關(guān)于分子生物學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的探討與實(shí)踐

王萃

摘 要：開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是一種新穎的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，用于分子生物學(xué)的教學(xué)中，不僅可以提高課堂教學(xué)質(zhì)量，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的生物思維能力，提高學(xué)生的知識(shí)創(chuàng)造力。該文針對(duì)分子生物學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué) 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室 生物教學(xué) 探討 實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）06（a）-0184-02

從20世紀(jì)中期開(kāi)始，分子生物學(xué)得以發(fā)展。作為一門(mén)邊緣學(xué)科，主要是從分子水平上針對(duì)生物大分子所具備的功能進(jìn)行研究，諸如蛋白質(zhì)的信息傳遞規(guī)律、核酸的基因表達(dá)等等，都在分子生物學(xué)領(lǐng)域得以研究。由于生物大分子的生命活動(dòng)是非常復(fù)雜的，為了提高教學(xué)效率，讓抽象的生物知識(shí)具體化，采用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)方法是非常必要的，以使學(xué)生對(duì)相關(guān)的內(nèi)容深化理解。

1 對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)予以創(chuàng)新

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用的傳統(tǒng)的教學(xué)模式，就是要求教師在實(shí)驗(yàn)之前做好設(shè)計(jì)工作，包括生物實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)的步驟、生物實(shí)驗(yàn)的模仿練習(xí)，做實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及對(duì)實(shí)驗(yàn)所獲得的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)等等，都納入到實(shí)驗(yàn)中。采用這種生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，可以使學(xué)生的實(shí)踐技術(shù)能力有所提高。但是，在整個(gè)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生都是被動(dòng)地模仿生物澆水的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使得學(xué)生對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都能夠預(yù)期到，事實(shí)上是采用實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)既有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以驗(yàn)證[1]。學(xué)生不需要分析，也不需要為解決問(wèn)題而努力，更難以在實(shí)驗(yàn)中做到觸類(lèi)旁通，當(dāng)然學(xué)生也很難真正意義地學(xué)習(xí)到相應(yīng)的生物知識(shí)。包括PCR的鑒定、質(zhì)粒的提取以及核糖核酸的提取等等，都會(huì)采用生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法完成。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以對(duì)重視產(chǎn)生整體的認(rèn)識(shí)，但是并不具備深入理解的能力。

采用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室教學(xué)法，可以讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)自行設(shè)計(jì)，諸如克隆基因以及成功地表達(dá)，雖然實(shí)驗(yàn)操作方式并沒(méi)有發(fā)生改變，但是，學(xué)生自己制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，包括基因切片、基因轉(zhuǎn)移、基因篩選以及基因的表達(dá)等等，均為學(xué)生親自操作完成。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，生物思維的得到了培養(yǎng)，還提高了重視創(chuàng)造力。特別是目前參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生越來(lái)也多，實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)資源明顯的短缺，通常都是幾個(gè)人為一組進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)的效果。采用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不斷地創(chuàng)新，可以提高學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，對(duì)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)非常有幫助。

2 對(duì)分子生物學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的加以確定

對(duì)分子生物學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的是完全不同的。傳統(tǒng)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目的是讓學(xué)生按照教師指導(dǎo)的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)生物理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。這種實(shí)驗(yàn)方法可以起到鞏固生物理論知識(shí)的作用，但是不利于學(xué)生的生物思維開(kāi)發(fā)。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的目的是提高學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的自主分析能力，能夠?qū)τ趯?shí)驗(yàn)中所遇到的問(wèn)題予以解決。由此，使得分析生物實(shí)驗(yàn)課程體系得以?xún)?yōu)化。由于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有足夠的自主性，因此更樂(lè)于參與到實(shí)驗(yàn)中。隨著學(xué)生對(duì)分子生物知識(shí)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性被激發(fā)起來(lái)，其探索精神也得以充分發(fā)揮[2]。在學(xué)生參與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的第一次實(shí)驗(yàn)往往很難達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果，經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生就會(huì)不斷地思考，就會(huì)逐漸地解決實(shí)驗(yàn)中所遇到的問(wèn)題。比如，對(duì)于克隆存在假陽(yáng)性的問(wèn)題，學(xué)生就會(huì)通過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)將可能的因素逐個(gè)排除，發(fā)現(xiàn)原來(lái)是抗生素失去了其應(yīng)用的效能才導(dǎo)致克隆難以成功。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室分子生物教學(xué)中，學(xué)生都是在自行實(shí)驗(yàn)，自主學(xué)習(xí)，并對(duì)于所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題自主解決。對(duì)學(xué)生生物素質(zhì)的培養(yǎng)是非常有利的。

3 分子生物學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的管理模式

3.1 對(duì)實(shí)驗(yàn)室的各種實(shí)驗(yàn)設(shè)施的管理

將網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)充分地利用起來(lái)，將開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)施名稱(chēng)以及要求傳遞給負(fù)責(zé)部門(mén)。采用這種預(yù)約的方式，可以保證實(shí)驗(yàn)室的各種設(shè)備齊全，使學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)順利展開(kāi)。學(xué)生也可以根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)預(yù)約實(shí)驗(yàn)設(shè)備，說(shuō)明預(yù)約時(shí)間，以使實(shí)驗(yàn)儀器得到合理調(diào)配。在學(xué)生中間選擇生物實(shí)驗(yàn)素質(zhì)較好的學(xué)生承擔(dān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的責(zé)任，通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)管理，有助于對(duì)實(shí)驗(yàn)室的工作流程充分掌握，而且還能夠?qū)?shí)驗(yàn)儀器予以更好地保護(hù)。

3.2 明確分析生物學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法

生物學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，要將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)起來(lái)，就要從學(xué)生的知識(shí)需求角度出發(fā)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生將自己的潛在能力充分地發(fā)揮出來(lái)。這就需要生物教師要力求教學(xué)方式多種多樣[3]。比如，一些學(xué)生已經(jīng)充分的掌握了生物理論知識(shí)，就需要注重學(xué)生潛在能力的培養(yǎng)；對(duì)于生物理論知識(shí)較為薄弱的學(xué)生，則需要采用引導(dǎo)的方式幫助學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)。對(duì)于試驗(yàn)素質(zhì)較好的學(xué)生，生物教師可以讓學(xué)生自己準(zhǔn)備試驗(yàn)儀器以及所需要的各種材料，按照要求完成實(shí)驗(yàn)。

3.3 生物教師的職業(yè)素質(zhì)要有所提高

隨著教育創(chuàng)新的進(jìn)一步深化，對(duì)教師的素質(zhì)提出了更高的要求。在分子生物教學(xué)中采用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式，通常會(huì)在上課之前組織所有的生物教學(xué)集體備課，一方面可以使分子生物教學(xué)的目標(biāo)統(tǒng)一化，還有助于提高教師的職業(yè)能力，一些教學(xué)能力比較弱的教師也可以通過(guò)集體備課提高分子生物教學(xué)質(zhì)量。

采用集體備課的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)還在于，能夠使教師在這樣的環(huán)境中針對(duì)教學(xué)問(wèn)題密切交流，特別是教學(xué)中的重點(diǎn)問(wèn)題和難點(diǎn)問(wèn)題，都可以增加新的教學(xué)方法，啟發(fā)生物教師運(yùn)用新的教學(xué)思維展開(kāi)教學(xué)[4]。特別是集中備課中，會(huì)對(duì)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)能力有所規(guī)范，可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

在沒(méi)有開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課之前，教師要做好預(yù)實(shí)驗(yàn)工作，對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作性以及可以獲得的預(yù)期效果進(jìn)行評(píng)估，明確在實(shí)驗(yàn)中可能存在的問(wèn)題以及處理方法，認(rèn)識(shí)到在學(xué)生參與生物實(shí)驗(yàn)中需要注意的問(wèn)題。以綠色熒光蛋白基因的克隆實(shí)驗(yàn)為例，一些學(xué)生參與生物實(shí)驗(yàn)中，提出將菌落聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)行利用，以對(duì)實(shí)驗(yàn)表達(dá)結(jié)果進(jìn)一步明確[5]。但是，生物教師在備課的過(guò)程中并沒(méi)有進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作，當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中，生物教師就要密切觀察每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)。由于是學(xué)生自主參與這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的，必然會(huì)做好了充足的資料準(zhǔn)備，同時(shí)也必然會(huì)產(chǎn)生各種問(wèn)題，這就要求生物教師要不斷地?cái)U(kuò)寬自身的知識(shí)領(lǐng)域，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，以在學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中能夠進(jìn)行指導(dǎo)，提高學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，同時(shí)對(duì)生物理論知識(shí)起到鞏固的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在生物教學(xué)創(chuàng)新中，將開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)法引入其中是非常必要的。要提高教學(xué)質(zhì)量，就需要生物教師與學(xué)生之間相互合作，采能夠使得開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室教學(xué)獲得良好的效果，學(xué)生的生物綜合素質(zhì)也會(huì)有所提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 王松梅，潘鑾鳳，邵紅霞，等.八年制臨床醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考與建議[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2013，15（11）：1008-1009.

[2] 呂俊，戚之琳，吳明彩.高等醫(yī)學(xué)院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].右江民族醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，36（1）：124-126.

[3] 王松梅，潘鑾鳳，邵紅霞，等.對(duì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)分子生物學(xué)教學(xué)的思考與建議[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2014，28（2）：190-192.

[4] 高云，劉小宇，孫銘娟.醫(yī)學(xué)生物技術(shù)綜合性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2014，16（3）：182-184.

[5] 蔣振.醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生分析問(wèn)題能力的探索與思考[J].繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育，2014，28（3）：81-82.