以创新为导向的医学生物化学与分子生物实验课改革探索

摘  要：通过合并部分生物化学小实验，增设综合性实验，并把选修课分子生物学实验做成设计性实验，通过鉴定环境中微生物种类，确定其病原微生物，使实验更加贴近生活，加深对临床专业的认知，培养学生的整体思维和全局意识，然后以教师科研平台为核心，每年更新开放实验项目，让学生在经过开放实验和教师科研项目的训练后，自拟实验题目，开展实验，并申报大学生创新创业项目，改变以往学生照猫画虎的套路，增强学生探索未知的创新意识。

关键词：创新;生物化学与分子生物学;实验课;改革

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）21-0131-04

Abstract： By combining some small biochemical experiments， the author added comprehensive experiments， and made the Molecular Biology Experiments into design experiments. In this paper， the identification of microbial species in the environment and the identification of pathogenic microorganisms make the experiment more close to life， deepen the cognition of clinical specialty， and cultivate students' overall thinking and global awareness. This study takes the teacher scientific research platform as the core， and updates the open experiment project every year. After the training of open experiment and teacher scientific research project， students can draw up experimental topics， carry out experiments， and apply for college students' innovation and entrepreneurship project. These have changed the routine of previous students to follow suit and enhance the innovation consciousness of students to explore the unknown.

Keywords： innovation; Biochemistry and Molecular Biology; experiment; reform

随着时代的发展，国家战略正在由制造业大国向制造业强国转变，从而实现创新型国家的战略目标，并提升国家的竞争力，另外，各地正在如火如荼进行的城镇化和乡村振兴对于当地产业的依赖程度越来越大。产业的形成和壮大离不开创业人才，因此，人力资源市场急需具有创业素质的创新型人才，为此教育部出台了《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》的政策[1]，在该政策的号召下，各个高校在借鉴国内外先进经验的基础上，根据本校的实际情况积极探索创新创业教育的方案，并建立了创新创业学院，制定了培养方案，开设了不同类型的课程。经过几年的摸索，各个高校的创新创业教育，无论是理论基础，还是实践经验都有了一定的积累和发展，也取得了一定的成绩[2]。

一、本校创新创业教育的现实基础和实验教学改革的必要性

由于各高校所处的地域环境不同，当地的经济和文化无形中影响着这些高校的发展，也影响着这些高校创新创业教育的开展，东部沿海地区经济发达，民营经济繁荣，当地高校创新创业教育有现成的案例可循，很容易做到理论与实践相结合，因而，东部沿海地区高校的创新创业教育比西部欠发达地区成熟，其教育成效也比较明显，高校的创新创业教育务必基于本校学生的实际情况，并结合当地的文化与经济，才能取得一定的成效。

（一）甘肃经济文化现状

本校地处大西北的甘肃，干旱少雨，自然环境恶劣，苦寒甲天下。本省又处于资源型经济地带，国家级资源型产业较多，但是县办或者民办的资源开采与加工型企业较少，部分在计划经济下建立的生产生活用品生产企业由于缺乏竞争力已被时代淘汰殆尽。由于地处内陆，“乱山遮隔无重数”，运输成本较高，又不具备门类齐全的原材料市场，也无产业协同发展的产业群，加之地广人稀，所以很少有“三来一补”的外向型产业，招商引资的春风很难“吹拂”该地，区域经济萎靡不振，民营企业更是寥寥无几，因此，能作为大学生创新创业的实践案例较少，本校学生的创新创业教育必须增强学生创新思维训练，以修炼能发现商机的“火眼金睛”。

（二）本校学生现状

本校属于民族院校，分析近几年的录取学生生源地，发现本校临床医学专业学生来源于全国 29个省（市、自治区），80%的学生来自于西部 12个省/区，50%以上学生来自甘、青、宁、陕、新西北五省/区。见表1、表2[3-4]。

本校临床医学专业少数民族学生占 68.7%，其中学生人数位列前三位的少数民族分别为回族（占25.29%）、维吾尔族（占12.83%）、藏族（占4.78%），其他少数民族占25.80%。从学生考入大学前生活的区域看，50.37%的学生在进入大学之前生活在农村和牧区，34.02%的学生生活在城镇，15.62%的学生生活在城市。本驻专业生源主要来源于西部地区及少数民族地区的农村与牧区，地域分布广泛，生源质量有差异，因而，本专业学生的创新创业教育应该从学生的思维和理念着手。

甘肃经济和文化都比较落后，自然环境恶劣，民营经济凋敝，甘肃各个高校也在积极响应国家创新创业教育的号召，开展各自的创新创业教育，可是效果不佳，学生创新能力依然乏力[5-6]，而对于生源复杂，少数民族众多的民族院校来说，创新创业教育更是难上加难，因而，急需通过改变学生的观念和思维来加强创新教育。无疑通过一些实验课程对大学生创新意识和创新思维进行训练教学是可行之路。

（三）新形势下生物化学与分子生物学实验教学改

革的必要性

生物化学与分子生物学是临床医学专业的专业基础课，它是以实验为驱动力的学科，它的实验手段深刻地影响着学生对于其他课程的学习与研究。以往本校生物化学与分子生物学实验教学遵守“以实验指导教材为纲，以验证课堂教学内容为目的，以教师拟定的方案为中心”的教学模式，根据课本各章节的内容，将实验内容按知识点分成若干个实验项目来组织实验教学。这种模式极大地限制了学生实验的主动性和创新性，严重忽视了学生对科研的兴趣及综合能力的培养[7-8]。

因此，在现有验证理论知识的实验基础上，改革实验教学内容[9-10]，适当地增加综合性实验和设计型实验，加深学生对理论知识的理解，同时结合地域特色，引导学生利用生物化学与分子生物学的手段，开展开放性实验，参与教师科研，并自拟非课堂实验题目申报大学生创新创业项目，从而调动学生的主动性和积极性，激发其创新思维。

二、生物化学与分子生物学实验教学的改革探索

（一）课堂实验

将生物化学部分小实验合并，比如合并“饱食与饥饿对肝糖原含量的影响”和“肝糖原的提取与鉴定”;合并“蛋白质等电点的测定”和“蛋白质含量测定”等实验，合并之后节省出来的时间开展“动物肝脏DNA的提取与鉴定”“鸡卵类黏蛋白分离纯化”等综合性实验，这类综合性实验前后关联度较大，因果关系明显，要求学生务必仔细操作，步步为营，方能做出比较好的结果，从而培养了学生的整体思维和全局意识。

由于本校医学分子生物学是选修课，其实验课设定灵活性比较大，所以结合地域特色，开展利用分子生物学技术鉴定环境中微生物种类的设计型实验。实验前，教师预先设计原核和真核生物16 S rDNA和18 S rDNA的PCR引物，找试剂公司合成这些引物，并让学生自己设计实验。实验时，学生可能会从水中、土壤、饮用水、尿、粪、口腔或者痰中取样，然后进行微生物的分离，DNA的提取，PCR扩增，PCR产物鉴定和测序，然后利用数据库对DNA测序结果进行比对，从而鉴定出样品中的病原微生物，这个实验看似教师只给了大方向，实验材料五花八门，其实实验试剂相同，但实验结果多样。这样的实验不但增强了学生的创新意识，锻炼了其独立思考的能力，训练其从身边寻找实验素材的能力，而且使实验更加贴近生活，更能体现临床医学的专业性。

（二）开放性实验

以前，本校的开放实验以实验室为单位来开展开放实验教学，实验项目往往是教师提前设计好的验证型实验，学生只是来做一遍，验证实验结果就可以了，学生对于这样的实验缺乏思考和主动性，也没有多大兴趣，只是依葫芦画瓢，根本起不到培养创新思维的效果，必须改变僵化的验证型实验模式。因此，本实验室每年选出两名教师根据自己的科研进度申报开放实验，这种实验来自教师的课题，属于对于未知实验结果的探索，改变了以往学生照猫画虎的套路，增强了学生探索未知的创新意识，提高其积极性。

（三）教师科研平台下的大学生创新创业项目

本校要求学生必须与有课题的教师对接，并参与教师的科研项目，开展科研创新锻炼，所以学生都会选择自己感兴趣的科研项目，参与教师的科研。本实验室要求教师，学生在进入本实验室跟随教师参与科研实验时，必须严格按照教师设计好的步骤进行实验，并做好实验记录。当学生掌握了基本的实验方法后，有必要激发学生的创新意识，因而，让学生根据自己在实验室的锻炼，自拟实验项目，开展实验，并申报大学生创新创业项目。学生在经过教师科研实验训练后，初步具备寻找研究方向和研究方法的能力，申报大学生创新创业项目的质量较高，无形中训练了学生的创新意识。

（四）生物化学与分子生物学实验教学改革效果的

评价

1. 对学生进行问卷调查

设计问卷调查表，对完成本实验室一轮训练（包括生物化学与分子生物学实验，参加开放实验和教师科研），并且申报国家大学生创新项目的同学进行问卷调查，了解学生对该实验教学改革的感知和接受程度，调查问卷采用百分制表示。共发放调查表40份，回收有效问卷40份，有效回收率为100%，调查结果见表3。调查结果表明，相对于传统的实验教学模式，学生对于本次实验改革的教学模式比较认可，95%的同学认为本实验模式有助于培养科研兴趣;90%的同学认为本实验模式可以提高创新思维;绝大部分同学认为本实验模式可以提高学习兴趣、增加学习自主性、有助于理解理论知识（占比分别为80%，85%，82.5%），表明本实验改革起到一定作用，能够训练学生的创新思维，有助于培养其科研兴趣;然而有部分同学对于这种实验模式不太认同（约10%），有待进一步完善该实验模式。

2. 学生参与科研项目和申报项目的情况

近年来，学生参加本实验室开放实验的人数和参加教师科研的人数在逐年增加，参与科研项目的学生人数见表4，从参加人数可以看出无论是参加开放实验项目，还是参加教师科研项目，学生的人数都在逐年增长，说明学生对于生物化学实验的兴趣在增加，也有志于探索未知的科学问题。

学生申报国家级大学生创新项目的人数也在逐年增加，其中2017年31人，2018年55人，2019年106人申报，苦于学校对大学生“大创”项目（国家级大学生创新项目）进行全校统筹考虑，所以每年给本学院10名指标，从申报人数可以看出本实验改革对于学生的科研能力的提升有一定的帮助。