教學(xué)醫(yī)院分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合教育模式的探索與實(shí)踐

王 卓，井昶雯，曹海霞，李多慧，夏 偉*

（1.江蘇省腫瘤醫(yī)院/江蘇省腫瘤防治研究所/南京醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 臨床腫瘤試驗(yàn)中心，江蘇 南京 210000；2.南京醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與信息學(xué)院，江蘇 南京 210000）

分子生物學(xué)是重要的基礎(chǔ)學(xué)科，是研究生物體的分子結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)的學(xué)科，是聯(lián)系生命科學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的橋梁，其具有應(yīng)用性和實(shí)踐性非常強(qiáng)的特點(diǎn)[1]。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是分子生物學(xué)中極其重要的實(shí)踐性教學(xué)部分，是課堂理論教學(xué)的延伸[2]。它對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、培養(yǎng)學(xué)生的科研能力具有重要作用。

分子生物學(xué)發(fā)展迅速，新理論、新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)。相關(guān)科研成果代表了分子生物學(xué)最前沿的研究進(jìn)展，整合各項(xiàng)資源，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合意義重大[2]。

作為醫(yī)學(xué)高等學(xué)府的教學(xué)醫(yī)院，為適應(yīng)新時(shí)代研究型、復(fù)合型和應(yīng)用型醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)要求，應(yīng)積極進(jìn)行教學(xué)模式的探索與創(chuàng)新。南京醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院臨床腫瘤實(shí)驗(yàn)中心作為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，承擔(dān)教學(xué)、科研與臨床檢測(cè)任務(wù)，負(fù)責(zé)帶教實(shí)習(xí)生，進(jìn)修生及研究生等不同類(lèi)型學(xué)生。實(shí)驗(yàn)中心結(jié)合本單位實(shí)際情況，從提升實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件水平；提高教學(xué)人員專(zhuān)業(yè)能力；專(zhuān)業(yè)英文文獻(xiàn)匯報(bào)模式；多層面多角度參與實(shí)驗(yàn)；利用互聯(lián)網(wǎng)信息化學(xué)習(xí)五個(gè)方面入手，探索出了一套分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合的教育模式。

1 提升實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件水平

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件設(shè)施水平建設(shè)是人才培養(yǎng)與科學(xué)研究的基礎(chǔ)性工作。南京醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院臨床腫瘤實(shí)驗(yàn)中心作為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，搭建了滿足教學(xué)，科研與臨床檢測(cè)不同任務(wù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)施平臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)擁有充足數(shù)量的移液器，離心機(jī)，電子天平，電泳儀，分光光度儀，PCR擴(kuò)增儀，熒光定量PCR分析儀等常規(guī)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，可以完全滿足實(shí)習(xí)生，進(jìn)修生及研究生等不同類(lèi)型學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作技能和基本儀器設(shè)備使用的學(xué)習(xí)與反復(fù)訓(xùn)練。除此之外，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還堅(jiān)持不斷引進(jìn)先進(jìn)及大型分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)引進(jìn)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)Luminex3D液相芯片分析儀用于血清蛋白質(zhì)標(biāo)志物的檢測(cè)，引進(jìn)了國(guó)內(nèi)首批illumina高通量基因測(cè)序分析儀及微滴式數(shù)字PCR儀用于腫瘤細(xì)胞基因突變檢測(cè)，引進(jìn)了高靈敏度化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)用來(lái)檢測(cè)蛋白質(zhì)與DNA，以及流式細(xì)胞儀等設(shè)備用于細(xì)胞分析與細(xì)胞分選。這些先進(jìn)及大型分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備足以滿足更高層次的實(shí)驗(yàn)需求。

不斷提升的硬件水平，可以使學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸到與世界一流學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)同步的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)操作中更直觀的了解先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，在完成基本的科研實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的同時(shí)開(kāi)拓科研思維。

2 提高教學(xué)人員專(zhuān)業(yè)能力

專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)，離不開(kāi)教師的悉心引導(dǎo)與教授[3]。教師的專(zhuān)業(yè)深度與知識(shí)廣度，直接影響學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的效果與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)?，F(xiàn)階段分子生物學(xué)發(fā)展迅速，交叉學(xué)科不斷融合。實(shí)驗(yàn)帶教教師必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，緊跟時(shí)代發(fā)展，更新觀念。實(shí)驗(yàn)帶教教師在鉆研本專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基礎(chǔ)之上，還需要不斷拓展理論知識(shí)和實(shí)踐能力[4]，對(duì)相關(guān)聯(lián)的學(xué)科知識(shí)也要達(dá)到一定的造詣。

本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建了多學(xué)科專(zhuān)業(yè)背景的師資結(jié)構(gòu)以適應(yīng)交叉學(xué)科不斷融合的時(shí)代特點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)所有帶教教師均為碩士研究生以上學(xué)歷，專(zhuān)業(yè)涵蓋微生物學(xué)，毒理學(xué)，臨床醫(yī)學(xué)，免疫學(xué)，生物化學(xué)與分子生物學(xué)等。所有帶教教師除教學(xué)工作外，均長(zhǎng)期在一線參與科研工作，緊跟專(zhuān)業(yè)熱點(diǎn)與趨勢(shì)，自身專(zhuān)業(yè)知識(shí)扎實(shí)，實(shí)踐操作能力強(qiáng)，并不斷更新知識(shí)結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)技能。學(xué)生在帶教教師指導(dǎo)下學(xué)習(xí)和實(shí)踐分子生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)，也能對(duì)其他相關(guān)學(xué)科理論和實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行學(xué)習(xí)，及早適應(yīng)分子生物學(xué)多學(xué)科交叉發(fā)展的科研趨勢(shì)。

3 專(zhuān)業(yè)英文文獻(xiàn)匯報(bào)模式

查閱文獻(xiàn)是科研工作的第一步，國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的閱讀，可以迅速了解學(xué)科相關(guān)知識(shí)的最新研究進(jìn)展[5]。查閱文獻(xiàn)的能力是學(xué)生在今后專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)學(xué)習(xí)和科研工作中必須具備的重要基本功[6]。

當(dāng)前的應(yīng)試教育體制和填鴨式教學(xué)模式下，部分學(xué)生缺乏自主閱讀文獻(xiàn)、并從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。尤其是分子生物學(xué)專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)內(nèi)容大多晦澀難懂，知識(shí)更新快，學(xué)生主動(dòng)閱讀專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)尤其是英文專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)存在畏難情緒。

為幫助學(xué)生克服在分子生物學(xué)專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)尤其是英文專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)閱讀上的困難，同時(shí)考慮到傳統(tǒng)分子生物學(xué)課程教學(xué)中學(xué)生自主學(xué)習(xí)、交互式團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)模式的不足。本平臺(tái)結(jié)合承擔(dān)的科研課題，定期挑選相關(guān)科研課題最新的具有較高影響力的英文文獻(xiàn)讓學(xué)生進(jìn)行精讀，并將精讀內(nèi)容制作成PPT進(jìn)行匯報(bào)講解，同時(shí)在帶教老師的組織下對(duì)文獻(xiàn)精讀內(nèi)容進(jìn)行小組討論。討論主要由組內(nèi)學(xué)生圍繞文獻(xiàn)的背景和研究目的，選取的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果，整體研究思路等互相進(jìn)行補(bǔ)充提問(wèn)及解答，最后由帶教老師針對(duì)討論的問(wèn)題，文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，實(shí)驗(yàn)方法及技術(shù)的選擇，整體研究的優(yōu)點(diǎn)及局限等進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié)。

學(xué)生在文獻(xiàn)閱讀和不斷討論過(guò)程中，了解學(xué)科熱點(diǎn)和發(fā)展前沿，學(xué)習(xí)新的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，理解同行在科研活動(dòng)中如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，如何運(yùn)用所學(xué)到的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能解決科學(xué)問(wèn)題，理清科研思路，培養(yǎng)科研邏輯思維能力。在此過(guò)程中，營(yíng)造出活躍的科研氛圍，學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)由教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性大大提高。學(xué)生專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)特別是英文專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)閱讀能力明顯提高，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)理論學(xué)習(xí)效果顯著提升。

4 多層面多角度參與實(shí)驗(yàn)

在傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生在教師指導(dǎo)下進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)方法和技能的操作訓(xùn)練，整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容固定單一，實(shí)驗(yàn)過(guò)程基本上是按圖索驥，單一性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多，而綜合性，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少，臨床應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)較少[2，7]。由于各種條件的制約，來(lái)自科學(xué)前沿的實(shí)驗(yàn)技術(shù)無(wú)法及時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)教師演示多，學(xué)生參與少。因此，學(xué)生自主參與實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行創(chuàng)造性、探索性實(shí)驗(yàn)的空間較小，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性受到抑制。

本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)創(chuàng)造條件，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，注重臨床應(yīng)用與基礎(chǔ)研究的結(jié)合、單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)與綜合實(shí)驗(yàn)的結(jié)合、個(gè)人操作與團(tuán)隊(duì)協(xié)作的結(jié)合、基本訓(xùn)練與研究探索的結(jié)合。通過(guò)結(jié)合實(shí)習(xí)生，進(jìn)修生，研究生等學(xué)生不同的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生本人的選擇因材施教，安排學(xué)生參與臨床應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)和基礎(chǔ)研究型實(shí)驗(yàn)兩類(lèi)不同的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。臨床應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)以臨床應(yīng)用需求問(wèn)題為導(dǎo)向，主要圍繞本平臺(tái)開(kāi)展的分子診斷項(xiàng)目進(jìn)行相關(guān)PCR擴(kuò)增，測(cè)序等分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)研究型實(shí)驗(yàn)以基礎(chǔ)科研問(wèn)題為導(dǎo)向，主要圍繞本平臺(tái)承擔(dān)的國(guó)家級(jí)省級(jí)基礎(chǔ)研究課題進(jìn)行相關(guān)細(xì)胞培養(yǎng)，分子克隆等分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生通過(guò)參與臨床應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)可以直觀看到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用，加深對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的理解，通過(guò)帶教老師的演示和學(xué)生自己的實(shí)踐操作，著重強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化實(shí)驗(yàn)操作及團(tuán)隊(duì)協(xié)作，學(xué)習(xí)并培養(yǎng)臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析能力，激發(fā)從臨床實(shí)踐中尋找科學(xué)問(wèn)題的興趣，為今后的科研工作打下基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)研究型實(shí)驗(yàn)多為綜合性、前沿性、創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)參與基礎(chǔ)研究型實(shí)驗(yàn)，可以加深相關(guān)分子生物學(xué)原理及理論知識(shí)的理解，學(xué)習(xí)最新的科研成果，強(qiáng)化主動(dòng)學(xué)習(xí)獨(dú)立思考的能力，培養(yǎng)大局觀，提升創(chuàng)新思維能力，提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和合理運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法的能力，培養(yǎng)主動(dòng)探索未知領(lǐng)域的興趣及科學(xué)素養(yǎng)。

在帶教教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)基本實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練→綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)→科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索這樣難度遞增的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，逐步連貫完整的參與綜合性實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程必定充滿坎坷不會(huì)順順利利，通過(guò)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考遇到的問(wèn)題，分析原因及尋求解決方法，培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)科學(xué)問(wèn)題嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度和不畏困難的堅(jiān)韌品質(zhì)；提高他們發(fā)現(xiàn)、分析和解決科研問(wèn)題的能力；體驗(yàn)科研實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的新鮮感，挑戰(zhàn)感及獲得感。

5 利用互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)學(xué)習(xí)

在互聯(lián)網(wǎng)+的時(shí)代背景下，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)的蓬勃發(fā)展與推廣應(yīng)用，社會(huì)各領(lǐng)域均產(chǎn)生了巨大的變革，其中也包括分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[8]。在互聯(lián)網(wǎng)信息化的環(huán)境下，分子生物學(xué)信息量大、內(nèi)容龐雜、抽象等特點(diǎn)得以克服[9]。傳統(tǒng)的教學(xué)是教師在特定的時(shí)間和地點(diǎn)向?qū)W生面對(duì)面灌輸知識(shí)的模式。而在互聯(lián)網(wǎng)信息化的背景下，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以充分利用豐富的互聯(lián)網(wǎng)海量信息資源及多媒體技術(shù)，改變傳統(tǒng)的教育模式，突破原有教學(xué)模式的束縛。

微課是近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)趨勢(shì)下比較熱門(mén)的一種教育模式。微課（Microlecture）是指教師在教學(xué)過(guò)程中，以微視頻為主要載體，針對(duì)相關(guān)學(xué)科某一知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展的簡(jiǎn)短且完整的教學(xué)活動(dòng)[10]。微課具有精煉、高效和時(shí)效性強(qiáng)等特點(diǎn)[10]。互聯(lián)網(wǎng)上有大量關(guān)于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的微課可以利用。這些微課通常時(shí)長(zhǎng)較短，但承載著大量的教學(xué)信息，教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)潔明了、重點(diǎn)突出，便于學(xué)生理解和記憶。微課教學(xué)內(nèi)容時(shí)長(zhǎng)短的特點(diǎn)，有利于學(xué)生將零散的片段化時(shí)間利用起來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。微課還可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教材內(nèi)容的不足，簡(jiǎn)明直觀的介紹最新的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)。

雨課堂是當(dāng)下比較熱門(mén)的一款專(zhuān)業(yè)教育軟件，其可以安裝到手機(jī)，電腦等各種智能終端設(shè)備上[8]。雨課堂將復(fù)雜的信息技術(shù)手段融入PowerPoint和微信平臺(tái)，推動(dòng)線下線上混合式教學(xué)，在課外學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)間建立溝通橋梁[11]。使用雨課堂軟件進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓教學(xué)不再拘泥于固定的空間和時(shí)間。使用雨課堂軟件進(jìn)行教學(xué)，課前-課上-課后的每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，教師與學(xué)生都可以進(jìn)行及時(shí)有效的互動(dòng)交流，讓教與學(xué)更明了，更具效率。

慕課（MassiveOpenOnlineCourse，MOOC）是源于美國(guó)的一種新型教育形式，是一種大規(guī)模、開(kāi)放性的網(wǎng)絡(luò)在線開(kāi)放課程[12]。慕課是全球性的以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的教學(xué)課程，學(xué)生只要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就可以極低的成本獲得全球優(yōu)質(zhì)的教育資源。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)體系龐雜晦澀，知識(shí)更新快，而傳統(tǒng)的教材內(nèi)容更新滯后，慕課的知識(shí)更新速度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)教材。學(xué)生及教師利用慕課平臺(tái)不僅可以學(xué)到國(guó)內(nèi)關(guān)于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論和操作的知識(shí)，也能夠?qū)W習(xí)國(guó)外學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)最新的相關(guān)科學(xué)研究前沿技術(shù)，彌補(bǔ)現(xiàn)有分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的不足。

利用微課，雨課堂，慕課等互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)及內(nèi)容，教師和學(xué)生可以隨時(shí)獲取教學(xué)所需的教材，最新科研成果，實(shí)驗(yàn)講解視頻等資源[13]。教學(xué)不再拘泥于固定的時(shí)間和地點(diǎn)，不再受限于實(shí)驗(yàn)條件，可以將一些本平臺(tái)目前尚無(wú)條件開(kāi)展的，平時(shí)很少接觸的先進(jìn)科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以圖片，動(dòng)畫(huà)，視頻等形式呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生可以形象地看到實(shí)驗(yàn)的原理，直觀地看到操作的完整流程，使學(xué)生能真正隨時(shí)隨地自主的學(xué)習(xí)先進(jìn)的分子生物學(xué)理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能，開(kāi)闊視野，提升對(duì)科研實(shí)驗(yàn)的興趣。

6 小結(jié)

為了滿足新時(shí)代對(duì)高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)的要求，并適應(yīng)分子生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)醫(yī)學(xué)生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式也應(yīng)不斷發(fā)展。南京醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院的教育實(shí)踐證明，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合的教育模式，學(xué)生可以學(xué)習(xí)最先進(jìn)的分子生物學(xué)的理論及實(shí)驗(yàn)技術(shù)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，開(kāi)闊學(xué)生的視野，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，并學(xué)以致用，培養(yǎng)良好的科研素養(yǎng)，為將來(lái)的臨床工作和科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

教學(xué)活動(dòng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，教育模式的改革也不會(huì)一蹴而就，在創(chuàng)新改革中遇到的問(wèn)題還需要不斷總結(jié)與改進(jìn)。