OBE理念下地方高校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索

李曉麗 李超瓊 陳 璨

（周口師范學(xué)院 河南·周口 466001）

分子生物學(xué)是高校生物教學(xué)的必要基礎(chǔ)課程，其理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)滲透到醫(yī)療、食品等不同領(lǐng)域內(nèi)。而分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)教學(xué)中非常重要的內(nèi)容，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不能真正提高學(xué)生的實(shí)踐能力，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生科研思維。在這種情況下教師需要不斷改革與創(chuàng)新，重視對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，能夠從分子水平上認(rèn)識(shí)到世界的運(yùn)作原理，掌握生物世界規(guī)律。

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題。

近年來(lái)，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)得以創(chuàng)新發(fā)展，現(xiàn)階段技術(shù)的創(chuàng)新有全基因組測(cè)序技術(shù)、qRT-PCR技術(shù)、CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)，這些技術(shù)廣泛運(yùn)用在科學(xué)研究中。但是在不斷發(fā)展中，院校改革比較緩慢，比如在革新中，仍舊是開(kāi)展瓊脂糖凝膠電泳、基因擴(kuò)增、大腸桿菌質(zhì)粒DNA提取等實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)技術(shù)已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求。在實(shí)驗(yàn)中，由于課時(shí)不足等各方面原因，教學(xué)內(nèi)容都是獨(dú)立完成，整體上缺乏協(xié)調(diào)性。其次教學(xué)方式、考核方式單一，教學(xué)效果不好。以往的實(shí)驗(yàn)中，教師做好準(zhǔn)備之后，擬定實(shí)驗(yàn)流程，按照題目、目的、試劑、步驟、注意事項(xiàng)等，書(shū)寫(xiě)在黑板與多媒體上面，學(xué)生只要按照流程完成實(shí)驗(yàn)操作即可。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)，被動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，因此學(xué)生的實(shí)踐能力和思維能力并沒(méi)有得到明顯提升。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，這種簡(jiǎn)單、單一的教學(xué)方式不能反映出學(xué)生的實(shí)際操作能力，學(xué)生不能主動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手能力差，降低了學(xué)生動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)的概率，思考問(wèn)題也不積極，學(xué)生的思維能力培養(yǎng)也很難完成。

近年以來(lái)，工程教育認(rèn)證在國(guó)內(nèi)外積極開(kāi)展，而OBE理念在教學(xué)中的運(yùn)用是一個(gè)教學(xué)專(zhuān)業(yè)是否可以通過(guò)認(rèn)證的核心內(nèi)容。OBE是以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育模式，在OBE教學(xué)模式中，學(xué)生學(xué)習(xí)到了什么和是否成功更重要，摒棄了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)中存在的怎樣學(xué)習(xí)和什么時(shí)候?qū)W習(xí)更重要。OBE理念的運(yùn)用原理是success for all。這個(gè)理念宗旨是所有學(xué)習(xí)者都可以成功。OBE理念尊重每一個(gè)學(xué)生的獨(dú)立性，學(xué)習(xí)是基于合作基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，并非是競(jìng)爭(zhēng)，學(xué)校與教師應(yīng)當(dāng)為學(xué)生找到成功的方式。OBE理念要求學(xué)生可以通過(guò)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，提出項(xiàng)目建議、質(zhì)疑、研究、決定。這樣的方式可以讓學(xué)生去思考、質(zhì)疑，從而進(jìn)行不斷地研究與分析，呈現(xiàn)出學(xué)生解決問(wèn)題的能力。因此OBE理念是將學(xué)生放置在一個(gè)他們?cè)O(shè)計(jì)能力范圍之內(nèi)可以達(dá)到的環(huán)境中。OBE理念的運(yùn)用，更關(guān)注高階能力的實(shí)現(xiàn)，比如創(chuàng)造性思維、分析思維、綜合信息能力、組織策劃能力等等。這些能力都要以團(tuán)隊(duì)形式通過(guò)完成復(fù)雜任務(wù)得以提升。

1 教學(xué)改革

1.1 教學(xué)改革設(shè)計(jì)

教學(xué)改革是要以滿足改革目標(biāo)為前提，成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)核心是反向設(shè)計(jì)，以最終目標(biāo)為起點(diǎn)，進(jìn)行反向設(shè)計(jì)開(kāi)展課程教學(xué)活動(dòng)，而教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)不是教師能夠傳授什么，而是達(dá)到高峰成果所需要什么。培養(yǎng)流程按照：“內(nèi)外需求→培養(yǎng)目標(biāo)→畢業(yè)要求→課程體系”的順序來(lái)架構(gòu)人才培養(yǎng)方案，通過(guò)優(yōu)化知識(shí)來(lái)培養(yǎng)更健全人士。OBE理念的改革需要培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，其改革主要包括三個(gè)層次，圍繞生物科技的需求與學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的需求，分別確定知識(shí)、能力、素養(yǎng)三個(gè)層次目標(biāo)：（1）全面、深入理解分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理，了解領(lǐng)域內(nèi)最新的理論知識(shí)；（2）掌握分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)，如基因克隆、實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)等，確保可以熟練操作；（3）了解生命科學(xué)研究的思路，為今后的學(xué)習(xí)、科研工作奠定基礎(chǔ)。

1.2 教學(xué)改革特色

基于OBE理念的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革主要是目標(biāo)式的導(dǎo)向教學(xué)模式、自主式學(xué)習(xí)教學(xué)模式、過(guò)程化的考核教學(xué)模式，其特色體現(xiàn)在：（1）針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出以目標(biāo)為導(dǎo)向，通過(guò)設(shè)計(jì)情況分析，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)；（2）增加分子生物學(xué)前沿技術(shù)，通過(guò)自主學(xué)習(xí)和研討形式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、科研能力。（3）基于OBE理念的學(xué)習(xí)產(chǎn)出驅(qū)動(dòng)教育系統(tǒng)改變?cè)締我坏氖谡n模式，對(duì)學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行考核，重點(diǎn)考查學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。

2 教學(xué)模式改革

2.1 授課形式的改革

基于OBE理念的使用，在授課中，將OBE理念和傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，以實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)為引導(dǎo)方向，或者以實(shí)驗(yàn)問(wèn)題為導(dǎo)向引出知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)開(kāi)展來(lái)進(jìn)行詳細(xì)分析。主要的授課模式是：“目標(biāo)-知識(shí)-能力”的形式，在授課的時(shí)候，使用大班上課、小組討論的形式來(lái)組織討論，強(qiáng)調(diào)圍繞學(xué)習(xí)主題進(jìn)行分析，通過(guò)合作學(xué)習(xí)相互成長(zhǎng)。教師根據(jù)課程內(nèi)容擬定題目，圍繞分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)提出學(xué)習(xí)內(nèi)容，其主題應(yīng)從分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)、難點(diǎn)及當(dāng)前社會(huì)發(fā)展討論的熱門(mén)問(wèn)題中選擇。授課過(guò)程中，將學(xué)生劃分為不同小組，以3-4人為一組來(lái)進(jìn)行主題研究，學(xué)生可以通過(guò)查詢文獻(xiàn)資料等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確定實(shí)驗(yàn)方法及所需儀器、試劑、耗材等，并共同完成實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終將實(shí)驗(yàn)原理、步驟、結(jié)果等以PPT形式進(jìn)行展示。當(dāng)各小組匯報(bào)完畢之后，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，并組織各個(gè)小組討論、發(fā)言，也可以對(duì)其他小組的研究提出疑惑。在課堂結(jié)束之后，每一個(gè)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及小組研討分析，形成一份書(shū)面心得體會(huì)，與小組的PPT匯報(bào)綜合，作為成績(jī)考核的依據(jù)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的改革

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜，如瓊脂糖凝膠電泳、大腸桿菌質(zhì)粒DNA的提取、基因組DNA的提取、質(zhì)粒的酶切、實(shí)時(shí)熒光定量PCR、CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)、蛋白的提取與純化、蛋白電泳等多個(gè)內(nèi)容。生物技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)人才培養(yǎng)很關(guān)鍵，生物專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基本技能、創(chuàng)新意識(shí)等需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展。在教學(xué)改革過(guò)程中，應(yīng)增加最前沿方面的內(nèi)容，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生科研能力的提升，基于OBE理念的教學(xué)需求，重新制定教學(xué)大綱。筆者在實(shí)際研究中發(fā)現(xiàn)，原本教學(xué)中的瓊脂糖凝膠電泳、大腸桿菌質(zhì)粒DNA的提取、質(zhì)粒的酶切等內(nèi)容與基因工程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容存在一定的重復(fù)，因此修訂教學(xué)大綱時(shí)，應(yīng)對(duì)重復(fù)部分進(jìn)行刪減，增加前言技術(shù)，突出分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與基因工程實(shí)驗(yàn)之間的不同。

從教學(xué)發(fā)展來(lái)看，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與基因工程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容中，瓊脂糖凝膠電泳、質(zhì)粒的酶切等教學(xué)內(nèi)容陳舊，忽視了最新技術(shù)的運(yùn)用，也忽視了時(shí)代發(fā)展所提出的各方面需求，這對(duì)于新時(shí)期學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)極為不利。因此在教學(xué)中，應(yīng)適當(dāng)增加前沿理論、研究技術(shù)的運(yùn)用。在傳統(tǒng)的分子生物學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的運(yùn)用基礎(chǔ)上，還應(yīng)增加基因組學(xué)、蛋白組學(xué)等理論，還可以加上CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)、蛋白的提取與純化、蛋白電泳等相關(guān)內(nèi)容，這樣才可以將教學(xué)內(nèi)容不斷更新，為學(xué)生的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為今后科研工作的開(kāi)展奠定良好基礎(chǔ)。

2.3 考核方式的改進(jìn)

基于OBE理念的運(yùn)用，應(yīng)對(duì)學(xué)生“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”的過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，這需要對(duì)原本的課程考核方式進(jìn)行改革與創(chuàng)新，重視學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，針對(duì)問(wèn)題的解決情況，為考核提出依據(jù)。新的考核方式可以60%的平時(shí)成績(jī)+40%的期末考試為參考，平時(shí)成績(jī)應(yīng)分為考勤10%，實(shí)驗(yàn)操作情況20%，PPT展示表現(xiàn)20%、個(gè)人實(shí)驗(yàn)報(bào)告和心得體會(huì)10%。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”做好考核評(píng)價(jià)，有助于提升學(xué)生的基礎(chǔ)能力、實(shí)踐能力和科研思維。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是以教師為中心的教學(xué)模式，以課堂講授方式為主，學(xué)生的學(xué)習(xí)始終處于被動(dòng)地位。這種教學(xué)模式并沒(méi)有增強(qiáng)學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、理解知識(shí)方面存在的差異，掩蓋了學(xué)生所具備的獨(dú)立意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)?；贠BE理念的教學(xué)改革在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用，能夠滿足當(dāng)前生物科技領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用型人才的需要。