生物科學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

楊冬梅，陶雙倫，李朝陽，陳 玲，田向榮，李俊年

（吉首大學(xué) 生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南 吉首 416000）

生物科學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

楊冬梅，陶雙倫，李朝陽，陳 玲，田向榮，李俊年

（吉首大學(xué) 生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南 吉首 416000）

本文通過完善實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)、加強(qiáng)基本實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、完善實(shí)驗(yàn)考核體系等方面，探討生物科學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革，并重點(diǎn)探討分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法。

生物科學(xué)專業(yè)；分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，作為生命科學(xué)的重點(diǎn)學(xué)科，分子生物學(xué)有著舉足輕重的作用，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論教學(xué)的重要補(bǔ)充和發(fā)展，是培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合、掌握基本技術(shù)、提高科學(xué)思維能力和獨(dú)立操作能力的有效方法。高等教育實(shí)施素質(zhì)教育要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息、獲取新知識、分析和解決問題的能力。本文旨在結(jié)合當(dāng)前高等教育改革形勢，以及現(xiàn)代生物科學(xué)理論與技術(shù)的迅速發(fā)展，對所開設(shè)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在技術(shù)方法水平、培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新思維能力、實(shí)驗(yàn)考核體系等方面進(jìn)行改革，使我校生物科學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更上一個(gè)臺階。

一、針對生物科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)完善實(shí)驗(yàn)教材

生物科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)是發(fā)展國家生物高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，同時(shí)與農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、輕工業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生的發(fā)展密切相關(guān)，因此，生物科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的好壞，與國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)密切相關(guān)。長期以來，各重點(diǎn)綜合性大學(xué)對生物科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)規(guī)格，進(jìn)行了有益探討，形成了相對合理的人才培養(yǎng)方案。而目前國內(nèi)出版的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材多側(cè)重于基因重組與蛋白表達(dá)方向的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，沒有專門針對生物科學(xué)專業(yè)方向的學(xué)生編寫的實(shí)驗(yàn)教材，不適合在生物科學(xué)專業(yè)本科生教學(xué)中應(yīng)用。我們通過多年的實(shí)踐教學(xué)并結(jié)合生物科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合生物科學(xué)專業(yè)教學(xué)大綱和生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，使教材更加符合生物科學(xué)專業(yè)方向?qū)W生的認(rèn)識和發(fā)展規(guī)律，又具有新穎性、趣味性和一定的綜合難度；同時(shí)我們改變傳統(tǒng)教材的編寫模式，增加新的編寫思路，將經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，與代表學(xué)科前沿或從生產(chǎn)實(shí)際中轉(zhuǎn)化而來的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合，從單純的驗(yàn)證理論轉(zhuǎn)移到加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練上來。使實(shí)驗(yàn)背景資料、實(shí)驗(yàn)原理、基礎(chǔ)技能、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、材料準(zhǔn)備等內(nèi)容更加描述詳盡并通俗易懂，更加適合學(xué)生閱讀并實(shí)踐。

二、加強(qiáng)分子生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐性非常強(qiáng)的一門課程，加強(qiáng)分子生物學(xué)“基本知識、基本理論、基本技能”方面的能力訓(xùn)練是提高生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)的前提和必要條件?；緦?shí)驗(yàn)技能主要是培養(yǎng)學(xué)生正確規(guī)范扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。因此我們針對生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了分子生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能實(shí)驗(yàn)，將微量可調(diào)移液槍的使用，PCR儀的使用，電泳槽的使用，高速離心機(jī)的使用，LB基礎(chǔ)培養(yǎng)基的配制、植物基因組DNA的提取、PCR反應(yīng)程序的設(shè)置及PCR反應(yīng)的運(yùn)行、瓊脂糖凝膠的制備、加樣、電泳以及凝膠成像、結(jié)果觀察等基礎(chǔ)技能編寫到學(xué)生實(shí)驗(yàn)課教材中，圖文并茂地詳細(xì)闡述操作方法、操作步驟、技能要點(diǎn)、儀器設(shè)備等，此外組織錄制實(shí)驗(yàn)操作演示錄像，制作多媒體實(shí)驗(yàn)課件等作為教材的輔助材料。專門設(shè)置基礎(chǔ)技能開放訓(xùn)練室，配制必要的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品，全天開放，學(xué)生可以利用業(yè)余時(shí)間練習(xí)，并且安排專門時(shí)間對學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能考核。結(jié)合分子生物學(xué)課程體系的總體規(guī)劃和目標(biāo)，創(chuàng)建了一個(gè)以科研探索為主體的開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。以學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組的形式開展靈活多樣的業(yè)余科研活動(dòng)。首先制定切實(shí)可行開放性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，由學(xué)生以小組的形式在老師指導(dǎo)下查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的匯總，然后準(zhǔn)備開放內(nèi)容及相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，擇優(yōu)進(jìn)行多層次的學(xué)生研究性和探索性實(shí)驗(yàn)。優(yōu)化整合分子生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，要求學(xué)生完成藥品準(zhǔn)備、培養(yǎng)基制備等過程，讓學(xué)生理解和明白實(shí)驗(yàn)的原理和完成實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)，做到充分讓學(xué)生自己動(dòng)手、自己觀察、自己討論、自己總結(jié)，加強(qiáng)學(xué)生“三基”培養(yǎng)。這樣一個(gè)全過程綜合了微量可調(diào)取液器、旋渦振蕩器、高壓滅菌鍋、PCR儀、臺式高速離心機(jī)及微量離心機(jī)的使用、微波爐、電泳槽和電泳儀、凝膠成像儀等儀器設(shè)備的操作和溶液制備。通過綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不僅調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神和實(shí)際動(dòng)手能力，有利于學(xué)生個(gè)性的發(fā)展和素質(zhì)的提高。此外，指導(dǎo)老師課前認(rèn)真?zhèn)湔n，做好預(yù)備實(shí)驗(yàn)，明確每個(gè)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)、操作要領(lǐng)和注意事項(xiàng)要重點(diǎn)講解，對關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和操作要進(jìn)行示范，使學(xué)生做到規(guī)范操作，達(dá)到提高學(xué)生“基本知識、基本理論、基本技能”能力的目的。

三、結(jié)合生物科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

目前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大都是驗(yàn)證性的，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班地操作，實(shí)驗(yàn)報(bào)告按固定格式填寫。使學(xué)生的能力培養(yǎng)受到限制，因此我們在教學(xué)方法方面進(jìn)行了改革。每次實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)要求、步驟等。在實(shí)驗(yàn)前我們對實(shí)驗(yàn)中的一些主要內(nèi)容和一些容易出錯(cuò)的問題進(jìn)行提問。并且把回答問題的情況記下來，以便以后給成績時(shí)作參考。實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行30分鐘左右的講解，主要解釋實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的關(guān)鍵概念，使學(xué)生更加明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。同時(shí)利用實(shí)驗(yàn)間隙對個(gè)別同學(xué)進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)，盡量使學(xué)生在課堂上產(chǎn)生的疑惑在課堂上解決。每次實(shí)驗(yàn)前，集中講解實(shí)驗(yàn)原理，把本質(zhì)問題講解透徹，同時(shí)分析實(shí)驗(yàn)步驟，并針對關(guān)鍵操作、技術(shù)難點(diǎn)或容易誤解之處進(jìn)行演示，使學(xué)生能更好地掌握實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)，并在實(shí)驗(yàn)前做到“胸有成竹”。這樣不但調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，還培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思維和判斷性思維能力。重視實(shí)驗(yàn)原理、方法步驟和注意事項(xiàng)的講解，用簡單的比喻來加強(qiáng)學(xué)生對抽象理論的理解，做到通俗易懂。對于儀器臺套數(shù)有限、指導(dǎo)教師少、學(xué)生人數(shù)多等突出問題，減少每組開課人數(shù)可有效緩解眾多學(xué)生與有限的教學(xué)資源之間的矛盾，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

四、針對生物科學(xué)專業(yè)，完善實(shí)驗(yàn)考核體系

目前我校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)還沒有納入單獨(dú)考核范圍內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分類、教學(xué)內(nèi)容、考核方式以及成績劃分等環(huán)節(jié)上缺乏整體布局設(shè)計(jì)，制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的整合，影響考核體系的建立。實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核是客觀評價(jià)學(xué)生所掌握的理論和技能的重要手段，也是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效措施。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注重全面考查生物科學(xué)專業(yè)本科生的素質(zhì)，不僅要考查學(xué)生所掌握的基本知識和技能，還要考查學(xué)生獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用的能力，以及在實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出來的認(rèn)真的態(tài)度、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和團(tuán)隊(duì)合作精神等。以“公平、公正”為原則，不斷探索和完善實(shí)驗(yàn)考核體系。針對生物科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)我們建立了一套較為科學(xué)合理、客觀公正的實(shí)驗(yàn)成績考核體系。針對平時(shí)成績制定了課堂成績、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績的考核標(biāo)準(zhǔn)；對實(shí)驗(yàn)考試制定了操作考試題目的出題思路和筆試各題型的適用范圍，給出了考核體系的實(shí)施，增強(qiáng)了教師的責(zé)任感，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。過去，學(xué)生只要來實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)成績就通過了。這樣做顯然是很片面的，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。針對這種情況我們改革了考核辦法。評定考核成績（占40%），書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績（占40%），實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)、提問的成績（占10%），在實(shí)驗(yàn)考試中學(xué)生的獨(dú)立操作能力和熟練程度（占10%），綜合以上幾個(gè)方面客觀地評定成績。由于成績評定過程比較客觀，減少了教師的主觀隨意性，學(xué)生感到公平、合理。近3年來，我們進(jìn)行的一系列的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，取得了一定的成績。我們對學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，95%以上的學(xué)生歡迎和支持實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，并對以后的教學(xué)改革提出了寶貴的建議。

[1]楊清玲，陳昌杰，等.本科生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐和體會[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)（基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版），2007，（01）.

[2]曹華，裴鵬，等.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].醫(yī)學(xué)教育探索，2006，5（6）.

[3]馮尚國，王慧中.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].科技資迅，2010，（17）.

G642.0

A

1674-9324（2014）11-0038-02

吉首大學(xué)校級教改項(xiàng)目（2012020），吉首大學(xué)生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院教改項(xiàng)目（生物科學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革）。

楊冬梅（1971-），女，碩士，副教授，從事分子生物學(xué)和基因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)。