医学检验专业临床分子生物学检验实验教学

【摘 要】临床分子生物学检验是以分子生物学理论为基础,利用分子生物学的技术和方法来研究人体内源性或外源性生物大分子的存在、结构及表达调控的变化等,为疾病预防、预测、诊断、治疗和转归提供信息和决策依据.为适应临床检验诊断学的发展,我校自2008年开始将其作为医学检验专业的一门重要的临床专业必修课进行开设,其中实验教学占有极其重要的地位.本文主要对临床分子生物学检验技术的实验教学进行探讨,以提高实验教学质量.

【关 键 词】医学检验临床分子生物学检验实验教学

随着基因组计划的顺利完成,后基因组时代逐步到来.分子诊断学进入了快速发展期,为检验医学的发展提供了新的机遇.随着分子生物学理论、技术和方法的临床应用,分子生物学技术以其不可比拟的强大功能逐渐成为临床检验诊断的重要手段之一.为了适应新世纪临床检验诊断的需要,我校自2008年开始将其作为医学检验专业的一门重要的临床专业必修课进行开设.由于分子生物学技术发展迅速,种类繁多,对于4年制检验本科学生来说,时间紧张加上以往所学分子生物学知识较少,因此在讲授临床分子生物学检验这门课程时,我们选择性的讲授分子生物学中的基础知识（如基因的克隆、表达、调控等）以及与临床检验诊断关系密切的分子生物学技术.实验教学在加强学生的素质教育与创新能力培养方面起着理论教学不可替代的作用,因此在该门课程仅有66学时的情况下,实验课时开出了32学时.由于分子生物学实验课有其自身明显的特点：实验过程中的许多现象与结果往往比较微观,抽象,如何最大程度的提高学生的学习兴趣,使学生充分体会到奇妙的生命微观世界,又深刻认识到分子生物学实验在临床检验中的实用性和重要性,在充分调动学生学习积极性的基础上,巩固加深理论知识的学习,同时使其掌握分子生物学检验技术的基本操作技能和相关检验技术.结合近几年的实验教学,有关临床分子生物学检验实验教学的几点体会,现总结如下.

一、合理设计实验

根据本校医学检验本科生教学以及分子生物学技术的特点,将理论课与实验课接近1：1进行分配.在实验设计中高度重视能力培养,注重提高学生实践能力、创新意识及学习主动性.实验分为基础实验与综合性实验,基础实验主要学习基本实验技能,培养动手能力,如质粒DNA的提取、PCR扩增、DNA琼脂糖凝胶电泳等.综合性实验主要是将所学基础实验贯穿起来,让学生真正成为实验教学的主体,着力培养学生独立思考、创新和综合运用知识的能力,提高学生的实际操作和综合分析能力,如引物设计与PCR扩增实验,涉及到以往的引物设计、PCR扩增及DNA琼脂糖凝胶电泳等实验.除此之外,在实验课教学过程中,合理安排实验,各实验之间既独立,又相互连贯,前一个实验的结果是下一个实验的材料.如我们在设计DNA克隆实验时,主要包括分（分离、获取目的基因和载体）,切（对目的基因和载体进行限制性酶切）、接（目的基因与载体连接）、转（重组DNA导入相应的受体细胞）、筛（筛选出含有重组体的受体细胞）,在分、切、接、转、筛各实验中,前一个实验的结果恰好是下一个实验的材料,这样既可以充分节约资源,又体现了实验的连贯性.同时尽量开设与临床应用较密切的实验项目,如HBV核酸的荧光定量PCR检测等.在整个教学过程中,不仅教会学生如何去做实验,更要充分理解实验原理、并学会设计实验,同步培养学生的动手和思考能力,为其将来真正走进实验室做好充分的准备.

二、实验内容的选择

精心选择和合理安排实验内容,充分将系统性与实用性相结合,理论与实践相结合.使学生尽可能多的了解分子生物学技术在检验及医学研究中的应用.如我们开设的PCR扩增实验,就含有引物的设计、mRNA的提取及逆转、PCR体系配置及扩增、PCR产物分析等实验内容.在学生充份了解并熟悉普通PCR的基础上,我们进一步开设了目前临床检验中常用的HBV核酸的荧光定量PCR检测内容.实时荧光定量PCR可在PCR指数扩增期通过连续监测荧光信号强弱的变化来即时测定特异性产物的量,克服了普通PCR只有扩增结束后才能检测扩增产物的弊端,整个扩增过程动态观察,学生一目了然.通过普通PCR及荧光定量PCR实验,使学生对PCR的原理、操作、过程由抽象到具体,将学到的知识和技能融会贯通,而不是死记硬背.我们开设的DNA克隆实验,涵盖了DNA的提取,PCR扩增,限制性酶切,目的基因与载体的连接,感受态细胞的制备,重组子的转化及鉴定.通过实验使学生对深奥、难理解的DNA克隆过程有了深切体会,同时教学过程中充分发挥学生的主观能动性,发挥他们的想象力和创新精神.实验过程中每4人一组,增加学生动手、动脑和团队合作精神,教师在实验过程中正确引导,严格把关,使教学目标顺利完成.

三、实验教学过程

规范实验教学过程,注重实验教学经验的积累,把培养目标严格贯穿于整个教学活动中.实验课前,充分备课及预实验,熟练掌握整个实验操作流程,对实验过程中存在的或易出现的问题,及时纠正,以提高实验的准确率和成功率.技术人员与各带课教师之间在共用试剂及仪器上做好协调沟通,保证实验顺利进行.每学期第一次实验课,集中、重点讲解分子生物学中经常用到的仪器和设备（如微量加样器、分光光度计、离心机等）的使用及注意事项,并进行操作示教,要求人人操作规范,对于不合符规范的立即纠正,重点强化训练,直到人人过关,避免学生因操作不当而影响实验的整体性,以保证后续实验顺利完成.每次实验课,以15分钟左右的时间重点讲解实验原理、操作及注意事项,并提出相关的问题,但不给出明确结论,让学生带着问题动手操作,通过自己动脑、动手去解决问题,而不是简单的重复实验流程或操作步骤.实验过程中带教老师积极巡视指导,发现操作错误及时指出并予以纠正,从而提高其操作技能.实验结束前,通过学生讨论、带教老师点评的方式对本次实验出现的问题及实验结果进行归纳总结.使学生在整个实验过程中主动参与、乐于探究、勤于动手,自己寻找问题的答案；使实验课不再仅仅只是加深有关理论课的理解和掌握,而是在此基础上的进一步培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力.课后带教老师根据学生实验中出现的问题,认真总结,进一步优化下次实验课的开设.四、实验考核

为了避免实验课中,学生机械地按部就班完成实验步骤,对实验原理一知半解,对实验结果的分析缺乏独立总结和思考的能力.我们依据多项指标综合评定学生的实验课成绩,主要包括三方面：实验报告、实验操作技能考试和实验设计.实验报告要求学生掌握实验原理、熟悉实验流程、并对实验中出现的问题及实验结果进行讨论,并能够解决相关问题.实验操作技能考试内容包括所学所有实验操作,由学生随机抽取考核题目,这样可提高学生的动手操作和综合能力.实验设计,在每学期最后一次实验课进行,按照上课时的分组,每4人为一小组,要求学生提前查阅相关的文献资料,利用一学期的实验积累,从实验原理、材料、步骤等方面自行设计一个实验,课堂上每组提出自己的设计方案,带教老师对其进行指导及评价.通过实验报告、实验操作技能考试及实验设计三部分成绩,可以达到综合、客观地评价学生对实验理论的理解、掌握程度及动手操作能力及分析问题、解决问题的能力.

五、实验教学效果

对于以往较少接触分子生物学的医学检验专业学生来说,临床分子生物学检验理论深奥难以理解.经过一个学期的实验操作后,大部分同学反应,以前靠死记硬背的原理及操作步骤,现在变得清晰、易懂.如普通PCR扩增实验：通过引物设计、PCR体系配置、PCR仪参数设置、PCR产物琼脂糖凝胶分析等,使抽象、难懂的理论变得具体、真实、可见.同时分子生物学实验课往往前后贯通,通过实验课的学习,不仅掌握了重要的分子生物学实验技术,而且初步学到了一种研究思路和方法,这是一般零散实验难以达到的一种效果.如通过DNA克隆实验,学生掌握了引物设计、PCR扩增、质粒DNA的提取、限制性酶切、目的基因与载体的连接、感受态细胞的制备、转化、及阳性重组子的筛选和鉴定等.在此基础上,学生利用所学知识,可以独立设计相关的实验并进行实施,巩固和提高了学生的综合实验能力.同时通过实验教学使学生了解与实验相关的一系列同类技术,开阔思路,为后续学习和工作奠定坚实的基础.

六、存在的问题

由于本门课程内容抽象、深奥,时间有限,如何在较短的时间内选择最具有代表性、与临床检验诊断密切相关的实验；如何使临床分子生物学检验实验课更趋合理；如何通过实验教学提高学生综合能力与创新能力,上述均是我们今后积极探索并不断努力的方向.