器官系統(tǒng)整合課程中生物化學(xué)實驗課的整合與改革

龔青 熊佳瑩

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新實驗教學(xué);綜合性實驗;整合

一、器官系統(tǒng)整合課程中生物化學(xué)實驗課整合的必要性

根據(jù)《教育部 衛(wèi)生部關(guān)于實施卓越醫(yī)生教育培養(yǎng)計劃的意見》（教高〔2012〕7號）要求，樹立以學(xué)生為本的理念，以崗位勝任力為導(dǎo)向，使學(xué)生的知識、素質(zhì)、能力全面發(fā)展。例如，某大學(xué)開設(shè)了南山班作為教學(xué)改革的試點，培養(yǎng)適應(yīng)全球醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展的需要，德、智、體、美全面發(fā)展，具有寬厚的人文情懷和高度的社會責(zé)任感，有堅實的基本知識、基礎(chǔ)理論和基本技能，具有國際視野、創(chuàng)新能力和持續(xù)發(fā)展能力，能夠勝任臨床醫(yī)療、醫(yī)學(xué)研究、醫(yī)療管理等相關(guān)工作的高素質(zhì)復(fù)合型人才。重在培養(yǎng)學(xué)生的崗位勝任能力，包括臨床技能與醫(yī)療能力，職業(yè)精神與素養(yǎng)，醫(yī)患溝通能力，團(tuán)隊合作能力，疾病預(yù)防與健康促進(jìn)，醫(yī)學(xué)知識與終生學(xué)習(xí)能力，信息與管理能力，學(xué)術(shù)研究能力，全球視野。改革試點采取器官系統(tǒng)整合教學(xué)模式，改變傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教育模式，課程分為十個器官系統(tǒng)模塊進(jìn)行授課，模塊整合遵循從宏觀到微觀、從形態(tài)到功能、從正常到異常、從疾病診斷到治療和預(yù)防的思路。其中生物化學(xué)、分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)整合為細(xì)胞、分子與疾病模塊，對生物化學(xué)、分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)實驗課進(jìn)行整合有利于各學(xué)科實驗技術(shù)的融合。筆者在教學(xué)中一直嘗試對此模塊的課程進(jìn)行整合，目前在實驗課方面有一些心得體會。

二、對生物化學(xué)實驗課進(jìn)行整合的探索與實踐

（一）改革生物化學(xué)實驗課的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的必要性

與課堂理論教學(xué)相比，實驗課是鍛煉學(xué)生觀察能力、動手能力、思維能力、運用能力等智力因素的重要途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生科研思維和創(chuàng)新能力的重要手段。根據(jù)教學(xué)計劃，大多數(shù)高校開設(shè)的生物化學(xué)實驗一般為36～54個學(xué)時，在這么短的時間內(nèi)要完成如此龐大的教學(xué)內(nèi)容，傳統(tǒng)的做法是每一個實驗的頭尾工作由教輔人員代替完成，教輔人員在實驗前配制好實驗所需的試劑，采集、培養(yǎng)、處理好實驗材料，準(zhǔn)備各種儀器設(shè)備，學(xué)生只是掐頭去尾操作中間的一段;為了節(jié)省時間，課堂上學(xué)生被動地接受教師灌輸?shù)膶嶒災(zāi)康?、原理、操作步驟等，然后按部就班，“照方抓藥”，按照思維定勢，不假思索就順利完成了實驗，獲得了預(yù)期的實驗結(jié)果。這種程序化的教學(xué)方法嚴(yán)重束縛了學(xué)生創(chuàng)新思維的拓展，抑制了學(xué)生的動手能力。不僅如此，開設(shè)的大多是內(nèi)容簡單、彼此孤立的“靜態(tài)”實驗，各個實驗之間缺乏內(nèi)在聯(lián)系。由于缺乏學(xué)習(xí)興趣，部分學(xué)生不僅不動腦思考，而且根本不動手操作，缺乏主動性，無法達(dá)到通過實驗課堂培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力的目的。為了凸顯學(xué)生的主體地位，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，必須改革生物化學(xué)實驗課的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式。

（二）探究性實驗應(yīng)與驗證性實驗有機結(jié)合

將生物化學(xué)、分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)整合為細(xì)胞、分子與疾病模塊，實驗課總學(xué)時為44個學(xué)時，其中6個學(xué)時為細(xì)胞生物學(xué)顯微鏡的使用與細(xì)胞形態(tài)基本結(jié)構(gòu)觀察，其他38個學(xué)時將生物化學(xué)實驗、分子生物學(xué)實驗與細(xì)胞生物學(xué)實驗整合，開展生物學(xué)綜合實驗，連續(xù)4天完成。其中包含兩個驗證性實驗，即Folin酚試劑法測定蛋白質(zhì)濃度和血清清蛋白分離、純化與鑒定。學(xué)界曾一度廣泛提倡摒棄驗證性實驗，認(rèn)為只有大量開設(shè)綜合性和創(chuàng)新性的探究性實驗才能培養(yǎng)出社會需要的人才。這種做法是違背教學(xué)規(guī)律的。探究性生物化學(xué)實驗是探索生物大分子的未知性質(zhì)，了解它們的組成、生物轉(zhuǎn)化和變化特征，以及在機體內(nèi)與其他分子的聯(lián)系等的一種實驗，受學(xué)生已知知識和技能的限制。驗證性生物化學(xué)實驗是指為了驗證生物分子已被廣泛認(rèn)識的性質(zhì)、概念、理論，通過演示再現(xiàn)其事實，強調(diào)其科學(xué)性。驗證性實驗可以把學(xué)生從懵懂狀態(tài)引入生化知識的殿堂，有利于學(xué)生在較短的時間內(nèi)獲得更多的知識，繼承研究方法，規(guī)范化、程序化地訓(xùn)練學(xué)生的實驗技能，起到承上啟下的作用。一些經(jīng)典的驗證性實驗甚至可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，所以，在大力提倡探究性實驗教學(xué)的同時不可隨意摒棄驗證性實驗。要正確處理好繼承和發(fā)揚的關(guān)系，把內(nèi)容單一、彼此孤立的實驗有機結(jié)合起來，設(shè)立相關(guān)系列實驗，實施層次化教學(xué)。

（三）創(chuàng)新性探究實驗案例應(yīng)用

筆者設(shè)計了一個生物大綜合實驗，用帶GFP標(biāo)簽的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染Hela細(xì)胞，轉(zhuǎn)染后在熒光顯微鏡下觀察轉(zhuǎn)染效率。整個實驗需要連續(xù)4天的時間。這個實驗整合了生物化學(xué)、分子生物學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)的實驗技術(shù)，筆者從實驗準(zhǔn)備（高壓滅菌、配試劑）到培養(yǎng)細(xì)菌、提取質(zhì)粒與電泳鑒定、DNA定量、細(xì)胞接種、轉(zhuǎn)染、熒光顯微鏡觀察轉(zhuǎn)染效率，全都是讓每個學(xué)生獨自操作。在時間安排上，第一天上午高壓滅菌，配細(xì)菌培養(yǎng)液，下午接種細(xì)菌培養(yǎng)過夜。第二天上午提取細(xì)菌質(zhì)粒，下午瓊脂糖電泳鑒定質(zhì)粒DNA，測定DNA濃度。第三天上午做細(xì)胞轉(zhuǎn)染實驗，下午換液。第四天下午在顯微鏡下觀察GFP熒光。而兩個驗證性實驗則安排在第三天下午和第四天上午。相比傳統(tǒng)的單一的生化實驗，這樣一個連續(xù)的生物大綜合實驗，能使學(xué)生參與一個相對完整的科研設(shè)計與流程。做完實驗，學(xué)生們都對科研產(chǎn)生了濃厚的興趣。創(chuàng)新性探究實驗就是這樣通過具體實驗來回答學(xué)生們一個個感興趣的問題，激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力。通過探討相關(guān)的研究工作，提出解決方案，設(shè)計創(chuàng)新實驗，引導(dǎo)學(xué)生跳出課本的局限，拓展學(xué)生的思維和知識面，利用所學(xué)知識解決實際問題。如果說驗證性實驗是傳授知識和方法，那么創(chuàng)新性探究實驗就是傳播一種科研思想、科研精神和社會責(zé)任。

三、結(jié)語

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式過于注重知識傳授，忽視了啟發(fā)式和創(chuàng)新性的培養(yǎng)，新時代下，我們應(yīng)該積極探索更多更新更好的實驗教學(xué)方法，進(jìn)一步加強生物化學(xué)實驗的教學(xué)效果。引導(dǎo)學(xué)生利用定性和定量實驗方法揭示生物的現(xiàn)象和本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度自覺探求未知知識，學(xué)會舉一反三、融會貫通，以驗證性實驗作為起點，全面優(yōu)化生物化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，有效整合實驗技術(shù)，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，更好地激發(fā)其學(xué)習(xí)自主性，使其成為既有實踐動手能力又有創(chuàng)新科學(xué)思維和科研探究能力的人才。

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（作者龔青的單位為廣州醫(yī)科大學(xué)，熊佳瑩的單位為江西警察學(xué)院）