高 云，劉小宇，孫銘娟，鐘 山，盧小玲，魏善建，焦炳華 (第二軍醫(yī)大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室， 上海200433; 通訊作者)

生物技術(shù)專業(yè)人才是掌握現(xiàn)代生物學(xué)和生物技術(shù)的基本知識(shí)和基本理論、熟悉生物技術(shù)的基本技能，具備良好的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才。當(dāng)前，隨著以基因工程、酶工程、發(fā)酵工程等技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)人們的生產(chǎn)和生活方式的影響越來(lái)越大，社會(huì)對(duì)生物技術(shù)專業(yè)人才的需求也不斷增加。許多院校都陸續(xù)成立了生物技術(shù)專業(yè)。經(jīng)國(guó)家教育部和國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)，我校于2002年建立了“國(guó)家生命科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地”，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的新型的德智體全面發(fā)展的醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)人才［1］。

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)的一門重要的核心課程。其核心內(nèi)容是利用DNA重組技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)外源基因的分離、擴(kuò)增、鑒定、表達(dá)以及對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行生物學(xué)活性鑒定。其理論知識(shí)涉及生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、基因工程、細(xì)胞生物學(xué)等多門學(xué)科，實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容包括基因組的分離、PCR擴(kuò)增、限制性內(nèi)切酶的消化、連接、重組載體的構(gòu)建及轉(zhuǎn)化、重組蛋白的表達(dá)及分離純化，分子印跡技術(shù)等。這些內(nèi)容都涉及到現(xiàn)代生物技術(shù)當(dāng)前所運(yùn)用的一些核心技術(shù)方法。因此，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)生物技術(shù)學(xué)員全面系統(tǒng)地掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的理論知識(shí)，熟悉現(xiàn)代生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作有著重要的意義。

1 綜合性實(shí)驗(yàn)對(duì)醫(yī)學(xué)生物技術(shù)學(xué)員培養(yǎng)的重要性

隨著社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，社會(huì)對(duì)學(xué)校人才培養(yǎng)提出了更高的要求。培養(yǎng)具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力、思維能力以及創(chuàng)新能力的人才能夠適應(yīng)當(dāng)前新形勢(shì)的需要。在這種新形勢(shì)下，綜合性實(shí)驗(yàn)在高校人才培養(yǎng)過(guò)程中的作用越來(lái)越突出。所謂綜合性實(shí)驗(yàn)，是指在學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基本理論有一定的了解、掌握一定的基本實(shí)驗(yàn)操作和技能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用課程及實(shí)驗(yàn)相關(guān)原理的綜合知識(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合性訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)課程。與常規(guī)的實(shí)驗(yàn)課程比較，綜合性實(shí)驗(yàn)難度更大。在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生只須按部就班地根據(jù)老師的指導(dǎo)完成實(shí)驗(yàn)。而在綜合性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的主體，不僅需要運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，還需要獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)樣品的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)試劑的配置、實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化，此外，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，學(xué)生要設(shè)法提出解決方案。因此，綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺浞滞诰驅(qū)W生的潛能，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力具有重要的意義［2，3］。作為醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的一門核心課程－分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)也必然要向綜合性、設(shè)計(jì)性的方向進(jìn)行改革。這樣才能更好地適應(yīng)新形勢(shì)下對(duì)醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)要求。

2 醫(yī)學(xué)生物技術(shù)分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)要求

2．1 綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性 綜合性實(shí)驗(yàn)不是將幾門課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或是一門課程的幾個(gè)章節(jié)的內(nèi)容簡(jiǎn)單組合在一起，而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合和對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)。學(xué)生要能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和優(yōu)化，從而獲取最大的知識(shí)量和最好的實(shí)驗(yàn)效果［3］。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程涵蓋生物化學(xué)、遺傳學(xué)、基因工程等多學(xué)科的理論知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要學(xué)生充分運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)。如在PCR實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生需要考慮“采用何種方式獲取目的片段、PCR的反應(yīng)體系和反應(yīng)參數(shù)如何進(jìn)行優(yōu)化、如何對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估”，在蛋白純化階段，學(xué)生需要考慮“哪些因素可能會(huì)影響到蛋白質(zhì)生物學(xué)活性、如何優(yōu)化純化條件使蛋白得率最高”。

2．2 綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位 圍繞新形勢(shì)下醫(yī)學(xué)生物技術(shù)人才培養(yǎng)的基本目標(biāo)，綜合性實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置要注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程通常是老師先講授原理和基本操作要點(diǎn)，然后由學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于缺乏主動(dòng)思考的過(guò)程，學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解是膚淺的，不能做到融會(huì)貫通。而與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程相比，綜合性實(shí)驗(yàn)特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位［4］。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)具體實(shí)施過(guò)程中，從實(shí)驗(yàn)對(duì)象的確立、實(shí)驗(yàn)方案的選擇、實(shí)驗(yàn)試劑得配置到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)估都需要學(xué)生主動(dòng)參與。學(xué)生需要自己選擇用于表達(dá)的重組蛋白，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要獨(dú)立完成引物的設(shè)計(jì)，蛋白表達(dá)方案的優(yōu)化、純化路線的選擇等。

2．3 綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性，難易適當(dāng) 由于涉及到比較多的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容，學(xué)生在綜合性實(shí)驗(yàn)的具體過(guò)程中會(huì)碰到很多問(wèn)題，導(dǎo)致其積極性不高。因此，在課程設(shè)置時(shí)，需要充分考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)體系和知識(shí)框架，做到難易適當(dāng)。我校醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程一般在大三時(shí)開設(shè)。根據(jù)學(xué)生現(xiàn)階段對(duì)分子生物學(xué)和基因工程知識(shí)點(diǎn)的掌握，本課程在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上宜選擇以“分、切、接、轉(zhuǎn)、篩”為體系的DNA重組技術(shù)作為核心內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)對(duì)象上選擇與醫(yī)學(xué)密切相關(guān)的重組藥物蛋白作為研究對(duì)象，在載體和菌株方面選擇容易操作的質(zhì)粒和大腸桿菌作為研究對(duì)象。

3 醫(yī)學(xué)生物技術(shù)分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)內(nèi)容

3．1 充實(shí)教學(xué)內(nèi)容是綜合性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的前提 教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置需要充分體現(xiàn)綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的核心內(nèi)容是DNA重組技術(shù)是下游的相關(guān)技術(shù)。傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的一般設(shè)置為幾個(gè)獨(dú)立的單元:如基因和載體的分離、限制性內(nèi)切酶消化和連接、重組載體的轉(zhuǎn)化、重組載體的表達(dá)與生物學(xué)活性鑒定等，其實(shí)驗(yàn)對(duì)象和實(shí)驗(yàn)方案相對(duì)都是固定的。而綜合性實(shí)驗(yàn)則增加了很多設(shè)計(jì)性內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)方法和對(duì)象的選擇上也有一定的空間。如有幾種不同的目的基因可供學(xué)生選擇，學(xué)生須自己設(shè)計(jì)出獲取目的基因的方法。這樣，學(xué)生不僅需要了解書本上的內(nèi)容，還需要查閱有關(guān)目的基因的背景知識(shí)。又比如在蛋白純化方案上，學(xué)生有鹽析、分子篩、離子交換等多種方法進(jìn)行選擇，學(xué)生須依照目標(biāo)蛋白的實(shí)際情況設(shè)計(jì)出合理的純化方案。另外，教學(xué)內(nèi)容的選擇也要有針對(duì)性，醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生將來(lái)可能從事生物制藥、發(fā)酵工藝等相關(guān)行業(yè)工作，綜合性實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置要以學(xué)生將來(lái)在工作中可能遇到的實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向?？梢栽趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置一些生產(chǎn)實(shí)際中可能遇到的問(wèn)題。例如，在蛋白表達(dá)階段如何提高目的蛋白的產(chǎn)量。在蛋白純化階段引導(dǎo)學(xué)生思考如何去除細(xì)菌內(nèi)毒素，以保證生物制品的安全性。

3．2 改進(jìn)教學(xué)方法是綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開展的關(guān)鍵 在綜合性實(shí)驗(yàn)開展過(guò)程中，通過(guò)“啟發(fā)式”教學(xué)方法，既能體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用，又可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)階段，通過(guò)一系列問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，充分了解本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笤O(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案［2］。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)一些問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考，促進(jìn)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的控制和對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的處理。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)估階段，通過(guò)一些問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理和準(zhǔn)確的評(píng)估。例如，為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的結(jié)果，哪些實(shí)驗(yàn)條件可以優(yōu)化。需要指出的是，“啟發(fā)式”教學(xué)法不是提出問(wèn)題然后將答案直接告訴學(xué)生，而是通過(guò)問(wèn)題將學(xué)生的思路逐步引導(dǎo)到所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)上，其關(guān)鍵在于如何設(shè)置問(wèn)題從而能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生。另外，綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可采用團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)法。團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)可以充分培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，提高其創(chuàng)新能力。綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作比較多，如果要學(xué)生單獨(dú)完成會(huì)一定的困難，而作為團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目來(lái)完成則難度大大降低。在綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)讓學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，促使學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析并解決問(wèn)題。通過(guò)團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)主動(dòng)與外界分享信息，進(jìn)行知識(shí)整合，對(duì)其現(xiàn)有的知識(shí)體系進(jìn)行調(diào)整。此外在完成綜合性團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過(guò)程中，學(xué)生會(huì)打破自己所熟悉的思維模式，不斷對(duì)現(xiàn)有的方案提出質(zhì)疑，從而提高了創(chuàng)新能力［5］。

3．3 整合教研室資源，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件是保障教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備條件通常比較有限。而綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的完成涉及到細(xì)胞培養(yǎng)，蛋白表達(dá)與純化、蛋白分子印跡等復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作。要達(dá)到比較好的實(shí)驗(yàn)效果?？梢詫⒄麄€(gè)實(shí)驗(yàn)室的資源進(jìn)行整合，如將細(xì)胞培養(yǎng)室、快速蛋白純化系統(tǒng)、熒光定量PCR儀等用于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。這樣，一方面可以取得比較好的實(shí)驗(yàn)效果，另一方面，可以使學(xué)生更多地了解到一些復(fù)雜儀器設(shè)備的使用方法，為將來(lái)的科研工作打下基礎(chǔ)。當(dāng)然，在這一過(guò)程中，教師的指導(dǎo)必不可少，通過(guò)教師對(duì)學(xué)生的專業(yè)的培訓(xùn)，保證每個(gè)學(xué)生對(duì)儀器都能夠正確使用。

社會(huì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對(duì)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，具有綜合素質(zhì)的生物技術(shù)專業(yè)人才才能夠適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需要，綜合性實(shí)驗(yàn)對(duì)人才培養(yǎng)的重要性已逐漸被認(rèn)識(shí)。作為一門傳統(tǒng)課程－分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)也必然要向著綜合性實(shí)驗(yàn)方向進(jìn)行改革。盡管當(dāng)前還面臨著許多問(wèn)題，但相信通過(guò)改革，一定能夠使分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)上一新的臺(tái)階。

［1］ 黃平，何軍，錢錚，等．醫(yī)學(xué)生物技術(shù)人才培養(yǎng)的實(shí)踐與思考［J］．山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào):基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版，2009，11(3):370－372．

［2］ 盧福芝．生物綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與實(shí)踐［J］．科教文匯，2012，(4):106 －108．

［3］ 薛紹禮，王怡，宗琴珍，等．醫(yī)藥生物技術(shù)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課程的研究與實(shí)踐［J］．藥學(xué)教育，2006，(1):40 －42．

［4］ 劉忠民，余琳，林勇平，等．臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)質(zhì)量控制綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)與實(shí)踐［J］．醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐，2013，(6):834－836．

［5］ 于洪彥，朱輝煌．團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)導(dǎo)向和綜合能力培養(yǎng)［J］．長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版，2013，3(3):71 －74．