醫學研究生細胞分子生物學教學改革論文
精準醫學時代的到來，使２１世紀醫學細胞分子生物學教學不斷面臨新的挑戰［１］。因而，建立與新形式相適應的醫學細胞分子生物學教學體系，是當前各高等院校研究生教學改革的重點［２］。西安交通大學醫學部以培養高層次臨床醫學人才為目標，研究生階段的教育以培養和提高學生的綜合科研素質為目的。我部于２００８年開始，對醫學研究生課程進行改革，整合了生物信息學、細胞生物學、遺傳學、免疫學、分子生物學等發展日新月異的醫學前沿學科，新開設《醫學細胞分子生物學》學位必修課。根據醫學研究生培養方案，實現醫學研究生寬基礎、強能力、重創新培養的目標［１，４］，該課程以實驗為主導進行模塊化教學，指定為基礎醫學、臨床醫學、口腔醫學、預防醫學、護理、法醫、藥學、公共衛生等醫學各專業碩士生專業必修課、博士生選修課。歷經６年教學實踐的不斷完善，構建了一套注重技能、理論和實踐的結合，適合新時期培養高級醫學人才的《醫學細胞分子生物學》教學體系。
１理論教學講座化
由于學生在本科階段已經學習過《醫學細胞分子生物學》涵蓋相關各學科的課程，對基本理論相對比較熟悉。為適應學科的迅猛發展，對其理論課教學以專題講座和學術討論形式為主，介紹新理論、新進展和新技術，并縮短教學與實踐之間的距離，為今后開展課題研究夯實基礎。因此，在課程設計之初，就特別強調實驗教學的作用，旨在培養研究生的實驗操作能力，為以后進行相關的專業研究夯實基礎［５］。同時，這些學科具有應用的寬口徑和技術發展迅速的特點，這就決定了其在醫學領域相關各學科廣泛結合的必然性和重要性［５－７］。因此，在教學過程中，要尤其強調相應技術的應用、并在教材選擇、教學內容安排等環節，始終將課程與醫學緊密結合，大比例增加了疾病相關的分子遺傳學，以及疾病的分子免疫學的內容，如心血管疾病的分子生物學與遺傳學、內分泌疾病的分子生物學、遺傳性疾病的分子生物學、遺傳學和生物信息學等，力求把學生的興趣、求知欲與相關學科的新知識及應用相結合。在教學過程中采用研討、參與、啟發等形式，緊密結合學科發展前沿，又與本科階段相關課程內容銜接，并且充分利用多媒體和網絡技術等手段進行課堂講授。以大信息量和豐富的教學內容，體現時代性、時效性、前沿性，來拓寬學生視野、增厚知識底蘊、改善知識結構。
２實驗教學主體化
在以科研為導向的研究生教育模式下，實驗教學是培養高素質、創新型人才的核心環節，也是提高教學質量的關鍵手段。因此，在實驗教學過程中，應該激發學生的科研創新意識，增強實驗操作技能，提高分析問題、解決問題的能力，為研究生階段的課題研究和日后的科研工作打下堅實的基礎［４－７］。因此，實驗課程設計要完全模擬實際的科研過程，這是對研究生進行統一培養的實驗教學模式。筆者將所有的實驗教學，都設計成綜合大實驗。為配合實驗教學，還編寫了《醫學細胞分子生物學》實驗講義，面向醫學專業所有碩士研究生和部分博士研究生，獲得了教師與學生的一致好評。整合后的具體實驗教學內容如下。
２．１醫學生物信息學
在學生具備基本的計算機和互聯網操作技術，并系統學習了生物化學與分子生物學、分子遺傳學和基因組學的條件下，再學習醫學生物信息學課程，旨在使學生掌握生物信息學的基本思路與方法，了解生物信息學基本知識。讓學生通過聯機學習，實際操作生物信息學計算技術，體驗復雜的生物學數據及其相關分析手段。教學過程突出基礎性、實用性，以深化學生對高通量技術產生的大量生物信息及其生物學背景和分析方法的理解和使用。通過將學生所學專業與本課程緊密結合，一方面，掌握通過網絡資源快速檢索信息，以了解本專業的前言領域和最新進展；另一方面，掌握通過連接主要的大型生物信息數據庫，獲得已有數據，并能利用基本的生物信息軟件進行分析、處理數據，從而為自己的研究服務。課程為多媒體教學，并結合多種公共生物信息學資源數據庫的上機實習。教學內容包括：生物信息學網絡基礎，生物醫學網絡原始中文文獻的獲取，ＮＣＢＩ資源介紹及生物醫學網絡原始英文文獻的獲取，ＰＣＲ引物和探針的設計，核酸和蛋白質的序列分析。
２．２免疫學
目前，免疫學的實驗方法和技術在生命科學諸多領域的實驗研究中發揮著獨特而巨大的作用，其中的免疫學實驗課教學，目的是使學生掌握免疫學實驗的基本研究原理和方法并了解其在醫學研究中的應用。教學內容包括：以顆粒性免疫原綿羊紅細胞免疫小鼠，分免疫組和正常組（每４人１個實驗小組，每個小組２只小鼠，１只小鼠為免疫組小鼠，另１只為對照組小鼠），通過免疫血清的制備和抗體檢測、淋巴細胞增殖試驗、運用ＥＬＩＳＡ法測定白細胞介素－６（ＩＬ－６）含量、ＮＫ細胞活性的檢測實驗，檢測在免疫原刺激下體液免疫和細胞免疫的改變情況，通過ＮＫ細胞殺傷試驗觀察在接受免疫刺激和正常情況下小鼠固有免疫水平的改變。
２．３細胞生物學
熱處理對ＨｅＬａ細胞活率、凋亡和ＨＳＰ７０表達的影響。通過不同溫度熱處理ＨｅＬａ細胞，觀察溫度對細胞活率、凋亡及ＨＳＰ７０表達的情況，了解ＨＳＰ７０蛋白對細胞生存、增殖及熱耐受性的影響。
２．４遺傳學
ＰＣＲ－ＲＦＬＰ檢測內皮一氧化氮合酶（ＮＯＳ３）基因多態性。自學生的口腔黏膜細胞、毛囊等取自體樣本，綜合使用微量全基因組ＤＮＡ提取、ＰＣＲ－ＲＦＬＰ、酶切和瓊脂糖凝膠電泳等技術，檢測學生自己的原發性高血壓的易感基因內皮型一氧化氮合酶（ＮＯＳ３）基因多態性。從而大大地提高了學生的實驗興趣。
２．５分子生物學
分子生物學是現代生命科學領域最具活力的、新興的前沿的帶頭學科，發展日新月異，使人類對疾病的認識、預防、診斷和治療發生了根本性的深刻變革。醫學科學已經從整體細胞水平進入到了分子水平。隨著精準醫療時代的到來，掌握分子生物學的理論和技術，已經成為當代醫學研究生的緊迫任務。教學內容從目的基因的獲取開始，一直做到重組子在真核細胞表達目的蛋白，通過系統地對基因工程的上游、下游實踐，幫助學生熟悉分子克隆的整個流程，掌握相關的分子生物學基本操作技術。隨著實驗課教學的進展以及對教學內容進行變更，不斷進行修訂《醫學細胞分子生物學》實驗講義，包括：①增加了部分內容，如細胞生物學部分增加了原代細胞培養，遺傳學部分增加了染色體制備和染色體原位雜交等；②對講義的所有內容進行了核對，特別是有關于實驗的細節，結合上學期學生應用時存在的問題進行了必要的調整。實驗教學可將枯燥單調的理論知識轉化為直觀形象的實驗操作，加強和突出實驗教學是對課堂理論教學的有益補充。以往，由于實驗條件和實驗經費所限，我校開設的多為簡單、基礎的驗證性實驗，現在已經遠不能適應學科的發展和新技術的進步，以及對高素質創新型人才培養的教學需要。因此，我校對實驗教學的實驗室建設與環境，課程組織形式到授課內容都進行了徹底的改革，并且對所有任課教師嚴格行為規范，嚴肅學生的教學紀律，以每小組１５人的小班授課，各自為組，人人動手的形式開展為期１８周，每周８學時，合計１４４學時的實驗教學。同時，圍繞正在進行的實驗所涉及的技術理論，進行穿插講解，并與《醫學細胞分子生物學》的最新技術和應用相結合，使實驗教學和理論教學相輔相成，取得了良好的教學效果。在筆者七年的實踐中，證實現有的實驗教學模式可以大大地激發學生對實驗課的興趣，在鞏固了理論知識的同時，也提高了學生的動手能力。
３合理的教學考核
合理的教學考核應該是以注重科研能力培養為核心目的的考核方式。因此，筆者采用理論與實踐相結合的方式，對學生所掌握的知識進行考核。其中理論知識占４０％，實踐操作占６０％，理論考核采用閉卷書面考試形式，主要考核學生對基本概念、重要理論和技術的掌握程度，實驗設計要求學生結合各自專業探討分子生物學技術的應用，檢驗其對理論知識的理解程度和靈活應用能力，考核學生的科研潛力。實驗考核采用任課教師隨堂記錄，包括對學生每次實驗的實際考核，實驗記錄考核環節，及實驗報告完成情況相結合的形式。通過考核，了解了醫學研究生對《醫學細胞分子生物學》課程的掌握情況，也對教學質量進行了檢驗，并且驗證了課程改革的效果，進而很大程度上促進了教學水平的提升。在七年的探索中，我們不但積累了寶貴的教學經驗，并且培養了一支富有朝氣的年輕師資隊伍，初步建立了一套適合醫學研究生的細胞分子生物學教學體系，教學質量有了明顯提高。
４科研能力的挖掘
在完成教學過程后，由主管副院長領導，組織學生以２～３人自由組合成科研小組，以導師的研究方向為主線，自主選擇科研課題，并書寫科研項目計劃書，由研究生辦公室邀請、組織各學科專家初選，及公開答辯，擇優１０個項目給予１．５～２萬元，為期１年的資助，并嚴格進行結題考核和驗收。使得所有研究生在課程中受到正規的、系統的科研訓練，并且從中選擇有科研潛力的優秀學生進行重點培養。
５專職實驗室建設———科研創新能力培養的有力保障
實驗室建設是學科建設水平的標志，也是科研、教學特色和優勢的體現，對研究生科研能力和創新意識的培養，提高綜合素質等方面有著獨特作用［５－７］。因此，我們按照“教學實驗室”建設，首先應該滿足教學的需要同時兼顧科研的思路，和硬件建設與軟件建設配套的原則，引進先進科研儀器設備，引進和培養實驗師隊伍，以切實提升實驗室建設質量和技術水平。在２００８年《醫學細胞分子生物學》課程改革的同時，組建了專門的研究生醫學細胞分子生物學實驗教學中心，并且配置兼職主任、副主任各一名，專職高級實驗師１名、實驗師３名。在硬件上保證了實驗課程的順利開展，并且努力將該實驗室建成新世紀基礎醫學教育的重要基地。
６教學改革的體會
６．１師資建設是教學改革的前提和保障
教師在教學過程中起主導作用，是推動教學改革的主體。建設一支學術水平高，知識結構合理的教師隊伍，是教學取得成效的基本前提。因此，要求課程的主講教師，必須是教學能力強、教學經驗豐富的教授或副教授；同時，配備教學經驗豐富、科研能力強、知識結構合理的師資博士后、博士講師一起參與實驗教學。注重學生科研基本功的訓練及科研能力的培養，使教學目標得以順利實施。教師自身綜合素質的提高，是推動教學改革的有力保障。高素質的教師應該具備：善于獲取知識的能力；不斷改革教學法和實踐創新的能力；指導學生學習和成長的能力；教育科研的能力；利用現代手段進行多媒體組織教學的能力。只有教師自身具備了這些能力，才有可能教會學生如何自主學習。啟發式教學是培養學生創新意識和創新能力的關鍵，而教師自身的創新意識和創新能力，是對學生開展啟發式教學的前提。所以，教師必須強化自身學習，并及時掌握本領域內的新動態、新技術、新成果，拓展相關學科的知識面，不斷提升專業水平和素質；還要善于溝通，及時了解學生的反應，并在教學實踐中不斷總結經驗，適時對教學方法進行改進。
６．２綜合性實驗教學的設立，是提高學生綜合素質的有效途徑
通過七年實踐，及我校研究生近五年科研工作的成績，發現大幅度增加甚至全程設置綜合性實驗課程，可以明顯地改善教學質量，提升學生的綜合素質。將幾個孤立的實驗與具體的理論相結合，形成綜合實驗。最后，還應該看到細胞分子生物學技術的飛速發展，對今后的教學提出了更高的要求，這激勵著我們不斷完善課程的改革和建設，使《醫學細胞分子生物學》的教學水平更上一個臺階，以更好地適應新世紀對人才培養的要求。
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