基因病以及染色體畸變的診斷中獲得了較為廣泛的應用。此外，一些全新的分子細胞遺傳學技術，諸如端粒探針、錨定原位標記技術、基因組雜交等在婦產科的應用問題也已經被提上議事日程。筆者通過以上的分子生物學在產前診斷的應用問題的論述，已經很明顯的說了分子生物學對提高植入前遺傳診斷或用孕婦血中胎兒細胞診斷問題具有十分重要的作用。
當前，應用到婦產科的分子生物學技術是多種多樣，紛繁復雜的，如索森印跡雜交(Southern blot hybridization)、聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction）、熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization）、單鏈構象多態性（single strand conformation polymor-phism）、異源雙鏈分析（heteroduplex analysis）、DNA序列分析、蛋白截短測試（protein truncation test）等等，不一而足。這些技術在婦產科的很多具體方面得到了應用與發展，如在遺傳方面的研究，當前，我們已知一些遺傳性腫瘤（視網膜母細胞瘤、Wilm氏瘤）的突變基因是按孟德爾方式遺傳的。當然也有一些基因與腫瘤的易感性有關，但是其遺傳方式都是孟德爾方式，分子生物學技術可以對這些基因可以進行產前檢查。又如多聚合酶鏈反應這一分子生物學技術的廣泛應用，對于一些婦產方面的疾病，比如Duchenne's肌營養不良癥、囊性纖維化癥、苯丙酮尿癥、脆性X染色體綜合征等進行診斷和治療已經成為可能。再如，分子生物學在母嬰感染傳播方面的應用，超微量的DNA擴增技術具備敏感性、特異性以及簡便性的優點在母嬰感染傳播方面的應用優勢十分明顯。分子生物學的應用使得對于母嬰傳播方面存在可能的人類免疫缺陷病毒（HIV）、巨細胞病毒（CMV）、風疹病毒等進行一些提前的檢測與預防成為可能。值得一提的是利用PCR技術還可以根據不同引物的特點進行預后。近年來，丙型肝炎病毒（HCV）的母嬰傳播已成為一個研究熱點，PCR技術在這一領域也取得了諸多成就。此外，在婦科腫瘤基因研究方面，目前學界對腫瘤發生和發展的認識進入了分子水平。在分析腫瘤細胞中復雜的染色體異常組成以及對癌基因的定位及其抑制方面都有貢獻。當前免疫遺傳研究熱點是人類白細胞抗原系統（human leucocyte antigen，HLA）與該病的關系。分子生物學技術的應用使HLA分型研究從抗原水平進入到基因水平，使與疾病關聯的HLA基因準確分型、定位。以上所舉的一些也只是分子生物學在婦產科領域應用和發展的冰山一角，我們有理由相信，隨著分子生物學和婦產科的不斷交叉融合，兩個學科以及交叉部分都會取得更多嶄新的成就。
參考文獻
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關鍵詞：高師院校；生物技術；分子生物學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）27-0269-02
分子生物學是一門由遺傳學、生物化學等學科交叉形成的綜合學科。為了使地方性師范院校的生物技術專業的分子生物學實驗更有效，提高學生的實驗動手能力，實施實驗課程的改革非常迫切。
一、生物技術專業分子生物學實驗教學現狀
近年來，分子生物學在人類社會不斷進步中已有了很大的發展。但就生物技術這個專業而言，教學改革的力度還不是很大，作為地方師范類高校在分子生物學教學過程中仍存在如下的問題：
1.入學新生在生物基礎知識方面特別是實驗技能方面的差異性較大。分子生物學實驗對操作者有很強的專業技術要求。在高中階段，不同地方高中在人力、條件、政策導向等方面的差異導致了高中學生在生物基礎知識方面特別是實驗技能方面出現明顯的分化。有的地方高中，對學生基礎知識和實驗技能較為重視，鼓勵學生積極參與國家生物方面各項技能競賽。有著這種學習背景的學生在大學面對分子生物學，有著濃厚的學習興趣。此外，這些學生動手能力很強，積極參與并配合教學改革，對創新實驗有著濃厚的興趣。相反，對沒有任何實驗背景的學生，他們對于實驗教學改革不關心，對創新實驗興趣不高。
2.學生參與機會較少。隨著教育改革的不斷深入，實驗課程也逐漸被重視，學生作為學習主體的地位得到廣泛認同和落實，學生的動手能力不斷得到提高。“一言堂”和“八股文”式的實驗講授模式被逐漸取代。但是，一些冠以“活動式”、“多媒體”、“創新式”等新型教學方式的實驗課堂教學改革，本質上仍沿用傳統的“填鴨式”教學方法，實驗報告仍然沿用“八股文”式的書寫方式，實驗結果仍然需要標準答案。這種情形下，大部分仍舊是教師演示，學生動手較少，使學生感到缺少生機。
另外，學生動手少的原因可能和硬件條件有限也有很大關系，一人一臺PCR儀顯然在很多地方高師院校是空中樓閣，在這種條件下，很多實驗就成了演示實驗，學生只能觀摩學習。
3.課程的時間安排上，也同樣存在一些問題。地方性高師院校生物技術專業所修學分較多，課程設置相對較緊，而分子生物學實驗課程耗時長，過程比較煩瑣，平均每次實驗都要在3―4小時，甚至更長，所以學生的時間安排大多放在晚上來進行，相對時間安排有些不當。
同時，實驗課時設置也不是十分合理，每個實驗均按2個課時處理，對分子生物學一些實驗，尤其是綜合性、設計性實驗來說，顯然時間是不夠的，這樣緊湊的時間，發揮學生的主動性、積極性就大大打了折扣。
二、生物技術專業分子生物學實驗教學改進措施
生物技術專業分子生物學實驗教學改革是一項系統的改革，我國絕大部分高校還處于摸索和實踐階。在實際教學過程，我們結合在課程改革方面取得的一些經驗，針對實驗過程中出現的問題，對現階段生物學實驗教學改革提出如下措施：
1.加強生物技術專業分子生物學實驗技能訓練。（1）根據教學內容合理設計實驗。為有效解決地方性高師院校生物技術專業本科的分子生物學實驗課程所存在的問題。避免實驗課程與基因工程、遺傳學等實驗課程重復，我們根據首先應分子生物學的理論知識，選取重難點，在這些內容的基礎上，設計針對生物技術專業的系統實驗，來增加學生學習的積極性，提高學生的動手能力，提高教學質量。（2）小組上課、小組考核。學生應進行小組的劃分。在小組的基礎上，讓學生自己完成藥品準備、培養基制備等過程，讓學生理解和明白實驗的原理和完成實驗的關鍵點，做到充分讓學生自己動手，加強學生“三基”培養。這樣一個全過程綜合了微量可調取液器、旋渦振蕩器、高壓滅菌鍋、PCR儀、臺式高速離心機及微量離心機的使用、微波爐、電泳槽和電泳儀、凝膠成像儀等儀器設備的操作和溶液制備。（3）增加綜合性實驗。通過綜合性、設計性實驗不僅調動起學生學習的主動性和積極性，而且可以培養學生的科學創新精神和實際動手能力，有利于學生個性的發展和素質的提高。此外，指導老師課前認真備課，做好預備實驗，明確每個實驗的重點和難點，對實驗的基本技術、操作要領和注意事項要重點講解，對關鍵技術環節和操作要進行示范，使學生做到規范操作，達到提高學生“基本知識、基本理論、基本技能”能力的目的。
2.結合生物技術專業特色優化教學方法。目前，分子生物學實驗指導書中的實驗內容大都是驗證性的，學生按照實驗指導書按部就班地操作，實驗報告按固定格式填寫，極大地限制了學生的能力培養。因此我們在教學方法方面注重動手實操，提前預設實驗，激發學生的興趣，提高教學效果。（1）根據學生愛好，提前預設實驗。結合高效課改模式，每次基礎課結束前，我們在班級做個統計，讓同學根據自己愛好，選擇實驗。根據統計結果，我們預設幾個小的實驗。同時，每次實驗前要求每位學生進行預習，對實驗進行初步了解，實驗前對實驗中的一些主要內容和一些容易出錯的問題進行探討研究，并記錄回答問題情況，便于以后給成績時作參考。（2）動手操作為主，講解為輔。實驗前根據實驗內容進行不同程度的講解，主要解釋實驗中出現的關鍵概念，使學生明確實驗目的。同r利用實驗間隙對個別同學進行單獨輔導，盡量使學生在課堂上產生的疑惑在課堂上解決。這樣不僅調動了學生的學習主動性，還培養了學生的獨立思維和判斷性思維能力。重視實驗原理、方法步驟和注意事項的講解，用簡單的比喻來加強學生對抽象理論的理解，做到通俗易懂。對于儀器臺套數有限、指導教師少、學生人數多等突出問題，減少每組開課人數可有效緩解眾多學生與有限的教學資源之間的矛盾，提高教學質量。
3.對生物技術特色專業，完善實驗考核體系。實驗教學考核是客觀評價學生所掌握的理論和技能的重要手段，也是提高實驗教學質量的有效措施。為更好地體現“公平、公正”，逐步改變以傳統的實驗報告為主的考核模式，不斷探索和完善實驗考核體系。（1）針對生物技術專業特點我們建立了一套較為完善的實驗成績考核體系。針對平時成績制定了課堂表現積極性成績、實驗報告成績、實驗結果的考核標準，不僅體現了教師的責任感，還激發了學生的學習熱情，調動了學生學習的積極性，提高了實驗教學質量。目前，我們的考查方式為：課堂表現積極性成績（占50%）、實驗報告成績（占15%）、實驗結果（占35%）。其中實驗報告不再是傳統的實驗目的、實驗原理、儀器試劑、步驟等內容的簡單書寫，要求學生將綜合性實驗的實驗報告以科研論文的模式進行書寫，充分鍛煉學生的科技寫作能力，為畢業論文的寫作打下堅實基礎。（2）增加學生互評，提高學生團隊意識。2015年結合分子生物課程改革的經驗，在實驗課程改革中，我們開展了小組教學的方式。1個小組5―7個人，完全按照全國大學生系列科技學術競賽的流程管理考核學生。實驗的題目、方法、結果等都是小組集體完成，最后的考核完全按照大學生挑戰杯的答辯方式進行。經過該方式的嘗試，我們的實驗課改革已經初見成效。
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一、遺傳物質DNA的發現、結構解析及測序技術的發展
受限于當時的科學技術發展水平及人類的認知水平，分子生物學的發展經歷了漫長的時代。1859年達爾文出版《物種起源》，提出了舉世聞名的“自然選擇”學說，成為了生物學發展的里程碑。但生物為什么能將性狀遺傳給下一代，如俗語說的“龍生龍、鳳生鳳、老鼠生來會打洞”，并沒有得到闡明。隨后，奧地利修道士孟德爾在觀察了2.1萬株不同性狀的豌豆后，提出了遺傳法則，瑞士生物學家弗雷德里希·米歇爾于1869年分離出了核酸，在其他科學家的努力下逐漸發現了染色體及其成對現象、觀察到了細胞分裂過程中染色體的排布方式，并提出染色體攜帶遺傳信息。1911年，遺傳學家摩爾根提出了基因學說，闡明了基因在染色體上的分布，提出親本將遺傳信息傳遞給子代的過程中染色體重組形成獨特新個體的理論。之后，科學家發現傳遞遺傳信息的物質為DNA，研究了DNA的化學成分和基本結構，并發現DNA中四種堿基（鳥嘌呤：G、腺嘌呤：A、胸腺嘧啶：T、胞嘧啶：C）的含量比例是一定的。英國生物物理學家羅莎琳德·富蘭克林在1951年拍攝到了核酸X射線衍射照片，在此基礎上，1953年，美國科學家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA的雙螺旋結構，該在《Nature》雜志上。1977年，科學家弗雷德里克·桑格、沃爾特·吉爾伯特等發明了DNA測序技術，開啟了分子生物學發展的新篇章。
二、分子生物學相關技術的臨床應用
隨著分子生物學的發展，對于生物大分子的檢測技術也在不斷的更新，針對核酸的檢測技術包括：Southernblot、Northernblot、熒光原位雜交（fluorescenceinsituhybridization，簡稱FISH）技術，定性聚合酶鏈式反應（PolymeraseChainReaction，簡稱PCR）、實時熒光定量PCR、一代測序技術及二代測序技術等；針對蛋白質的檢測技術包括：Westernblot、酶聯免疫吸附測定（EnzymeLinkedImmunosorbentAssay，簡稱ELISA）等。而精準醫學及個體化治療時代的到來，使得分子生物學的很多技術已經被越來越廣泛的應用到醫學的臨床診斷，如孕婦唐氏篩查（21、18、13-三體綜合征）、病毒感染分型及載量檢測、腫瘤放化療耐性基因檢測、靶向藥物基因檢測、代謝綜合征臨床用藥指導等。現代測序技術日臻完善，成本逐年降低，2014年6月30號，國家食品藥品監督管理總局審查通過了二代測序技術（測序儀及檢測試劑盒）用于胎兒染色體非整倍體（T21、T18、T13）檢測。2015年6月8日，國家發展和改革委員會（簡稱發改委）了《新興產業重大工程包》通知，新型健康技術惠民成為六大工程之一。首先，以遺傳性耳聾和唐氏綜合征等遺傳性疾病基因篩查為重點，推進基因檢測技術在遺傳性疾病、腫瘤、心腦血管疾病和感染性疾病等重大疾病防治上的應用，促進健康惠民[1]。其次，快速推進基因檢測技術在遺傳性疾病大規模篩查上的應用，探索基因檢測技術在個人基因組檢測、基因身份證等新領域的產業化應用[1]。分子生物學技術成為了臨床醫學診斷、用藥的支撐體系，伴隨著個體化治療理念的逐漸深入，需要大量的相關檢測技術人才。但是傳統的分子生物學教學并沒有把相關的理論及技術體系與醫學的實際應用有機的結合起來，造成了人才培養與實際需求的脫節，一方面生物學專業的本科畢業生面臨著找工作困難的窘境，另一方面醫學及相關檢測機構需要大量的檢測技術人員，但普通的生物學專業本科生達不到相關的要求。隨著畢業生就業壓力的增加，很多新生剛入學就面臨著就業的迷茫，不知道畢業以后能從事什么樣的工作，甚至很多有轉專業的想法。因此，在進行專業授課時，尤其是分子生物學的授課時，改變既定的教學模式，適應社會發展的潮流就變得尤為重要了。
三、分子生物學課程講授模式探索
分子生物學的內容抽象復雜、講解困難，學生不易理解，所以我們選用了RobertWeaver編著的《MolecularBiology》作為分子生物學教材，該書語言流暢、內容豐富、科學性強，通過實驗及結果分析得出相應的結論，易于理解；同時增加了學生的學習興趣，有利于培養學生的科學思維方式[2]。在我從事分子生物學教學時，在開課之前進行了問卷調查，結果顯示，超過60%的學生列舉不出分子生物學相關技術的實際應用，更不了解其在醫學領域的應用。課余時間跟學生交流時發現：很多學生對這門課沒有清楚的認識，只是為了考試而學習，學生呈現出的問題是不知道學完分子生物學能做什么？將來能從事什么行業？針對學生的困惑，我改變了既定的教學模式，利用第一、二節課對分子生物學的技術體系及發展趨勢進行概述，并且與實際的應用尤其是在醫學上的應用進行了結合，解讀了相關的法規、政策文件，使得學生對分子生物學有一個概括性的認識，增加學生學習的積極性。在講到相關的分子生物學技術時，會對該技術的現實應用或最新前沿動態進行延伸，增加學生學習的信心。對于復雜的技術體系或理論體系，采取制作直觀、生動的幻燈進行講解，易于學生理解和掌握。同時鼓勵學生課前預習，課后查閱相關資料，加深印象；并組織學生進行相關資料匯總、交流，在課堂上進行分組討論，不僅增加了學生的學習興趣，而且加深了認識。通過靈活的、理論聯系實際的教學方式，學生對分子生物學的學習興趣十分濃厚，積極性非常高，達到了預期的效果。但是在教學過程中也出現了一些問題，如分子生物學實驗課與理論課的脫節，實驗課提前完成，與理論學習沒有同步進行，削弱了學生對相關實驗的認識及理解。在講到相關技術原理時，問答過程顯示，大部分同學并不能把相關原理與所做實驗進行有機的聯系，沒有起到加深認知的作用。建議在以后的教學過程中，理論講授與實驗操作緊密配合，便于學生理解。
四、分子生物學教學改革的一些建議
結合分子診斷技術的臨床應用，對分子生物學的教學改革提出以下建議：（1）對于復雜的理論與技術體系，采用多媒體教學與板書相結合的方式，易于學生理解掌握。（2）掌握著名科學家研究過程中的一些典故，增加教學的故事性及趣味性，提高學生學習的興趣。（3）加強分子生物學相關技術與實際應用的聯系，增加學生學習的積極性。（4）傳遞分子生物學技術在臨床應用的相關政策、法規，增加學生就業的信心。（5）相關技術的理論講解與實驗緊密結合，增加學生的理解深度。（6）理論聯系實際，帶學生參觀醫院的檢測平臺及醫學檢測機構的平臺，使學生有更直觀的認識。（7）推薦學生到醫院及醫學檢測機構實習，完成畢業設計，不僅完成了畢業論文，而且使得學生提早接觸社會，提高適應社會的能力[3]。
五、展望
科學技術、社會經濟飛速發展的今天，社會對人才的要求和標準發生了很大的變化，要求高校對人才培養的目標也要隨之做出調整，這就要求對具體的課堂教學及考核方式提出了新的要求[4,5]。隨著分子生物學相關技術在臨床的應用以及相關法規、政策的出臺，分子診斷技術相關檢測人員的需求會越來越多，如何應對新的發展形勢，增加生物學專業畢業生的就業渠道，增添就業信心就成為了相關領域教師教學迫切需要考慮的問題，尤其是分子生物學教學。改變現有教學模式，順應就業發展需求，不僅要培養出科研戰線的研究型人才，更要培養出相關專業技術人才，擴展就業渠道，滿足社會需求，促進社會健康發展。
作者：李金耀 單位：新疆大學
關鍵詞：研究生；醫學分子生物學；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）42-0173-02
分子生物學是生命科學中發展最為迅速的前沿學科之一，其研究方法和技術廣泛應用于生命科學相關的許多學科領域。分子生物學在醫學領域的使命，就是應用分子生物學的理論與技術，從分子水平上揭示疾病發生、發展的分子機制，進而對危害人類健康的各種疾病提供預防、診斷以及治療方法[1，2]。對醫學各專業的研究生而言，學習和掌握扎實的分子生物學知識，是將來成為合格醫學研究者和臨床工作者的內在需求和必備條件。研究生《醫學分子生物學》是本校一門重要的基礎課程，從1994年開設以來，一直是全校基礎與臨床專業共計400余人/年的碩士研究生必修課，2010年后改為選修課。然而隨著分子生物學理論和技術的日新月異，雖然教學內容在不斷更新，但沿襲舊有的重視知識傳授而忽視學生自主學習的教學模式已經遠遠不適應新的教學理念需要，對新的教學模式的探索已勢在必行。
一、現階段存在的問題
總結多年的教學實踐，我們發現在《醫學分子生物學》理論課教學中存在著一些問題，主要反映在：（1）課程體系及教學方法里學生自主學習、交互式團隊學習的模塊少，學生未能養成自主閱讀文獻、集體討論、發現問題和解決問題的習慣；（2）學生知識基礎參差不齊，專業背景及研究方向差異較大，課堂講授難度較大且有時收效不好；（3）部分內容理論性強，較為枯燥且不屬于學生的研究方向，學生學習積極性不高；（4）在教學內容上只關注教材講授而不重視其專業發展方面的探究，雖然分子生物學教材內容時有更新，但相關領域的最新進展并不能及時涵蓋，這將使教師更新知識的主動性下降，同時研究生也會失去學習分子生物學的興趣。（5）期末考試閉卷問答式方式由于考試時間和考試內容的限制，而不利于開拓研究生視野和創新意識的培養；（6）在成績評價上，未能對學習積極的學生加以激勵。
二、教學改革內容及方式
針對教學中存在的這些問題，我們對2012級研究生《醫學分子生物學》理論課教學進行了改革嘗試。我校2012級選修《醫學分子生物學》課程的研究生共279人，將其分為兩個班，其中基礎專業和部分臨床專業共105人為1班，其余臨床專業174人為2班。本學期對1班學生進行了教學改革活動，對2班學生仍按往年教學模式正常上課作為對比。本次教學改革活動的方式為：將1班的105名學生分成小組，每組4～5名學生。以小組為單位，要求學生課后閱讀中外文文獻，內容可以是分子生物學方面的經典理論、熱點問題或最新研究進展（如：PCR技術、細胞信號轉導與疾病、藥物基因組學）等，小組同學分析討論后將文獻內容制作成多媒體課件，分別在學期中和學期末各抽取4～5個課時在全班進行讀書報告，每組推薦一名同學做報告，報告時間15～20分鐘，報告完畢由學生提問及老師點評，每小組共計耗時30分鐘，期末對兩個班的成績進行分析比對。
三、考試成績分析
我們對1班和2班學生的期末考試成績進行了對比。從表1可以看出，1班的考試平均成績比2班高出3.07分，且1班的最高分（88分）和最低分（59分）均分別高于2班的83分和43分。其次，1班不及格人數為1人，不及格率為0.95%；2班不及格人數為13人，不及格率為7.47%。兩班比較不及格率具有統計學差異（P箓0.05）。表1結果說明1班考試成績明顯超過2班。
四、本次教改活動的思考
經過本次教改活動，我們體會到：研究生教育與本科的基礎教育不同，我們培養的研究生必須具備扎實的理論基礎和鮮明的創新性。教師雖然是授課環節中的主導者，但學習是互動的過程，這個過程不僅是教師在講臺上的授課過程，也應是臺下學生主動學習的過程。因此教師在教學中除進行啟發式的教學外，還更應該注重培養研究生主動學習的意識，塑造研究生的創新精神。本次在2012級研究生1班通過進行讀書報告，首先優化了教學氛圍，充分調動了學生學習的積極性。通過查找文獻、歸納總結文獻并制作課件等，鍛煉了學生的科研思維能力和寫作能力；通過口頭報告鍛煉了他們的表達能力；通過小組討論鍛煉了他們的團隊協作能力。這些能力的訓練為他們將來的研究工作和畢業論文答辯等打下了一定的基礎。其次，拓展了學生的知識面，有利于增強學生的學習興趣。教師在課堂上的講授只有幾十分鐘，時間遠遠不夠，只能是內容上的引導，而切實掌握的知識還有待于學生課后的學習與思考，這就要求研究生必需樹立主人翁的意識，積極主動地完成自學過程并培養創新精神。我們在教學中也發現，很多學生在課間以及課程結束后會主動向老師請教分子生物學方面的問題，這說明研究生的學習主動性增強了。但本次教改活動也有不足之處。從老師授課的情況和學生咨詢的問題來看，大部分研究生對實驗技術的理解及操作很弱，由于本校的《分子生物學技術》實驗課程已交給學校“醫學與生物學研究中心”實驗室承擔，本次教改未能涉及到實驗技術方面的改革。因此如何提供更好的實驗室條件，加強學生的操作能力，是我們分子生物學教學改革的重要目標。分子生物學的發展十分迅速，而本校使用的教材相對陳舊，雖然老師在講授時可以適當介紹新的研究進展，但陳舊的教材不利于學生自學。在本次教學活動中，雖然我們考慮過師生討論、互動式的教學，但由于授課人數多，學生基礎參差不齊，甚至少部分學生只是為了獲取學分，對本課程毫無興趣等諸多原因，最終本課程36學時的教學中，大部分仍然是采用老師講授的方式進行教學。
經過對《醫學分子生物學》這門課程的教學改革，我們雖然取得了一定的教學效果，但深知這門課程具有很強的理論性和實踐性，教師必須不斷探索合適的教學手段和教學方法。在今后的教學中，如何變革教學思路，體現以“醫學”為中心，并調整教學內容使之與科研課題需求相結合，以進一步激發學生的學習興趣和創造性思維等，將成為教研室教學改革重點思考的問題。作者認為可以考慮在授課中盡量引用科學先驅們的成功事跡，以“故事”的形式進行授課；在講解分子生物學經典現象和原理時，可以從相關現象的發現、科學家如何提出假設、如何通過實驗證明假設的思路，在講解中引導學生思考，從而鍛煉學生的科研思維；在介紹新進展時應充分結合生活中和醫學中的熱點問題進行講述，明確本學科同臨床的聯系程度，這不僅強調了學科的重要性，同時也加強了研究生學習的迫切性，使他們真正喜愛這門課程，同時能高效地接收相關理論知識，應該會取得更好的效果。
以上是本教研室為適應教學改革需求，在研究生層次上的分子生物學教學的一些嘗試與體會。隨著高教改革的深入進行，我們還將不斷完善、不斷總結、不斷創新，以使研究生的分子生物學教學走上新臺階，使學生學以致用，努力創新，最終成為教學、科研、醫療的棟梁之材。
基金項目：遵義醫學院教學改革項目“研究生分子生物學教學改革的研究與實踐”
摘要從教學內容、教學過程和考核方式等方面介紹了研究生細胞分子生物學課程的教學開展與體會，為適應多研究方向的研究生培養要求、提高教學效果提供參考。
關鍵詞研究生;細胞分子生物學;教學;內容;考核
揚州大學碩士研究生培養方案課程設置將細胞分子生物學作為生物學一級學科的學位課程，包含植物學、動物學、生理學、水生生物學、微生物學、遺傳學、發育生物學、細胞生物學、生物化學與分子生物學、生物物理學、生態學等11個生物學二級學科。揚州大學是江蘇省屬重點綜合性大學，目前設有27個學院，11個生物學二級學科分散在生物科學與技術學院、農學院、獸醫學院、醫學院，各二級學科的研究方向也較廣泛，如何適應這種多學院、多學科和多研究方向的碩士研究生培養要求，提高教學效果，揚州大學不斷進行嘗試、改革，構建了適合各二級學科培養目標要求的細胞分子生物學教學體系，現將這門課程的教學內容、教學過程和考核方式介紹如下。
1細胞分子生物學的教學內容
細胞分子生物學是隨著細胞生物學和分子生物學發展而興起的一門較新的學科，是一門在分子水平上研究基因對細胞活動調控以及各種細胞結構的形成和功能執行的科學[1]。對生物學專業的研究生來講，本科階段都學過細胞生物學和分子生物學這2門課程，因此研究生所開設的細胞分子生物學課程體系應該和本科生的課程體系有所區別。由于傳統的細胞分子生物學教材與細胞生物學和分子生物學在內容上有很多雷同，若采用這些教材，很容易使研究生對該門課程失去興趣。揚州大學將該門課程的教學內容分為4個部分:細胞結構、細胞遺傳、細胞代謝與調控、細胞發育，該校沒有選擇任何固定教材，僅僅指定少數最新出版的教材作為參考書，如韓貽仁主編的分子細胞生物學[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。
2細胞分子生物學的教學過程
揚州大學細胞分子生物學的授課對象差異比較大，學生的來源和專業背景也不同，在教學過程中，筆者嘗試使用開放式教師、開放式教學和開放式課堂的教學方法。
2.1開放式教師
以往的研究生課程都是由固定的教師一上到底，由于教師的精力有限，不可能對細胞生物學各個領域的前沿知識都熟悉。為了解決這一問題，揚州大學采用不固定教師上課的制度，跨學科跨學院請資深教師進行授課，確保學生能夠了解該領域的基本知識與前沿動態。設置的4個部分教學內容中，每一部分由1~2位專業教師負責主講，教師可結合自己的專業背景，根據不同教學模塊，設置具體的教學內容，不拘泥于任何教科書進行授課。有些教師的研究方向是植物，對植物細胞分子生物學的研究進展和前沿動態比較熟悉，講授植物細胞分子生物學可以做到深入淺出，而對動物細胞分子生物學的講授效果會比較差，因此主講教師可選擇來自植物、動物、微生物、病毒等研究方向的老師。對于學生，有些是來源于農學院，其背景知識和興趣側重在植物方面，而有些來源于醫學院或獸醫學院，其背景知識和興趣側重在動物方面，這就要求選擇具有不同學科背景的教師。開展開放式的教學方式，滿足不同學生的要求。
2.2開放式教學
由于細胞生物學是生命科學的前沿學科之一，因此在把握現有教材和參考資料的基礎上，教學過程中要結合實際將細胞生物學相關領域的新進展、新知識、新方法介紹給學生，拓寬學生知識的深度、廣度，培養其對未來工作的適應能力。
在每一個教學模塊中，教師可通過不同的教學方式講解不同側重點的專題。如細胞結構部分包括講了2個專題，一個是細胞內膜系統:結構、功能、蛋白質分選和膜泡運輸，另一個是細胞骨架與細胞運動。內膜系統一般是指內質網、高爾基體、細胞核、溶酶體和液泡(包括內體和分泌泡)5類細胞器膜的總稱，而廣義的內膜系統概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細胞核等細胞內所有細胞器膜的總稱。在本科細胞生物學教學過程中，這些細胞器的形態結構、功能和發生是分別獨立介紹。雖然這些細胞器具有各自獨立的結構和功能[4]，但它們又是密切相關的，尤其是它們的膜結構是可以相互轉換的，轉換的機制則是通過蛋白質分選和膜泡運輸來實現的。在講授內膜系統時，可通過蛋白質合成這條線將這些相關內容串聯起來講述。由于核糖體在蛋白質合成上與內膜系統互為一體，因此將核糖體也加入進來，同時向上講可以提及細胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成，向下還可講述細胞膜上的蛋白功能，從而用蛋白質合成一條線將細胞的三大結構即細胞膜、細胞質和細胞核聯系了起來。同時，也啟迪研究生自己去找線索，找出一根主干，將盡可能多的內容串起來。又如細胞骨架對于維持細胞的形態結構及內部結構的有序性以及在細胞運動、物質運輸、能量轉換、信息傳遞和細胞分化分裂等一系列方面起重要作用，因此對細胞骨架的研究是近代生命科學中最活躍的研究領域之一，它的快速發展主要得益于大型分析儀器的應用和實驗方法技術的改進。在這一部分內容的教學中，可重點向學生講解細胞骨架的研究方法，包括每種方法的原理、基本過程和結果分析，以最新的國外權威期刊上發表的細胞骨架方面的論文為例，向學生介紹細胞骨架的研究是如何開展的。
2.3開放式課堂
研究生課堂和本科生課堂相比，講授內容量非常大。筆者一般會在課后將課件提供給學生，使他們在課堂上不用花太多精力記筆記，而是將主要精力集中到聽課上，跟著教師的引導考慮問題，這樣使其思維保持很高的興奮度，且感到疲勞。在嚴格遵守課堂紀律的前提下，在上課時要盡量調動學生的積極性，以開拓學生的思維，培養創造性。課后要讓學生自己閱讀指定或推薦的原始文獻，或者讓他們自己到網上查閱自己感興趣的問題，以此可培養學生閱讀文獻、查找資料、進行科研的能力。
3細胞分子生物學的考核方式
作為生物學一級學科碩士研究生的學位課程，細胞分子生物學的考核以考試為主，考慮到研究生學習細胞分子生物學課的目的主要是為了提高學生利用學到的細胞生物學知識解決課題研究中的問題，實用性較強，因此筆者選用開卷考試的形式，所出的試題都是綜合性的分析題，在考場內學生可以查閱任何參考資料，但參考資料中沒有現成的答案，促使學生綜合運用所學知識，通過仔細分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學生獨立思考問題和解決問題的能力，另一方面也使教師了解了學生對這門課程的掌握情況，檢驗教學質量，很大程度上促進了以后教學的開展。
4參考文獻
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生物能源研究與開發廣西高校重點實驗室實行開放式管理，每天早8:00至晚9:00對畢業生開放，學生可以根據自己的實驗安排進行實驗。實驗實施過程中，要求學生做好實驗記錄，仔細觀察實驗現象，不懂的地方及時向老師咨詢;并在每周五下午5點之前向指導教師匯報實驗進展情況。
1菌株分離純化
獲得足夠多的微生物種類和數量是有效篩選產油微生物的前提。那么，從外界環境中高效分離純化微生物顯得非常重要，但有同學不能有效地進行實施。就分離產油真菌而言，透氣性好、富含有機質的偏酸性土壤中真菌較多，而有的學生卻隨意從校園一角采土樣進行菌株分離，影響分離所得微生物種類和數量;也有學生在分離過程中，選用的培養基中不添加抗生素(如鏈霉素或氯霉素等)和孟加拉紅，致使細菌、放線菌和真菌交織生長在一起，不利于后續菌株純化。此外，還有學生在篩選到菌株后，僅從菌落形態方面簡單判斷后就將類似菌株丟棄，人為地降低了所得微生物的豐度。
2產油菌株篩選
學生通過查閱文獻不難發現產油微生物篩選常用的方法是脂肪粒計數法。該方法是使用70%蘇丹黑乙醇溶液將細胞內的脂肪粒氧化成藍黑色，細胞質經過0．5%蕃紅復染后成紅色，顯微鏡下統計脂肪粒數而進行初篩［4］。但有學生在實驗前期沒有篩選到產油微生物，了解得知學生初篩時間存在問題。初篩時間過早，會造成一些油脂積累緩慢的微生物漏篩，但菌株培養時間過長也會造成產油優勢菌株細胞內的脂肪粒重疊而產生誤差。
3產油菌株鑒定
當前微生物一般采用多相分類鑒定。為了保證畢業論文質量，開闊學生視野，要求學生同時利用形態學觀察與生理生化特征等經典方法和現代分子生物學手段對所分離得到的產油微生物進行分類鑒定。經典鑒定方法中，產油霉菌以形態特征為主要指標，產油酵母則形態特征和生理生化指標兼用;分子生物學方法采用通用引物ITS1和ITS4擴增其ITS1-5．8S-ITS4保守序列，后擴增產物送上海生工生物工程有限公司進行純化測序;測序結果提交到NCBIGenBank中Blast，獲得同源性較高菌株ITS序列，先利用ClustalX進行多重比對，再用Mega5．0構建NJ系統進化樹，綜合形態和生理生化特征，確定產油菌株的分類地位。實踐證明，經典鑒定方法繁瑣耗時，而分子生物學方法簡單便捷，但實驗技能要求較高，其關鍵步驟是高質量基因組制備和PCR擴增條件優化。微生物基因組質量好壞直接影響后續PCR擴增實驗。雖然多數學生提取的基因組能夠滿足PCR擴增要求，但瓊脂糖凝膠電泳的結果顯示都存在不同程度的彌散拖尾現象，表明制備的基因組有降解或含有RNA、多糖及蛋白質等雜質。那么，基因組DNA提取過程中應該注意哪些呢?一是在水浴保溫期間，搖動不能太劇烈，以防基因組DNA斷裂;二是用等體積氯仿/異戊醇抽提時，上清液應無色，且EP管中的有機相與水相交界處無明顯的雜質，否則應重復抽提。另外，還應在DNA提取溶液中加入1μg/LRNase，以除去RNA，提高基因組質量。PCR擴增實驗精微，需要格外細心。如微量移液器的使用方法和PCR體系中各種藥品的添加順序都會對實驗結果產生重要影響，應及時對學生進行指導。此外，退火溫度是PCR擴增實驗關鍵反應條件之一。退火溫度過低會導致PCR產物雜帶過度，退火溫度過高又擴增不到目的片段。指導教師詳細講解PCR擴增實驗原理之后，學生掌握了PCR擴增實驗方法和注意事項。通過多次實驗，最終確定了所使用引物的退火溫度，產油霉菌和產油酵母分別為56℃和54℃。
4結論
經過論文選題、實驗方案設計及實驗實施等環節的教學及指導，系統、科學地訓練了學生的實驗技能，鍛煉了學生動手能力、創新思維、綜合分析和解決問題的能力，也培養了學生的團隊協作精神。以“產油微生物的分離與鑒定”為題，涉及到微生物學、生物化學及分子生物學等學科理論知識和實驗技能，能夠較為全面地多層次考察學生;而大多數學生能夠在有限的時間內較好地完成畢業論文，說明該論題難度適當，比較適合作為本科畢業論文題目。此外，學生篩選到高產、穩定的優勢產油菌株，可通過進一步定向遺傳改造應用于工業生產，將會帶來良好的經濟效益，實現產學研的有機結合。
作者：馬博 單位：百色學院
關鍵詞 醫學微生物學 教學 實驗課 設計性實驗
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
實驗課可以進一步加深學生對理論課的知識的理解和記憶，也是提升學生觀察能力、操作能力、思維能力、運用能力等智力因素的一個重要途徑，也是培養學生創新能力和創新精神的一個重要手段。①因此，實驗教學在知識、能力、素質的培養方面具有其它教學方式不可取代的重要地位和作用。然而，目前包括我校在內的大部分高校的醫學微生物學實驗教學大多為驗證性實驗，其基本模式是教師為學生準備好所有的實驗材料，并按照預先制定好的實驗程序安排學生機械地完成規定的實驗內容。②這嚴重制約了學生的主動性和積極性，不利于學生創新能力和獨立工作能力的培養，不利于學生個性的發展。因此，迫切需要在實驗教學中引入能啟發學生創造力的設計性綜合實驗。
設計性實驗是指由學生自行設計實驗方案，并在教師指導下加以實施的一種實驗課教學模式。它將學生在已有的理論知識基礎上，進一步有目的地獲取新的知識，可調動學生的學習積極性、主動性，最終提高學生發現分析和解決問題的能力。③為提高實驗課的教學質量，《普通高等學校本科教學工作水平評估方案（試行）》中明確了設計性實驗的重要性和在整個課程中所占的比例。④本文分析本教研室今年來采用的設計性實驗教學的實踐活動，探討了微生物設計性實驗的教學模式、教學方法和教學組織形式。
1 本文的設計性實驗教學的思想
近年來，在世界范圍內發生了一些新型傳染性疾病，如禽流感和豬流感病毒導致的人的感染、NDM-1超級耐藥細菌的感染等，引發高度關注。為了激發學生的學習興趣，我們將相關病原微生物的關鍵分子，如流感病毒血凝素和NDM-1金屬- -內酰胺酶等的原核表達引入實驗課中，并開展設計性實驗教學研究探索。在學生完成基礎實驗的前提下，我們指導學生設計實驗，表達上述關鍵分子；最后指導學生撰寫論文，并模仿研究生答辯的方式進行總結匯報。我們希望在實驗中引入受到廣泛關注的新型病原微生物，并且采用臨床醫學生向往的分子生物學技術，以激發學生對醫學微生物學的學習興趣，提高學生的科研能力。在這一過程中，我們也嘗試建立一套適合于培養我校臨床醫學專業的醫學微生物學和實驗課的教學體系。
2 設計性實驗教學的實施方案
2.1 實驗前的準備
我校的醫學本科生課程中，生物化學、分子生物學和醫學微生物學分別依次在第三個連續的學期開課。因此，在生物化學開課的學期，我們從32個實驗班中選取所有課程總平均成績相差在5分以內的6個班，隨機將這6個班分成兩組，每組三個班。其中一組為實驗組，采用上述實驗教學方法，另一組采用常規教學方法。通過年級的學習部向實驗組學生發放相關資料，讓學生初步了解實驗課教學改革的思想，并建議學生在完成正常的課程學習后，重點學習分子生物學相關技術原理，如PCR及DNA瓊脂糖凝膠電泳、質粒提取、DNA酶切及連接、感受態細胞制備、蛋白誘導表達、SDS-PAGE等，為下學期實驗課中所需的分子生物學知識扎實的基礎。
在開課前四周，利用課余時間，進一步向學生講授上述技術原理，操作步驟及注意事項。并采用閉卷考的形式，檢查學生對相關知識的掌握情況。最后，教師親自操作，向學生演示上述實驗技術的操作要領。
2.2 設計實驗方案
在設計性實驗開始的前8周里，我們規定學生在兩周內，以《分子克隆實驗指南》（第三版）為主要參考書目，并在CNKI或highwire等數據庫中查閱一定量的文獻，然后采用小組討論的方式，完成具體實驗方案的制定。然后由指導教師對實驗方案提出修改意見，進行修改，在第8周末確定最終實驗方案。
2.3 實驗操作
從第9周開始，學生根據自己設計的實驗方案，利用課余時間進入實驗室開展實驗。在此后的四周時間里，實驗室全天對學生開放，為學生配備所需的實驗材料、試劑、培養基和儀器等。在學生實驗期間，安排教師全時段值班并陪同學生實驗，解決學生在實驗過程中遇到的問題，并確保實驗室安全，以防出現事故。學生在實驗過程中做實驗記錄，寫實驗報告。
2.4 實驗論文的撰寫及實驗匯報
在實驗前和實驗中，分多次系統地向學生講解論文寫作的相關知識，首先講解論文寫作的意義、一般要求，然后用舉例的方式，重點講解摘要、前言、材料和方法、結果和討論的格式和具體要求。在實驗完成后，指導每個小組的學生完成論文寫作，并幫助學生修改論文，在反復修改后，以小班為單位，要求各組將自己的論文以PPT報告的形式，按照研究生畢業答辯的要求進行交流，并擇優在全班范圍內進行交流。
3 教學方法的成果分析及問題總結
在多年的教學實踐中，我們發現，雖然每個實驗班在實驗的過程中會遇到一些問題，但是經過四～五周的實驗，每個實驗小組最終都能完成實驗方案的全部內容，并能獨立完成論文寫作和實驗總結報告。通過認真分析學生的學術論文和總結匯報，并且最后比較實驗班和非實驗班的醫學微生物學這門課程的期末考試成績，我們認為，本教研室采用的設計性、創新實驗取得了滿意的效果，完全達到預期的目的。這種教學模式的成果主要表現在以下幾個方面：
3.1 設計實驗課對醫學微生物學學習的促進作用
我們采用的是綜合性實驗，實驗過程中需要用到多種分子生物學和基本的微生物學技術和操作，通過系統的訓練，學生的實驗操作能力明顯得到提升。從實驗考核（表1）來看（以2010級本科生為例），實驗班高分段（>90分和80分～90分）人數和平均成績明顯高于非實驗班。這表明與傳統的實驗教學模式相比，新實驗教學模式在培養和提高學生的動手能力方面有較大的優勢。在學生準備及實驗過程中，針對實驗方案所涉及的領域查閱一些相關資料，對相關病原微生物學的基本特性、致病機制等方面的內容有了進一步的熟悉和理解，從而豐富了微生物學知識體系。因此，值得一提的是，在實驗班的期末考試的成績（表2）也顯著高于非實驗班（以2010級本科生為例），這表明設計實驗可以提高學生對醫學微生物學課程學習的興趣，增強了學生對微生物學知識的學習、理解和記憶的能力。
3.2 學生的科研能力得到提高
3.2.1 文獻調研、論文寫作能力得到了提高
由于在實驗方案的準備及論文寫作的過程中需要參考資料，每個實驗小組都在網絡數據庫查閱了相關的文獻，并查閱了相關的圖書資料，因此，學生查閱文獻的能力在這一過程中得到了有效的鍛煉和提高。由于要求學生按照公開發表的學術論文的格式進行論文寫作，而在這一過程中，學生必須認真總結自己的實驗過程和實驗數據，并對實驗數據進行適當的分析和討論，而且在論文寫作過程中，需要反復按照老師的意見和建議進行修改，因此，在這一過程中不僅有效鍛煉了學生的文字功夫，還使他們系統分析問題的能力得到了較大的提高。最后由于我們要求每個實驗小組安排一名同學進行實驗總結報告，在這一過程中，學生需要自己組織PPT多媒體文件，并進行匯報。
3.2.2 科研思維和實驗技能得到了有效的訓練
本實驗需要用到較多的分子生物學技術，此外，還需要用到培養基配制、細菌分離培養及鑒定（蛋白表達宿主菌）、無菌操作技術、感受態細胞制備及發酵技術等微生物學技術。在開展實驗前，學生必須首先理解相關的技術原理，然后將實驗所需的多項實驗技術組成一個有序、連貫的有機整體。這一過程的深度和廣度是傳統實驗課的內容無法達到的。在規定內容實驗課上，學生每次學到的是一項或幾項實驗技術，而在自主設計實驗過程中，學生自主地組合并綜合應用這些技術。在實驗過程中，學生組成團隊分工合作，密切配合，共同完成了實驗，這培養了他們的團結合作精神。學生往往需要要進行1～2次的復復實踐才能掌握這些技術，尤其是當出現問題時，實驗重復的次數會增加。學生在老師的指點下，分析并解決問題，不僅掌握了技術本身，而且學會了分析并解決問題的科研思維能力。
3.3 教師的素質獲得提高
首先，我們所采用的自主設計實驗難度接近科研課題，教師必須具備較強的科研能力才能順利完成該實驗，因此對施教老師的素質和能力也提出了更高的要求。其次，教師需要自己開展預實驗，并向學生講述實驗技術的原理、示范相關操作要領；再次，在制定實驗方案的過程中，教師要在查閱相關文獻資料的基礎上，才能發現學生擬定的實驗方案中存在的問題，這對促進教師的教學起到了積極作用。教師在于學生交流的過程中，自身的科研水平也得到了提高，更有利于實驗教學工作，從而達到以教促學，以學促教，教學相長，共同發展的良性循環。
4 存在的問題及對策
為了完成自主設計實驗，本教研室的教師付出了比傳統教學實驗更多的時間和精力，做出了更多的犧牲。首先，需要我們在上學期就要開始為該學期的實驗設計進行提前宣傳，做好準備。在自主設計實驗的過程中，教師要利用業余時間為學生講解相關病原微生物的各種知識、各個實驗技術的原理和操作注意事項。在指導學生修改實驗方案的過程中，需要對學生的實驗方案進行修改。在實驗過程中，即使是在晚上和周末，只要學生做實驗，教師就要全時段值班，指導實驗。因此，教師需要花大量的時間。這就要求我們的教師必須有無私奉獻的精神，要對工作負責，從工作的角度出發，不計較個人得失。
5 總結
與傳統的驗證性實驗相比，我們所采用的設計性實驗首先通過具有轟動效應的病原微生物激發學生的實驗興趣和熱情。其次，我們的設計性實驗使學生由被動學習轉變為主動學習，由“授之以魚”轉變成“授之以漁”。這種實驗課的教學模式首先直接提高了醫學微生物學的實驗技能，并間接增強了醫學微生物學的學習效果。它在培養學生解決問題能力和創新能力方面的作用遠遠超過傳統的驗證性實驗。在完成自主設計實驗的過程中，學生對科研工作有了初步的認識，對查閱資料、設計方案、開展實驗、進行報告和總結等方面進行了初步嘗試，積累了一定的經驗，這為今后繼續學習，積累了一定經驗，奠定了基礎。雖然我們在醫學微生物學實驗教學中進行了上述的嘗試，也取得了一定的成績，但是當然還存在一定的問題，這需要我們堅持在教學改革的道路上繼續探索。
注釋
① 陳瓊華，錢黎明.微生物學實驗教學改革中培養學生創新能力的探索.中山大學學報論叢[J].2006.26（6）：22-26.
② 易力，，陳萬光等.推進微生物學實驗教學改革培養學生的綜合能力[J].實驗室科學，2010.13（1）：10-11.
關鍵詞 生物工程；綜合性實驗；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2016）10-0130-02
1 前言
生物工程是一門新興的綜合性應用學科，是以生物學的理論和技術為基礎，結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術，充分運用分子生物學的最新成就，定向地改造生物或其功能，創造出具有超遠緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應器對這類“工程菌”或“工程細胞株”進行大規模的培養，以生產大量有用代謝產物或發揮它們獨特生理功能的新興技術，包括發酵工程、酶與蛋白質工程、細胞工程、基因工程四大工程。生物工程理論和技術突飛猛進地發展，在農業、食品、醫藥、化工、環境等行業的應用也越來越廣泛。
生物工程也是一門實驗性和應用性很強的學科，以培養應用型人才為主，要求學生除了掌握基礎的生物工程實驗方法外，還要具有整體實驗的綜合安排能力[1]。實驗教學環節不僅是培養學生綜合素質的重要方面，也是培養學生動手能力和創新能力的重要環節，在實驗中加深學生對理論知識的認識和理解。目前，許多高校生物工程專業實驗大多是依附于各門理論課，而且實驗內容相對分散，以驗證性實驗為主，學生在教師的指導下按照規定內容完成實驗，處在被動學習地位，抑制了學習的積極性和主動性，影響生物工程專業實驗的教學效果[2]。因此，筆者對河南中醫藥大學藥學院生物工程專業學生（2013級）的生物工程綜合實驗課程進行了一些改革和探索。
2 開展生物工程綜合性大實驗
制定生物工程實驗課程教學大綱 根據本專業人才培養定位和實驗開展情況，參考兄弟院校生物工程專業實驗的開展項目內容，組織教師制定了詳細的實驗大綱，通過了教務處組織的實驗項目論證，同時組織學科教師編寫了《生物工程專業實驗》教材。制定教學大綱遵循的原則包括：減少重復性實驗，體現專業實驗的整體性、連貫性；減少驗證性、演示性實驗，多開設設計性、綜合性實驗。
在課程安排上，生物工程實驗開設在大三第二學期。在前5個學期，學生已經學習過生物工程基礎課和專業課，包括細胞生物學、生物化學、工業微生物、分子生物學、基因工程、細胞工程和蛋白質工程等課程，所以在實驗項目設置上，避免開設與細胞生物學、分子生物學、基因工程等課程重復的實驗，注重綜合性實驗的連續性。最終確定的生物工程實驗教學大綱包括10個小的實驗單元：1）堿裂解法小量制備質粒DNA；2）DNA瓊脂糖凝膠電泳；3）聚合酶鏈式反應（PCR）；4）DNA的限制性酶切及純化；5）質粒載體與外源DN段的鏈接；6）連接產物轉化大腸桿菌；7）抗生素平板篩選重組轉化子；8）原核表達載體的誘導表達和檢測；9）大腸桿菌發酵培養及表達產物的純化；10）純化蛋白的細胞學活性檢測。
開展綜合性實驗 在傳統的實驗教學中，以驗證性實驗為主，學生只要根據實驗教材，按教師制定好的實驗步驟，利用實驗教師已經準備好的實驗試劑和實驗器材，在教師的指導下即可完成。這種機械式完成實驗的方式，實驗教學效果很差，無法引起學生的興趣，更加難以培養學生的動手能力和操作能力。在這種情況下，制定生物工程綜合性大實驗。如“丹參病程相關蛋白的原核表達及純化”，實驗設計依托學科教師的科研課題“丹參病程相關蛋白基因SmPR10的克隆及功能研究”，通過對丹參病程相關蛋白（Pathogenesis-Related Protein，PR Protein）為研究對象，通過SmPR10蛋白在大腸桿菌中的原核表達、純化以及活性檢測進行實驗，深入了解生物工程表達異源蛋白的原理，掌握生物工程的實驗操作，鞏固和檢驗已學的理論知識，為畢業論文和走向工作崗位打下基礎。
該實驗綜合了分子生物學、基因工程、蛋白質工程、發酵工程、生物分離技術和生物反應器的基本知識，要求學生通過病程相關蛋白的制備了解生物工程的相關基本操作，掌握DNA重組、載體構建、微生物菌種保存與培養、目標蛋白的分離提取等專業實驗技能。在綜合性實驗過程中，培養學生的科學思維， 提高學生綜合運用所學知識解決實驗中遇到的實際問題的能力。
在實驗操作過程中，允許學生的實驗結果不盡如人意甚至失敗，但是一定要注重強調學生對自己實驗過程中所得結果進行分析和解釋[3]，找出實驗問題所在，然后修訂實驗方案，進行下一步實驗。綜合性實驗有利于拓寬學生思路，培養學生整體安排實驗的能力，打破過去傳統的實驗教學方法，改變在傳統實驗教學過程中由教師領著學生走的現象。
集中時間安排實驗環節 因為生物實驗周期長，同時生物工程綜合性大實驗對實驗的連續性要求較高，將學校安排的每周4個實驗學時改為4個學時為一個實驗單元，每次完成綜合性大實驗的一個實驗項目，而且集中在每天下午開設實驗課，體現了綜合性大實驗的連貫性、完整性和科學性。
改革實驗成績評定辦法 以往的實驗課成績完全由形成性成績構成，主要有考勤、提問、實驗報告和最終測試3部分組成。實驗報告在最終實驗成績中所占比重較大。有些學生在實驗過程中不認真做實驗，最后為了寫出好的實驗報告，就會出現編撰數據甚至抄襲其他學生實驗報告的不良行為。
為了體現以學生為中心的教學理念，調動學生實驗的積極性，計劃在以往實驗課成績評定的基礎上建立新的實驗成績評定辦法。平時成績除了考勤、提問外，還重點考核學生對實驗資料的收集和對實驗文獻的查閱情況，以及實驗數據的記錄、團隊合作能力、實驗中的操作規范、獨立思考能力等。同時引入學生自評、互評和科研小論文的書寫，通過每次實驗結束時的總結討論和學生自評、互評，使學生參與到實驗結果和實驗問題的分析與討論，加強學生和教師之間的交流，整個生物工程綜合性大實驗完成后，要求學生以學術論文的形式寫作科研小論文。
科研小論文的寫作要求完全按照正規學術論文的寫作要求。正文之前部分包括題目、作者、作者單位、摘要、關鍵詞（3～5個）；正文部分包括前言、實驗方法、結果與分析、討論4部分，要求層次分明；標題層次不得多于3層，采用1、1.1、1.1.1方式。前言部分包括研究背景、國內外研究進展和實驗意義。結果與分析是對實驗過程中所記錄的實驗數據和實驗現象進行科學的處理，客觀地對實驗結果進行分析和描述。討論部分則是對整個實驗的分析討論，如果得到預期的實驗結果，對實驗過程中的關鍵步驟進行分析；如果沒有獲得預期的實驗結果，則要分析實驗過程中失敗的原因，找出問題所在。科研小論文最后要求列出參考文獻（不得少于3篇）。
通過科研小論文的寫作，鍛煉學生寫作科學論文的能力，為最終畢業論文的寫作奠定基礎。
引入先進工程設備 在以往生物工程實驗室中，發酵實驗都是在搖床上用不同規格的三角瓶來完成，與實際工廠生產過程相差較大。為了培養合格的應用型的生物工程專業人才，購置了6臺10 L小型全自動生物發酵罐、1臺30 L種子罐和1臺300 L的全自動生物發酵罐，可以開展從小試到中試的發酵實驗，使得發酵工程實驗中的啤酒發酵實驗和紅霉素發酵實驗如同在縮小的工廠進行，整個發酵過程的參數一目了然，使學生了解生物發酵的全過程，掌握發酵接種技術以及發酵過程中溫度和pH控制、氧氣的供應、添加補料、發酵液的后處理等生產工藝，學習到現酵車間的先進生產技術。
在生物工程綜合性大實驗開展過程中，采用先進的實驗技術培養學生。如在質粒DNA提取過程中，采用試劑盒提取質粒DNA，這是國內外分子生物學實驗室的主流方法（而不采用配制試劑、最后酚氯仿抽提的方法提取質粒DNA），同時給學生講解質粒提取的原理。在PCR實驗單元，采用進口的Takara所產的DNA Taq酶和dNTP試劑，讓學生手動加入每樣試劑，同時講解每樣試劑的作用，復習PCR的實驗原理。
3 結語
通過開設生物工程綜合性實驗，不但鞏固了學生以往所學的理論知識，也培養了學生動手操作的能力，給予學生在一個綜合性實驗中整理安排實驗的訓練，為學生走向工作崗位打下堅實的基礎。生物工程專業實驗教學的改革還需更多的探索和實踐，改革實驗課程的教學方法和教學內容，培養學生動手操作的能力、發現問題和解決問題的能力，最終培養出合格的應用型生物工程專業人才[4]。
新的生物工程綜合性實驗對教師也提出更高的要求，所以教師也要不斷學習新知識、新技術，提高自身的知識水平和業務能力，保證實驗改革的順利進行。生物工程綜合性實驗改革的探索雖然取得一定的效果，但還有許多不完善的地方和需要解決的問題，如整個實驗體系的設計中工科部分所占比例相對較弱，主要受限于學校、學院和學科的特點，這一部分還需要進一步加強和改進。
參考文獻
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他，就是合肥工業大學生物與食品工程學院生物科學系主任曹樹青教授。
尋根溯源，生物治理土壤重金屬污染
眾所周知，土壤重金屬污染是全球面臨的重要環境問題之一。土壤污染的重金屬可通過農作物吸收而進入食物鏈嚴重影響食品安全并危及人類健康。而作為農業大國的中國，更是有近20%的耕地存在鎘、砷、汞、鉛、鎳、銅等重金屬超標現象，嚴重影響食品安全并危及民眾健康。據了解，造成土壤重金屬污染的原因復雜，包括工業排放、化肥農藥使用及地礦開采等，通過物理和化學手段治理非常困難，也容易造成二次污染。
曹樹青認為，植物修復基因工程是解決土壤重金屬污染的重要途徑之一。然而，尋找和發掘耐受重金屬毒害且調控重金屬超量積累（或降低重金屬吸收）的關鍵基因并闡明其作用機理，則是植物修復基因工程獲得成功并從源頭上控制農產品食品安全的關鍵。
為此，曹樹青帶領科研團隊展開了植物響應重金屬信號傳導的長期研究，并得到了轉基因重大專項、國家自然科學基金等項目資助，希望能夠通過正向或反向遺傳學途徑，篩選和克隆涉及植物重金屬超量積累（或降低重金屬吸收）的關鍵基因，并闡明其作用機理。這不僅有助于揭示植物耐受重金屬毒害的分子機理，而且可為利用植物修復技術治理土壤中重金屬污染提供新的基因資源，并為從源頭上控制農產品食品安全提供新的技術途徑。
于是，科研團隊利用正向遺傳學途徑篩選和鑒定了一個擬南芥耐鎘突變體xcd1-D，并克隆了其相應的基因MAN3，該基因編碼一個1，4-糖苷水解酶。過量表達MAN3基因導致鎘的耐受和積累，而MAN3基因功能缺失則該突變體表現出對鎘敏感。鎘脅迫誘導MAN3基因表達、增加甘露聚糖水解酶活性及甘露糖水平，從而激活谷胱甘肽依賴的植物螯合素合成途徑上的相關基因協調表達，進而增加植物對鎘積累和耐受。
如今，研究已經初見成效，發現了MAN3及其介導的甘露糖的新功能，首次揭示了植物響應重金屬鎘脅迫的分子調控機制，為土壤重金屬污染植物修復基因工程提供了新的技術途徑和基因資源。“利用此機制，我們可以通過基因技術定向增加植物對鎘的積累和耐受，使其在受到重金屬鎘污染的土壤中仍可以茂盛生長，并將鎘吸收后儲存至液泡中。”曹樹青介紹，“之后我們再對吸收了鎘的植物進行處理，即可有效降低土壤中的重金屬含量。”
2014年10月，該原創性成果在線發表在國際植物學知名學術期刊New Phytologist，引發廣泛關注。不僅獲得第十三屆全國農業生物化學與分子生物學學術研討會優秀論文獎，國內的一系列主流媒體也都進行了報道和轉載。
但這些榮譽并未羈絆住曹教授前進的步伐，目前，他正帶領科研團隊進一步研究針對砷、鉛等其他重金屬的植物修復機制，并致力于產業化探索，致力讓更多的國人吃上放心糧食。
解決糧食安全，實際意義深遠
民以食為天，華夏兒女自古以來就對糧食有著獨特的情感，而到了現代，糧食也始終是關系到國計民生和國家安危的重要問題，糧食安全是國家安全的物資基礎。如何增強作物品種的抗逆性是目前我國農業生產上亟待解決的關鍵問題之一。
為此，曹樹青教授認為利用轉基因育種提高作物的耐寒和抗旱能力對糧食安全問題無疑具有重要的理論與經濟意義。于是，他帶領課題組開展了“植物抗逆分子生物學”研究，即利用轉基因育種等技術增強作物品種的抗逆性，提升植物對抗不良環境的能力，如抗旱、抗澇、抗凍、抗病蟲害等。這項工作的關鍵在于對植物抗逆分子機理的認識及關鍵基因的發掘。他們以模式植物擬南芥為材料，通過正向和反向遺傳學途徑，利用現代分子生物學技術和基因工程手段，篩選和克隆抗逆關鍵基因，闡明其功能，并用于作物抗逆分子遺傳改良。
目前，該研究已經可獲得具有自主知識產權的新基因。曹樹青教授說：“這些研究不僅對于揭示植物抗逆分子機理具有重要的理論意義，而且可為作物抗逆遺傳改良提供新的基因資源。”
