農(nóng)學(xué)專業(yè)《分子生物學(xué)》課程實(shí)踐教學(xué)研究

向殿軍 滿麗莉

摘? 要：分子生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿學(xué)科，是農(nóng)學(xué)專業(yè)的一門必修課，分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)是將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的紐帶，有助于實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需要人才。該文闡述了分子生物學(xué)課程的實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，并提出相應(yīng)的教學(xué)改革措施。

關(guān)鍵詞：農(nóng)學(xué)專業(yè);分子生物學(xué);實(shí)踐教學(xué);研究

中圖分類號(hào) G642.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）08-0154-03

Abstract：Molecular biology is a frontier subject in the field of life sciences，and a compulsory course in agronomy specialty. The practice teaching of molecular biology is the link of transforming theory into practice，which is helpful to the realization of the goal of talent training and the cultivation of talents in modern agriculture. In this paper，the present situation of practical teaching of molecular biology course is expounded，and the corresponding teaching reform measures are put forward.

Key words：Agronomy specialty;Molecular biology;Practical teaching;Study

分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要是生物大分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯和調(diào)控。分子生物學(xué)理論的建立依賴于實(shí)踐教學(xué)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性[1]。高等院校分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)生物技術(shù)人才的必經(jīng)之路，學(xué)生通過實(shí)踐教學(xué)能更好地理解分子生物學(xué)的理論知識(shí)，提高分析問題和解決問題的能力。然而，當(dāng)前的實(shí)踐教學(xué)效果并不理想。

1 實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1 教師實(shí)踐教學(xué)能力不足 高校教師大多數(shù)為畢業(yè)后直接任教，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而企業(yè)引進(jìn)教師往往基礎(chǔ)理論欠缺，導(dǎo)致無法將理論和實(shí)踐更好地結(jié)合在一起，且有些教師對(duì)角色的轉(zhuǎn)變?nèi)狈ψ銐虻恼J(rèn)識(shí)和理解，實(shí)踐教學(xué)仍然以講授法和演示法為主，無法更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題的能力。另一方面，隨著高等院校辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，師生比例嚴(yán)重失調(diào)，引入高素質(zhì)的教師亦是亟待解決的問題之一。

1.2 學(xué)生對(duì)實(shí)踐課程缺乏興趣 目前許多人認(rèn)為涉農(nóng)專業(yè)就業(yè)難、待遇差，且分子生物學(xué)技術(shù)操作較難理解、耗時(shí)長(zhǎng)、要求高，造成學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高，甚至出現(xiàn)排斥現(xiàn)象，學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視程度不夠，不會(huì)鉆研生物技術(shù)的操作關(guān)鍵，認(rèn)為只要實(shí)踐考核及格，混個(gè)學(xué)分就行[2]。興趣和積極性是知識(shí)和技能學(xué)習(xí)的動(dòng)力，提高學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)技術(shù)的興趣至關(guān)重要。

1.3 實(shí)踐教學(xué)模式傳統(tǒng) 傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式是以教師為主體，側(cè)重于理論知識(shí)的驗(yàn)證，學(xué)生經(jīng)過教師演示后按部就班的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，然后按照規(guī)定的格式寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種模式無法很好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，無法鍛煉學(xué)生查閱資料、分析問題和解決問題的能力，束縛了學(xué)生的思維發(fā)展。通常分子生物學(xué)的實(shí)踐教學(xué)是與理論課結(jié)合在一起，而不是獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程，這就出現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)課時(shí)較短，學(xué)生的實(shí)際操作能力無法更好地得到鍛煉等問題[3]。

1.4 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容陳舊 實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)通常是按照學(xué)生人數(shù)投入的，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)所用藥品及試劑盒價(jià)格相對(duì)較貴，經(jīng)費(fèi)有限束縛了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的靈活選擇。某些高等院校的分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)僅采用演示方法，無法滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本要求，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容僅限于一些基礎(chǔ)性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，對(duì)于先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)則無法實(shí)現(xiàn)，無法做到與時(shí)俱進(jìn)，學(xué)生也因此失去學(xué)習(xí)的興趣和熱情[4]。高校教師對(duì)分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了不斷探索，已經(jīng)積累了一定的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，初步形成了一定的實(shí)踐教學(xué)體系，但實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系依然不緊密，無法通過實(shí)踐教學(xué)提升學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)知識(shí)的理解和掌握及在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用[5]。

1.5 實(shí)踐教學(xué)方法單一 傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)方法落后，教師通過簡(jiǎn)單的PPT或板書講授實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法及操作注意事?xiàng)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行機(jī)械性操作。整個(gè)過程枯燥無味，難以提高學(xué)生的積極性，導(dǎo)致學(xué)生無法充分理解和掌握知識(shí)及技術(shù)，容易在實(shí)踐過程中忽略注意事項(xiàng)，出現(xiàn)各種問題[6]。

1.6 實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)不合理 通常教師在實(shí)踐教學(xué)過程中注重操作過程，主要憑借實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出分?jǐn)?shù)，對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度很難做出客觀評(píng)價(jià)，且實(shí)驗(yàn)報(bào)告的目的、原理、方法等在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中已經(jīng)明確給出，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)報(bào)告千篇一律，難以反映學(xué)生對(duì)實(shí)踐內(nèi)容的理解狀況，有的甚至通過抄襲獲得高分，評(píng)價(jià)考核體系欠缺客觀性和公正性[7]。

2 實(shí)踐教學(xué)的改革措施

2.1 加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè) 一方面是教師角色的轉(zhuǎn)變，以學(xué)生為中心能激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣，這就要求教師轉(zhuǎn)變?cè)诮虒W(xué)中的角色，由灌輸者和講授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐操作方法和技術(shù)的啟發(fā)者和評(píng)價(jià)者，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。另一方面是教師能力的提升，在分子生物學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)中要面對(duì)基礎(chǔ)不同的同學(xué)，分析和解決不同層次學(xué)生的困惑，這就要求高校教師具備更廣的知識(shí)儲(chǔ)備和更強(qiáng)的操作能力。要想培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，教師創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是前提條件，教師可通過企業(yè)實(shí)踐鍛煉、教學(xué)培訓(xùn)、教學(xué)交流及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等途徑提升自身素質(zhì)[8]。教師要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)、把握新趨勢(shì)、掌握新技術(shù)，積極參與企業(yè)橫向課題和縱向課題的研究，理論與實(shí)踐相結(jié)合，豐富自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以便更好地啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生。

2.2 轉(zhuǎn)變學(xué)生觀念 學(xué)生的學(xué)習(xí)是教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵，只有讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)的重要性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生才能自主學(xué)習(xí)、認(rèn)真思考、歸納總結(jié)，提升自身的創(chuàng)新能力?？裳?qǐng)農(nóng)學(xué)專業(yè)往屆畢業(yè)生或企業(yè)人員為學(xué)生進(jìn)行專題講座，分享成功經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)踐教學(xué)的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。同時(shí)教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，定期讓學(xué)生反饋，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，讓學(xué)生充分體會(huì)到其在實(shí)踐教學(xué)中的主體地位[9]。

2.3 創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式 分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)是高等院校人才培養(yǎng)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，具有啟發(fā)性、靈活性和直觀性。為避免傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式的缺陷，可設(shè)置獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課，獨(dú)立考核，考核不及格需要重修，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視及興趣。在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，提升實(shí)際操作能力，設(shè)立了新的實(shí)踐教學(xué)模式，獨(dú)立設(shè)置了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程（32學(xué)時(shí)），有利于理論與實(shí)際操作的互滲互補(bǔ)，而不是只進(jìn)行單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，有利于提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。設(shè)置獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)就要求增加實(shí)驗(yàn)儀器的數(shù)量、盡量簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)過程及靈活化教學(xué)順序[10-13]。

2.4 完善實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容 一是確定實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。為解決分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)脫節(jié)及與相關(guān)學(xué)科實(shí)驗(yàn)交叉重復(fù)等問題，需要根據(jù)分子生物學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容（基因和基因組的結(jié)構(gòu)與功能、基因的表達(dá)與調(diào)控），確定重點(diǎn)和難點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，有利于在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中更深入地了解和掌握理論知識(shí)，達(dá)到實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)的相輔相成、相互促進(jìn)的目的。二是選擇實(shí)驗(yàn)方法和材料。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容確立后，試驗(yàn)方法、試驗(yàn)材料、目的基因及蛋白質(zhì)的選擇顯得尤為重要，直接會(huì)影響到實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，需要查閱大量資料，從資料中總結(jié)歸納出較為成熟的技術(shù)和方法，同時(shí)注重結(jié)合科研內(nèi)容選擇研究對(duì)象，充分做到科研與教學(xué)的有效結(jié)合。對(duì)分子生物學(xué)有興趣的學(xué)生可設(shè)立開放項(xiàng)目小組和創(chuàng)新項(xiàng)目小組，讓學(xué)生參與到教師的科研項(xiàng)目研究中，加深對(duì)課程前沿及發(fā)展趨勢(shì)的了解。也可允許學(xué)生自帶試驗(yàn)材料。例如：植物基因組DNA提取實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可自帶植物材料如：水稻、小麥、燕麥、玉米、大豆等的葉片，不但可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，亦可拓寬學(xué)生的知識(shí)面[14]。三是選擇實(shí)驗(yàn)類型。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備通常較為昂貴精密，需考慮實(shí)踐項(xiàng)目操作的可行性及實(shí)驗(yàn)預(yù)算的充足性，可采用綜合型、設(shè)計(jì)型、演示型、研究型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，通過實(shí)際操作、視頻觀看、分組設(shè)計(jì)等相結(jié)合，在有限的條件下讓學(xué)生最大程度地掌握知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、實(shí)際操作能力、數(shù)據(jù)處理能力、軟件的使用能力及文獻(xiàn)查閱能力，有利于將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)有效聯(lián)系在一起及對(duì)不同實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行總結(jié)歸納[15]。

2.5 豐富實(shí)踐教學(xué)方法 一方面是多媒體在分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，多媒體教學(xué)資源主要包括教學(xué)課件、Flash動(dòng)畫及實(shí)驗(yàn)技術(shù)視頻等，能有效滿足教師講授、互動(dòng)教學(xué)及課下自學(xué)等要求。多媒體教學(xué)將音頻、視頻、圖片、表格等內(nèi)容有機(jī)聯(lián)系在一起，使抽象內(nèi)容更加生動(dòng)化和形象化，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。例如在進(jìn)行目的基因的PCR擴(kuò)增、TA克隆及轉(zhuǎn)化這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，PCR擴(kuò)增可制作成Flash動(dòng)畫，同時(shí)配以音頻解說，輔以英文標(biāo)識(shí)，學(xué)生可直觀地了解整個(gè)PCR過程及目的基因DNA的擴(kuò)增狀態(tài)，能吸引學(xué)生的注意力，有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握及外文文獻(xiàn)的查閱，可有效地提升教學(xué)效果[16-21]。另一方面是靈活化和多樣化教學(xué)方法的應(yīng)用，促進(jìn)互動(dòng)式教學(xué)模式和學(xué)習(xí)模式的形成，提出問題啟發(fā)學(xué)生分析問題和解決問題，鼓勵(lì)學(xué)生不斷質(zhì)疑，分析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)成敗原因。倡導(dǎo)采用靈活化和多樣化的教學(xué)方法，例如案例教學(xué)法、引導(dǎo)教學(xué)法、分組討論法、提問法、情景教學(xué)法和質(zhì)疑教學(xué)法等，促進(jìn)學(xué)生積極融入課堂，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，為學(xué)生營(yíng)造相對(duì)開放的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境[22-24]。

2.6 完善實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系 分子生物學(xué)課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，只有完善的實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，以取得更好的教學(xué)效果[25]。采用過程性評(píng)價(jià)能客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，要求對(duì)實(shí)驗(yàn)全過程實(shí)現(xiàn)綜合性評(píng)價(jià)，需要制定公平、細(xì)致的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)制訂考核方式，如：出勤（10%）+課堂參與度（10%）+實(shí)驗(yàn)操作（40%）+評(píng)價(jià)（20%，包括組間評(píng)價(jià)、組內(nèi)自評(píng)、教師評(píng)價(jià)）+小測(cè)試（20%）。實(shí)踐教學(xué)過程中可包括分組討論、口頭匯報(bào)、小組演示等多種形式，實(shí)行組內(nèi)監(jiān)督機(jī)制、組間監(jiān)督機(jī)制和教師監(jiān)督機(jī)制，教師應(yīng)注意觀察及記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的表現(xiàn)，準(zhǔn)確掌握學(xué)生的實(shí)際操作情況及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，及時(shí)指出學(xué)生操作中出現(xiàn)的問題，及時(shí)解決學(xué)生提出的質(zhì)疑，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到自己的不足，并及時(shí)改正。

3 結(jié)論

通過實(shí)踐教學(xué)改革，分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)取得了一定的成績(jī)，但仍存在一些問題，只有不斷地摸索、創(chuàng)新和歸納總結(jié)，才能做到與時(shí)俱進(jìn)，才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提升教師自身的能力，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提升和高等院校發(fā)展[26]。

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