導(dǎo)語(yǔ)：案例教學(xué)法在現(xiàn)代生物工程的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:分子生物學(xué)技術(shù)是生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快的前沿技術(shù)領(lǐng)域之一。以分子生物技術(shù)作為核心教學(xué)內(nèi)容的理論和實(shí)驗(yàn)課程也是醫(yī)學(xué)院校本科和研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容。案例教學(xué)法是一種將真實(shí)案例引入課堂，引導(dǎo)學(xué)生圍繞案例進(jìn)行分析、研究、探討的一種啟發(fā)式、互動(dòng)式的教學(xué)方法。為了更好地體現(xiàn)軍事醫(yī)學(xué)特色，加強(qiáng)課程思政，海軍軍醫(yī)大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室教師將案例教學(xué)法應(yīng)用到現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)的課程教學(xué)中，從教學(xué)過(guò)程、教學(xué)模式及教學(xué)效果等方面進(jìn)行分析論證，并對(duì)取得的教學(xué)成果進(jìn)行了案例分享，以期更好地實(shí)現(xiàn)立德樹人、為戰(zhàn)育人。

關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);海洋創(chuàng)傷弧菌;案例教學(xué);教學(xué)改革

分子生物學(xué)技術(shù)是當(dāng)前生命科學(xué)發(fā)展最重要的前沿領(lǐng)域技術(shù)之一，也是生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)重要的研究工具。目前，包括海軍軍醫(yī)大學(xué)在內(nèi)的三所軍醫(yī)大學(xué)均設(shè)置了分子生物學(xué)技術(shù)相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)課程。其中，針對(duì)生物技術(shù)、藥學(xué)等專業(yè)，海軍軍醫(yī)大學(xué)專門開設(shè)了現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)這一門綜合性的理論實(shí)驗(yàn)課程。該課程以重組DNA技術(shù)作為主線，包含了基因克隆、基因表達(dá)、蛋白純化和蛋白檢測(cè)等當(dāng)前主流且實(shí)用的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

1背景介紹

案例教學(xué)法是一種將真實(shí)案例引入課堂，引導(dǎo)學(xué)生圍繞案例進(jìn)行分析、研究、探討的一種啟發(fā)式、互動(dòng)式的教學(xué)方法。美國(guó)哈佛大學(xué)最早將該教學(xué)法運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐［1］。該方法在教學(xué)過(guò)程中能夠起到翻轉(zhuǎn)課堂的效果，使得學(xué)生獲得更多自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，并讓課程思政貫穿教學(xué)全過(guò)程?，F(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)作為一門綜合性的理論實(shí)踐課程，其教學(xué)目標(biāo)包含了培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、將理論技術(shù)與操作技能相結(jié)合的能力。因此，我們選擇將案例教學(xué)法引入現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)。兩者結(jié)合后能夠讓學(xué)生從實(shí)際案例出發(fā)，結(jié)合對(duì)案例的具體分析完成對(duì)相關(guān)分子生物學(xué)理論的深入思考。例如，教師通過(guò)生物戰(zhàn)劑在戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用等一些現(xiàn)實(shí)或假想的案例，讓學(xué)生思考“這些生物戰(zhàn)劑在檢測(cè)過(guò)程中有何必要性?通過(guò)何種技術(shù)方法可以檢測(cè)出這些生物戰(zhàn)劑?”而這些問(wèn)題能夠讓學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)相關(guān)技術(shù)理論的必要性和重要性，從而自主完成理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程。

2案例教學(xué)法適用于現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程和教學(xué)模式

首先，案例教學(xué)能夠使分子生物學(xué)技術(shù)相互分離的知識(shí)點(diǎn)成為一個(gè)有機(jī)整體。現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)包含了從“創(chuàng)傷弧菌VvhA編碼基因獲取”到“綜合實(shí)驗(yàn)生物信息學(xué)相關(guān)操作”總共7個(gè)大實(shí)驗(yàn)。而每個(gè)大實(shí)驗(yàn)由2－3個(gè)小實(shí)驗(yàn)所組成，涵蓋大量分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)應(yīng)用，內(nèi)容豐富、難度較高，需要學(xué)生對(duì)生物化學(xué)、分子生物學(xué)和生物信息學(xué)有足夠的基礎(chǔ)知識(shí)，搭建出盛放新知識(shí)的“木桶”。傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)的課堂授課模式使不同的知識(shí)點(diǎn)相互分離，無(wú)法成為一個(gè)有機(jī)的整體。而案例教學(xué)通過(guò)具體的情境能夠使不同知識(shí)點(diǎn)相互聯(lián)系、有機(jī)結(jié)合?，F(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)以海洋創(chuàng)傷弧菌溶細(xì)胞素(VvhA)的檢測(cè)作為主線，本身就是將不同的分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行融合的一個(gè)綜合性案例。該綜合性案例的實(shí)施，能夠?qū)⒒蚩寺〖夹g(shù)、基因表達(dá)技術(shù)、基因檢測(cè)技術(shù)、蛋白純化技術(shù)以及蛋白檢測(cè)分析技術(shù)融合成為一個(gè)有機(jī)整體。其次，在分子生物學(xué)技術(shù)理論與實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，案例教學(xué)更好地融入“為戰(zhàn)育人”的教學(xué)理念。作為軍事醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)基地，軍醫(yī)大學(xué)在傳授相關(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí)的同時(shí)，也承擔(dān)了“為戰(zhàn)育人”的使命。對(duì)于現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)而言，除了要傳授傳統(tǒng)的分子生物學(xué)技術(shù)理論與操作等知識(shí)，更要突出海洋軍事醫(yī)學(xué)的特色。本課程所采用的海洋創(chuàng)傷弧菌溶細(xì)胞素(VvhA)本身就是能夠拓展學(xué)生視野，突出“向海圖強(qiáng)”特色的出色案例。這一綜合性案例的應(yīng)用，能夠使學(xué)員更好地了解分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)中的可能應(yīng)用場(chǎng)景，加強(qiáng)了戰(zhàn)場(chǎng)中的生物安全意識(shí)，符合適應(yīng)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的復(fù)合型醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

3案例教學(xué)法有助于加強(qiáng)和提高現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果

以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)法具有向?qū)W生快速、高效、無(wú)差別傳授知識(shí)的特點(diǎn)，雖然存在一定不足，但是在面對(duì)“大教室”“大班化”教學(xué)時(shí)，仍具有無(wú)法取代的重要地位。而案例教學(xué)法雖然有種種優(yōu)勢(shì)，但是在授課效率上依舊存在天然短板。所以我們將兩者融合，在加入了多媒體課件的傳統(tǒng)講授模式中穿插進(jìn)行案例教學(xué)將最大化利用兩者的優(yōu)勢(shì)，以提高教學(xué)的整體質(zhì)量和效果。

3．1案例教學(xué)法可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和積極性

我們以現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)中“VvhA編碼序列的pPEI－SUMO重組載體的構(gòu)建”為例，這部分的主要內(nèi)容是為了讓學(xué)生掌握酶切連接和重組連接兩種構(gòu)建重組載體的方式。教師通過(guò)傳統(tǒng)講授法快速將DNA連接酶與DNA重組酶所代表的連接策略和連接方法等相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)灌輸給學(xué)生;然后，順勢(shì)引出“快速構(gòu)建pPEI－SUMO重組載體”的案例，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法分成兩個(gè)小組，就選擇哪一種方法更有優(yōu)勢(shì)進(jìn)行一次小辯論，提出自己小組實(shí)驗(yàn)方法更快速的理由，通過(guò)辯論提高學(xué)生的表達(dá)、溝通和合作能力，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;最后，再通過(guò)計(jì)時(shí)賽的方式讓兩個(gè)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明己方的觀點(diǎn)，通過(guò)寓教于樂減少知識(shí)灌輸帶來(lái)的乏味感，讓學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到最大化的調(diào)動(dòng)。

3．2案例教學(xué)法可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)問(wèn)題的能力

與傳統(tǒng)講授法中將答案直接告訴學(xué)生不同，案例教學(xué)法可以將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，引導(dǎo)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。當(dāng)講授“pPEI－SUMO－VvhA重組子的鑒定”相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，教師無(wú)需直接告訴學(xué)生重組子鑒定的目的，而可以虛構(gòu)一個(gè)“未鑒定重組子可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果”的案例，讓學(xué)生結(jié)合前期所學(xué)知識(shí)去討論、去設(shè)想，通過(guò)“思維實(shí)驗(yàn)”引導(dǎo)學(xué)生預(yù)估實(shí)驗(yàn)可能的結(jié)果和問(wèn)題，讓教學(xué)過(guò)程融入學(xué)生自身的討論和發(fā)現(xiàn)。教師通過(guò)這種形式培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思路和科學(xué)思維，實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題－解決問(wèn)題－再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題－再解決問(wèn)題的完整科研過(guò)程。

4案例教學(xué)法在現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)中的實(shí)施應(yīng)用

本文以本教研室自編教材《分子生物學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程》中“實(shí)驗(yàn)五、VvhA基因及蛋白產(chǎn)物的快速檢測(cè)”為例，選取海洋創(chuàng)傷弧菌為該節(jié)教學(xué)案例，呈現(xiàn)案例教學(xué)在現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)施過(guò)程。

4．1教學(xué)準(zhǔn)備

案例教學(xué)法對(duì)學(xué)生的課堂參與度要求較高，需要學(xué)生完成課程的預(yù)習(xí)和前期知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)。同時(shí)為提高教學(xué)效率，教師應(yīng)提前說(shuō)明案例討論所需知識(shí)，并給予教材或文獻(xiàn)目錄，減少課堂查閱資料的時(shí)間。此外教師應(yīng)該提前做好分組準(zhǔn)備，以便案例分析過(guò)程中分組討論的環(huán)節(jié)可以順利進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備方面則應(yīng)該考慮到學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所有可能使用的儀器和試劑，以確保實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可操作性。

4．2案例簡(jiǎn)介

海洋創(chuàng)傷弧菌是一種海洋來(lái)源的的革蘭氏陰性弧菌，嗜鹽，毒力較強(qiáng)，被稱為“海洋中的無(wú)聲殺手”。海魚、牡蠣、螃蟹、貝類和鯨體等海洋生物都有可能攜帶該細(xì)菌。主要有兩種感染途徑，一種是進(jìn)食生的或未經(jīng)加工熟的貝甲類海產(chǎn)品(尤其是牡蠣)，其危害不在于其引起胃腸炎，而在于其引起的蜂窩組織炎和敗血癥，死亡率高達(dá)50%以上。另一種感染途徑是破損的肢體接觸海水，或海產(chǎn)品刺傷皮膚而感染。細(xì)菌通過(guò)破損的皮膚快速傳播，并導(dǎo)致嚴(yán)重的肌炎和肌膜炎引發(fā)嚴(yán)重的壞疽，繼而發(fā)生敗血［2］。2017年1月10日傍晚，廣州一男子在處理魚的時(shí)候，右手不慎被魚刺扎傷，當(dāng)時(shí)未重視，未及時(shí)處理傷口，結(jié)果第二天突發(fā)高燒、右手發(fā)腫發(fā)黑。12日晚，該男子在醫(yī)院確診感染了海洋創(chuàng)傷弧菌，并于次日凌晨進(jìn)行了緊急截肢手術(shù)。2017年6月，寧波一男子在食用了烤生蠔、烤魚等大量燒烤后開始感覺腹脹難受、胸悶氣喘，體溫上升至38．6℃，隨后還出現(xiàn)了氣促、呼吸衰竭等癥狀，被家人急忙送醫(yī)，到達(dá)醫(yī)院時(shí)已出現(xiàn)意識(shí)不清、低血壓性休克、急性腎功能衰竭等癥狀。醫(yī)生立即對(duì)其實(shí)施搶救，并化驗(yàn)其血液。三天后該男子確診為海洋創(chuàng)傷弧菌感染。

4．3案例互動(dòng)設(shè)計(jì)

授課教師在完成案例介紹后，應(yīng)結(jié)合案例適時(shí)提出下列課堂提問(wèn)和課堂實(shí)驗(yàn)要求:①要求學(xué)生結(jié)合前期所學(xué)知識(shí)，簡(jiǎn)要回答海洋創(chuàng)傷弧菌的致病原理和主要致病因素?②因?yàn)榇罅亢．a(chǎn)品都有攜帶創(chuàng)傷弧菌的可能，生活中我們應(yīng)如何預(yù)防創(chuàng)傷弧菌感染?③有哪些方法可以快速對(duì)海產(chǎn)品中的海洋創(chuàng)傷弧菌進(jìn)行偵檢?④要求學(xué)生利用課程前期重組表達(dá)的海洋創(chuàng)傷弧菌溶細(xì)胞素(VvhA)蛋白及對(duì)應(yīng)編碼基因自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?檢測(cè)樣品中是否存在海洋創(chuàng)傷弧菌;實(shí)驗(yàn)方法:基因檢測(cè)(qPCＲ技術(shù))或蛋白質(zhì)檢測(cè)(BLI技術(shù))，學(xué)生分組完成。學(xué)生在課堂上應(yīng)積極配合教師完成案例的分析和討論，同時(shí)需要完成下列課堂任務(wù):①?gòu)?fù)習(xí)重組DNA技術(shù)實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)在課前完成基因檢測(cè)技術(shù)和蛋白質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的預(yù)習(xí);②根據(jù)前期下發(fā)資料和文獻(xiàn)，通過(guò)小組討論回答課堂提問(wèn)，并根據(jù)觀點(diǎn)完成實(shí)驗(yàn)分組;③以小組形式擬定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃并以不超過(guò)3min的課堂展示進(jìn)行匯報(bào);④根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃在教師指導(dǎo)下完成自主實(shí)驗(yàn)，并完成組間評(píng)比。

4．4完整教學(xué)流程

首先，教師通過(guò)多媒體和講授法完成背景知識(shí)的介紹，同時(shí)給出案例:海洋創(chuàng)傷弧菌，確認(rèn)學(xué)生充分熟悉案例后按照循序漸進(jìn)的原則進(jìn)行啟發(fā)式提問(wèn)。例如當(dāng)學(xué)生對(duì)預(yù)防創(chuàng)傷弧菌感染的方式存在困惑時(shí)，教師可以通過(guò)“傳染病傳播的三個(gè)基本條件”將討論引導(dǎo)向“傳染源”從而啟發(fā)學(xué)生關(guān)注創(chuàng)傷弧菌的偵檢，隨后通過(guò)學(xué)生回答的情況按照課前安排將學(xué)生分成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組。分組后由教師完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)方法的布置，再由學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的討論，期間主講教師和輔助教師及時(shí)給予學(xué)生指導(dǎo)，糾正學(xué)生的錯(cuò)誤思路，尤其重點(diǎn)關(guān)注可能出現(xiàn)的生物安全隱患，確保每一份實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全性。同時(shí)討論結(jié)束后，教師應(yīng)要求學(xué)生以組為單位進(jìn)行課堂展示，充分展現(xiàn)兩組的實(shí)驗(yàn)方法差異性和實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡耐恍?，將課堂思政融入授課的全過(guò)程。隨后讓學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，教師在過(guò)程中僅給予操作指導(dǎo)，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方向不予干涉。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)用時(shí)給予評(píng)價(jià)并要求學(xué)生完成自我評(píng)價(jià)和組間互評(píng)。

4．5案例教學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)與結(jié)果分析

完成案例教學(xué)后，教師應(yīng)對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行及時(shí)的反思和總結(jié)。教學(xué)評(píng)價(jià)的內(nèi)容應(yīng)該包括課堂實(shí)施效果、學(xué)生參與度、學(xué)生案例報(bào)告以及課程末學(xué)習(xí)成績(jī)。除此之外，教師應(yīng)設(shè)立平行教班，分別予以傳統(tǒng)教學(xué)法授課與案例教學(xué)法授課。通過(guò)主觀的學(xué)生評(píng)教制度和客觀的期末成績(jī)對(duì)比相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)案例教學(xué)法教學(xué)效果的結(jié)果分析。授課教師應(yīng)通過(guò)結(jié)果分析及時(shí)修改和更新教學(xué)案例和授課流程，以完善案例教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。我們以本課程案例教學(xué)的兩組教班課程成績(jī)?yōu)槔?表1)。根據(jù)平時(shí)成績(jī)可知，在課堂參與方面，案例教學(xué)班優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)班;根據(jù)綜合作業(yè)完成情況可知，雖然案例教學(xué)班與傳統(tǒng)教學(xué)班的成績(jī)差距無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但案例教學(xué)班的標(biāo)準(zhǔn)差更小，成績(jī)更加穩(wěn)定;就總評(píng)成績(jī)來(lái)說(shuō)，案例教學(xué)班的整體水平要高于傳統(tǒng)教學(xué)班。而上述的這些結(jié)果都說(shuō)明實(shí)施案例教學(xué)切實(shí)有效地提高了現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。在現(xiàn)代生物工程綜合實(shí)驗(yàn)授課過(guò)程中，案例教學(xué)的加入是提高教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的一劑良藥。但案例教學(xué)法加入課程的時(shí)機(jī)和案例內(nèi)容的選擇還缺少系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施方法，這就要求教師有較豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和完善的教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制。此外在案例教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):①教師要在實(shí)施案例教學(xué)前需針對(duì)案例查閱大量?jī)?nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容的完整性和可靠性;②教師選擇案例時(shí)要難易適中，提問(wèn)時(shí)循序漸進(jìn)，利用啟發(fā)式問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考;③教師應(yīng)該注重傳統(tǒng)教學(xué)和案例教學(xué)相融合，將兩種教學(xué)方法取長(zhǎng)補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升;④案例教學(xué)實(shí)施過(guò)程中可能出現(xiàn)種種問(wèn)題，需要通過(guò)學(xué)校、教師和學(xué)生的共同努力來(lái)克服。

參考文獻(xiàn):

［1］翁君奕．關(guān)于案例教學(xué)規(guī)范化的探討［J］．學(xué)位與研究生教育，1995(3):60－62，59．

［2］劉少偉，阮贊林．海洋生鮮美味之隱憂—海洋創(chuàng)傷弧菌的危害［J］．質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化，2012(10):35－36．

作者：陳涵 楊佳平 高云 孫銘娟 盧小玲 單位：海軍軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室