時間：2022-03-29 06:02:41
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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(xué)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；課程教學(xué)；改革研究；創(chuàng)新生物學(xué)人才
分子生物學(xué)的目標(biāo)是在分子水平上闡明細(xì)胞活動的規(guī)律，從而揭示生命的本質(zhì)[1]。雖然它在生物類專業(yè)課程體系中充當(dāng)著重要角色，對生命科學(xué)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，但是分子生物學(xué)的教學(xué)卻因?yàn)檎n程內(nèi)容多，學(xué)科交叉廣，理解難度高，信息量大，知識更新快而使教學(xué)效果差強(qiáng)人意，集中表現(xiàn)為教師授課難和學(xué)生學(xué)習(xí)難。這種現(xiàn)狀不但困擾著老師和同學(xué)，也與大學(xué)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)不相適應(yīng)。如何克服分子生物學(xué)課堂教學(xué)的“瓶頸”？本人在從事十多年的分子生物學(xué)教學(xué)過程中，努力研究和探索多種形式的教學(xué)改革，力求提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
一、教學(xué)內(nèi)容的合理組織
分子生物學(xué)的教學(xué)除了選用好的教材，制定完善的教學(xué)大綱，如何組織教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)的一個非常重要環(huán)節(jié)[2]。教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生的應(yīng)該是完整、清晰的、有層次、條理的知識。我們在組織教學(xué)的過程中，首先從提高自身學(xué)科素養(yǎng)著手。“一本教材書，數(shù)種參考書”，除分子生物學(xué)國內(nèi)、國外各類版本外，與分子生物學(xué)相互交叉和滲透的其他學(xué)科，如細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)，我們也都進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和強(qiáng)化，不斷夯實(shí)專業(yè)知識、拓展專業(yè)領(lǐng)域，基本構(gòu)建了分子生物學(xué)完整的知識體系，具備了對教材處理的前提。既避免了教學(xué)中各學(xué)科的重復(fù)，也進(jìn)一步凝練了知識。此外，我們還通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺向全國優(yōu)秀教師學(xué)習(xí)，在不斷的探索中總結(jié)出了教學(xué)內(nèi)容合理組織的一些思路。1.思維導(dǎo)學(xué)模式。在DNA復(fù)制教學(xué)環(huán)節(jié)，知識點(diǎn)多，并且較分散，很容易在教學(xué)中造成學(xué)習(xí)困難和知識混淆的現(xiàn)象，針對這章教學(xué)的特點(diǎn)，我們采用了思維導(dǎo)學(xué)模式，收到了非常好的教學(xué)效果。2.重點(diǎn)、難點(diǎn)解讀。本科教學(xué)形式多樣化，也更提倡學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，但并不是淡化了教師的教學(xué)，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(xué)目的，合理組織和引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。比如在講解染色體端粒末端修復(fù)機(jī)制中，教師首先要從教材的知識結(jié)構(gòu)中梳理出重點(diǎn)。染色體端粒末端修復(fù)機(jī)制的知識點(diǎn)包括：（1）引物切除造成的遺傳信息缺失；（2）端粒末端的特點(diǎn)；（3）體細(xì)胞和性細(xì)胞末端修復(fù)機(jī)制的不同；（4）DNA結(jié)構(gòu)的變化；（5）端粒酶的修復(fù)機(jī)制。梳理知識點(diǎn)后，總結(jié)教學(xué)重點(diǎn)：一是引物切除后損傷修復(fù)在體細(xì)胞和性細(xì)胞中的不同；二是四鏈DNA結(jié)構(gòu)；三是端粒酶的修復(fù)機(jī)制。其中端粒酶修復(fù)機(jī)制的講授是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。難點(diǎn)集中在端粒酶的性質(zhì)和修復(fù)發(fā)生的過程。經(jīng)過對教學(xué)內(nèi)容中重點(diǎn)和難點(diǎn)的準(zhǔn)確把握和合理組織，教師才能在課堂教學(xué)中突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，讓學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)無障礙。
二、教學(xué)方法和手段的改進(jìn)
教學(xué)方法的推陳出新，是教學(xué)改革的重要內(nèi)容[4]。為發(fā)揮學(xué)生作為教學(xué)主體的能動性，我們根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置了啟發(fā)式、聯(lián)想式、探究式等多種教學(xué)方法[5]，讓學(xué)生參與到教學(xué)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(xué)生靈活掌握學(xué)習(xí)的方法。
1.啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)的目的在于舉一反三，觸類旁通。針對每一次的課堂教學(xué)，設(shè)計一些拋磚引玉的問題，供學(xué)生思考與討論，這成為了分子生物學(xué)理論教學(xué)的重要組成部分。如進(jìn)行到真核生物基因表達(dá)調(diào)控學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，提出甲基化修飾的生物學(xué)意義，這個問題覆蓋范圍廣，涉及到了DNA復(fù)制的調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)和DNA甲基化修飾對基因表達(dá)的調(diào)控，以及Epigenetic（表觀遺傳學(xué)）方面的知識。通過提出問題—討論分析—不斷啟發(fā)—再討論分析—?dú)w納總結(jié)—解決問題這一系列的互動教學(xué)活動，充分調(diào)動了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)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(fā)表各自的觀點(diǎn)，不但有利于促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，而且有利于學(xué)生通過對基礎(chǔ)知識的消化、理解來達(dá)到理論的升華、拓展[4]。
2.聯(lián)想式教學(xué)。分子生物學(xué)是在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)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(fù)，一方面要通過聯(lián)想知識點(diǎn)適時培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，提高學(xué)生對知識的遷移能力和整合能力。如在講解化學(xué)修飾對基因的表達(dá)調(diào)控時，將細(xì)胞生物學(xué)中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生了解基因表達(dá)調(diào)控對細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用機(jī)制。
3.探究式教學(xué)。在分子生物學(xué)教學(xué)中，每一個理論知識的背后都是科學(xué)研究的重大突破。如確定遺傳物質(zhì)是DNA的兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，我們以探究的形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計，到結(jié)果顯示，再經(jīng)過討論分析并得出結(jié)論，以課題研究的角度，研究人員的身份引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)角色，將學(xué)科概念、理論產(chǎn)生的起因和過程展示給學(xué)生，啟發(fā)學(xué)生努力探索，走近科學(xué)，讓學(xué)生從中領(lǐng)悟知識形成的探究性和科學(xué)性，逐漸培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和能力的高素質(zhì)研究型人才。4.多媒體多樣化教學(xué)。分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容具有微觀性、復(fù)雜性、抽象性和動態(tài)性。傳統(tǒng)的教學(xué)手段無法滿足教學(xué)的需求，而多媒體技術(shù)則具有聲像俱佳、動靜皆宜的特點(diǎn)[7]，是傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的。多年來我們不斷補(bǔ)充和完善教學(xué)手段，逐漸形成了獨(dú)具特色的多媒體教學(xué)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(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺。如講述DNA半保留復(fù)制機(jī)理時[8]，首先將DNA可能存在的幾種復(fù)制方式用圖像展現(xiàn)，并利用Meselson和Stahl設(shè)計的DNA復(fù)制同位素示蹤實(shí)驗(yàn)和密度梯度離心實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證，引導(dǎo)學(xué)生明確掌握DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，并結(jié)合文字，通過圖文并茂的多媒體課件，將教學(xué)內(nèi)容中的背景知識、基本概念、基本理論，以及靜態(tài)、抽象的微觀知識清晰講解。多媒體課件動靜結(jié)合、聲像互動。對于生命過程中動態(tài)的知識點(diǎn)，比如DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯過程，可以將這些復(fù)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(xiàn)給學(xué)生，既加深了學(xué)生對知識的理解，也提高了其學(xué)習(xí)效率。
三、知識領(lǐng)域的拓展
分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容除包含基礎(chǔ)理論知識外，還有大量理論應(yīng)用的研究方法部分。我們在教學(xué)中不僅僅將知識局限在教材中，利用課堂教學(xué)不斷引導(dǎo)學(xué)生去了解本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)、最新進(jìn)展、發(fā)展趨勢[8]，以及生物技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用。
1.專題講座與專題討論。專題講座是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，自己組織參考資料對教學(xué)內(nèi)容的延伸與拓展。比如在講授“SNP技術(shù)”時，先從遺傳標(biāo)記分析的發(fā)展著手，把一代、二代的標(biāo)記分析做知識性的回顧，再將納入教材的第三代標(biāo)記分析“SNP”做詳細(xì)的講解，引導(dǎo)大家理解什么是單核苷酸多態(tài)性，核苷酸多態(tài)性研究的生物學(xué)意義以及在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、畜牧等多種領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用。通過這種方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲，也使教師不斷地進(jìn)行知識的更新，及時了解本學(xué)科當(dāng)前發(fā)展的趨勢、研究的熱點(diǎn)以及爭論的問題。專題討論則是以學(xué)生為主體，根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容，組織學(xué)生就某一個專題自行查閱、組織文獻(xiàn)資料，并在課堂上展開討論[9]。比如在講授基因重組的教學(xué)內(nèi)容時，設(shè)計“轉(zhuǎn)基因的利與弊”供學(xué)生討論。引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程藥物和轉(zhuǎn)基因動植物對社會產(chǎn)生的巨大影響，讓知識離開課本走進(jìn)生活，從而喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索未知領(lǐng)域的欲望。這不僅使學(xué)生更加深入、系統(tǒng)地理解所學(xué)知識，并且培養(yǎng)了學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力[10]。
2.生物信息技術(shù)與數(shù)據(jù)庫。生物信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為分子生物學(xué)研究方法中不可分割的一部分，比如在“PCR技術(shù)”的專題講座中，不僅要對實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作以及?yīng)用進(jìn)行講解，還要特別對引物設(shè)計的生物信息技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充，介紹學(xué)生對一些常規(guī)的生物信息技術(shù)軟件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAS-tar、Cluster等有一個基本的認(rèn)知度。在整個分子生物學(xué)的教學(xué)中，學(xué)生需要自行查閱和組織各種文獻(xiàn)資料，因此，必須特別強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)資源運(yùn)用的重要性。教師通過介紹中國知網(wǎng)、維普、清華同方、NCBI等幾個常用資源庫，使學(xué)生了解如何利用資源庫進(jìn)行查詢，對互聯(lián)網(wǎng)資源的熟練應(yīng)用使學(xué)生的知識體系得以完善，學(xué)生通過自身的努力來提高信息收集和辨別的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。
四、教學(xué)改革中應(yīng)該注意的問題
1.教師的專業(yè)修養(yǎng)與教學(xué)基本功。教師在教學(xué)中具有雙重身份，既是一名導(dǎo)演，又是一名演員。作為導(dǎo)演，首先需要有最新的教學(xué)理念，整個教學(xué)過程中適時設(shè)問、適時討論、適時啟發(fā)。其次要有較強(qiáng)的課堂組織能力，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，把握課堂節(jié)奏，調(diào)動學(xué)生課堂學(xué)習(xí)激情，使教學(xué)有的放矢。否則會在教學(xué)中出現(xiàn)“啟而不發(fā)”和論證條理不清的現(xiàn)象；作為演員，還要有良好的課程駕馭能力，通過教師扎實(shí)的專業(yè)知識、廣泛的認(rèn)知領(lǐng)域、全面的知識結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)給學(xué)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(yè)素質(zhì)，此外，還要掌握適合自己的各項教學(xué)技能。
2.多媒體教學(xué)的合理應(yīng)用。多媒體教學(xué)只是一種提高教學(xué)效果的輔助手段，是為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)的，只有運(yùn)用合理才可能達(dá)到好的效果。因此盡量避免在多媒體教學(xué)課件上出現(xiàn)過多的文字，否則多媒體成了教學(xué)活動中的主體，老師由照本宣科轉(zhuǎn)變?yōu)榘缪莘庞硢T和播音員的角色。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果也就適得其反。多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)只有合理地結(jié)合，取長補(bǔ)短，才能在課堂教學(xué)中體現(xiàn)出其真正的價值?？傊虒W(xué)改革的目標(biāo)是幫助學(xué)生建立學(xué)科知識體系，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)，提升學(xué)生后繼學(xué)習(xí)的能力。正如葉圣陶先生所說：“教師的教學(xué)，不在于給學(xué)生搬去可以致富的金子。而在于給學(xué)生點(diǎn)金的指頭?！蹦壳?，我們關(guān)于分子生物學(xué)課堂教學(xué)改革還處于不斷探索和實(shí)踐階段，除了需要不斷地提高教師自身的學(xué)科修養(yǎng)和科研素質(zhì)外，也以“夯實(shí)基礎(chǔ)、拓展知識、增強(qiáng)能力、提高素質(zhì)”[8]作為教學(xué)的目的和人才培養(yǎng)目標(biāo)，努力在今后把教學(xué)工作開展得更加有生有色，為社會培養(yǎng)更多高素質(zhì)創(chuàng)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(xué)院
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[關(guān)鍵詞] 分子生物學(xué)；創(chuàng)新能力；研究生教育；高等教育；培養(yǎng)質(zhì)量
[中圖分類號]G632.0 [文獻(xiàn)標(biāo)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(yǎng)具有科學(xué)精神和原始創(chuàng)新能力的專業(yè)人才。對研究生創(chuàng)新能力高低的判斷，有人主張根據(jù)研究生的行為表現(xiàn)（主要是研究成果，特別是畢業(yè)論文）來做出[1]。研究論文的質(zhì)量，在一定程度上體現(xiàn)研究水平和能力，也是評價研究生教育質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。分子生物學(xué)是一門新興的前沿學(xué)科,已成為現(xiàn)代生命科學(xué)中最具活力的帶頭學(xué)科之一。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域分子生物學(xué)研究日新月異的發(fā)展，使人類對疾病的認(rèn)識、預(yù)防、診斷和治療發(fā)生了深刻的變革，醫(yī)學(xué)科學(xué)已從整體、細(xì)胞水平逐步深入到了分子水平。所以分子生物學(xué)理論與技術(shù)的應(yīng)用是衡量研究生論文質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。那么在醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)教學(xué)過程中如何培養(yǎng)研究生的科研能力與創(chuàng)新能力。我們在多年的教學(xué)實(shí)踐中，以理論教學(xué)為切入點(diǎn)，教師承擔(dān)的科研課題項目為引導(dǎo)，以組織分子生物學(xué)興趣小組開放實(shí)驗(yàn)室為平臺，指導(dǎo)研究生從課題設(shè)計到研究計劃實(shí)施進(jìn)行了一系列探索，促進(jìn)了研究生科研能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。
1 在《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》教學(xué)中開展研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要性
分子生物學(xué)是生命科學(xué)的帶頭學(xué)科，其理論與技術(shù)幾乎滲透到醫(yī)學(xué)、藥學(xué)的所有領(lǐng)域。無論是醫(yī)學(xué)或藥學(xué)專業(yè)的研究生在設(shè)計畢業(yè)論文時都用得上，如果學(xué)生都用上先進(jìn)的理論和技術(shù)來設(shè)計課題，我院研究生的畢業(yè)論文質(zhì)量將會更上一層樓。另外，中醫(yī)藥要“保持和發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)特色，走現(xiàn)代化道路”，必須有堅實(shí)的分子生物學(xué)基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力，如怎樣揭示辨證論治的分子機(jī)制，中醫(yī)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(tài)性、多效性、異質(zhì)性、變異性結(jié)合等?！夺t(yī)學(xué)分子生物學(xué)》是我院研究生必修的一門重要公共基礎(chǔ)課程，而且在第一學(xué)期開課，如果能在教學(xué)過程中結(jié)合課題設(shè)計引導(dǎo)研究生采用分子生物學(xué)知識來解決問題，對研究生的科技創(chuàng)新培養(yǎng)很重要。
2 從理論教學(xué)為切入點(diǎn)，引導(dǎo)研究生科技創(chuàng)新意識
2.1 根據(jù)計劃課時整合教學(xué)內(nèi)容
分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識與基本理論既是了解分子生物學(xué)新發(fā)展和新成果的基礎(chǔ)，也是掌握分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和研究方法所必需的。但是按學(xué)校的課程設(shè)置，我們的計劃課時僅有40學(xué)時（包括理論和實(shí)驗(yàn)），如按照傳統(tǒng)的教學(xué)法，在40課時內(nèi)很難完成醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，我們的做法是：以分子生物學(xué)技術(shù)為引導(dǎo)將分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識與分子生物學(xué)技術(shù)的基本理論整合，分為5講來完成，每講5學(xué)時。5學(xué)時課堂討論，10學(xué)時實(shí)驗(yàn)課。第一講為核酸的提取與鑒定及相關(guān)基礎(chǔ)知識，分為兩部分，第一部分為基因組的結(jié)構(gòu)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(shù)與芯片技術(shù)。第三講為核酸體外擴(kuò)增與基因信息傳遞，分為兩部分，第一部分為復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，第二部分為核酸體外擴(kuò)增。第四講為重組DNA技術(shù)與基因表達(dá)調(diào)控，分為兩部分，第一部分為基因表達(dá)調(diào)控，第二部分為重組DNA技術(shù)。第五講為原癌基因與抑癌基因以及細(xì)胞通訊和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，分為兩部分，第一部分為細(xì)胞通訊和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，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(jié)合專業(yè)開展分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用的課堂討論
為了使學(xué)生對分子生物學(xué)基本知識和基本技術(shù)理論的認(rèn)識從理性認(rèn)識到感性認(rèn)識，在學(xué)習(xí)完5講內(nèi)容，學(xué)生基本掌握分子生物學(xué)基本知識和基本技術(shù)的理論后，以專業(yè)為小組，讓學(xué)生在利用空余時間（時間為4周）查閱相關(guān)資料，內(nèi)容是：在你的專業(yè)領(lǐng)域中分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。之后進(jìn)行課堂討論，主題為分子生物學(xué)技術(shù)在中醫(yī)藥中的應(yīng)用，每小組選一個代表為主要發(fā)言，學(xué)生的主題發(fā)言內(nèi)容廣泛，如蛋白電泳在中藥材鑒定中的運(yùn)用，差異展示反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)在中醫(yī)藥研究中的應(yīng)用等等。然后進(jìn)行分小組討論，最后老師講評。
3 從課題設(shè)計訓(xùn)練入手，引導(dǎo)學(xué)生樹立運(yùn)用分子生物學(xué)知識解決實(shí)際問題的意識
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨(dú)立分析問題、解決問題的綜合能力，我們在進(jìn)行課堂討論之后，布置學(xué)生結(jié)合專業(yè)，要求利用所學(xué)到的知識和技能，利用本實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)有的設(shè)備條件和材料試劑等技術(shù)基礎(chǔ)，設(shè)計出一個綜合性的、探索性的實(shí)驗(yàn)，并作為期末考試的內(nèi)容之一，占總評的30%～40%。對于剛?cè)雽W(xué)的研究生，第一個學(xué)期沒有學(xué)習(xí)專業(yè)課程就訓(xùn)練課題設(shè)計有一定困難，但在這之前我們安排了“分子生物學(xué)技術(shù)在中醫(yī)藥中的應(yīng)用”的主題課堂討論，學(xué)生自己從網(wǎng)絡(luò)上獲取相關(guān)資料，在老師的指導(dǎo)下都能順利完成。學(xué)生自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)使技術(shù)性、綜合性、探索創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)融合在一起。
4 以開放實(shí)驗(yàn)室為平臺，進(jìn)行科研項目引導(dǎo)下的研究生創(chuàng)新研究
提高研究生創(chuàng)新能力，理論教學(xué)固然重要，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)也絕對不能忽略。由于科技創(chuàng)新是將科學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的實(shí)踐活動，因此提高研究生的創(chuàng)新能力，必須注重實(shí)踐能力特別是主動實(shí)踐能力的培養(yǎng)[2]。所以我們開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵研究生自主進(jìn)行科技實(shí)踐。對于低年級的研究生，開辟分子生物學(xué)第二課堂，組織興趣小組。同學(xué)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(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案中選出最適合開展的方案，由教師點(diǎn)評，學(xué)生修改實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案后，在老師的指導(dǎo)下，由興趣小組來實(shí)施。目前興趣小組正在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有：①胱硫醚合酶基因多態(tài)分析；②RAPD鑒定真?zhèn)畏龇继?；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(xué)技術(shù)來設(shè)計的課題，都可以到我們實(shí)驗(yàn)室來，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行課題研究。本學(xué)期，就有10多位同學(xué)在我們實(shí)驗(yàn)室實(shí)施他們的課題。
同學(xué)們通過課堂的理論學(xué)習(xí)―課后查閱相關(guān)資料―課堂討論―實(shí)驗(yàn)設(shè)計―綜合實(shí)踐的過程能使學(xué)生深刻理解分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)與理論，能熟練運(yùn)用已經(jīng)學(xué)習(xí)的多種技術(shù)，學(xué)會充分利用本實(shí)驗(yàn)室已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件，自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)并實(shí)踐，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。
5 結(jié)語
中醫(yī)院校的分子生物學(xué)課時都比較少，僅靠40學(xué)時，很難實(shí)施創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)多年的教學(xué)體會，要在醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)教學(xué)中開展研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，應(yīng)該貫穿整個研究生階段。這就要求我們教師要有無私奉獻(xiàn)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(xué)技術(shù)，并有科研課題，帶領(lǐng)學(xué)生跟蹤和挺進(jìn)學(xué)科前沿。另一方面，也需要同學(xué)們的配合，同學(xué)們對自己的創(chuàng)新能力培養(yǎng)積極性很高，但有部分同學(xué)缺乏創(chuàng)新精神，不能吃苦耐勞，具體表現(xiàn)為查閱資料不認(rèn)真，課堂討論不積極，設(shè)計實(shí)驗(yàn)馬虎，實(shí)驗(yàn)不能堅持等。所以，如何正確引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生主動參與是我們亟需解決的問題。研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是一項長期而艱巨的任務(wù)，需要不斷地探索。
[參考文獻(xiàn)]
[1]吳宏翔,熊慶年,顧云深.我國研究生創(chuàng)新能力不足的表現(xiàn)[J].學(xué)位與研究生教育,2005,(9):32-36.
關(guān)鍵詞：大學(xué)生科技創(chuàng)新；生物化學(xué)與分子生物學(xué)
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）19-0191-02
《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》是醫(yī)科院校學(xué)生普遍認(rèn)為較難理解和掌握的一門學(xué)科，其原因主要是該課程“抽象、枯燥”，較難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另一方面，該學(xué)科發(fā)展迅速，知識更新較快，特別是生物化學(xué)發(fā)展到分子生物學(xué)時期后，該學(xué)科的理論與技術(shù)日新月異，因此，教師在授課中很難讓學(xué)生理解和吸收該學(xué)科的最新進(jìn)展。再者，分子生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，其相關(guān)知識均是建立在相應(yīng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)之上，然而目前國內(nèi)的普通省屬院校很少能在本科生中開展PCR、Western blot、細(xì)胞培養(yǎng)、基因克隆及載體構(gòu)建等分子生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，因此該部分內(nèi)容的講授對學(xué)生來說就是“紙上談兵”。由此看來，理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)的嚴(yán)重脫離是造成學(xué)生學(xué)習(xí)該課程“抽象、枯燥”的直接原因。那么如何在該課程的教學(xué)實(shí)踐中充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣呢？
“開展大學(xué)生創(chuàng)新教育、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才”是高等教育改革與持續(xù)發(fā)展的一個重要主題。大學(xué)生科技創(chuàng)新活動是指以學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為導(dǎo)向，以創(chuàng)新性科技課題為載體，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和教師指導(dǎo)相結(jié)合的方式，以解決實(shí)際困難和社會問題為切入點(diǎn)的科研實(shí)踐活動[1]。為堅持“教學(xué)以學(xué)生為本”的原則，秉承三峽大學(xué)“求索”的校訓(xùn)，以培養(yǎng)“實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高”的創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才為中心，三峽大學(xué)設(shè)立了大學(xué)生科技創(chuàng)新項目，鼓勵學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動。本教研室以此為契機(jī)，以“腫瘤微環(huán)境與免疫治療湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”為平臺，以教師承擔(dān)的科研項目為引導(dǎo)，在《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》教學(xué)中讓學(xué)生參與到科研活動中，通過該活動，既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》的積極性，同時也使教師的教學(xué)水平得以提高。
一、實(shí)施方法
（一）查閱文獻(xiàn)、提出問題
我們選擇三峽大學(xué)醫(yī)學(xué)院大學(xué)二年級學(xué)生為活動參與者，讓學(xué)生自己組成研究小組（3～5人/組），以教師承擔(dān)的科研課題為引導(dǎo)，讓學(xué)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(jù)研究課題設(shè)定關(guān)鍵詞，指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)并撰寫閱讀小結(jié)，使學(xué)生對研究的課題有一定的了解。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自己盡可能發(fā)現(xiàn)并提出問題、設(shè)定研究目標(biāo)并制定相應(yīng)的研究計劃，經(jīng)老師與學(xué)生充分商討、修改后確定其可行性。
（二）以課題的實(shí)施為契機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力
在課題實(shí)施的過程中，我們對學(xué)生既強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊成員的分工，又明確成員之間的合作、溝通與協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮每個學(xué)生的優(yōu)勢，形成團(tuán)隊的合力。在老師和研究生的帶領(lǐng)及指導(dǎo)下，學(xué)生在課余時間開展實(shí)驗(yàn)研究，整理分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并在每周的labmeeting上交流討論。教師在總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中，帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)真分析每一個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對“有疑問”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，督促學(xué)生重復(fù)實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)。學(xué)生結(jié)合所學(xué)理論知識，通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論，極大地增強(qiáng)了對《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》的學(xué)習(xí)興趣和積極性。
（三）撰寫論文及結(jié)題報告
我?！按髮W(xué)生科技創(chuàng)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(jié)題材料。在此過程中，學(xué)生先寫出論文的初稿，老師對學(xué)生的論文初稿進(jìn)行修改，由此訓(xùn)練學(xué)生的語言表達(dá)能力和科技論文的寫作能力，使學(xué)生掌握論文撰寫的格式、要求，從而熟悉科學(xué)研究的各個環(huán)節(jié)，為學(xué)生今后從事科學(xué)研究工作奠定基礎(chǔ)。
二、對大學(xué)生科技創(chuàng)新活動的價值思考
（一）大學(xué)生科技創(chuàng)新活動所取得的成果
大學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐使學(xué)生的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力得到提高，調(diào)動了學(xué)生參與課外科學(xué)研究的積極性，許多學(xué)生為了參與科學(xué)研究而放棄了寒暑假。通過該活動，學(xué)生以第一作者的身份在《基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床》等雜志發(fā)表了6篇研究論文，并成功申請了三峽大學(xué)“大學(xué)生科技創(chuàng)新重點(diǎn)項目”的資助。通過該活動，學(xué)生親身經(jīng)歷了科學(xué)研究的過程，體會到了運(yùn)用知識進(jìn)行科技創(chuàng)新活動的艱辛，也體驗(yàn)了辛勤耕耘后獲得收獲的喜悅。
（二）大學(xué)生科技創(chuàng)新活動對學(xué)生的影響
通過大學(xué)生科技創(chuàng)新活動，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽、再考試”按部就班的《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》教學(xué)模式中實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的不足，克服了學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程中產(chǎn)生的“枯燥、抽象”感。通過該活動，學(xué)生在鞏固和深化《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》理論知識的基礎(chǔ)上，提高了學(xué)生的實(shí)踐動手能力，開闊了學(xué)生的科研思維，培養(yǎng)了學(xué)生的科研意識，增強(qiáng)了學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)和團(tuán)隊合作精神[2]。通過該活動，學(xué)生將《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究緊密結(jié)合起來，對該課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。在學(xué)期的期末考試中，參加科技創(chuàng)新活動的學(xué)生理論考試成績及實(shí)驗(yàn)操作技能均顯著高于其他未參加該活動的學(xué)生，這充分說明大學(xué)生科技創(chuàng)新活動不僅對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)有幫助，也對學(xué)生的綜合素質(zhì)提高有積極的促進(jìn)作用。
（三）大學(xué)生科技創(chuàng)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(dān)的科研項目得以完成，同時也拉進(jìn)了教師與學(xué)生之間的距離，使教師對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)中的困惑與需求均有了解，從而能在教學(xué)過程中調(diào)整自己的教學(xué)方法，做到因材施教。結(jié)合科研成果，教師能不斷更新教學(xué)內(nèi)容，不斷改善教學(xué)框架，形成囊括最新知識框架的教學(xué)體系，從而把科研與教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，以科研促進(jìn)教學(xué)，進(jìn)一步提高了授課水平。因此，該活動對教師起著積極的促進(jìn)作用。
（四）彰顯生物化學(xué)與分子生物學(xué)的特色
依據(jù)生命科學(xué)重大基礎(chǔ)理論――中心法則，從DNA到RNA再到蛋白質(zhì)，從基因組學(xué)到轉(zhuǎn)錄組學(xué)再到蛋白質(zhì)組學(xué)，“分子生物學(xué)”占據(jù)了核心內(nèi)容。在《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》教學(xué)實(shí)踐中開展大學(xué)生科技創(chuàng)新活動，能更好地把握住生命科學(xué)中的這一核心內(nèi)容，使學(xué)生緊密聯(lián)系醫(yī)學(xué)實(shí)踐，為他們能夠跟蹤世界生命科學(xué)的前沿，開闊視野，從而占領(lǐng)生命科學(xué)的制高點(diǎn)打下良好基礎(chǔ)。
三、對大學(xué)生科技創(chuàng)新活動存在問題的思考
我們在指導(dǎo)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動過程中，發(fā)現(xiàn)了一些存在的問題，這些問題阻礙了科技創(chuàng)新活動真正的發(fā)展。這些問題主要包括：（1）學(xué)生參與的愿望很強(qiáng)烈，但很難做到“堅持到底”。（2）學(xué)生的創(chuàng)新能力有待加強(qiáng)。盡管學(xué)生參與的熱情很高，但在具體的實(shí)踐環(huán)節(jié)中，例如選題、申請書撰寫、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計及實(shí)施、論文的撰寫等環(huán)節(jié)都存在比較強(qiáng)的依賴心理，即依賴于指導(dǎo)老師，缺乏主動思考問題、解決問題的能力。（3）學(xué)生自主科技創(chuàng)新的課題數(shù)量不多，創(chuàng)新思路有待拓寬。很多學(xué)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(xué)生的科技創(chuàng)新活動缺乏必要的保障和激勵機(jī)制。目前學(xué)生的科技創(chuàng)新活動只是一種形式，由于缺乏相關(guān)的規(guī)章制度，學(xué)生迫于學(xué)習(xí)的壓力，為應(yīng)付各種考試而不得不終止或放棄科技創(chuàng)新活動。因此，我們呼吁學(xué)校應(yīng)引進(jìn)“學(xué)生考核是一種全面、綜合、動態(tài)的評價過程”這一理念，引進(jìn)“將課堂外開展的科技創(chuàng)新活動（根據(jù)總結(jié)報告或情況）另外核算、認(rèn)定學(xué)分”這一新型考核體系。（5）學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動的宣傳力度不夠，學(xué)生參與的學(xué)術(shù)交流活動較少，應(yīng)組織學(xué)生經(jīng)常參加各種類型的學(xué)術(shù)交流活動，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的過程中了解學(xué)科前沿動態(tài)，激發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新的興趣和動力。
總之，為使大學(xué)生科技創(chuàng)新活動高質(zhì)量開展，我們認(rèn)為在學(xué)校層面應(yīng)建立相應(yīng)機(jī)構(gòu)，完善保障和激勵機(jī)制；在教師層面應(yīng)引導(dǎo)和調(diào)動教師參與的積極性；在學(xué)生層面增強(qiáng)學(xué)生參與科技創(chuàng)新的積極性和主動性，從而促進(jìn)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動又快又好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞 分子生物學(xué) 婦科 產(chǎn)前診斷 免疫遺傳
中圖分類號：Q7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 分子生物學(xué)與婦產(chǎn)科的基本情況概述
分子生物學(xué)的興起是上世紀(jì)50年代以后的事情，但是自其興起和發(fā)展以來，發(fā)展的巨大成就十分引人關(guān)注。六十多年來產(chǎn)生了巨大的影響，繁榮的勢頭依然十分強(qiáng)勁。分子生物學(xué)研究要進(jìn)行的問題在于對生命本質(zhì)一致性的分析，學(xué)者們通過分子水平的研究，發(fā)現(xiàn)由最低級、最簡單的單細(xì)胞生物到最復(fù)雜最高等的人的基本組成（這些組成主要由蛋白質(zhì)、核酸、糖等三類物質(zhì)構(gòu)成）的構(gòu)成與遺傳信息的物質(zhì)基礎(chǔ)（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(zhuǎn)換的機(jī)理都是高度一致的，正是因此，人們才發(fā)現(xiàn)在分子水平層面，生物取得了相對的統(tǒng)一。分子生物學(xué)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(zhuǎn)移成為可能，從而大大的提高了生命科學(xué)各個分支學(xué)科以及整個生命科學(xué)的發(fā)展。在21世紀(jì)，分子生物學(xué)的發(fā)展將不斷深入和擴(kuò)大，關(guān)于腦的活動、生命發(fā)育、疾病免疫等復(fù)雜難題將成為分子生物學(xué)研究的重中之重。
要準(zhǔn)確客觀理解分子生物學(xué)對婦產(chǎn)科的影響，必須對婦產(chǎn)科的基本情況所有了解，在長期的醫(yī)學(xué)研究和發(fā)展實(shí)踐中，婦產(chǎn)科的研究和實(shí)踐內(nèi)容不斷豐富和發(fā)展，如在生命發(fā)育階段，對胎盤、胎兒生理、母體子宮平滑肌的功能調(diào)節(jié)以及分娩發(fā)動機(jī)制、早產(chǎn)等問題都有研究。在妊娠期目前對于絨毛外滋養(yǎng)細(xì)胞以及胎兒胎盤轉(zhuǎn)運(yùn)方面的問題也引起了學(xué)界的高度重視。在歐美國家，分子生物科學(xué)較為發(fā)達(dá)，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(xué)的病理機(jī)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(wèi)生組織（WHO）為代表的一些研究結(jié)構(gòu)對婦科流行病學(xué)、早產(chǎn)病因基因組研究以及基于循證醫(yī)學(xué)早產(chǎn)臨床干預(yù)等問題進(jìn)行了深入研究。
2 分子生物學(xué)在婦產(chǎn)科領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展分析
事實(shí)上，婦產(chǎn)科的發(fā)展歷史較之于分子生物學(xué)要早很多，但是分子生物學(xué)興起之后，對婦產(chǎn)科的發(fā)展產(chǎn)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(chǎn)前診斷中，分子生物學(xué)的興起使得我們對一些具有嚴(yán)重出生缺陷或者遺傳病等問題在宮內(nèi)期即可作出診斷并及時采取科學(xué)合理的對策措施。分子生物學(xué)產(chǎn)生之前，該領(lǐng)域主要運(yùn)用的是胎兒鏡以及影像技術(shù)，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(xué)技術(shù)為此提供了可能性，如分子雜交、熒光原位雜交、PCR技術(shù)等分子生物學(xué)技術(shù)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(yīng)用。此外，一些全新的分子細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)，諸如端粒探針、錨定原位標(biāo)記技術(shù)、基因組雜交等在婦產(chǎn)科的應(yīng)用問題也已經(jīng)被提上議事日程。筆者通過以上的分子生物學(xué)在產(chǎn)前診斷的應(yīng)用問題的論述，已經(jīng)很明顯的說了分子生物學(xué)對提高植入前遺傳診斷或用孕婦血中胎兒細(xì)胞診斷問題具有十分重要的作用。
當(dāng)前，應(yīng)用到婦產(chǎn)科的分子生物學(xué)技術(shù)是多種多樣，紛繁復(fù)雜的，如索森印跡雜交(Southern blot hybridization)、聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction）、熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization）、單鏈構(gòu)象多態(tài)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(shù)在婦產(chǎn)科的很多具體方面得到了應(yīng)用與發(fā)展，如在遺傳方面的研究，當(dāng)前，我們已知一些遺傳性腫瘤（視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤、Wilm氏瘤）的突變基因是按孟德爾方式遺傳的。當(dāng)然也有一些基因與腫瘤的易感性有關(guān)，但是其遺傳方式都是孟德爾方式，分子生物學(xué)技術(shù)可以對這些基因可以進(jìn)行產(chǎn)前檢查。又如多聚合酶鏈反應(yīng)這一分子生物學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對于一些婦產(chǎn)方面的疾病，比如Duchenne's肌營養(yǎng)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(jìn)行診斷和治療已經(jīng)成為可能。再如，分子生物學(xué)在母嬰感染傳播方面的應(yīng)用，超微量的DNA擴(kuò)增技術(shù)具備敏感性、特異性以及簡便性的優(yōu)點(diǎn)在母嬰感染傳播方面的應(yīng)用優(yōu)勢十分明顯。分子生物學(xué)的應(yīng)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(xì)胞病毒（CMV）、風(fēng)疹病毒等進(jìn)行一些提前的檢測與預(yù)防成為可能。值得一提的是利用PCR技術(shù)還可以根據(jù)不同引物的特點(diǎn)進(jìn)行預(yù)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(diǎn)，PCR技術(shù)在這一領(lǐng)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(xué)界對腫瘤發(fā)生和發(fā)展的認(rèn)識進(jìn)入了分子水平。在分析腫瘤細(xì)胞中復(fù)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(xiàn)。當(dāng)前免疫遺傳研究熱點(diǎn)是人類白細(xì)胞抗原系統(tǒng)（human leucocyte antigen，HLA）與該病的關(guān)系。分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用使HLA分型研究從抗原水平進(jìn)入到基因水平，使與疾病關(guān)聯(lián)的HLA基因準(zhǔn)確分型、定位。以上所舉的一些也只是分子生物學(xué)在婦產(chǎn)科領(lǐng)域應(yīng)用和發(fā)展的冰山一角，我們有理由相信，隨著分子生物學(xué)和婦產(chǎn)科的不斷交叉融合，兩個學(xué)科以及交叉部分都會取得更多嶄新的成就。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：高師院校；生物技術(shù)；分子生物學(xué)
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）27-0269-02
分子生物學(xué)是一門由遺傳學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科交叉形成的綜合學(xué)科。為了使地方性師范院校的生物技術(shù)專業(yè)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)更有效，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力，實(shí)施實(shí)驗(yàn)課程的改革非常迫切。
一、生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
近年來，分子生物學(xué)在人類社會不斷進(jìn)步中已有了很大的發(fā)展。但就生物技術(shù)這個專業(yè)而言，教學(xué)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(xué)教學(xué)過程中仍存在如下的問題：
1.入學(xué)新生在生物基礎(chǔ)知識方面特別是實(shí)驗(yàn)技能方面的差異性較大。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)對操作者有很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)要求。在高中階段，不同地方高中在人力、條件、政策導(dǎo)向等方面的差異導(dǎo)致了高中學(xué)生在生物基礎(chǔ)知識方面特別是實(shí)驗(yàn)技能方面出現(xiàn)明顯的分化。有的地方高中，對學(xué)生基礎(chǔ)知識和實(shí)驗(yàn)技能較為重視，鼓勵學(xué)生積極參與國家生物方面各項技能競賽。有著這種學(xué)習(xí)背景的學(xué)生在大學(xué)面對分子生物學(xué)，有著濃厚的學(xué)習(xí)興趣。此外，這些學(xué)生動手能力很強(qiáng)，積極參與并配合教學(xué)改革，對創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)有著濃厚的興趣。相反，對沒有任何實(shí)驗(yàn)背景的學(xué)生，他們對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不關(guān)心，對創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)興趣不高。
2.學(xué)生參與機(jī)會較少。隨著教育改革的不斷深入，實(shí)驗(yàn)課程也逐漸被重視，學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的地位得到廣泛認(rèn)同和落實(shí)，學(xué)生的動手能力不斷得到提高。“一言堂”和“八股文”式的實(shí)驗(yàn)講授模式被逐漸取代。但是，一些冠以“活動式”、“多媒體”、“創(chuàng)新式”等新型教學(xué)方式的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)改革，本質(zhì)上仍沿用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法，實(shí)驗(yàn)報告仍然沿用“八股文”式的書寫方式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然需要標(biāo)準(zhǔn)答案。這種情形下，大部分仍舊是教師演示，學(xué)生動手較少，使學(xué)生感到缺少生機(jī)。
另外，學(xué)生動手少的原因可能和硬件條件有限也有很大關(guān)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(shí)驗(yàn)就成了演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只能觀摩學(xué)習(xí)。
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(shù)專業(yè)所修學(xué)分較多，課程設(shè)置相對較緊，而分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程耗時長，過程比較煩瑣，平均每次實(shí)驗(yàn)都要在3―4小時，甚至更長，所以學(xué)生的時間安排大多放在晚上來進(jìn)行，相對時間安排有些不當(dāng)。
同時，實(shí)驗(yàn)課時設(shè)置也不是十分合理，每個實(shí)驗(yàn)均按2個課時處理，對分子生物學(xué)一些實(shí)驗(yàn)，尤其是綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)來說，顯然時間是不夠的，這樣緊湊的時間，發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性就大大打了折扣。
二、生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)措施
生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一項系統(tǒng)的改革，我國絕大部分高校還處于摸索和實(shí)踐階。在實(shí)際教學(xué)過程，我們結(jié)合在課程改革方面取得的一些經(jīng)驗(yàn)，針對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，對現(xiàn)階段生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提出如下措施：
1.加強(qiáng)生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。（1）根據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理設(shè)計實(shí)驗(yàn)。為有效解決地方性高師院校生物技術(shù)專業(yè)本科的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程所存在的問題。避免實(shí)驗(yàn)課程與基因工程、遺傳學(xué)等實(shí)驗(yàn)課程重復(fù)，我們根據(jù)首先應(yīng)分子生物學(xué)的理論知識，選取重難點(diǎn)，在這些內(nèi)容的基礎(chǔ)上，設(shè)計針對生物技術(shù)專業(yè)的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，來增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的動手能力，提高教學(xué)質(zhì)量。（2）小組上課、小組考核。學(xué)生應(yīng)進(jìn)行小組的劃分。在小組的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自己完成藥品準(zhǔn)備、培養(yǎng)基制備等過程，讓學(xué)生理解和明白實(shí)驗(yàn)的原理和完成實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)，做到充分讓學(xué)生自己動手，加強(qiáng)學(xué)生“三基”培養(yǎng)。這樣一個全過程綜合了微量可調(diào)取液器、旋渦振蕩器、高壓滅菌鍋、PCR儀、臺式高速離心機(jī)及微量離心機(jī)的使用、微波爐、電泳槽和電泳儀、凝膠成像儀等儀器設(shè)備的操作和溶液制備。（3）增加綜合性實(shí)驗(yàn)。通過綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)不僅調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神和實(shí)際動手能力，有利于學(xué)生個性的發(fā)展和素質(zhì)的提高。此外，指導(dǎo)老師課前認(rèn)真?zhèn)湔n，做好預(yù)備實(shí)驗(yàn)，明確每個實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)、操作要領(lǐng)和注意事項要重點(diǎn)講解，對關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和操作要進(jìn)行示范，使學(xué)生做到規(guī)范操作，達(dá)到提高學(xué)生“基本知識、基本理論、基本技能”能力的目的。
2.結(jié)合生物技術(shù)專業(yè)特色優(yōu)化教學(xué)方法。目前，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大都是驗(yàn)證性的，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班地操作，實(shí)驗(yàn)報告按固定格式填寫，極大地限制了學(xué)生的能力培養(yǎng)。因此我們在教學(xué)方法方面注重動手實(shí)操，提前預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高教學(xué)效果。（1）根據(jù)學(xué)生愛好，提前預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)。結(jié)合高效課改模式，每次基礎(chǔ)課結(jié)束前，我們在班級做個統(tǒng)計，讓同學(xué)根據(jù)自己愛好，選擇實(shí)驗(yàn)。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，我們預(yù)設(shè)幾個小的實(shí)驗(yàn)。同時，每次實(shí)驗(yàn)前要求每位學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步了解，實(shí)驗(yàn)前對實(shí)驗(yàn)中的一些主要內(nèi)容和一些容易出錯的問題進(jìn)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(shí)驗(yàn)前根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行不同程度的講解，主要解釋實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的關(guān)鍵概念，使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。同r利用實(shí)驗(yàn)間隙對個別同學(xué)進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)，盡量使學(xué)生在課堂上產(chǎn)生的疑惑在課堂上解決。這樣不僅調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，還培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思維和判斷性思維能力。重視實(shí)驗(yàn)原理、方法步驟和注意事項的講解，用簡單的比喻來加強(qiáng)學(xué)生對抽象理論的理解，做到通俗易懂。對于儀器臺套數(shù)有限、指導(dǎo)教師少、學(xué)生人數(shù)多等突出問題，減少每組開課人數(shù)可有效緩解眾多學(xué)生與有限的教學(xué)資源之間的矛盾，提高教學(xué)質(zhì)量。
3.對生物技術(shù)特色專業(yè)，完善實(shí)驗(yàn)考核體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核是客觀評價學(xué)生所掌握的理論和技能的重要手段，也是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效措施。為更好地體現(xiàn)“公平、公正”，逐步改變以傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報告為主的考核模式，不斷探索和完善實(shí)驗(yàn)考核體系。（1）針對生物技術(shù)專業(yè)特點(diǎn)我們建立了一套較為完善的實(shí)驗(yàn)成績考核體系。針對平時成績制定了課堂表現(xiàn)積極性成績、實(shí)驗(yàn)報告成績、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的考核標(biāo)準(zhǔn)，不僅體現(xiàn)了教師的責(zé)任感，還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。目前，我們的考查方式為：課堂表現(xiàn)積極性成績（占50%）、實(shí)驗(yàn)報告成績（占15%）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（占35%）。其中實(shí)驗(yàn)報告不再是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器試劑、步驟等內(nèi)容的簡單書寫，要求學(xué)生將綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報告以科研論文的模式進(jìn)行書寫，充分鍛煉學(xué)生的科技寫作能力，為畢業(yè)論文的寫作打下堅實(shí)基礎(chǔ)。（2）增加學(xué)生互評，提高學(xué)生團(tuán)隊意識。2015年結(jié)合分子生物課程改革的經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)課程改革中，我們開展了小組教學(xué)的方式。1個小組5―7個人，完全按照全國大學(xué)生系列科技學(xué)術(shù)競賽的流程管理考核學(xué)生。實(shí)驗(yàn)的題目、方法、結(jié)果等都是小組集體完成，最后的考核完全按照大學(xué)生挑戰(zhàn)杯的答辯方式進(jìn)行。經(jīng)過該方式的嘗試，我們的實(shí)驗(yàn)課改革已經(jīng)初見成效。
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一、遺傳物質(zhì)DNA的發(fā)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)解析及測序技術(shù)的發(fā)展
受限于當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平及人類的認(rèn)知水平，分子生物學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的時代。1859年達(dá)爾文出版《物種起源》，提出了舉世聞名的“自然選擇”學(xué)說，成為了生物學(xué)發(fā)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(xué)家弗雷德里希·米歇爾于1869年分離出了核酸，在其他科學(xué)家的努力下逐漸發(fā)現(xiàn)了染色體及其成對現(xiàn)象、觀察到了細(xì)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(xué)家摩爾根提出了基因?qū)W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(dú)特新個體的理論。之后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)傳遞遺傳信息的物質(zhì)為DNA，研究了DNA的化學(xué)成分和基本結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)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(xué)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(chǔ)上，1953年，美國科學(xué)家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，該在《Nature》雜志上。1977年，科學(xué)家弗雷德里克·桑格、沃爾特·吉爾伯特等發(fā)明了DNA測序技術(shù)，開啟了分子生物學(xué)發(fā)展的新篇章。
二、分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)的臨床應(yīng)用
隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，對于生物大分子的檢測技術(shù)也在不斷的更新，針對核酸的檢測技術(shù)包括：Southernblot、Northernblot、熒光原位雜交（fluorescenceinsituhybridization，簡稱FISH）技術(shù)，定性聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PolymeraseChainReaction，簡稱PCR）、實(shí)時熒光定量PCR、一代測序技術(shù)及二代測序技術(shù)等；針對蛋白質(zhì)的檢測技術(shù)包括：Westernblot、酶聯(lián)免疫吸附測定（EnzymeLinkedImmunosorbentAssay，簡稱ELISA）等。而精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)及個體化治療時代的到來，使得分子生物學(xué)的很多技術(shù)已經(jīng)被越來越廣泛的應(yīng)用到醫(yī)學(xué)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(dǎo)等?，F(xiàn)代測序技術(shù)日臻完善，成本逐年降低，2014年6月30號，國家食品藥品監(jiān)督管理總局審查通過了二代測序技術(shù)（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(fā)展和改革委員會（簡稱發(fā)改委）了《新興產(chǎn)業(yè)重大工程包》通知，新型健康技術(shù)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(diǎn)，推進(jìn)基因檢測技術(shù)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(yīng)用，促進(jìn)健康惠民[1]。其次，快速推進(jìn)基因檢測技術(shù)在遺傳性疾病大規(guī)模篩查上的應(yīng)用，探索基因檢測技術(shù)在個人基因組檢測、基因身份證等新領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[1]。分子生物學(xué)技術(shù)成為了臨床醫(yī)學(xué)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(guān)檢測技術(shù)人才。但是傳統(tǒng)的分子生物學(xué)教學(xué)并沒有把相關(guān)的理論及技術(shù)體系與醫(yī)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合起來，造成了人才培養(yǎng)與實(shí)際需求的脫節(jié)，一方面生物學(xué)專業(yè)的本科畢業(yè)生面臨著找工作困難的窘境，另一方面醫(yī)學(xué)及相關(guān)檢測機(jī)構(gòu)需要大量的檢測技術(shù)人員，但普通的生物學(xué)專業(yè)本科生達(dá)不到相關(guān)的要求。隨著畢業(yè)生就業(yè)壓力的增加，很多新生剛?cè)雽W(xué)就面臨著就業(yè)的迷茫，不知道畢業(yè)以后能從事什么樣的工作，甚至很多有轉(zhuǎn)專業(yè)的想法。因此，在進(jìn)行專業(yè)授課時，尤其是分子生物學(xué)的授課時，改變既定的教學(xué)模式，適應(yīng)社會發(fā)展的潮流就變得尤為重要了。
三、分子生物學(xué)課程講授模式探索
分子生物學(xué)的內(nèi)容抽象復(fù)雜、講解困難，學(xué)生不易理解，所以我們選用了RobertWeaver編著的《MolecularBiology》作為分子生物學(xué)教材，該書語言流暢、內(nèi)容豐富、科學(xué)性強(qiáng)，通過實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析得出相應(yīng)的結(jié)論，易于理解；同時增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式[2]。在我從事分子生物學(xué)教學(xué)時，在開課之前進(jìn)行了問卷調(diào)查，結(jié)果顯示，超過60%的學(xué)生列舉不出分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，更不了解其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。課余時間跟學(xué)生交流時發(fā)現(xiàn)：很多學(xué)生對這門課沒有清楚的認(rèn)識，只是為了考試而學(xué)習(xí)，學(xué)生呈現(xiàn)出的問題是不知道學(xué)完分子生物學(xué)能做什么？將來能從事什么行業(yè)？針對學(xué)生的困惑，我改變了既定的教學(xué)模式，利用第一、二節(jié)課對分子生物學(xué)的技術(shù)體系及發(fā)展趨勢進(jìn)行概述，并且與實(shí)際的應(yīng)用尤其是在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用進(jìn)行了結(jié)合，解讀了相關(guān)的法規(guī)、政策文件，使得學(xué)生對分子生物學(xué)有一個概括性的認(rèn)識，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在講到相關(guān)的分子生物學(xué)技術(shù)時，會對該技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用或最新前沿動態(tài)進(jìn)行延伸，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。對于復(fù)雜的技術(shù)體系或理論體系，采取制作直觀、生動的幻燈進(jìn)行講解，易于學(xué)生理解和掌握。同時鼓勵學(xué)生課前預(yù)習(xí)，課后查閱相關(guān)資料，加深印象；并組織學(xué)生進(jìn)行相關(guān)資料匯總、交流，在課堂上進(jìn)行分組討論，不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且加深了認(rèn)識。通過靈活的、理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方式，學(xué)生對分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣十分濃厚，積極性非常高，達(dá)到了預(yù)期的效果。但是在教學(xué)過程中也出現(xiàn)了一些問題，如分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課與理論課的脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)課提前完成，與理論學(xué)習(xí)沒有同步進(jìn)行，削弱了學(xué)生對相關(guān)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識及理解。在講到相關(guān)技術(shù)原理時，問答過程顯示，大部分同學(xué)并不能把相關(guān)原理與所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)的聯(lián)系，沒有起到加深認(rèn)知的作用。建議在以后的教學(xué)過程中，理論講授與實(shí)驗(yàn)操作緊密配合，便于學(xué)生理解。
四、分子生物學(xué)教學(xué)改革的一些建議
結(jié)合分子診斷技術(shù)的臨床應(yīng)用，對分子生物學(xué)的教學(xué)改革提出以下建議：（1）對于復(fù)雜的理論與技術(shù)體系，采用多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合的方式，易于學(xué)生理解掌握。（2）掌握著名科學(xué)家研究過程中的一些典故，增加教學(xué)的故事性及趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。（3）加強(qiáng)分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。（4）傳遞分子生物學(xué)技術(shù)在臨床應(yīng)用的相關(guān)政策、法規(guī)，增加學(xué)生就業(yè)的信心。（5）相關(guān)技術(shù)的理論講解與實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合，增加學(xué)生的理解深度。（6）理論聯(lián)系實(shí)際，帶學(xué)生參觀醫(yī)院的檢測平臺及醫(yī)學(xué)檢測機(jī)構(gòu)的平臺，使學(xué)生有更直觀的認(rèn)識。（7）推薦學(xué)生到醫(yī)院及醫(yī)學(xué)檢測機(jī)構(gòu)實(shí)習(xí)，完成畢業(yè)設(shè)計，不僅完成了畢業(yè)論文，而且使得學(xué)生提早接觸社會，提高適應(yīng)社會的能力[3]。
五、展望
科學(xué)技術(shù)、社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，社會對人才的要求和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了很大的變化，要求高校對人才培養(yǎng)的目標(biāo)也要隨之做出調(diào)整，這就要求對具體的課堂教學(xué)及考核方式提出了新的要求[4,5]。隨著分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)在臨床的應(yīng)用以及相關(guān)法規(guī)、政策的出臺，分子診斷技術(shù)相關(guān)檢測人員的需求會越來越多，如何應(yīng)對新的發(fā)展形勢，增加生物學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)渠道，增添就業(yè)信心就成為了相關(guān)領(lǐng)域教師教學(xué)迫切需要考慮的問題，尤其是分子生物學(xué)教學(xué)。改變現(xiàn)有教學(xué)模式，順應(yīng)就業(yè)發(fā)展需求，不僅要培養(yǎng)出科研戰(zhàn)線的研究型人才，更要培養(yǎng)出相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才，擴(kuò)展就業(yè)渠道，滿足社會需求，促進(jìn)社會健康發(fā)展。
作者：李金耀 單位：新疆大學(xué)
關(guān)鍵詞：研究生；醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）42-0173-02
分子生物學(xué)是生命科學(xué)中發(fā)展最為迅速的前沿學(xué)科之一，其研究方法和技術(shù)廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)相關(guān)的許多學(xué)科領(lǐng)域。分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的使命，就是應(yīng)用分子生物學(xué)的理論與技術(shù)，從分子水平上揭示疾病發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)制，進(jìn)而對危害人類健康的各種疾病提供預(yù)防、診斷以及治療方法[1，2]。對醫(yī)學(xué)各專業(yè)的研究生而言，學(xué)習(xí)和掌握扎實(shí)的分子生物學(xué)知識，是將來成為合格醫(yī)學(xué)研究者和臨床工作者的內(nèi)在需求和必備條件。研究生《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》是本校一門重要的基礎(chǔ)課程，從1994年開設(shè)以來，一直是全?；A(chǔ)與臨床專業(yè)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(xué)理論和技術(shù)的日新月異，雖然教學(xué)內(nèi)容在不斷更新，但沿襲舊有的重視知識傳授而忽視學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不適應(yīng)新的教學(xué)理念需要，對新的教學(xué)模式的探索已勢在必行。
一、現(xiàn)階段存在的問題
總結(jié)多年的教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)在《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》理論課教學(xué)中存在著一些問題，主要反映在：（1）課程體系及教學(xué)方法里學(xué)生自主學(xué)習(xí)、交互式團(tuán)隊學(xué)習(xí)的模塊少，學(xué)生未能養(yǎng)成自主閱讀文獻(xiàn)、集體討論、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的習(xí)慣；（2）學(xué)生知識基礎(chǔ)參差不齊，專業(yè)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(nèi)容理論性強(qiáng)，較為枯燥且不屬于學(xué)生的研究方向，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高；（4）在教學(xué)內(nèi)容上只關(guān)注教材講授而不重視其專業(yè)發(fā)展方面的探究，雖然分子生物學(xué)教材內(nèi)容時有更新，但相關(guān)領(lǐng)域的最新進(jìn)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(xué)習(xí)分子生物學(xué)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(nèi)容的限制，而不利于開拓研究生視野和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)；（6）在成績評價上，未能對學(xué)習(xí)積極的學(xué)生加以激勵。
二、教學(xué)改革內(nèi)容及方式
針對教學(xué)中存在的這些問題，我們對2012級研究生《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》理論課教學(xué)進(jìn)行了改革嘗試。我校2012級選修《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》課程的研究生共279人，將其分為兩個班，其中基礎(chǔ)專業(yè)和部分臨床專業(yè)共105人為1班，其余臨床專業(yè)174人為2班。本學(xué)期對1班學(xué)生進(jìn)行了教學(xué)改革活動，對2班學(xué)生仍按往年教學(xué)模式正常上課作為對比。本次教學(xué)改革活動的方式為：將1班的105名學(xué)生分成小組，每組4～5名學(xué)生。以小組為單位，要求學(xué)生課后閱讀中外文文獻(xiàn)，內(nèi)容可以是分子生物學(xué)方面的經(jīng)典理論、熱點(diǎn)問題或最新研究進(jìn)展（如：PCR技術(shù)、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與疾病、藥物基因組學(xué)）等，小組同學(xué)分析討論后將文獻(xiàn)內(nèi)容制作成多媒體課件，分別在學(xué)期中和學(xué)期末各抽取4～5個課時在全班進(jìn)行讀書報告，每組推薦一名同學(xué)做報告，報告時間15～20分鐘，報告完畢由學(xué)生提問及老師點(diǎn)評，每小組共計耗時30分鐘，期末對兩個班的成績進(jìn)行分析比對。
三、考試成績分析
我們對1班和2班學(xué)生的期末考試成績進(jìn)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(shù)為1人，不及格率為0.95%；2班不及格人數(shù)為13人，不及格率為7.47%。兩班比較不及格率具有統(tǒng)計學(xué)差異（P箓0.05）。表1結(jié)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(jīng)過本次教改活動，我們體會到：研究生教育與本科的基礎(chǔ)教育不同，我們培養(yǎng)的研究生必須具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和鮮明的創(chuàng)新性。教師雖然是授課環(huán)節(jié)中的主導(dǎo)者，但學(xué)習(xí)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(yīng)是臺下學(xué)生主動學(xué)習(xí)的過程。因此教師在教學(xué)中除進(jìn)行啟發(fā)式的教學(xué)外，還更應(yīng)該注重培養(yǎng)研究生主動學(xué)習(xí)的意識，塑造研究生的創(chuàng)新精神。本次在2012級研究生1班通過進(jìn)行讀書報告，首先優(yōu)化了教學(xué)氛圍，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過查找文獻(xiàn)、歸納總結(jié)文獻(xiàn)并制作課件等，鍛煉了學(xué)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(dá)能力；通過小組討論鍛煉了他們的團(tuán)隊協(xié)作能力。這些能力的訓(xùn)練為他們將來的研究工作和畢業(yè)論文答辯等打下了一定的基礎(chǔ)。其次，拓展了學(xué)生的知識面，有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師在課堂上的講授只有幾十分鐘，時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，只能是內(nèi)容上的引導(dǎo)，而切實(shí)掌握的知識還有待于學(xué)生課后的學(xué)習(xí)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(xué)過程并培養(yǎng)創(chuàng)新精神。我們在教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在課間以及課程結(jié)束后會主動向老師請教分子生物學(xué)方面的問題，這說明研究生的學(xué)習(xí)主動性增強(qiáng)了。但本次教改活動也有不足之處。從老師授課的情況和學(xué)生咨詢的問題來看，大部分研究生對實(shí)驗(yàn)技術(shù)的理解及操作很弱，由于本校的《分子生物學(xué)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)課程已交給學(xué)校“醫(yī)學(xué)與生物學(xué)研究中心”實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)，本次教改未能涉及到實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面的改革。因此如何提供更好的實(shí)驗(yàn)室條件，加強(qiáng)學(xué)生的操作能力，是我們分子生物學(xué)教學(xué)改革的重要目標(biāo)。分子生物學(xué)的發(fā)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(dāng)介紹新的研究進(jìn)展，但陳舊的教材不利于學(xué)生自學(xué)。在本次教學(xué)活動中，雖然我們考慮過師生討論、互動式的教學(xué)，但由于授課人數(shù)多，學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，甚至少部分學(xué)生只是為了獲取學(xué)分，對本課程毫無興趣等諸多原因，最終本課程36學(xué)時的教學(xué)中，大部分仍然是采用老師講授的方式進(jìn)行教學(xué)。
經(jīng)過對《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》這門課程的教學(xué)改革，我們雖然取得了一定的教學(xué)效果，但深知這門課程具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，教師必須不斷探索合適的教學(xué)手段和教學(xué)方法。在今后的教學(xué)中，如何變革教學(xué)思路，體現(xiàn)以“醫(yī)學(xué)”為中心，并調(diào)整教學(xué)內(nèi)容使之與科研課題需求相結(jié)合，以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性思維等，將成為教研室教學(xué)改革重點(diǎn)思考的問題。作者認(rèn)為可以考慮在授課中盡量引用科學(xué)先驅(qū)們的成功事跡，以“故事”的形式進(jìn)行授課；在講解分子生物學(xué)經(jīng)典現(xiàn)象和原理時，可以從相關(guān)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、科學(xué)家如何提出假設(shè)、如何通過實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)的思路，在講解中引導(dǎo)學(xué)生思考，從而鍛煉學(xué)生的科研思維；在介紹新進(jìn)展時應(yīng)充分結(jié)合生活中和醫(yī)學(xué)中的熱點(diǎn)問題進(jìn)行講述，明確本學(xué)科同臨床的聯(lián)系程度，這不僅強(qiáng)調(diào)了學(xué)科的重要性，同時也加強(qiáng)了研究生學(xué)習(xí)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(guān)理論知識，應(yīng)該會取得更好的效果。
以上是本教研室為適應(yīng)教學(xué)改革需求，在研究生層次上的分子生物學(xué)教學(xué)的一些嘗試與體會。隨著高教改革的深入進(jìn)行，我們還將不斷完善、不斷總結(jié)、不斷創(chuàng)新，以使研究生的分子生物學(xué)教學(xué)走上新臺階，使學(xué)生學(xué)以致用，努力創(chuàng)新，最終成為教學(xué)、科研、醫(yī)療的棟梁之材。
基金項目：遵義醫(yī)學(xué)院教學(xué)改革項目“研究生分子生物學(xué)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐”
摘要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和考核方式等方面介紹了研究生細(xì)胞分子生物學(xué)課程的教學(xué)開展與體會，為適應(yīng)多研究方向的研究生培養(yǎng)要求、提高教學(xué)效果提供參考。
關(guān)鍵詞研究生;細(xì)胞分子生物學(xué);教學(xué);內(nèi)容;考核
揚(yáng)州大學(xué)碩士研究生培養(yǎng)方案課程設(shè)置將細(xì)胞分子生物學(xué)作為生物學(xué)一級學(xué)科的學(xué)位課程，包含植物學(xué)、動物學(xué)、生理學(xué)、水生生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、生物物理學(xué)、生態(tài)學(xué)等11個生物學(xué)二級學(xué)科。揚(yáng)州大學(xué)是江蘇省屬重點(diǎn)綜合性大學(xué)，目前設(shè)有27個學(xué)院，11個生物學(xué)二級學(xué)科分散在生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、農(nóng)學(xué)院、獸醫(yī)學(xué)院、醫(yī)學(xué)院，各二級學(xué)科的研究方向也較廣泛，如何適應(yīng)這種多學(xué)院、多學(xué)科和多研究方向的碩士研究生培養(yǎng)要求，提高教學(xué)效果，揚(yáng)州大學(xué)不斷進(jìn)行嘗試、改革，構(gòu)建了適合各二級學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)要求的細(xì)胞分子生物學(xué)教學(xué)體系，現(xiàn)將這門課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和考核方式介紹如下。
1細(xì)胞分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容
細(xì)胞分子生物學(xué)是隨著細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)發(fā)展而興起的一門較新的學(xué)科，是一門在分子水平上研究基因?qū)?xì)胞活動調(diào)控以及各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形成和功能執(zhí)行的科學(xué)[1]。對生物學(xué)專業(yè)的研究生來講，本科階段都學(xué)過細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)這2門課程，因此研究生所開設(shè)的細(xì)胞分子生物學(xué)課程體系應(yīng)該和本科生的課程體系有所區(qū)別。由于傳統(tǒng)的細(xì)胞分子生物學(xué)教材與細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)在內(nèi)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(yáng)州大學(xué)將該門課程的教學(xué)內(nèi)容分為4個部分:細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞遺傳、細(xì)胞代謝與調(diào)控、細(xì)胞發(fā)育，該校沒有選擇任何固定教材，僅僅指定少數(shù)最新出版的教材作為參考書，如韓貽仁主編的分子細(xì)胞生物學(xué)[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。
2細(xì)胞分子生物學(xué)的教學(xué)過程
揚(yáng)州大學(xué)細(xì)胞分子生物學(xué)的授課對象差異比較大，學(xué)生的來源和專業(yè)背景也不同，在教學(xué)過程中，筆者嘗試使用開放式教師、開放式教學(xué)和開放式課堂的教學(xué)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(xì)胞生物學(xué)各個領(lǐng)域的前沿知識都熟悉。為了解決這一問題，揚(yáng)州大學(xué)采用不固定教師上課的制度，跨學(xué)科跨學(xué)院請資深教師進(jìn)行授課，確保學(xué)生能夠了解該領(lǐng)域的基本知識與前沿動態(tài)。設(shè)置的4個部分教學(xué)內(nèi)容中，每一部分由1~2位專業(yè)教師負(fù)責(zé)主講，教師可結(jié)合自己的專業(yè)背景，根據(jù)不同教學(xué)模塊，設(shè)置具體的教學(xué)內(nèi)容，不拘泥于任何教科書進(jìn)行授課。有些教師的研究方向是植物，對植物細(xì)胞分子生物學(xué)的研究進(jìn)展和前沿動態(tài)比較熟悉，講授植物細(xì)胞分子生物學(xué)可以做到深入淺出，而對動物細(xì)胞分子生物學(xué)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(xué)生，有些是來源于農(nóng)學(xué)院，其背景知識和興趣側(cè)重在植物方面，而有些來源于醫(yī)學(xué)院或獸醫(yī)學(xué)院，其背景知識和興趣側(cè)重在動物方面，這就要求選擇具有不同學(xué)科背景的教師。開展開放式的教學(xué)方式，滿足不同學(xué)生的要求。
2.2開放式教學(xué)
由于細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一，因此在把握現(xiàn)有教材和參考資料的基礎(chǔ)上，教學(xué)過程中要結(jié)合實(shí)際將細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的新進(jìn)展、新知識、新方法介紹給學(xué)生，拓寬學(xué)生知識的深度、廣度，培養(yǎng)其對未來工作的適應(yīng)能力。
在每一個教學(xué)模塊中，教師可通過不同的教學(xué)方式講解不同側(cè)重點(diǎn)的專題。如細(xì)胞結(jié)構(gòu)部分包括講了2個專題，一個是細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng):結(jié)構(gòu)、功能、蛋白質(zhì)分選和膜泡運(yùn)輸，另一個是細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動。內(nèi)膜系統(tǒng)一般是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞核、溶酶體和液泡(包括內(nèi)體和分泌泡)5類細(xì)胞器膜的總稱，而廣義的內(nèi)膜系統(tǒng)概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細(xì)胞核等細(xì)胞內(nèi)所有細(xì)胞器膜的總稱。在本科細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)過程中，這些細(xì)胞器的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生是分別獨(dú)立介紹。雖然這些細(xì)胞器具有各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)和功能[4]，但它們又是密切相關(guān)的，尤其是它們的膜結(jié)構(gòu)是可以相互轉(zhuǎn)換的，轉(zhuǎn)換的機(jī)制則是通過蛋白質(zhì)分選和膜泡運(yùn)輸來實(shí)現(xiàn)的。在講授內(nèi)膜系統(tǒng)時，可通過蛋白質(zhì)合成這條線將這些相關(guān)內(nèi)容串聯(lián)起來講述。由于核糖體在蛋白質(zhì)合成上與內(nèi)膜系統(tǒng)互為一體，因此將核糖體也加入進(jìn)來，同時向上講可以提及細(xì)胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成，向下還可講述細(xì)胞膜上的蛋白功能，從而用蛋白質(zhì)合成一條線將細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)即細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核聯(lián)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(nèi)容串起來。又如細(xì)胞骨架對于維持細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性以及在細(xì)胞運(yùn)動、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞和細(xì)胞分化分裂等一系列方面起重要作用，因此對細(xì)胞骨架的研究是近代生命科學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域之一，它的快速發(fā)展主要得益于大型分析儀器的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)方法技術(shù)的改進(jìn)。在這一部分內(nèi)容的教學(xué)中，可重點(diǎn)向?qū)W生講解細(xì)胞骨架的研究方法，包括每種方法的原理、基本過程和結(jié)果分析，以最新的國外權(quán)威期刊上發(fā)表的細(xì)胞骨架方面的論文為例，向?qū)W生介紹細(xì)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(nèi)容量非常大。筆者一般會在課后將課件提供給學(xué)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(dǎo)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(yán)格遵守課堂紀(jì)律的前提下，在上課時要盡量調(diào)動學(xué)生的積極性，以開拓學(xué)生的思維，培養(yǎng)創(chuàng)造性。課后要讓學(xué)生自己閱讀指定或推薦的原始文獻(xiàn)，或者讓他們自己到網(wǎng)上查閱自己感興趣的問題，以此可培養(yǎng)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)、查找資料、進(jìn)行科研的能力。
3細(xì)胞分子生物學(xué)的考核方式
作為生物學(xué)一級學(xué)科碩士研究生的學(xué)位課程，細(xì)胞分子生物學(xué)的考核以考試為主，考慮到研究生學(xué)習(xí)細(xì)胞分子生物學(xué)課的目的主要是為了提高學(xué)生利用學(xué)到的細(xì)胞生物學(xué)知識解決課題研究中的問題，實(shí)用性較強(qiáng)，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(nèi)學(xué)生可以查閱任何參考資料，但參考資料中沒有現(xiàn)成的答案，促使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，通過仔細(xì)分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學(xué)生獨(dú)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(xué)生對這門課程的掌握情況，檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，很大程度上促進(jìn)了以后教學(xué)的開展。
4參考文獻(xiàn)
[1] 王石平，金安江.分子細(xì)胞生物學(xué)研究性教學(xué)模式的改革實(shí)踐與思考[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2008(2):134-137.
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生物能源研究與開發(fā)廣西高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開放式管理，每天早8:00至晚9:00對畢業(yè)生開放，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)安排進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中，要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)記錄，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不懂的地方及時向老師咨詢;并在每周五下午5點(diǎn)之前向指導(dǎo)教師匯報實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況。
1菌株分離純化
獲得足夠多的微生物種類和數(shù)量是有效篩選產(chǎn)油微生物的前提。那么，從外界環(huán)境中高效分離純化微生物顯得非常重要，但有同學(xué)不能有效地進(jìn)行實(shí)施。就分離產(chǎn)油真菌而言，透氣性好、富含有機(jī)質(zhì)的偏酸性土壤中真菌較多，而有的學(xué)生卻隨意從校園一角采土樣進(jìn)行菌株分離，影響分離所得微生物種類和數(shù)量;也有學(xué)生在分離過程中，選用的培養(yǎng)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(xì)菌、放線菌和真菌交織生長在一起，不利于后續(xù)菌株純化。此外，還有學(xué)生在篩選到菌株后，僅從菌落形態(tài)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(chǎn)油菌株篩選
學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)不難發(fā)現(xiàn)產(chǎn)油微生物篩選常用的方法是脂肪粒計數(shù)法。該方法是使用70%蘇丹黑乙醇溶液將細(xì)胞內(nèi)的脂肪粒氧化成藍(lán)黑色，細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過0．5%蕃紅復(fù)染后成紅色，顯微鏡下統(tǒng)計脂肪粒數(shù)而進(jìn)行初篩［4］。但有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前期沒有篩選到產(chǎn)油微生物，了解得知學(xué)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(yǎng)時間過長也會造成產(chǎn)油優(yōu)勢菌株細(xì)胞內(nèi)的脂肪粒重疊而產(chǎn)生誤差。
3產(chǎn)油菌株鑒定
當(dāng)前微生物一般采用多相分類鑒定。為了保證畢業(yè)論文質(zhì)量，開闊學(xué)生視野，要求學(xué)生同時利用形態(tài)學(xué)觀察與生理生化特征等經(jīng)典方法和現(xiàn)代分子生物學(xué)手段對所分離得到的產(chǎn)油微生物進(jìn)行分類鑒定。經(jīng)典鑒定方法中，產(chǎn)油霉菌以形態(tài)特征為主要指標(biāo)，產(chǎn)油酵母則形態(tài)特征和生理生化指標(biāo)兼用;分子生物學(xué)方法采用通用引物ITS1和ITS4擴(kuò)增其ITS1-5．8S-ITS4保守序列，后擴(kuò)增產(chǎn)物送上海生工生物工程有限公司進(jìn)行純化測序;測序結(jié)果提交到NCBIGenBank中Blast，獲得同源性較高菌株ITS序列，先利用ClustalX進(jìn)行多重比對，再用Mega5．0構(gòu)建NJ系統(tǒng)進(jìn)化樹，綜合形態(tài)和生理生化特征，確定產(chǎn)油菌株的分類地位。實(shí)踐證明，經(jīng)典鑒定方法繁瑣耗時，而分子生物學(xué)方法簡單便捷，但實(shí)驗(yàn)技能要求較高，其關(guān)鍵步驟是高質(zhì)量基因組制備和PCR擴(kuò)增條件優(yōu)化。微生物基因組質(zhì)量好壞直接影響后續(xù)PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)。雖然多數(shù)學(xué)生提取的基因組能夠滿足PCR擴(kuò)增要求，但瓊脂糖凝膠電泳的結(jié)果顯示都存在不同程度的彌散拖尾現(xiàn)象，表明制備的基因組有降解或含有RNA、多糖及蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。那么，基因組DNA提取過程中應(yīng)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(yīng)無色，且EP管中的有機(jī)相與水相交界處無明顯的雜質(zhì)，否則應(yīng)重復(fù)抽提。另外，還應(yīng)在DNA提取溶液中加入1μg/LRNase，以除去RNA，提高基因組質(zhì)量。PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)精微，需要格外細(xì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生重要影響，應(yīng)及時對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。此外，退火溫度是PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵反應(yīng)條件之一。退火溫度過低會導(dǎo)致PCR產(chǎn)物雜帶過度，退火溫度過高又?jǐn)U增不到目的片段。指導(dǎo)教師詳細(xì)講解PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)原理之后，學(xué)生掌握了PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)方法和注意事項。通過多次實(shí)驗(yàn)，最終確定了所使用引物的退火溫度，產(chǎn)油霉菌和產(chǎn)油酵母分別為56℃和54℃。
4結(jié)論
經(jīng)過論文選題、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計及實(shí)驗(yàn)實(shí)施等環(huán)節(jié)的教學(xué)及指導(dǎo)，系統(tǒng)、科學(xué)地訓(xùn)練了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，鍛煉了學(xué)生動手能力、創(chuàng)新思維、綜合分析和解決問題的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神。以“產(chǎn)油微生物的分離與鑒定”為題，涉及到微生物學(xué)、生物化學(xué)及分子生物學(xué)等學(xué)科理論知識和實(shí)驗(yàn)技能，能夠較為全面地多層次考察學(xué)生;而大多數(shù)學(xué)生能夠在有限的時間內(nèi)較好地完成畢業(yè)論文，說明該論題難度適當(dāng)，比較適合作為本科畢業(yè)論文題目。此外，學(xué)生篩選到高產(chǎn)、穩(wěn)定的優(yōu)勢產(chǎn)油菌株，可通過進(jìn)一步定向遺傳改造應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，將會帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的有機(jī)結(jié)合。
作者：馬博 單位：百色學(xué)院
關(guān)鍵詞 醫(yī)學(xué)微生物學(xué) 教學(xué) 實(shí)驗(yàn)課 設(shè)計性實(shí)驗(yàn)
中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
實(shí)驗(yàn)課可以進(jìn)一步加深學(xué)生對理論課的知識的理解和記憶，也是提升學(xué)生觀察能力、操作能力、思維能力、運(yùn)用能力等智力因素的一個重要途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的一個重要手段。①因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)方面具有其它教學(xué)方式不可取代的重要地位和作用。然而，目前包括我校在內(nèi)的大部分高校的醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其基本模式是教師為學(xué)生準(zhǔn)備好所有的實(shí)驗(yàn)材料，并按照預(yù)先制定好的實(shí)驗(yàn)程序安排學(xué)生機(jī)械地完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。②這嚴(yán)重制約了學(xué)生的主動性和積極性，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和獨(dú)立工作能力的培養(yǎng)，不利于學(xué)生個性的發(fā)展。因此，迫切需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入能啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力的設(shè)計性綜合實(shí)驗(yàn)。
設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是指由學(xué)生自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，并在教師指導(dǎo)下加以實(shí)施的一種實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式。它將學(xué)生在已有的理論知識基礎(chǔ)上，進(jìn)一步有目的地獲取新的知識，可調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性，最終提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)分析和解決問題的能力。③為提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案（試行）》中明確了設(shè)計性實(shí)驗(yàn)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(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐活動，探討了微生物設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)組織形式。
1 本文的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思想
近年來，在世界范圍內(nèi)發(fā)生了一些新型傳染性疾病，如禽流感和豬流感病毒導(dǎo)致的人的感染、NDM-1超級耐藥細(xì)菌的感染等，引發(fā)高度關(guān)注。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們將相關(guān)病原微生物的關(guān)鍵分子，如流感病毒血凝素和NDM-1金屬- -內(nèi)酰胺酶等的原核表達(dá)引入實(shí)驗(yàn)課中，并開展設(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究探索。在學(xué)生完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的前提下，我們指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)，表達(dá)上述關(guān)鍵分子；最后指導(dǎo)學(xué)生撰寫論文，并模仿研究生答辯的方式進(jìn)行總結(jié)匯報。我們希望在實(shí)驗(yàn)中引入受到廣泛關(guān)注的新型病原微生物，并且采用臨床醫(yī)學(xué)生向往的分子生物學(xué)技術(shù)，以激發(fā)學(xué)生對醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)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(yǎng)我校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的醫(yī)學(xué)微生物學(xué)和實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)體系。
2 設(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施方案
2.1 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備
我校的醫(yī)學(xué)本科生課程中，生物化學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)微生物學(xué)分別依次在第三個連續(xù)的學(xué)期開課。因此，在生物化學(xué)開課的學(xué)期，我們從32個實(shí)驗(yàn)班中選取所有課程總平均成績相差在5分以內(nèi)的6個班，隨機(jī)將這6個班分成兩組，每組三個班。其中一組為實(shí)驗(yàn)組，采用上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，另一組采用常規(guī)教學(xué)方法。通過年級的學(xué)習(xí)部向?qū)嶒?yàn)組學(xué)生發(fā)放相關(guān)資料，讓學(xué)生初步了解實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革的思想，并建議學(xué)生在完成正常的課程學(xué)習(xí)后，重點(diǎn)學(xué)習(xí)分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)原理，如PCR及DNA瓊脂糖凝膠電泳、質(zhì)粒提取、DNA酶切及連接、感受態(tài)細(xì)胞制備、蛋白誘導(dǎo)表達(dá)、SDS-PAGE等，為下學(xué)期實(shí)驗(yàn)課中所需的分子生物學(xué)知識扎實(shí)的基礎(chǔ)。
在開課前四周，利用課余時間，進(jìn)一步向?qū)W生講授上述技術(shù)原理，操作步驟及注意事項。并采用閉卷考的形式，檢查學(xué)生對相關(guān)知識的掌握情況。最后，教師親自操作，向?qū)W生演示上述實(shí)驗(yàn)技術(shù)的操作要領(lǐng)。
2.2 設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案
在設(shè)計性實(shí)驗(yàn)開始的前8周里，我們規(guī)定學(xué)生在兩周內(nèi)，以《分子克隆實(shí)驗(yàn)指南》（第三版）為主要參考書目，并在CNKI或highwire等數(shù)據(jù)庫中查閱一定量的文獻(xiàn)，然后采用小組討論的方式，完成具體實(shí)驗(yàn)方案的制定。然后由指導(dǎo)教師對實(shí)驗(yàn)方案提出修改意見，進(jìn)行修改，在第8周末確定最終實(shí)驗(yàn)方案。
2.3 實(shí)驗(yàn)操作
從第9周開始，學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案，利用課余時間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)。在此后的四周時間里，實(shí)驗(yàn)室全天對學(xué)生開放，為學(xué)生配備所需的實(shí)驗(yàn)材料、試劑、培養(yǎng)基和儀器等。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)期間，安排教師全時段值班并陪同學(xué)生實(shí)驗(yàn)，解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題，并確保實(shí)驗(yàn)室安全，以防出現(xiàn)事故。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中做實(shí)驗(yàn)記錄，寫實(shí)驗(yàn)報告。
2.4 實(shí)驗(yàn)論文的撰寫及實(shí)驗(yàn)匯報
在實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)中，分多次系統(tǒng)地向?qū)W生講解論文寫作的相關(guān)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(diǎn)講解摘要、前言、材料和方法、結(jié)果和討論的格式和具體要求。在實(shí)驗(yàn)完成后，指導(dǎo)每個小組的學(xué)生完成論文寫作，并幫助學(xué)生修改論文，在反復(fù)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(yè)答辯的要求進(jìn)行交流，并擇優(yōu)在全班范圍內(nèi)進(jìn)行交流。
3 教學(xué)方法的成果分析及問題總結(jié)
在多年的教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)，雖然每個實(shí)驗(yàn)班在實(shí)驗(yàn)的過程中會遇到一些問題，但是經(jīng)過四～五周的實(shí)驗(yàn)，每個實(shí)驗(yàn)小組最終都能完成實(shí)驗(yàn)方案的全部內(nèi)容，并能獨(dú)立完成論文寫作和實(shí)驗(yàn)總結(jié)報告。通過認(rèn)真分析學(xué)生的學(xué)術(shù)論文和總結(jié)匯報，并且最后比較實(shí)驗(yàn)班和非實(shí)驗(yàn)班的醫(yī)學(xué)微生物學(xué)這門課程的期末考試成績，我們認(rèn)為，本教研室采用的設(shè)計性、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)取得了滿意的效果，完全達(dá)到預(yù)期的目的。這種教學(xué)模式的成果主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
3.1 設(shè)計實(shí)驗(yàn)課對醫(yī)學(xué)微生物學(xué)學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用
我們采用的是綜合性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中需要用到多種分子生物學(xué)和基本的微生物學(xué)技術(shù)和操作，通過系統(tǒng)的訓(xùn)練，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力明顯得到提升。從實(shí)驗(yàn)考核（表1）來看（以2010級本科生為例），實(shí)驗(yàn)班高分段（>90分和80分～90分）人數(shù)和平均成績明顯高于非實(shí)驗(yàn)班。這表明與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相比，新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在培養(yǎng)和提高學(xué)生的動手能力方面有較大的優(yōu)勢。在學(xué)生準(zhǔn)備及實(shí)驗(yàn)過程中，針對實(shí)驗(yàn)方案所涉及的領(lǐng)域查閱一些相關(guān)資料，對相關(guān)病原微生物學(xué)的基本特性、致病機(jī)制等方面的內(nèi)容有了進(jìn)一步的熟悉和理解，從而豐富了微生物學(xué)知識體系。因此，值得一提的是，在實(shí)驗(yàn)班的期末考試的成績（表2）也顯著高于非實(shí)驗(yàn)班（以2010級本科生為例），這表明設(shè)計實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生對醫(yī)學(xué)微生物學(xué)課程學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)了學(xué)生對微生物學(xué)知識的學(xué)習(xí)、理解和記憶的能力。
3.2 學(xué)生的科研能力得到提高
3.2.1 文獻(xiàn)調(diào)研、論文寫作能力得到了提高
由于在實(shí)驗(yàn)方案的準(zhǔn)備及論文寫作的過程中需要參考資料，每個實(shí)驗(yàn)小組都在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫查閱了相關(guān)的文獻(xiàn)，并查閱了相關(guān)的圖書資料，因此，學(xué)生查閱文獻(xiàn)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(xué)生按照公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文的格式進(jìn)行論文寫作，而在這一過程中，學(xué)生必須認(rèn)真總結(jié)自己的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治龊陀懻?，而且在論文寫作過程中，需要反復(fù)按照老師的意見和建議進(jìn)行修改，因此，在這一過程中不僅有效鍛煉了學(xué)生的文字功夫，還使他們系統(tǒng)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(shí)驗(yàn)小組安排一名同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)報告，在這一過程中，學(xué)生需要自己組織PPT多媒體文件，并進(jìn)行匯報。
3.2.2 科研思維和實(shí)驗(yàn)技能得到了有效的訓(xùn)練
本實(shí)驗(yàn)需要用到較多的分子生物學(xué)技術(shù)，此外，還需要用到培養(yǎng)基配制、細(xì)菌分離培養(yǎng)及鑒定（蛋白表達(dá)宿主菌）、無菌操作技術(shù)、感受態(tài)細(xì)胞制備及發(fā)酵技術(shù)等微生物學(xué)技術(shù)。在開展實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生必須首先理解相關(guān)的技術(shù)原理，然后將實(shí)驗(yàn)所需的多項實(shí)驗(yàn)技術(shù)組成一個有序、連貫的有機(jī)整體。這一過程的深度和廣度是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容無法達(dá)到的。在規(guī)定內(nèi)容實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生每次學(xué)到的是一項或幾項實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而在自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生自主地組合并綜合應(yīng)用這些技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生組成團(tuán)隊分工合作，密切配合，共同完成了實(shí)驗(yàn)，這培養(yǎng)了他們的團(tuán)結(jié)合作精神。學(xué)生往往需要要進(jìn)行1～2次的復(fù)復(fù)實(shí)踐才能掌握這些技術(shù)，尤其是當(dāng)出現(xiàn)問題時，實(shí)驗(yàn)重復(fù)的次數(shù)會增加。學(xué)生在老師的指點(diǎn)下，分析并解決問題，不僅掌握了技術(shù)本身，而且學(xué)會了分析并解決問題的科研思維能力。
3.3 教師的素質(zhì)獲得提高
首先，我們所采用的自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)難度接近科研課題，教師必須具備較強(qiáng)的科研能力才能順利完成該實(shí)驗(yàn)，因此對施教老師的素質(zhì)和能力也提出了更高的要求。其次，教師需要自己開展預(yù)實(shí)驗(yàn)，并向?qū)W生講述實(shí)驗(yàn)技術(shù)的原理、示范相關(guān)操作要領(lǐng)；再次，在制定實(shí)驗(yàn)方案的過程中，教師要在查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，才能發(fā)現(xiàn)學(xué)生擬定的實(shí)驗(yàn)方案中存在的問題，這對促進(jìn)教師的教學(xué)起到了積極作用。教師在于學(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，從而達(dá)到以教促學(xué)，以學(xué)促教，教學(xué)相長，共同發(fā)展的良性循環(huán)。
4 存在的問題及對策
為了完成自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)，本教研室的教師付出了比傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)期就要開始為該學(xué)期的實(shí)驗(yàn)設(shè)計進(jìn)行提前宣傳，做好準(zhǔn)備。在自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)的過程中，教師要利用業(yè)余時間為學(xué)生講解相關(guān)病原微生物的各種知識、各個實(shí)驗(yàn)技術(shù)的原理和操作注意事項。在指導(dǎo)學(xué)生修改實(shí)驗(yàn)方案的過程中，需要對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修改。在實(shí)驗(yàn)過程中，即使是在晚上和周末，只要學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，教師就要全時段值班，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。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(xiàn)的精神，要對工作負(fù)責(zé)，從工作的角度出發(fā)，不計較個人得失。
5 總結(jié)
與傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相比，我們所采用的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)首先通過具有轟動效應(yīng)的病原微生物激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和熱情。其次，我們的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，由“授之以魚”轉(zhuǎn)變成“授之以漁”。這種實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式首先直接提高了醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)技能，并間接增強(qiáng)了醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的學(xué)習(xí)效果。它在培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力和創(chuàng)新能力方面的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。在完成自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生對科研工作有了初步的認(rèn)識，對查閱資料、設(shè)計方案、開展實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行報告和總結(jié)等方面進(jìn)行了初步嘗試，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，這為今后繼續(xù)學(xué)習(xí)，積累了一定經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。雖然我們在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了上述的嘗試，也取得了一定的成績，但是當(dāng)然還存在一定的問題，這需要我們堅持在教學(xué)改革的道路上繼續(xù)探索。
注釋
① 陳瓊?cè)A，錢黎明.微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的探索.中山大學(xué)學(xué)報論叢[J].2006.26（6）：22-26.
② 易力，，陳萬光等.推進(jìn)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010.13（1）：10-11.
關(guān)鍵詞 生物工程；綜合性實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)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(yīng)用學(xué)科，是以生物學(xué)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械、電子計算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)，充分運(yùn)用分子生物學(xué)的最新成就，定向地改造生物或其功能，創(chuàng)造出具有超遠(yuǎn)緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應(yīng)器對這類“工程菌”或“工程細(xì)胞株”進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)，以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特生理功能的新興技術(shù)，包括發(fā)酵工程、酶與蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、基因工程四大工程。生物工程理論和技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、化工、環(huán)境等行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛。
生物工程也是一門實(shí)驗(yàn)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主，要求學(xué)生除了掌握基礎(chǔ)的生物工程實(shí)驗(yàn)方法外，還要具有整體實(shí)驗(yàn)的綜合安排能力[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)不僅是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要方面，也是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，在實(shí)驗(yàn)中加深學(xué)生對理論知識的認(rèn)識和理解。目前，許多高校生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)大多是依附于各門理論課，而且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對分散，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下按照規(guī)定內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)，處在被動學(xué)習(xí)地位，抑制了學(xué)習(xí)的積極性和主動性，影響生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果[2]。因此，筆者對河南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院生物工程專業(yè)學(xué)生（2013級）的生物工程綜合實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了一些改革和探索。
2 開展生物工程綜合性大實(shí)驗(yàn)
制定生物工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱 根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)定位和實(shí)驗(yàn)開展情況，參考兄弟院校生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的開展項目內(nèi)容，組織教師制定了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)大綱，通過了教務(wù)處組織的實(shí)驗(yàn)項目論證，同時組織學(xué)科教師編寫了《生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)》教材。制定教學(xué)大綱遵循的原則包括：減少重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的整體性、連貫性；減少驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)，多開設(shè)設(shè)計性、綜合性實(shí)驗(yàn)。
在課程安排上，生物工程實(shí)驗(yàn)開設(shè)在大三第二學(xué)期。在前5個學(xué)期，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過生物工程基礎(chǔ)課和專業(yè)課，包括細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、工業(yè)微生物、分子生物學(xué)、基因工程、細(xì)胞工程和蛋白質(zhì)工程等課程，所以在實(shí)驗(yàn)項目設(shè)置上，避免開設(shè)與細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等課程重復(fù)的實(shí)驗(yàn)，注重綜合性實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性。最終確定的生物工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱包括10個小的實(shí)驗(yàn)單元：1）堿裂解法小量制備質(zhì)粒DNA；2）DNA瓊脂糖凝膠電泳；3）聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）；4）DNA的限制性酶切及純化；5）質(zhì)粒載體與外源DN段的鏈接；6）連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌；7）抗生素平板篩選重組轉(zhuǎn)化子；8）原核表達(dá)載體的誘導(dǎo)表達(dá)和檢測；9）大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)及表達(dá)產(chǎn)物的純化；10）純化蛋白的細(xì)胞學(xué)活性檢測。
開展綜合性實(shí)驗(yàn) 在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生只要根據(jù)實(shí)驗(yàn)教材，按教師制定好的實(shí)驗(yàn)步驟，利用實(shí)驗(yàn)教師已經(jīng)準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)器材，在教師的指導(dǎo)下即可完成。這種機(jī)械式完成實(shí)驗(yàn)的方式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果很差，無法引起學(xué)生的興趣，更加難以培養(yǎng)學(xué)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(shí)驗(yàn)。如“丹參病程相關(guān)蛋白的原核表達(dá)及純化”，實(shí)驗(yàn)設(shè)計依托學(xué)科教師的科研課題“丹參病程相關(guān)蛋白基因SmPR10的克隆及功能研究”，通過對丹參病程相關(guān)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(dá)、純化以及活性檢測進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，深入了解生物工程表達(dá)異源蛋白的原理，掌握生物工程的實(shí)驗(yàn)操作，鞏固和檢驗(yàn)已學(xué)的理論知識，為畢業(yè)論文和走向工作崗位打下基礎(chǔ)。
該實(shí)驗(yàn)綜合了分子生物學(xué)、基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程、生物分離技術(shù)和生物反應(yīng)器的基本知識，要求學(xué)生通過病程相關(guān)蛋白的制備了解生物工程的相關(guān)基本操作，掌握DNA重組、載體構(gòu)建、微生物菌種保存與培養(yǎng)、目標(biāo)蛋白的分離提取等專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能。在綜合性實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維， 提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)驗(yàn)中遇到的實(shí)際問題的能力。
在實(shí)驗(yàn)操作過程中，允許學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不盡如人意甚至失敗，但是一定要注重強(qiáng)調(diào)學(xué)生對自己實(shí)驗(yàn)過程中所得結(jié)果進(jìn)行分析和解釋[3]，找出實(shí)驗(yàn)問題所在，然后修訂實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)有利于拓寬學(xué)生思路，培養(yǎng)學(xué)生整體安排實(shí)驗(yàn)的能力，打破過去傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，改變在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中由教師領(lǐng)著學(xué)生走的現(xiàn)象。
集中時間安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié) 因?yàn)樯飳?shí)驗(yàn)周期長，同時生物工程綜合性大實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性要求較高，將學(xué)校安排的每周4個實(shí)驗(yàn)學(xué)時改為4個學(xué)時為一個實(shí)驗(yàn)單元，每次完成綜合性大實(shí)驗(yàn)的一個實(shí)驗(yàn)項目，而且集中在每天下午開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，體現(xiàn)了綜合性大實(shí)驗(yàn)的連貫性、完整性和科學(xué)性。
改革實(shí)驗(yàn)成績評定辦法 以往的實(shí)驗(yàn)課成績完全由形成性成績構(gòu)成，主要有考勤、提問、實(shí)驗(yàn)報告和最終測試3部分組成。實(shí)驗(yàn)報告在最終實(shí)驗(yàn)成績中所占比重較大。有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，最后為了寫出好的實(shí)驗(yàn)報告，就會出現(xiàn)編撰數(shù)據(jù)甚至抄襲其他學(xué)生實(shí)驗(yàn)報告的不良行為。
為了體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，調(diào)動學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，計劃在以往實(shí)驗(yàn)課成績評定的基礎(chǔ)上建立新的實(shí)驗(yàn)成績評定辦法。平時成績除了考勤、提問外，還重點(diǎn)考核學(xué)生對實(shí)驗(yàn)資料的收集和對實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)的查閱情況，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、團(tuán)隊合作能力、實(shí)驗(yàn)中的操作規(guī)范、獨(dú)立思考能力等。同時引入學(xué)生自評、互評和科研小論文的書寫，通過每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束時的總結(jié)討論和學(xué)生自評、互評，使學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)問題的分析與討論，加強(qiáng)學(xué)生和教師之間的交流，整個生物工程綜合性大實(shí)驗(yàn)完成后，要求學(xué)生以學(xué)術(shù)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(guī)學(xué)術(shù)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(guān)鍵詞（3～5個）；正文部分包括前言、實(shí)驗(yàn)方法、結(jié)果與分析、討論4部分，要求層次分明；標(biāo)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(nèi)外研究進(jìn)展和實(shí)驗(yàn)意義。結(jié)果與分析是對實(shí)驗(yàn)過程中所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的處理，客觀地對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和描述。討論部分則是對整個實(shí)驗(yàn)的分析討論，如果得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對實(shí)驗(yàn)過程中的關(guān)鍵步驟進(jìn)行分析；如果沒有獲得預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則要分析實(shí)驗(yàn)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(xiàn)（不得少于3篇）。
通過科研小論文的寫作，鍛煉學(xué)生寫作科學(xué)論文的能力，為最終畢業(yè)論文的寫作奠定基礎(chǔ)。
引入先進(jìn)工程設(shè)備 在以往生物工程實(shí)驗(yàn)室中，發(fā)酵實(shí)驗(yàn)都是在搖床上用不同規(guī)格的三角瓶來完成，與實(shí)際工廠生產(chǎn)過程相差較大。為了培養(yǎng)合格的應(yīng)用型的生物工程專業(yè)人才，購置了6臺10 L小型全自動生物發(fā)酵罐、1臺30 L種子罐和1臺300 L的全自動生物發(fā)酵罐，可以開展從小試到中試的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，使得發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)中的啤酒發(fā)酵實(shí)驗(yàn)和紅霉素發(fā)酵實(shí)驗(yàn)如同在縮小的工廠進(jìn)行，整個發(fā)酵過程的參數(shù)一目了然，使學(xué)生了解生物發(fā)酵的全過程，掌握發(fā)酵接種技術(shù)以及發(fā)酵過程中溫度和pH控制、氧氣的供應(yīng)、添加補(bǔ)料、發(fā)酵液的后處理等生產(chǎn)工藝，學(xué)習(xí)到現(xiàn)酵車間的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)。
在生物工程綜合性大實(shí)驗(yàn)開展過程中，采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生。如在質(zhì)粒DNA提取過程中，采用試劑盒提取質(zhì)粒DNA，這是國內(nèi)外分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(zhì)粒DNA），同時給學(xué)生講解質(zhì)粒提取的原理。在PCR實(shí)驗(yàn)單元，采用進(jìn)口的Takara所產(chǎn)的DNA Taq酶和dNTP試劑，讓學(xué)生手動加入每樣試劑，同時講解每樣試劑的作用，復(fù)習(xí)PCR的實(shí)驗(yàn)原理。
3 結(jié)語
通過開設(shè)生物工程綜合性實(shí)驗(yàn)，不但鞏固了學(xué)生以往所學(xué)的理論知識，也培養(yǎng)了學(xué)生動手操作的能力，給予學(xué)生在一個綜合性實(shí)驗(yàn)中整理安排實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，為學(xué)生走向工作崗位打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革還需更多的探索和實(shí)踐，改革實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生動手操作的能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，最終培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型生物工程專業(yè)人才[4]。
新的生物工程綜合性實(shí)驗(yàn)對教師也提出更高的要求，所以教師也要不斷學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，提高自身的知識水平和業(yè)務(wù)能力，保證實(shí)驗(yàn)改革的順利進(jìn)行。生物工程綜合性實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)體系的設(shè)計中工科部分所占比例相對較弱，主要受限于學(xué)校、學(xué)院和學(xué)科的特點(diǎn)，這一部分還需要進(jìn)一步加強(qiáng)和改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
[1]肖連冬.生物工程綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].廣東化工，2009，36（8）：311-317.
[2]劉勝貴，付明，張儉.生物工程大實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2007，24（2）：126-128.
他，就是合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院生物科學(xué)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(huán)境問題之一。土壤污染的重金屬可通過農(nóng)作物吸收而進(jìn)入食物鏈嚴(yán)重影響食品安全并危及人類健康。而作為農(nóng)業(yè)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(biāo)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響食品安全并危及民眾健康。據(jù)了解，造成土壤重金屬污染的原因復(fù)雜，包括工業(yè)排放、化肥農(nóng)藥使用及地礦開采等，通過物理和化學(xué)手段治理非常困難，也容易造成二次污染。
曹樹青認(rèn)為，植物修復(fù)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(fā)掘耐受重金屬毒害且調(diào)控重金屬超量積累（或降低重金屬吸收）的關(guān)鍵基因并闡明其作用機(jī)理，則是植物修復(fù)基因工程獲得成功并從源頭上控制農(nóng)產(chǎn)品食品安全的關(guān)鍵。
為此，曹樹青帶領(lǐng)科研團(tuán)隊展開了植物響應(yīng)重金屬信號傳導(dǎo)的長期研究，并得到了轉(zhuǎn)基因重大專項、國家自然科學(xué)基金等項目資助，希望能夠通過正向或反向遺傳學(xué)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(guān)鍵基因，并闡明其作用機(jī)理。這不僅有助于揭示植物耐受重金屬毒害的分子機(jī)理，而且可為利用植物修復(fù)技術(shù)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(nóng)產(chǎn)品食品安全提供新的技術(shù)途徑。
于是，科研團(tuán)隊利用正向遺傳學(xué)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(yīng)的基因MAN3，該基因編碼一個1，4-糖苷水解酶。過量表達(dá)MAN3基因?qū)е骆k的耐受和積累，而MAN3基因功能缺失則該突變體表現(xiàn)出對鎘敏感。鎘脅迫誘導(dǎo)MAN3基因表達(dá)、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(guān)基因協(xié)調(diào)表達(dá)，進(jìn)而增加植物對鎘積累和耐受。
如今，研究已經(jīng)初見成效，發(fā)現(xiàn)了MAN3及其介導(dǎo)的甘露糖的新功能，首次揭示了植物響應(yīng)重金屬鎘脅迫的分子調(diào)控機(jī)制，為土壤重金屬污染植物修復(fù)基因工程提供了新的技術(shù)途徑和基因資源。“利用此機(jī)制，我們可以通過基因技術(shù)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(jìn)行處理，即可有效降低土壤中的重金屬含量?！?/p>
2014年10月，該原創(chuàng)性成果在線發(fā)表在國際植物學(xué)知名學(xué)術(shù)期刊New Phytologist，引發(fā)廣泛關(guān)注。不僅獲得第十三屆全國農(nóng)業(yè)生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)研討會優(yōu)秀論文獎，國內(nèi)的一系列主流媒體也都進(jìn)行了報道和轉(zhuǎn)載。
但這些榮譽(yù)并未羈絆住曹教授前進(jìn)的步伐，目前，他正帶領(lǐng)科研團(tuán)隊進(jìn)一步研究針對砷、鉛等其他重金屬的植物修復(fù)機(jī)制，并致力于產(chǎn)業(yè)化探索，致力讓更多的國人吃上放心糧食。
解決糧食安全，實(shí)際意義深遠(yuǎn)
民以食為天，華夏兒女自古以來就對糧食有著獨(dú)特的情感，而到了現(xiàn)代，糧食也始終是關(guān)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(chǔ)。如何增強(qiáng)作物品種的抗逆性是目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上亟待解決的關(guān)鍵問題之一。
為此，曹樹青教授認(rèn)為利用轉(zhuǎn)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(jīng)濟(jì)意義。于是，他帶領(lǐng)課題組開展了“植物抗逆分子生物學(xué)”研究，即利用轉(zhuǎn)基因育種等技術(shù)增強(qiáng)作物品種的抗逆性，提升植物對抗不良環(huán)境的能力，如抗旱、抗?jié)?、抗凍、抗病蟲害等。這項工作的關(guān)鍵在于對植物抗逆分子機(jī)理的認(rèn)識及關(guān)鍵基因的發(fā)掘。他們以模式植物擬南芥為材料，通過正向和反向遺傳學(xué)途徑，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)和基因工程手段，篩選和克隆抗逆關(guān)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(jīng)可獲得具有自主知識產(chǎn)權(quán)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(jī)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。”
