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摘要：隨著精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)在臨床的推廣，分子生物學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能對醫(yī)學(xué)類研究生的重要性與日俱增。而飛速發(fā)展的分子生物學(xué)學(xué)科使該門課程信息爆炸式積累，使本來分子生物學(xué)基礎(chǔ)就偏弱的普通醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)類研究生無所適從。本研究通過抓住分子生物學(xué)學(xué)科基本原理，結(jié)合新近研究成果，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，結(jié)合形成性評價(jià)，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)類研究生獲得抓住本質(zhì)，用科學(xué)思維去解決分子生物學(xué)課程學(xué)習(xí)和未來科學(xué)研究中遇到的問題的能力，提升其科研素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)技術(shù)；翻轉(zhuǎn)課堂；形成性評價(jià)；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

2015年1月30日，美國前總統(tǒng)奧巴馬在推出“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)（PrecisionMedicine）”計(jì)劃，美國正式啟動(dòng)基于個(gè)體化基因組學(xué)研究，通過利用個(gè)人基因信息為癌癥及其它疾病患者制定個(gè)性化醫(yī)療方案的全新治療模式[1]。隨后各國紛紛效仿，投入動(dòng)輒數(shù)億的資金，開展進(jìn)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究。目前國內(nèi)三甲醫(yī)院基本上都建立了精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)診療中心，精準(zhǔn)醫(yī)療已然成為當(dāng)前醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。精準(zhǔn)醫(yī)療的快速推進(jìn)得益于分子生物學(xué)的飛速發(fā)展。分子生物學(xué)作為一門研究核酸等生物大分子的功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及其重要性和規(guī)律性的學(xué)科，隨著DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出，開啟了全新的篇章[2]。而以CRISPR/Cas9技術(shù)為代表的精準(zhǔn)基因編輯技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，則使基因治療的臨床應(yīng)用變得觸手可及[3]。技術(shù)的發(fā)展倒逼臨床醫(yī)生和醫(yī)學(xué)生及時(shí)更新知識(shí)，提升技能。同時(shí)也要求醫(yī)學(xué)院校《分子生物學(xué)技術(shù)》等相關(guān)課程適時(shí)改革，適當(dāng)引入翻轉(zhuǎn)課堂[4]，合理運(yùn)用學(xué)習(xí)通等APP，促使線上線下有效補(bǔ)充[5]。通過深度融合理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)[6]，促進(jìn)理論知識(shí)與科研能力相結(jié)合[7]，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)擁抱變化，適應(yīng)未來。

一研究生《分子生物學(xué)技術(shù)》教學(xué)面臨的困境

目前，《分子生物學(xué)》課程在普通醫(yī)學(xué)院校的醫(yī)學(xué)類專業(yè)本科階段的獨(dú)立開課率并不是很高，大部分醫(yī)學(xué)院校都合并在《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》課程中開展教學(xué)。在《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》課程中，生物化學(xué)部分作為傳統(tǒng)的經(jīng)典內(nèi)容，常常會(huì)格外受寵，而分子生物學(xué)部分可能會(huì)受到有意無意的忽視。更遺憾的是，在應(yīng)教學(xué)改革要求壓縮課時(shí)大背景下，分子生物學(xué)部分往往首當(dāng)其沖。在這種培養(yǎng)模式下，普通醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)類本科生的分子生物學(xué)知識(shí)通常不夠系統(tǒng)，理論基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，操作技能更是普遍欠缺。這導(dǎo)致了他們進(jìn)入研究階段學(xué)習(xí)時(shí)，面對海量更新的分子生物學(xué)知識(shí)時(shí)如臨大敵，無從學(xué)起。再加上研究生課程學(xué)時(shí)偏少，這對他們而言，無疑雪上加霜。筆者從事研究生《分子生物學(xué)技術(shù)》課程教學(xué)五年余，對當(dāng)前普通醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)類研究生分子生物學(xué)基礎(chǔ)薄弱，《分子生物學(xué)技術(shù)》課程學(xué)時(shí)少的教學(xué)困境深有感觸。經(jīng)過深入思考，我們制定了36學(xué)時(shí)的《分子生物學(xué)技術(shù)》課程改革方案，將理論與實(shí)驗(yàn)充分整合優(yōu)化，具體情況見表1。

二《分子生物學(xué)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)思路和實(shí)施方案

《分子生物學(xué)技術(shù)》課程改革的指導(dǎo)思想是提綱挈領(lǐng)，掌握分子生學(xué)核心理論，理清分子生物學(xué)基本脈絡(luò)，深度結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)操作，促進(jìn)理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)普通醫(yī)學(xué)院校研究理清思路、提出問題、思考問題并解決問題等綜合能力。基于以上指導(dǎo)思想，《分子生物學(xué)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)了三個(gè)部分的教學(xué)內(nèi)容，第一部分包括4學(xué)時(shí)的核心理論課，以理論講授為主，對分子生物學(xué)學(xué)科的基本理論中心法則進(jìn)行充分的講解，理清DNA、RNA和蛋白質(zhì)三者之間的關(guān)系和遺傳信息流動(dòng)的方向。講授過程中注意多采用啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生思考遺傳信息傳遞方向是否可逆，中心法則是否完美，有沒有諸如蛋白質(zhì)能否進(jìn)行自我復(fù)制（朊病毒）和遺傳信息能否從蛋白質(zhì)向RNA流動(dòng)等問題，鍛煉學(xué)生打開思路，感受到達(dá)學(xué)科邊界的感覺。在啟發(fā)科學(xué)思維的基礎(chǔ)上，獲得一定量的有用蛋白為問題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)剛剛掌握的遺傳信息傳遞理論進(jìn)行思考，獲得獲取目的基因，構(gòu)建重組表達(dá)載體，蛋白質(zhì)的重組表達(dá)和分離純化，以及表達(dá)產(chǎn)物的分析鑒定等系列內(nèi)容。根據(jù)思考內(nèi)容進(jìn)行將學(xué)生分成3個(gè)組，分別負(fù)責(zé)相關(guān)內(nèi)容，分工合作，查閱相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法并比較，了解其原理及應(yīng)用范圍，為翻轉(zhuǎn)課題做好準(zhǔn)備。第二部分包括6學(xué)時(shí)的翻轉(zhuǎn)課堂，每次課2學(xué)時(shí)，分別由各個(gè)小組對各自負(fù)責(zé)的內(nèi)容進(jìn)行匯報(bào)，之后開展討論，在充分了解和比較各種實(shí)驗(yàn)方法原理和優(yōu)缺點(diǎn)以及應(yīng)用范圍的基礎(chǔ)上確定后續(xù)實(shí)驗(yàn)開展采用的具體方法。每次課結(jié)束前任課老師對每個(gè)小組的PPT匯報(bào)情況和討論情況進(jìn)行點(diǎn)評，必要時(shí)做適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。經(jīng)過該部分翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)，同學(xué)們都清楚接下來的實(shí)驗(yàn)課的全部內(nèi)容，這對第三部分課程的開展非常有利。第三部分包括26學(xué)時(shí)的綜合實(shí)驗(yàn)，需要在三到五天內(nèi)相對連續(xù)地開展完成。根據(jù)不同學(xué)校的條件，可以2~3人組成一個(gè)小組開展實(shí)驗(yàn)，但要求每個(gè)小組成員都進(jìn)行所有操作，全程參與菌種復(fù)蘇、保菌、感受態(tài)細(xì)胞制備、質(zhì)粒提取、重組質(zhì)粒構(gòu)建、酶切鑒定、轉(zhuǎn)化、陽性克隆子篩選、蛋白表達(dá)、分離純化、SDS-PAGE和Westernblotting檢測等過程，過程中組內(nèi)成員如果某些步驟出現(xiàn)問題可以借用其他成員地實(shí)驗(yàn)材料繼續(xù)開展實(shí)驗(yàn)。條件允許的情況下，小組間可采用不同地基因序列，使整體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)一步豐富。

三課程實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題和解決辦法

（一）翻轉(zhuǎn)課堂準(zhǔn)備不充分

由于普通醫(yī)學(xué)院校臨床類研究生分子生物學(xué)理論基礎(chǔ)往往偏差，加上資料查找、PPT制作和和語言組織表達(dá)能力等原因，翻轉(zhuǎn)課堂的效果往往不會(huì)太好，討論常常很難做到氣氛熱烈且全面透徹。為了避免這種情況出現(xiàn)，首先任課教師在第一部分的理論課里要充分了解學(xué)生的基本情況，適當(dāng)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，包括文獻(xiàn)查閱知識(shí)等。其次是為翻轉(zhuǎn)課堂留足準(zhǔn)備時(shí)間，讓各組成員做好充分準(zhǔn)備。再者是采取積極的鼓勵(lì)措施，給予積極參與課程講解和討論的同學(xué)相應(yīng)的加分激勵(lì)。最后是任課教師要充分備課，適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生開展討論，確保核心的問題和內(nèi)容被充分剖析。

（二）實(shí)驗(yàn)部分課程偏緊，難度較大

由于第三部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出本科普通教學(xué)實(shí)驗(yàn)的工作量，為了確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌_展，在第二部分通過翻轉(zhuǎn)課堂充分了解各個(gè)小實(shí)驗(yàn)的原理、操作步驟和注意事項(xiàng)的基礎(chǔ)上，還需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容合理安排時(shí)間，盡量安排在比較連續(xù)的時(shí)間里。另外，邀請高年級研究生為助教，在理論知識(shí)、操作技能和經(jīng)驗(yàn)等方面為課程學(xué)習(xí)的學(xué)生開展全方位的服務(wù)。同時(shí)引入助教打分機(jī)制，凸顯助教的地位，促使研究生重視實(shí)驗(yàn)操作過程。最后是慎重選擇表達(dá)的目的蛋白，最好選擇比較容易表達(dá)，有明顯特征現(xiàn)象或容易檢測活性的蛋白，如綠色熒光蛋白等，以降低實(shí)驗(yàn)難度，提高實(shí)驗(yàn)的可觀測性，同時(shí)也有助于學(xué)生探索激情的維持。

（三）課程總結(jié)撰寫效果較差

課程總結(jié)作為該門課程的最后一個(gè)部分，其重要性和難度卻絲毫亞于實(shí)驗(yàn)操作部分。由于大部分研究生尚未經(jīng)過科技論文撰寫的培訓(xùn)，總結(jié)報(bào)告往往思路不清晰、內(nèi)容結(jié)構(gòu)不完整、分析討論不全面。針對這種情況，學(xué)生需要相應(yīng)的基礎(chǔ)文獻(xiàn)撰寫等基礎(chǔ)知識(shí)和技能的儲(chǔ)備，科研通過學(xué)習(xí)通等APP在線課堂等形式完成。另外，通過助教指導(dǎo)和保證充分的報(bào)告撰寫時(shí)間也是提高課程總結(jié)報(bào)告撰寫效果的有效方法。

四課程考核辦法

本課程強(qiáng)調(diào)理論于實(shí)踐的結(jié)合，注重過程的考核。整體考核分成三個(gè)部分：分別為理論部分（翻轉(zhuǎn)課堂）30%、實(shí)驗(yàn)部分（實(shí)驗(yàn)操作）40%和課程總結(jié)（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）30%。翻轉(zhuǎn)課堂部分重點(diǎn)考察各組的資料收集能力、PPT制作水平、語言表達(dá)能力和討論的情況，有其他小組打分之后求平均值，任課教師可根據(jù)每個(gè)人具體表現(xiàn)適當(dāng)加分或減分，幅度控制在改組平均成績的10%以內(nèi)，且加分上限為該部分滿分。實(shí)驗(yàn)操作部分重點(diǎn)考核操作過程的規(guī)范性和積極性，采取扣分制，如有明顯操作失誤、沒有遵守實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)程或無故缺課未開展實(shí)驗(yàn)者按照次數(shù)扣分，該部分考核由經(jīng)過培訓(xùn)的高年級助教和任課教師共同完成。最后一個(gè)部分是課程總結(jié)，要求每一位學(xué)生按照特定科技論文的格式，將課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容寫成一篇科技論文提交。該部分主要考察學(xué)生的數(shù)據(jù)處理和分析問題的能力，同時(shí)考核學(xué)生對文檔處理等細(xì)節(jié)的態(tài)度和能力。該部分考核由任課教師完成。

五課程改革實(shí)施效果

2015~2019年的5年間，《分子生物學(xué)技術(shù)》課程改革已實(shí)施完成5屆，每屆學(xué)生在20~30人左右，總計(jì)已超過100人完成該課程的學(xué)習(xí)。從課程結(jié)束后的滿意度調(diào)查，課程成績和導(dǎo)師反饋等方面看，大家課程教學(xué)效果滿意度逐年提高，效果良好。即使一開始認(rèn)為課程安排過于緊湊效果一般的同學(xué)，進(jìn)入課題研究階段乃至畢業(yè)后，對課程的評價(jià)滿意度仍在繼續(xù)提高。整體而言，課程有繼續(xù)開展的必要性和意義。

六結(jié)論

分子生物學(xué)領(lǐng)域的飛速發(fā)展對科研人員而言都感到應(yīng)接不暇，對剛剛進(jìn)入研究領(lǐng)域的研究生來說更是眼花繚亂。但分子生物學(xué)的基本理論并沒有革命性的變化或重大變化。因此，通過掌握分子生物學(xué)的中心法則，了解遺傳信息的基本轉(zhuǎn)遞規(guī)律，用于解釋和認(rèn)識(shí)快速發(fā)展的分子生物學(xué)技術(shù)和研究成果的教學(xué)思路是可行的。在長期的教學(xué)實(shí)踐探索中，我們明確把握研究生的培養(yǎng)目標(biāo)，并把該目標(biāo)深度融入《分子生物學(xué)技術(shù)》課程之中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)科學(xué)思維，啟迪學(xué)習(xí)和科研方法，提升科學(xué)素養(yǎng)，讓研究生在掌握分子生物學(xué)核心理論的基礎(chǔ)上全面提升綜合素質(zhì)，其它的分子生物學(xué)理論和技術(shù)知識(shí)則可在此基礎(chǔ)上通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和交流討論中個(gè)性化的完成，不必強(qiáng)求同時(shí)同步。《分子生物學(xué)技術(shù)》課程改革設(shè)計(jì)經(jīng)過5年的調(diào)整完善，盡管已經(jīng)取得較好的教學(xué)效果，但時(shí)代在發(fā)展，學(xué)生在不斷變化，課程的改革提升將一直在路上。開課形式的多樣化，翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)精細(xì)化，如學(xué)習(xí)通或?qū)W習(xí)強(qiáng)國等APP的引入和利用，將可能在基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備，學(xué)習(xí)和考核形式多樣化方面為教學(xué)改革帶來更多的可能，是未來本課程探索的新方向之一。

作者:楊愈豐 陳道遠(yuǎn) 張健 邵敏 王燕 呂延成 單位:遵義醫(yī)科大學(xué)珠海校區(qū)