分子生物學(xué)實驗教改中存在的問題及對策研究

張賀翠，楊 昆，劉文清，李幫秀，萬華方，朱利泉，宗學(xué)鳳

(西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院，重慶 400716)

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分子生物學(xué)實驗教改中存在的問題及對策研究

張賀翠，楊 昆，劉文清，李幫秀，萬華方，朱利泉*，宗學(xué)鳳

(西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院，重慶 400716)

分子生物學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科。該文從實驗的時間、項目的選定、教學(xué)手段和方法、成績的考核等方面探索分子生物學(xué)實踐教學(xué)體系，對改革中存在的問題進(jìn)行深入分析并提出相應(yīng)對策，旨在全面提高分子生物學(xué)實驗教學(xué)和質(zhì)量。

分子生物學(xué)實驗；教學(xué)改革；問題；對策

Molecular Biology is a discipline full of experiments. From aspects of experiment content selection, teaching methods and course assessment, molecular biological practical teaching system was explored, the existing problems in the reformation were deeply analyzed, corresponding countermeasures were put forward, so as to comprehensively improve molecular biological experiment teaching quality.

Key words Molecular biological experiment; Teaching innovation; Problem; Countermeasures

分子生物學(xué)是研究核酸蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)功能及其相互間作用的一門實踐性極強(qiáng)的學(xué)科，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)廣泛滲透到生命科學(xué)的各個領(lǐng)域，分子生物學(xué)技術(shù)也隨之成為生命科學(xué)中普遍應(yīng)用的手段和方法[1]，它已成為生命科學(xué)及其相關(guān)學(xué)科教學(xué)與科研不可或缺的部分[2]。因此，分子生物學(xué)實驗教學(xué)作為高等學(xué)校教學(xué)體系的一個重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新意識的重要途徑，學(xué)生通過該課程既可以學(xué)到適應(yīng)時代發(fā)展的前沿技術(shù)，又可以大大增加自身的實踐和動手能力[3]。高校也越來越重視分子生物學(xué)實驗課的開設(shè)，年年增加對分子生物學(xué)實驗課開設(shè)的經(jīng)費(fèi)投入[4-5]，但在教學(xué)過程中依然存在一些問題，筆者針對教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，找出解決方案，以期取得良好的教學(xué)效果。

1 實驗教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題

1.1 實驗條件重復(fù)設(shè)置隨著高校對分子生物學(xué)實驗課的日益重視，高校中與生物相關(guān)的院系大多會開設(shè)分子生物學(xué)實驗課，甚至就算只有一個專業(yè)學(xué)校也會為了滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要而專門開設(shè)實驗課。開設(shè)實驗課需要相應(yīng)的教師以及基礎(chǔ)設(shè)施的配置，而分子生物學(xué)實驗的資金投入是相當(dāng)巨大的，建立一個完整的分子生物學(xué)實驗室的資金投入相當(dāng)于建立幾個植物、動物實驗室所需要的資金支出。但有些儀器一個學(xué)期可能只使用一次，重復(fù)開設(shè)分子生物學(xué)實驗課造成了極大的資源浪費(fèi)，不利于資源的有效配置。

1.2 實驗內(nèi)容過于陳舊學(xué)校對教學(xué)實驗藥品的資金投入是按照學(xué)生人數(shù)發(fā)放的，分子生物學(xué)實驗大多需要購買試劑盒，試劑盒價格昂貴，分子生物學(xué)實驗課的順利開設(shè)需要幾千元甚至上萬元的資金投入，資金投入的大小限制了實驗內(nèi)容的選擇。部分高校的分子生物學(xué)實驗僅僅處于演示的階段，某些高校雖然可以滿足學(xué)生的基本需求，但是實驗課內(nèi)容還僅處于分子克隆的全過程等一些比較基礎(chǔ)的分子生物學(xué)實驗，目前科學(xué)研究中常用的比較先進(jìn)的實驗技術(shù)則很少設(shè)置。

1.3 實驗開設(shè)時間不合理分子生物學(xué)實驗課一周開一次課，每次實驗大概3～4個學(xué)時，但分子生物學(xué)實驗很多實驗都是連續(xù)的，如：PCR實驗結(jié)束，馬上要進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，因為PCR產(chǎn)物需要在PCR實驗完成48 h內(nèi)進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，如果超過時間，瓊脂糖凝膠電泳條帶會出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，實驗誤差加大，甚至?xí)罄m(xù)試驗造成很大的影響，使得實驗無法正常進(jìn)行。某些分子生物學(xué)實驗需要幾個小時甚至幾天時間，無法在較少的課時中完成較大工作量，導(dǎo)致現(xiàn)有實驗課時很難進(jìn)行多個實驗，實驗設(shè)計內(nèi)容較少，難以讓學(xué)生更好地掌握現(xiàn)代分子生物技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀。

1.4 教學(xué)方法單一教學(xué)方法比較落后，教師通過板書或者PPT講解實驗原理、方法、操作步驟以及注意事項等，學(xué)生按照實驗步驟進(jìn)行操作，學(xué)生的積極性不高，難以激起學(xué)習(xí)興趣。如有些注意事項教師雖然強(qiáng)調(diào)很多次，但是學(xué)生在做實驗的過程中還是會出現(xiàn)各種各樣的問題，甚至一個班只有幾個同學(xué)會認(rèn)認(rèn)真真地做實驗。

1.5 實驗成績考核方式單一教師的注意力大部分集中在實驗過程中，很難客觀地了解每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，而實驗教學(xué)的考核方式主要依靠實驗報告進(jìn)行判斷，但實驗報告包含的內(nèi)容在教師發(fā)放的實驗指導(dǎo)里已有詳細(xì)說明，學(xué)生很容易按照原文照抄，實驗報告也經(jīng)常是千篇一律，很難判斷學(xué)生具體掌握情況，有可能抄襲者甚至得到了高分，因此很難客觀地給出成績。

2 如何有效開好分子生物學(xué)實驗課

2.1 合理設(shè)置實驗場所及配置儀器西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院承擔(dān)了全校的基礎(chǔ)生物化學(xué)和植物生理學(xué)實驗，兩門實驗課的內(nèi)容通過專家審核，而且教師密切關(guān)注當(dāng)今生物化學(xué)以及生理學(xué)的發(fā)展動態(tài)，及時了解相關(guān)實驗技術(shù)的最新進(jìn)展，改進(jìn)現(xiàn)有陳舊實驗，為學(xué)生更好的掌握生物化學(xué)和生理學(xué)夯實了基礎(chǔ)；同時又節(jié)約了資源，使得資源得到了最優(yōu)的配置。因此，高校開設(shè)分子生物學(xué)實驗可以參照該院系的經(jīng)驗，在全校范圍內(nèi)統(tǒng)一開設(shè)分子生物學(xué)實驗，這樣既可以避免重復(fù)開設(shè)造成的資源浪費(fèi)，還可以節(jié)約部分資金，從而購買一些比較先進(jìn)的儀器設(shè)備，為有效開設(shè)分子生物學(xué)實驗課奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 精選實驗內(nèi)容和加大設(shè)計性實驗比重隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，國內(nèi)外不同版本的分子生物學(xué)教材不斷涌現(xiàn)，各高校應(yīng)該根據(jù)自身需要來選擇適合的教材。隨著實驗技術(shù)的發(fā)展，本科生教學(xué)中也應(yīng)該設(shè)計到分子雜交與印跡技術(shù)、外源基因轉(zhuǎn)移技術(shù)、蛋白質(zhì)表達(dá)技術(shù)、分子標(biāo)記技術(shù)、分子改造技術(shù)、測序及人工合成技術(shù)、基因組學(xué)技術(shù)、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、生物芯片技術(shù)、生物信息學(xué)技術(shù)、RNA研究技術(shù)等。設(shè)計性分子生物學(xué)實驗是一種介于基本教學(xué)實驗與實際科學(xué)研究實驗之間，對科學(xué)實驗的全過程進(jìn)行初步訓(xùn)練的教學(xué)實驗。課程安排上可以由教師給出任務(wù)和要求，學(xué)生通過查閱資料，自行設(shè)計實驗方案、操作步驟，并寫出可行性報告，最后在教師指導(dǎo)、點評與討論中共同完成實驗設(shè)計方案，實驗方案通過后學(xué)生自行準(zhǔn)備實驗所用的試劑、耗材及儀器設(shè)備等，最后在教師指導(dǎo)下利用該實驗室的條件完成設(shè)計性實驗。

2.3 增加實驗課時數(shù)和合理調(diào)整實驗課的時間增加實驗課時數(shù)是進(jìn)行分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革的前提條件，有些高校目前的課時數(shù)無法滿足分子生物學(xué)實驗教學(xué)需要。在課時數(shù)增加后一方面可以增加基礎(chǔ)性實驗，另一方面可以有目的的開設(shè)一些設(shè)計性實驗，讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)理論知識和實驗技能查閱資料，充分發(fā)揮主觀能動性?？蓪⒎肿由飳W(xué)實驗集中在一周到兩周內(nèi)進(jìn)行，這樣既可以避免學(xué)生因為實驗課間隔的時間太長而忘記上一次實驗的內(nèi)容，還可以避免因為時間長造成的實驗誤差。

2.4 多種教學(xué)手段的使用提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力多媒體技術(shù)利用圖文、聲音、動畫以及影像等多種形式將教師要講授的教學(xué)內(nèi)容以靈活的方式展現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生獲得直觀、形象、深刻的印象，在有限的時間內(nèi)增加信息量，實驗空隙給學(xué)生，集中講解學(xué)生提出的問題，每個實驗中向?qū)W生多提出幾個“為什么”，提高課堂效率。改變過去實驗課都是實驗員和任課教師準(zhǔn)備好，學(xué)生按照實驗教材的內(nèi)容去完成得出結(jié)果的做法，由教師帶領(lǐng)參與準(zhǔn)備實驗的學(xué)生完成預(yù)備實驗，全程監(jiān)督，嚴(yán)格要求，在具體操作方面，從試劑的配制、分裝到保存，儀器的使用及養(yǎng)護(hù)等都給予精心的指導(dǎo)，并對實驗過程中出現(xiàn)的問題給予分析和指導(dǎo)。通過參與實驗準(zhǔn)備，有助于學(xué)生理解和掌握整個實驗，同時也可激發(fā)學(xué)生參與實驗的興趣和欲望。

2.5 完善實驗成績評定體系評定學(xué)生實驗成績不僅是給學(xué)生一個分?jǐn)?shù)，其目的主要是為了能夠客觀公正的檢驗學(xué)生對實驗知識及技能的理解、掌握和運(yùn)用程度，在實驗教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的實驗考核方式，比如實驗報告的提交等，暴露出許多弊端，為了讓學(xué)生的成績真正反應(yīng)學(xué)生的水平，可以將實驗報告的成績適當(dāng)降低并采取雷同扣分制。在實驗操作過程中隨機(jī)提問，根據(jù)學(xué)生的實際操作情況、對所做實驗原理的了解程度，以及實驗后對實驗的復(fù)述情況，給出學(xué)生平時的成績。另外，出勤情況從一個方面反映了學(xué)生對實驗的重視程度以及責(zé)任感，可以設(shè)置考勤分值。

分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革取得了一定的成績也存在一些問題，只有通過不斷地學(xué)習(xí)摸索、創(chuàng)新實踐和總結(jié)，才能更好地開展分子生物學(xué)實驗教學(xué)工作。改革的同時，由于學(xué)生主動性增強(qiáng)，勢必對教師提出更多的要求，教師亦要不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)提高。通過改革，師生都會不斷取得進(jìn)步。這樣不僅為社會培養(yǎng)了合格的專業(yè)人才，也提高了教師的教學(xué)和科研能力，更能促進(jìn)教學(xué)提高、學(xué)校發(fā)展及社會進(jìn)步。但實驗教學(xué)改革會遇到諸如時間、經(jīng)費(fèi)的問題，因此需要在改革過程中不斷進(jìn)行探索修訂，以期獲得更好的效果。

[1] 李小潔，唐璟，童淑芬．本科生分子生物學(xué)實驗教改中存在的問題及對策[J]．科技與法制，2011(9):188,412.

[2] 馮尚國，王慧中．分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革初探[J]．科技資訊，2010(17):198.

[3] 盧亞萍，汪瑾，張煒，等．分子生物學(xué)實驗課程中自行設(shè)計實驗的實踐[J]．生物學(xué)雜志，2012,29(5):104-105.

[4] 楊昆，朱利泉，李幫秀．分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革的探討[J]．實驗科學(xué)與技術(shù)，2010，8(4):109-110．

[5] 蘇成付．分子生物學(xué)教學(xué)改革探究[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014,42(19):6497-6498.

重慶市研究生教育教學(xué)改革研究項目(yjg142023)；在植物生理學(xué)實驗課程中提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的研究(2013JY053)。

張賀翠(1985-)，女，河南滑縣人，助理實驗師，碩士，從事生物基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)與研究。*通訊作者，教授，博士，博士生導(dǎo)師，從事信號傳導(dǎo)研究。

2014-12-15

S-01

A

0517-6611(2015)04-391-02

Problems and Countermeasures for Molecular Biology Experiment Reformation

ZHANG He-cui, YANG Kun, LIU Wen-qing, ZHU Li-quan*et al

(College of Agronomy and Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400716)