新医科“核酸实时定量检测技术”微课教学研究
作者: 车志群 孙仁杰 姜成宇 罗艳红 宗子傲
[摘 要] 高校和教师的职能是传授知识和培养人才,即教书育人。教师在教授学生专业知识、提高学生专业技能的同时,还要培养他们的个人素养和科学精神,思政教育必须贯穿于理论课教学全过程。以分子生物学中“核酸实时定量检测技术”教学内容为例,从思政教育融入教学的整体设计思路、教学内容思政教学点、教学效果和教师感悟等方面进行了论述,实践表明:将课程思政融入专业课,确实是行之有效的做法。使学生在学习专业知识的同时,激发学生的爱国主义情怀和社会责任感,培养他们的创新精神和实践能力,让学生早日成为德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。
[关键词] 核酸实时定量检测技术;课程思政;案例教学
[基金项目] 2022年度大学生创新创业项目“密码子优化、基因剂量和过程优化提高毕赤酵母中Ftase的产量和酶学性质”(RC2200002495);2022年度右江民族医学院创新创业教育教学改革及实践研究课题“新医科背景下科教融合主导大学生科研创新能力的培养实施路径研究”(YYCXCY202234Y);2023年度广西高等教育本科教学改革工程项目“基于产教融合校企联动的‘生物制品学’课程育人模式改革探索”(2023JG4276)
[作者简介] 车志群(1983—),女,山东临沂人,博士,右江民族医学院医学检验学院讲师,主要从事临床生物化学与分子生物学检验研究;宗子傲(1989—),男,山东枣庄人,博士,右江民族医学院医学检验学院副教授(通信作者),主要从事教学改革与实践研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)12-0144-04 [收稿日期] 2024-12-20
在高等教育教学中融入思政教育具有非常重要的意义,学生通过接受思政教育,能够了解国家的发展历程、政策法规以及重大事件,进而培养学生对国家的认同感和责任感,提高公民素质和社会责任感[1];而且,能够培养学生的理性思维和批判精神,提升学生的思维能力和解决问题能力[2],使学生学会从不同的角度思考问题、分析问题,有助于他们成为有思想、有见识,全面发展的人才。
一、教学目标
(一)知识目标
1.掌握:实时荧光定量PCR技术原理测定的数据分析。
2.熟悉:实时荧光定量PCR引物和探针设计、实时荧光定量PCR反应体系和条件优化。
3.了解:临床基因扩增实验室的设计与人员资质要求。
(二)能力目标
1.培养学生的抽象思维能力。
2.通过讨论交流培养学生的表达能力、合作探究能力。
3.培养学生掌握知识的能力及终身学习的能力。
(三)情感目标
医学检验工作者用实时荧光定量分析技术及时地检测出患者是否感染新冠病毒,为新冠病毒感染患者的隔离和救治做出了突出贡献,教育学生要有职业认同感和自豪感。
(四)重点和难点
1.重点:实时荧光定量PCR的原理及测定的数据分析。
2.难点:实时荧光定量PCR测定的数据分析。
二、学生特征分析
(一)教学对象
2020级医学实验技术专业本科生。
(二)学生个性心理
学生正处在大三第二学年,在学业和生活上积累了一定经验,对自己的未来职业发展和人生规划有一定的认识和重视。大多数学生思维活跃、积极上进,自我表现和独立意识逐步突出。
(三)知识储备
前期已经学习了相关知识,已具备基础知识及初步的临床思维能力。
(四)优势和劣势
理论联系实际的能力较弱,临床知识有所欠缺。所掌握理论知识零散,尚未形成系统化,需进一步强化相关理论和实际应用能力。
(五)思政特征
经历了几年的大学生活,积累了一定的人际沟通、组织协调、解决问题等综合能力。在学习、实践和社会交往中,接触了各种新事物,对于社会、人文等方面的思考和认识更加全面,思维较开阔,能够更深入地理解和分析国家政策、社会问题等,对于思政问题会有更综合、全局性的思考。
三、教学方法、手段和时间安排
(一)教学方法、手段
采用讲解、演示、提问和讨论相结合的方法来进行教学,注重开发学生的潜能,培养学生的创新能力。
(二)线上教学平台及工具
线上线下相结合进行混合式教学,师生作为交互学习共同体,课前通过UMU平台,针对每节内容,发布自主学习任务并布置小组讨论任务。课中利用雨课堂体验探究式学习,课后利用UMU平台进行个性化自主学习、知识拓展和成果测评。
(三)时间安排
教学安排3学时。
四、“核酸实时定量检测技术”课程思政教学整体设计思路
思政教育必须贯穿于理论课教学全过程,促使学生养成良好的学习习惯,培养学生实事求是的科学态度和团结合作精神,掌握最基础的创新意识与创新能力,课程思政教学整体设计思路见图1。
五、各思政教学点及思政教学实践
(一)课前预习、文献检索及课堂回答
在课前预习时,提前为学生设计2个问题:(1)什么是实时荧光定量PCR,其与普通PCR间的区别在哪里?(2)实时荧光PCR技术如何检测出是否感染新型病毒?一方面运用医学教育中常用案例分析法,提升临床思维。另一方面,让学生带着问题预习,激发他们对课程的兴趣,增强学习的主动性,提高学习效果。此外,还可以提高学生的学习效果和质量,培养学生自主学习的能力,激发学生对课程的兴趣[3]。
(二)实时荧光定量PCR及其技术原理
在着重掌握qRT-PCR中常用的概念(如扩增曲线、荧光阈值、阈值循环数、扩增效率等)、PCR扩增理论模式、实时荧光定量PCR中荧光化学物质等知识点的基础上,充分了解实时荧光定量PCR原理被广泛用于DNA或RNA的定量分析、基因表达分析、基因芯片分析、新药研究、病毒感染检测等方面[4],主要应用在基因组学及病毒学研究中,如检测HIV抗原、癌症基因组遗传学分析,以及新生儿疾病筛查等。它是一种高效、灵敏、可靠的技术,可用于实时检测和定量某一特定片段的DNA或RNA序列,是一种重要的分子生物学技术,具有重要的应用价值。
(三)实时荧光定量PCR引物和探针的设计
在该部分与普通PCR对比教学中,它能够帮助学生更好地理解新知识,提高学习效率,并提出问题:(1)引物设计基本原则及普通PCR引物和荧光PCR引物的区别。(2)探针设计的基本原则及荧光PCR引物和探针的区别。这不仅可以锻炼学生实际分析问题和归纳总结的能力,还可以锻炼学生抽象思维和对比理解的能力。
(四)实时荧光定量PCR测定的数据分析
实时荧光定量分析方法主要有绝对定量法、2–ΔΔCt法相对定量法、双标准曲线相对定量法,各种方法均具有其优点、缺点及特定的应用领域。在绝对定量中,样品模板拷贝数是由标准曲线得出的,而标准曲线又是由于已知浓度的目标基因梯度稀释后得出的。在相对定量中,标准曲线仅用于计算扩增效率,目的基因转录子的数量是通过与内参基因的比值得出的[5]。而相对定量中的两种方法相比各有其特点。在实际应用中,选择方法时应根据不同样品和状况选择不同的荧光定量分析方法。在这一过程中,教师可以通过示范和个例引导学生思考和解决问题,用辩证思维更好地理解各种方法和知识,学会辩证地看待问题,学会对事物进行全面、客观、深入地认识和分析。如何辩证地看待问题是一项重要的思维能力,对人生有着重要的指导意义,会让学生在以后治学、做人、做事中受益匪浅[6]。
(五)总结
学生汇报学习心得,教师答疑解惑、强调重点和难点,锻炼学生的语言组织和表达能力,以及分析问题和归纳总结能力。
六、教学效果和教师感悟
在本学期授课过程中,重点放在基本概念的分析上,对学生不易理解,容易混淆的内容,通过图片、视频、浅显易懂的临床案例和生活实例等多种形式开展启发式教学,注重启发学生自主学习和独立思考,引导学生发现问题、分析问题和解决问题,切实提高学生自身的技能。通过教学发现学生存在以下问题:(1)学生有一定的问题生成能力,可是较为肤浅,积极主动思考的能力还有待进一步训练提高。(2)学生差异较大,通过合作学习的方式,强调团队合作、互相支持,提高学生的学习效果和接受能力。
思政教育在整个大学教育过程中起着非常重要和关键的作用。首先,思政教育是培养大学生良好思想道德品质的重要途径,能够引导大学生树立正确的世界观、人生观和价值观,使大学生成为德智体美劳全面发展的人才[7]。其次,思政教育是提高大学生理论素养和学科素养的重要途径,贯穿于各学科教育和专业培养过程,可以拓宽学生的知识面和思维深度,提高其综合素质和学科水平[8]。最后,思政教育是培养大学生创新精神和实践能力的重要途径,可以引导学生正确处理知识与实践的关系,培养他们的创新意识、实践能力和问题解决能力[9]。
如何将课程思政理念精准地融入学科教育,充分发挥学科育德、育人的功能。目前,因为不同学科专业教学都存在一定差异,没有统一的标准可循,这也是一个摸索和反复学习的过程。我们在课程设计中,要注重培养学生的价值观、道德观和社会责任感,让学生在学科学习中能够发展自己的人格和品德。在学科教学中,要采用灵活多样的教学方法,激发学生的学习兴趣和思考能力。教师要注意提高自身的思政素养,注重教育教学中的思政教育,并用自己的言行引领学生树立正确的人生观和价值观。此外,在学科教育中要注重实施多元化的评价方式,既注重考核学生对学科知识的掌握,也要评价学生对思政理念的理解和应用能力,让学生在学科教育中不断提升自身的思政素养。
在“核酸实时定量检测技术”课程中,我们收获了良好的课程思政效果反馈,使得我们有信心和有愿望在别的课程中也广泛开展课程思政。围绕全面提高人才培养能力这个核心点,强调在所有学科专业全面推进课程思政建设,构建全员全程全方位育人大格局,真正落实将知识传授与思政育人相结合,进一步提高高校人才培养质量。激发学生的爱国主义情怀和社会责任感,使他们能够把所学的知识与社会实践相结合。
参考文献
[1]叶青.“家国情怀”走进高校思政教育探析:基于中国药科大学三大课堂培养视角[J].文化创新比较研究,2018,2(35):1-2.
[2]彭瀚旻,朱攀丞.前沿科学技术与课堂教学相融合的创新培养方法[J].教育教学论坛,2021(11):137-140.
[3]李潇潇.基于创新实践能力培养的中职学校环境保护类专业案例教学研究[D].济南:山东师范大学,2023.
[4]王秀娟,肖瑞,姜丽丽,等.实时荧光定量PCR的原理及其医学应用[J].疾病监测与控制,2013,7(5):284-286.
[5]KOZERA B, RAPACZ M. Reference genes in real- time PCR[J]. Journal of applied genetics, 2013, 54(4):391-406.
[6]周婧,周松.论高校“课程思政”建设的四重维度[J].武汉理工大学学报(社会科学版),2023,36(5):1-6.
[7]苏海泉.高校开展德智体美劳五育并举课外育人工作探究[J].北京青年研究,2022,31(1):99-105.
[8]王慧莉.循证视角下体育教育专业学生核心素养的表现标准研究[D].武汉:武汉体育学院,2023.