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關(guān)鍵詞:分子生物學(xué)實驗;生物科學(xué)師范專業(yè);實踐周教學(xué);教學(xué)改革
中圖分類號:G642.423文獻標(biāo)志碼:A文章編號:1674-9324(2018)12-0268-03
生物科學(xué)是21世紀(jì)的領(lǐng)先學(xué)科,大多數(shù)高校都設(shè)有生物科學(xué)學(xué)科,該學(xué)科的基本理論是在實驗基礎(chǔ)上建構(gòu)起來的,理論與實踐緊密結(jié)合。而作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,《分子生物學(xué)實驗》是一門應(yīng)用廣泛的學(xué)科,涵蓋生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)乃至藥學(xué),是從事生命科學(xué)研究的必備研究技能。分子生物學(xué)是在分子水平上研究生命現(xiàn)象的科學(xué),通過研究生物大分子(核酸、蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)。《分子生物學(xué)實驗》是生命科學(xué)研究領(lǐng)域中融技術(shù)前沿性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性于一體的大型專業(yè)實驗課程,是學(xué)生直接接受分子生物學(xué)基本技能和前沿技術(shù)訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生科研技能、科研思維,進而提升學(xué)生研究素質(zhì)。《分子生物學(xué)實驗》是生物科學(xué)專業(yè)的一門重要專業(yè)能力實踐課,為必修課程。為了使生物科學(xué)專業(yè)人才能夠更好地掌握分子生物學(xué)的理論知識和實驗操作能力,長江師范學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)在很早就開展了《分子生物學(xué)實驗》課程,教學(xué)內(nèi)容也隨著學(xué)科發(fā)展不斷進行改進,但隨著分子生物學(xué)的快速發(fā)展以及硬件設(shè)施的不斷改進,傳統(tǒng)的《分子生物學(xué)實驗》課程教學(xué)產(chǎn)生了不少問題急需解決。為此,本文以長江師范學(xué)院生物科學(xué)師范專業(yè)為例,針對《分子生物學(xué)實驗》教學(xué)實踐中存在的不足,根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和課時要求,對高校《分子生物學(xué)實驗》教學(xué)進行改革,將課程教學(xué)改為實踐教學(xué)周,以提高分子生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量,增強師范生的綜合素質(zhì)。
一、生物科學(xué)師范專業(yè)《分子生物學(xué)實驗》實踐周教學(xué)特色
生物科學(xué)師范專業(yè)《分子生物學(xué)實驗》課程特色。分子生物實驗技術(shù)自開設(shè)以來,成為當(dāng)今研究生命科學(xué)各學(xué)科和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中重要的研究工具,緊跟科學(xué)前沿,在分子生物學(xué)教學(xué)中,實驗教學(xué)占有舉足輕重的地位。為了使生物科學(xué)專業(yè)人才能夠更好地掌握分子生物學(xué)的理論知識和實驗操作能力,我校生物科學(xué)專業(yè)在很早就開展了“分子生物學(xué)實驗”課程,教學(xué)內(nèi)容也隨著生物科學(xué)的發(fā)展而進行創(chuàng)新與改革。實驗內(nèi)容從起初的幾個相互獨立的簡單實驗項目,逐步演變成綜合性分子生物學(xué)實驗。目前的課程內(nèi)容是依據(jù)遺傳信息傳遞的規(guī)律及教師的科研內(nèi)容進行設(shè)置,并進一步整合成為系統(tǒng)的綜合性實驗,實驗內(nèi)容包括基因克隆、遺傳多樣性檢測、分子標(biāo)記、DNA指紋圖譜構(gòu)建、基因功能驗證等實驗項目。因此課程實驗所需儀器比較昂貴,實驗周期也相對較長。通過本課程實驗教學(xué)的學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得核酸物質(zhì)的提取、分離、純化與鑒定、電泳技術(shù)、引物設(shè)計、PCR擴增、分子標(biāo)記、基因克隆等方面的獨立實驗?zāi)芰蚵殬I(yè)技能。強化學(xué)生創(chuàng)新思維、獨立解決問題的能力和分子生物學(xué)領(lǐng)域基本操作技能,提高學(xué)生在分子生物學(xué)領(lǐng)域綜合運用實驗技能或職業(yè)技能分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的創(chuàng)新精神。通過學(xué)習(xí)本課程使學(xué)生從分子水平認(rèn)識生命現(xiàn)象和生物學(xué)規(guī)律,能夠?qū)W(xué)生的畢業(yè)課題研究設(shè)計和今后的科研生涯提供極大的幫助,為今后從事相關(guān)專業(yè)的研究、教學(xué)工作奠定堅實的基礎(chǔ)。
二、生物科學(xué)師范專業(yè)《分子生物學(xué)實驗》教學(xué)中存在的主要問題
(一)實驗條件差,實驗經(jīng)費不足
由于《分子生物學(xué)實驗》相關(guān)儀器和藥品都較昂貴,儀器設(shè)備往往有限。而經(jīng)費是限制《分子生物學(xué)實驗》課程教學(xué)的重要因素,缺乏經(jīng)費直接導(dǎo)致設(shè)備套數(shù)、藥品、耗材數(shù)量不足,學(xué)生動手機會減少。上課人數(shù)較多,但儀器設(shè)備等有限,必定影響預(yù)期的實驗教學(xué)效果,如多組學(xué)生共用一套移液器,有的學(xué)生上完《分子生物學(xué)實驗》,連移液器都不能正確使用。另外,由于缺乏計算機機房,《分子生物學(xué)實驗》中生物信息學(xué)方面的實驗無法開展。
(二)教學(xué)方式單一、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高
傳統(tǒng)的教學(xué)老師講原理和步驟,學(xué)生按老師指導(dǎo)進行操作,學(xué)生思考和主動參與的過程就被省略了,動手完全與動腦脫節(jié)。動手能力的培養(yǎng)是實驗教學(xué)的一個重要內(nèi)容,但不經(jīng)思考地完成實驗根本談不上能力的培養(yǎng)。另外,實驗室缺乏多媒體設(shè)備,許多教學(xué)圖片及視頻無法展示。由于被動參與實驗、為了混學(xué)分或?qū)Ψ肿由飳W(xué)較陌生,多數(shù)學(xué)生參與實驗的積極性不高,甚至有的在一旁觀看別人操作自己根本就不動手,最后照抄別人的實驗結(jié)果。
(三)實驗教學(xué)安排、管理不合理
一是,課時安排少,隨著課程改革及新培養(yǎng)方案的實施,長江師范學(xué)院《分子生物學(xué)實驗》課程只有18個學(xué)時,如此少的課時要學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)實驗技術(shù),給課程教學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn)。二是,《分子生物學(xué)實驗》項目所需實驗時間較長,有時需要較長時間的等待,如PCR擴增,需要3—4小時,而許多實驗可以連續(xù)做完。傳統(tǒng)《分子生物學(xué)實驗》教學(xué)按周和學(xué)時劃分實驗,使實驗連貫性差,學(xué)生在實驗中不知道做的實驗有什么用。而老師為了在規(guī)定時間或更短時間完成實驗,往往選擇簡單的實驗,或一些實驗過程老師只向?qū)W生進行講解,不要求學(xué)生進行操作,學(xué)生不參與實驗的全部過程,導(dǎo)致學(xué)生只知其一、不知其二。三是,實驗分組不合理,一般4—5個人一組共同完成一個實驗,而實驗儀器相對較少,有些儀器或?qū)嶒炛挥胁糠滞瑢W(xué)進行操作,其他學(xué)生只能觀望,嚴(yán)重影響實驗的效果。
(四)課程考核單一
教師對實驗教學(xué)要求較低,考核方式一般是通過學(xué)生的平時成績結(jié)合期末實驗理論及操作考試進行考核。其中,平時成績包括:驗預(yù)習(xí)報告、原始記錄和實驗態(tài)度;實驗技能;實驗報告。各部分成績的比例如下:實驗預(yù)習(xí)報告、原始記錄、實驗態(tài)度和實驗技能占20%,實驗報告占40%,實驗理論及操作考試占40%。這種單一的考核方式不易調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,靠抄取他人實驗結(jié)果和實驗報告、臨時反復(fù)操作儀器和背誦實驗原理,一樣可以取得較好的實驗成績,使實驗課程在促進學(xué)生能力發(fā)展方面的作用有限。
三、生物科學(xué)師范專業(yè)《分子生物學(xué)實驗》實踐周教學(xué)建設(shè)與改革
(一)加強實驗室建設(shè),增加實驗經(jīng)費
實驗室依托中央與地方共建特色優(yōu)勢學(xué)科實驗室——作物遺傳育種實驗室、武陵山特色植物資源保護與利用重慶市重點實驗室以及武陵山片區(qū)綠色發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心的建設(shè),購置了大量分子生物學(xué)儀器設(shè)備,教學(xué)與科研共用相關(guān)儀器設(shè)備,以科研促進教學(xué)的提升,如購置50套移液器,保證上課時每位學(xué)生人手一套移液器。建立生物科學(xué)專用機房、在實驗室安裝多媒體設(shè)備,可以進行生物信息學(xué)相關(guān)實驗及實驗課多媒體教學(xué)。同時向?qū)W校申請《分子生物學(xué)實驗》實踐周專用經(jīng)費,保證實驗相關(guān)藥品的購置。
(二)多元化教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
實驗教學(xué)以大組單位,每大組人數(shù)不超過30人,將學(xué)生分成1人1小組,獨立完成實驗內(nèi)容。實驗教學(xué)采用實驗現(xiàn)場操作、多媒體課件教學(xué)、專題講座、專題討論及機房上機的方式。第一次上課時可以組織學(xué)生觀看相關(guān)科幻電影或進行專題講座,以提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實驗中等待的過程可以組織學(xué)生就大家關(guān)心的分子生物學(xué)技術(shù)進行討論,如轉(zhuǎn)基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等。“任務(wù)驅(qū)動和問題導(dǎo)向”,鼓勵學(xué)生自主進行課前學(xué)習(xí)、獨立思考,發(fā)現(xiàn)問題,積極解決問題,再通過課堂與教師交流,完成知識的內(nèi)化。并且全天候開放實驗室,作為實驗教學(xué)的課外延伸,增加學(xué)生實驗訓(xùn)練的機會,實驗結(jié)果不理想時,也有機會利用課外時間快速重做,提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,增強學(xué)生的動手能力,提高教學(xué)質(zhì)量。實施教學(xué)科研一體化,將教師最新的課題研究內(nèi)容引入實驗教學(xué)。同時鼓勵部分優(yōu)秀學(xué)生參與教師科研項目,教師指導(dǎo)學(xué)生開展分子生物學(xué)方面的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目和科研項目。
(三)實踐周教學(xué),提升實驗的連貫性
實驗教學(xué)改為實踐周,實驗共40個學(xué)時,在一周之內(nèi)完成一個綜合性實驗,如“玉米rDNAITS序列克隆及分析”、“胭脂蘿卜花青素生物合成結(jié)構(gòu)基因克隆”、“榨菜種質(zhì)資源遺傳多樣性的SSR分子標(biāo)記檢測”、“胭脂蘿卜新品種DNA指紋圖譜構(gòu)建”、“胭脂蘿卜DFR基因過量表達效應(yīng)分析”和“參與調(diào)控胭脂蘿卜花青素生物合成轉(zhuǎn)錄因子MYB的篩選”等來源于教師科研的實驗,提高實驗的連貫性和教學(xué)質(zhì)量。每學(xué)期開學(xué)之前相關(guān)老師必須討論制定好詳細(xì)的分子生物學(xué)綜合實驗實踐周的實施方案。
(四)加強教師指導(dǎo)和課程考核,提高教學(xué)質(zhì)量
教學(xué)需要4—5名相關(guān)教師,將學(xué)生分成兩大組交叉進行相關(guān)教學(xué)。1人一個小組進行實驗,多環(huán)節(jié)評價學(xué)生實驗操作的過程,注重實驗基本操作能力的評價。考核內(nèi)容包括實驗預(yù)習(xí)及原始記錄、實驗操作、實驗報告、實驗態(tài)度和學(xué)術(shù)報告5個部分,其中實驗預(yù)習(xí)及原始記錄占10%,實驗操作占30%,實驗報告占30%,實驗結(jié)果占20%,學(xué)術(shù)報告占10%,實驗成績總分100分。新的考核方式更注重實驗過程的考核,能有效地保證教學(xué)的質(zhì)量。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);實驗教學(xué);教學(xué)改革
中圖分類號:G642.423 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0186-02
目前,分子生物學(xué)實驗技術(shù)已廣泛應(yīng)用到各類生物學(xué)專業(yè)的科研工作中,成為生物學(xué)領(lǐng)域科學(xué)研究的基本實驗技能。分子生物學(xué)實驗課程是各大院校生物類研究生入學(xué)的必修課,此門課程掌握的程度影響著研究生后續(xù)科研工作的開展。所以如何讓研究生在學(xué)習(xí)分子生物學(xué)理論知識后盡快掌握扎實的實驗技能成為分子生物學(xué)教學(xué)實踐的研究熱點。
近年來,針對如何提高我校研究生實驗教學(xué)質(zhì)量的問題,我們曾經(jīng)走訪考察了北京大學(xué)、清華大學(xué)和北京師范大學(xué)等國內(nèi)著名大學(xué),學(xué)習(xí)領(lǐng)會重點知名學(xué)校的教學(xué)思維和教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合北京林業(yè)大學(xué)實際情況和教學(xué)特點,在教研室集體多次討論的基礎(chǔ)上,本著注重培養(yǎng)研究生科研素質(zhì)和科研思維、提高研究生實際動手能力的目的,我們優(yōu)化了為全校生物科學(xué)、生物技術(shù)、林學(xué)、園林等專業(yè)開設(shè)的研究生分子生物學(xué)實驗技術(shù)課程體系,對改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行了嘗試,并取得了較好的教學(xué)效果。
一、分子生物學(xué)實驗教學(xué)存在的問題
我校原來的分子生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容比較簡單。實驗內(nèi)容主要包括一些基本的實驗操作技術(shù):如植物DNA和質(zhì)粒DNA的提取、RNA分離純化、DNA酶切鑒定及重組、PCR擴增技術(shù)、感受態(tài)細(xì)胞制備、目的基因連接與轉(zhuǎn)化等等。這些單項實驗彼此間缺乏內(nèi)在聯(lián)系,學(xué)生往往會在認(rèn)真做好了實驗,并得到理想的實驗結(jié)果后,反過來請教老師這個實驗的用途是什么。可見由于實驗內(nèi)容之間存在的不連貫性,學(xué)生就可能沒有真正理解和掌握分子生物學(xué)實驗課程中的核心問題。后續(xù)課程效果調(diào)查表明,雖然研究生抱著很大的熱情和期待認(rèn)真地學(xué)完該課程,但實驗結(jié)束后,留在學(xué)生腦海中的印象模糊,到實驗室進行后續(xù)的科研工作時,還是感到無所適從、無處下手。即實驗的效果并沒有充分發(fā)揮出來。此外,由于受實驗課時和經(jīng)費的影響,傳統(tǒng)教學(xué)中任課教師會在實驗前為學(xué)生做好一切準(zhǔn)備工作,如試劑配制、儀器調(diào)試,甚至把藥品分裝成小份分發(fā)到每個小組。這種做法嚴(yán)重地限制了學(xué)生上課學(xué)習(xí)的積極性。由于研究生缺乏學(xué)習(xí)的主動性,在實驗前沒有做充分準(zhǔn)備的預(yù)習(xí),產(chǎn)生的后果是實驗結(jié)果出來后,學(xué)生不知如何分析,實驗中出現(xiàn)的問題也不知如何解決。這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響了學(xué)生對實驗課的興趣,不利于學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實驗教學(xué)的目標(biāo)不僅要傳承課堂所學(xué)的知識及增強實驗技能的訓(xùn)練,更要在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)、科研技能和創(chuàng)新能力。為了使研究生真正得到分子生物學(xué)實驗技術(shù)的鍛煉,有必要對現(xiàn)有的實驗教學(xué)體系進行改革,以便真正達到培養(yǎng)研究生的目的。
二、分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革的探索
1.實驗內(nèi)容的改革。教學(xué)體系主要體現(xiàn)在要以科研的理念教育學(xué)生,即在教學(xué)中首先提出問題,然后引導(dǎo)學(xué)生可以用哪些方法和實驗技術(shù)來解決問題,而不是在學(xué)生學(xué)會了實驗技術(shù)后,往往會迷惑這些技術(shù)可以解決什么問題。基于上述問題,我們教學(xué)改革的出發(fā)點為注意結(jié)合研究生教學(xué)以及分子生物學(xué)技術(shù)的特點,優(yōu)化原來較為分散的教學(xué)內(nèi)容,以實驗體系要求完整性、系統(tǒng)化、實用性為原則,在原有分子生物學(xué)實驗教學(xué)工作基礎(chǔ)上,針對我校研究生科研工作的特點,對分子生物學(xué)實驗教學(xué)體系與教學(xué)方法進行了改革的初步探索。在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,我們把改革后的分子生物學(xué)實驗課程重點放在主要圍繞“綠色熒光蛋白(GFP)基因”展開,整個實驗內(nèi)容包括原核生物細(xì)胞轉(zhuǎn)化、質(zhì)粒DNA的分離純化、限制性內(nèi)切酶對質(zhì)粒DNA的酶切與瓊脂糖凝膠電泳鑒定、重組技術(shù)、PCR基因擴增、蛋白質(zhì)電泳分離表達蛋白、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移技術(shù)、蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)等。這些實驗的內(nèi)容不僅涵蓋了之前所開設(shè)的所有基礎(chǔ)驗證性實驗,而且其連貫性和綜合性大大提升。實驗方案初步確定后,老師和相關(guān)實驗室的研究生開始預(yù)作實驗,發(fā)現(xiàn)不適合的地方及時修改,經(jīng)過反復(fù)實驗、討論,我們完成了綜合實驗方案。通過綜合設(shè)計性實驗的開設(shè),不僅可以使學(xué)生強化課堂所學(xué)分子生物學(xué)的相關(guān)知識,在此基礎(chǔ)上,牢固掌握相關(guān)的實驗技能和實驗手段,在注重提高了學(xué)生的實踐動手能力的同時,更要注重提高研究生對所學(xué)實驗技術(shù)的應(yīng)用能力和分析實驗問題的能力。現(xiàn)在的整個實驗內(nèi)容涵蓋了分子生物學(xué)的基本實驗技術(shù),每個實驗之間都有著非常緊密的聯(lián)系,改變了以前分子生物學(xué)實驗之間割裂無聯(lián)系的狀況。各項實驗相對獨立,但無論在邏輯上還是在時間上,前后都是緊密關(guān)聯(lián)的。
2.教學(xué)方式的改革。在教學(xué)方式上,我們做了如下工作:①在每次實驗前,老師都要應(yīng)集中講解實驗原理,把基礎(chǔ)知識和實驗中要遇到的問題講解透徹,帶領(lǐng)學(xué)生仔細(xì)分析實驗步驟,并針對關(guān)鍵操作、技術(shù)難點或容易誤解之處進行詳解,有必要時進行演示,使學(xué)生能更好地掌握實驗原理和技術(shù),并要求學(xué)生重視實驗課程的預(yù)習(xí)。②為了保證實驗的連續(xù)性,實驗課集中在二周內(nèi)完成;實驗課全天安排。由于有的分子實驗需要等待的時間較長,為了有效利用研究生的時間,實驗前我們合理安排實驗內(nèi)容和時間,在開課前把實驗安排和進度告訴學(xué)生,使研究生可有效的利用時間。這種安排可使學(xué)生在操作時目標(biāo)明確,也因其與科研的節(jié)奏和氣氛相符,而使學(xué)生體驗到科研的樂趣而對未來的科研工作產(chǎn)生了向往。③我系的研究生從入學(xué)開始就參加了課題組相關(guān)實驗技能的培訓(xùn)。在實驗技能上優(yōu)于其他專業(yè)選課的學(xué)生。根據(jù)這一優(yōu)勢條件,我們每年都要安排2~3名學(xué)生參加到實驗教學(xué)中來,研究生參與實驗教學(xué)的好處為:一是學(xué)生之間更便于交流;二是同時提高了我專業(yè)學(xué)生的實驗基本理論和實驗技能,提高了研究生的綜合素質(zhì),起到了一舉兩得的作用。④由于其獨特的優(yōu)勢,多媒體教學(xué)在理論教學(xué)中已經(jīng)成為不可缺少的教學(xué)工具,而在實驗教學(xué)中的優(yōu)勢卻因條件所限制。自2005年起,生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的實驗中心開始為各個實驗室安裝多媒體系統(tǒng)。經(jīng)過幾年的實踐證明,實驗課程采用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合,利用了教學(xué)課時,拓寬了實驗教學(xué)的知識面,提高了實驗教學(xué)效果,得到了師生的一致認(rèn)可。使用多媒體實驗課件后,我們可以將復(fù)雜的實驗原理以生動的圖像加以簡練的文字表達出來,可以很便捷地控制實驗過程和時間,便于與學(xué)生課堂交流,取得了很好的實驗效果。在課堂上,我們經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生到網(wǎng)上檢索實驗中的問題,進一步引申在科研中如何利用網(wǎng)站尋找解決實驗問題的方法,幫助研究生提高在科研中檢索文獻的能力,增加他們的學(xué)習(xí)興趣。這種實驗方式可以提高研究生解決科研中出現(xiàn)問題的能力,為進入實驗室進行科研研究做好技術(shù)上和心理上的準(zhǔn)備。在授課過程中,老師要經(jīng)常有針對性地提出一個問題,引導(dǎo)學(xué)生尋找解決這個問題的方式方法。
雖然在分子生物學(xué)實驗改革中,我們經(jīng)過摸索探討取得了一定的成績,但對于大幅度提高學(xué)生的綜合能力的目標(biāo)仍存在很大差距,這就要求我們實驗課教師要在教學(xué)過程中不斷進行總結(jié)和思考,本著作為教師培養(yǎng)學(xué)生的高度責(zé)任感,把培養(yǎng)學(xué)生作為我們首要的任務(wù),就能將分子生物學(xué)實驗教學(xué)不斷得以完善。
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生物技術(shù)專業(yè) 分子生物學(xué) 實驗教學(xué) 改革
分子生物學(xué)實驗,是分子生物學(xué)理論的實踐環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑,不僅在研究生教學(xué)中受到普遍重視,在本科生教學(xué)中也受到高度重視。但由于客觀條件的限制,生物技術(shù)專業(yè)的分子生物學(xué)實驗教學(xué)還存在諸多問題,比如現(xiàn)有教材不適合于本科教學(xué)、實驗缺乏設(shè)計性和綜合性等,嚴(yán)重影響了實驗教學(xué)的效果。因此,分子生物學(xué)實驗教學(xué)的改革勢在必行。
一、完善實驗教材建設(shè)
近年來,隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和出版業(yè)的發(fā)展,市場上涌現(xiàn)出大量相關(guān)的實驗教材,但往往偏重于對實驗步驟的編寫,或者所選的實驗項目過于專業(yè)化,不適合在本科教學(xué)中運用。實驗指導(dǎo)教師應(yīng)不斷完善實驗教材的建設(shè),使之既適應(yīng)于本科生實驗教學(xué)平臺,又注重與基因工程、酶工程、發(fā)酵工程等課程的實驗項目的銜接,充分體現(xiàn)生物技術(shù)專業(yè)核心課程的關(guān)聯(lián)性。在編寫教材時,還要盡量做到圖文并茂,通俗易懂,特別是要注重對實驗原理的闡述。
二、加強實驗的設(shè)計性和綜合性
設(shè)計性實驗和綜合性實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。分子生物學(xué)實驗課程主要圍繞“DNA重組技術(shù)”展開,各個實驗項目既具有一定的獨立性,又具有很強的連貫性,這種連貫性表明,這一系列的實驗在操作之前就帶有較強的設(shè)計性,在學(xué)生進入實驗教程之前,可以此作為范例,介紹DNA重組實驗的設(shè)計思路和關(guān)鍵問題,積極引導(dǎo)學(xué)生查閱資料,獨立設(shè)計全部或部分實驗方案,并對這些設(shè)計進行剖析和點評。實驗室網(wǎng)絡(luò)的開通,能夠更好地發(fā)揮計算機輔助實驗教學(xué)的功能,為設(shè)計性實驗的教學(xué)提供了極大的便利。比如,可以利用在線軟件分析目的基因的酶切位點,或利用相關(guān)軟件設(shè)計PCR引物等。綜合性實驗是培養(yǎng)學(xué)生獨立操作能力和綜合應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié)。通過“質(zhì)粒DNA的提取和檢測”、“質(zhì)粒的酶切分析”等實驗,學(xué)生已基本掌握了相關(guān)原理和技術(shù),而隨后的“重組子的篩選與鑒定”實驗,仍然需要使用質(zhì)粒DNA提取、酶切、電泳等技術(shù),帶有很強的綜合性,可借以培養(yǎng)和考核學(xué)生獨立操作、綜合應(yīng)用的能力。此外,篩選和鑒定重組子又有多種方法,可設(shè)計不同的實驗方案。因此,該實驗在教學(xué)中又可作為一個設(shè)計性實驗,只要學(xué)生設(shè)計的方案具有可行性,就應(yīng)當(dāng)盡量提供條件,讓學(xué)生按照自己設(shè)計的方案完成實驗。
三、優(yōu)化實驗教學(xué)方法
“教無定法,貴在得法”,但這“法”首先因立足于學(xué)科特點,并在教學(xué)實踐中不斷探索和優(yōu)化。筆者結(jié)合實際工作經(jīng)驗,對分子生物學(xué)實驗的教學(xué)方法作初步探討。
1.集中時間,小班開課
“DNA重組技術(shù)”的各項實驗相對獨立,但無論在邏輯上還是在時間上,前后都是緊密關(guān)聯(lián)的,如果像其他課程的實驗?zāi)菢用恐茏鲆粋€的話,很難取得理想的結(jié)果。因此,較為合理的安排就是集中時間授課,在兩周內(nèi)完成整個DNA重組實驗。這種安排既使學(xué)生在操作時目標(biāo)明確,也因其符合科研的節(jié)奏而使學(xué)生能更好地體驗科研的氛圍和樂趣。在本科生的分子生物學(xué)實驗教學(xué)中,普遍面臨著儀器臺套數(shù)有限、指導(dǎo)教師少、學(xué)生人數(shù)多等突出問題,小班開課可有效緩解眾多學(xué)生與有限的教學(xué)資源之間的矛盾,提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。小班開課時,每批以10個左右學(xué)生為宜。
2.集中講解,個別指導(dǎo)
在每次實驗前,應(yīng)集中講解實驗原理,把本質(zhì)問題講解透徹,也應(yīng)分析實驗步驟,并針對關(guān)鍵操作、技術(shù)難點或容易誤解之處進行演示,使學(xué)生能更好地掌握實驗原理和技術(shù),并在實驗前做到“胸有成竹”。盡管按照同樣的實驗手冊操作,但每個學(xué)生可能會遇到不同的問題,這時指導(dǎo)教師應(yīng)隨時關(guān)注每個學(xué)生的狀態(tài),及時解答學(xué)生的疑問,或及時指出其錯誤的或不規(guī)范的操作,并予以糾正。上文所說的小班開課,可保證指導(dǎo)教師有足夠的時間和精力來實現(xiàn)個別指導(dǎo)。
3.落實預(yù)習(xí),及時總結(jié)
如果不作強調(diào),學(xué)生很容易忽視實驗課程的預(yù)習(xí),在動手操作時看一步做一步,這樣既容易出錯,又看不到各個步驟之間的銜接,看不到實驗的整體和精髓,致使實驗結(jié)果和教學(xué)效果均不理想。因此,在每次實驗前,應(yīng)布置具體的預(yù)習(xí)任務(wù),包括實驗原理、實驗步驟、注意事項等,并在實驗講解時隨時提問,以檢查預(yù)習(xí)效果,確保學(xué)生在進入實驗室之前就熟悉相關(guān)內(nèi)容,特別是應(yīng)明確本次實驗要做什么,明確本次實驗在整個實驗教程中所處的地位。在重視實驗預(yù)習(xí)的同時,也要重視實驗總結(jié)。實驗的總結(jié)可安排在實驗間隙,也可安排在實驗結(jié)束之后,宜采用討論的方式。可先由學(xué)生自己總結(jié)經(jīng)驗,提出實驗中遇到的問題并進行分析,在此基礎(chǔ)上再由指導(dǎo)教師進行概括和補充,分析實驗中存在的普遍問題、特殊問題及其成因,以促進學(xué)生分析和解決問題能力的提高。此外,指導(dǎo)教師還應(yīng)及時評價實驗教學(xué)的效果,以期在下次開課時進一步完善。
4.拓寬思路,廣開渠道
Southern雜交、DNA測序等技術(shù),對設(shè)備要求高,實驗流程長,難以作為本科生實驗教學(xué)的內(nèi)容,但是作為生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生,又有必要對這些重要技術(shù)有較為深刻的認(rèn)識。因此,在實驗教學(xué)中應(yīng)拓寬思路,綜合利用多種渠道,直接或間接地傳授這些技術(shù)。多媒體是拓寬實驗教學(xué)的重要手段,可用于演示那些重要的但不能開設(shè)的實驗,拓寬學(xué)生的知識面。如果能參觀本校或兄弟院校的實驗室,并在現(xiàn)場講解或演示實驗,則可使學(xué)生形成更為直觀的認(rèn)識。此外,對于學(xué)有余力的學(xué)生,還需因材施教,積極引導(dǎo),重點提拔,鼓勵他們參與預(yù)實驗,觀摩教師的科研工作,或指導(dǎo)他們參與大學(xué)生科研立項,也即引導(dǎo)他們從課堂實驗走向科學(xué)研究,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下堅實基礎(chǔ)。
四、完善實驗考核體系
實驗教學(xué)的考核是客觀評價學(xué)生所掌握的理論和技能的重要手段,也是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的有效措施。分子生物學(xué)實驗應(yīng)注重全面考查學(xué)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)生獨立思考和綜合運用的能力,以及在實驗操作中表現(xiàn)出來的認(rèn)真的態(tài)度,實事求是的科學(xué)作風(fēng)和團隊合作精神等。因此,在教學(xué)中應(yīng)以“公平、公正”為原則,不斷探索和完善實驗考核體系。
參考文獻:
[1]楊清玲,陳昌杰等.本科生分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革的實踐和體會[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版),2007.
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關(guān)鍵詞:留學(xué)生;實驗教學(xué);分子生物學(xué)
近年來,我國高等教育和國際交流都得到了迅猛發(fā)展,越來越多的留學(xué)生選擇到我國進行學(xué)習(xí),醫(yī)學(xué)類留學(xué)生也與日俱增。留學(xué)生素質(zhì)能力的高低是衡量我國高等教育質(zhì)量的一個重要指標(biāo),提高留學(xué)生素質(zhì)能力也是促進國外優(yōu)質(zhì)學(xué)生來華留學(xué)教育的基本保障。
課堂教學(xué)是培養(yǎng)和提高留學(xué)生素質(zhì)能力的主要途徑,充分保證并提高留學(xué)生課堂教學(xué)質(zhì)量對于維護我國醫(yī)學(xué)教育的國際聲望具有重要意義。作者所在學(xué)校于2006年成立國際教育學(xué)院,現(xiàn)已成為浙江省規(guī)模最大的對外醫(yī)學(xué)教學(xué)機構(gòu)之一。現(xiàn)設(shè)有臨床醫(yī)學(xué)和口腔醫(yī)學(xué)兩個本科專業(yè),采用全英文授課模式。作者所在科室在近10年來分子生物學(xué)課程的留學(xué)生教學(xué)過程中積累了一定的經(jīng)驗,也發(fā)現(xiàn)了很多的不足之處。本文主要回顧和分析了近10年來本院在留學(xué)生分子生物學(xué)實驗教學(xué)過程中存在的問題,并提出了相應(yīng)的教學(xué)建議。
一、醫(yī)學(xué)留學(xué)生學(xué)情現(xiàn)狀
目前,在我校求學(xué)的留學(xué)生主要來自非洲和南亞的經(jīng)濟欠發(fā)達的國家。他們基本不懂漢語,英語交流能力也參差不齊,加之其所在國的基礎(chǔ)教育水平落后,他們的知識基礎(chǔ)相對較薄弱。他們與我國的本科生相比,由于意識形態(tài)、社會環(huán)境和文化氛圍等的不同,其思維特點、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)側(cè)重點等都存在較大的差異。他們對文字描述性內(nèi)容的機械記憶能力差于我國本科生,但是對于實踐操作部分的學(xué)習(xí)則顯示出了較大的興趣。分子生物學(xué)是一門理論性和實踐性極強的學(xué)科,其知識領(lǐng)域廣泛,理論前沿,內(nèi)容抽象,外加留學(xué)生又缺乏相應(yīng)的背景知識,他們對分子生物學(xué)理論知識的掌握比較困難。基于理論課的分子生物學(xué)實驗課卻能激起留學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和愛好,但是他們實驗技能和動手能力比較薄弱,有的甚至很欠缺。因此,提高分子生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量,對提高留學(xué)生實驗技能,促進醫(yī)學(xué)留學(xué)生主動地去探索和研究分子生物學(xué)知識,全面提高留學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的意義。
二、分子生物學(xué)實驗教學(xué)建議
(一)提高教師英語授課水平,增強師資力量
科室負(fù)責(zé)給醫(yī)學(xué)留學(xué)生進行全英文授課的教師均具有中高級以上職稱,碩士以上學(xué)歷,部分教師還具有海外留學(xué)和工作經(jīng)歷,具有較豐富的中英文授課經(jīng)驗,并熟識分子生物學(xué)專業(yè)英語。在分子生物學(xué)實驗課授課的過程中,教師們對于實驗原理,實驗步驟,以及一些注意事項的講解都不存在任何問題。但是,在實時指導(dǎo)留學(xué)生進行實驗操作,面對基本不懂漢語,英語聽說能力參差不齊,發(fā)音普遍帶有地方口音的留學(xué)生,教師們還是會覺得“心有余,而力不足”。如何把留學(xué)生在實驗操作過程中出現(xiàn)的錯誤,如何糾正這些錯誤,以及將一些操作要點和知識要點深入淺出地分析給他們聽,成了教師實驗教學(xué)環(huán)節(jié)最大的掣肘。
針對這些情況,教師個人和學(xué)校可以通過不同的途徑來達到提高教師英語授課水平的目的。首先,任課教師應(yīng)有積極的教學(xué)態(tài)度,利用一切可能提高英語口語水平的機會主動學(xué)習(xí)。學(xué)校可以通過組織校內(nèi)英語口語培訓(xùn)班、教師的國外培訓(xùn)計劃等提高現(xiàn)有教師的英語授課能力,還可通過引進國外優(yōu)秀師資等途徑來提高師資隊伍整體水平。
(二)選擇合適的實驗教學(xué)配套教材
分子生物學(xué)實驗過程繁雜,需要使用的儀器、試劑和耗材繁多,因此,必須要采用相應(yīng)的分子生物學(xué)實驗手冊,將每一個實驗的基本原理、實驗步驟、所需的儀器試劑耗材和注意事項等內(nèi)容進行詳實介紹,這樣才有利于留學(xué)生進行實驗操作以及進行實驗前的預(yù)習(xí)。但是,目前留學(xué)生分子生物學(xué)實驗課沒有指定的教材,多數(shù)院校都是自行編寫實驗教材。為此,各位授課教師一起查閱分子生物學(xué)的原版英文教材,將經(jīng)典的分子生物學(xué)實驗內(nèi)容與教學(xué)、科研相結(jié)合,編寫了一本適合本校留學(xué)生的內(nèi)容詳實的英文實驗指導(dǎo)手冊。該實驗手冊使得學(xué)生對實驗內(nèi)容和實驗操作方法等有了直觀的了解,減少了操作中的失誤,減少了師生間的交流問題。此外,在實驗課上課時,帶課教師還會準(zhǔn)備一份內(nèi)容詳實的PPT進行講解,對一些實驗指導(dǎo)手冊上沒有寫明的進行補充。這樣,學(xué)生就能較好地掌握實驗課堂的基本內(nèi)容,從而加深對理論知識的理解和掌握。
三、因材施教,選擇合適的實驗教學(xué)方法
(一)采用探究式教學(xué)法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)教育方法并不適合留學(xué)生的學(xué)習(xí)特點。因此,填塞式、灌輸式的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式必須向開放式、互動式的教授模式轉(zhuǎn)變。教師可采用探究式教學(xué)方法來激起留學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教師將設(shè)計多樣性的問題,營造適合學(xué)生探究的問題情境,引導(dǎo)課內(nèi)課外的教學(xué)探究活動。在分子生物學(xué)實驗課堂上,教師可將實驗相關(guān)的原理、操作等內(nèi)容設(shè)計成難易程度不同的各類問題在課堂上提問,以達到以下教學(xué)目的:
(1)留學(xué)生較自由散漫,上課遲到早退現(xiàn)象頻發(fā),課堂紀(jì)律性也差,在實驗課堂上,他們愛交頭接耳式地相互討論,嚴(yán)重干擾其他學(xué)生的實驗操作及實驗進程。在實驗課堂內(nèi)通過提問能收到較好的教學(xué)效果。對于被點到名回答問題的學(xué)生如果出現(xiàn)遲到、早退不在課堂者等將酌情扣分,最終影響分子生物學(xué)期末綜合成績。醫(yī)學(xué)留學(xué)生對期末成績非常看重,他們對于將影響期末綜合成績的上課提問也非常看重,因此,基本能夠解決上述提到的紀(jì)律問題。
(2)根據(jù)實驗相關(guān)內(nèi)容提出思考型問題或研究型問題。教師提出思考型問題可引導(dǎo)留學(xué)生對實驗內(nèi)容進行預(yù)習(xí),或引領(lǐng)講授思路及實驗課后思考研究;思考型問題有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,起著啟發(fā)思維、引人入勝的作用。教師也可在開始一堂實驗課之前或之后,提出研究性問題,并組織學(xué)生研究。研究型問題營造的問題情境,有利于開發(fā)學(xué)生智力,培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題的能力。
(二)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,突破實驗課堂的時間限制
留學(xué)生分子生物學(xué)實驗課時很有限,在這時間段里真正屬于學(xué)生自己能支配的時間很少,而想要在這樣短的時間內(nèi)進行實驗操作、記錄、分析、推理等顯然是不夠的。學(xué)生的興趣、好奇剛進入狀態(tài),還未很好地體驗卻被時間打斷,課后大部分學(xué)生也不會再進行探究。因此,留學(xué)生分子生物學(xué)課內(nèi)實驗教學(xué)中許多都是半截式的實驗教學(xué),效果不是很理想。
翻轉(zhuǎn)課堂是一種新興的教學(xué)模式,起源于美國科羅拉多州落基山“林地公園”高中。筆者認(rèn)為高校中的實驗課是非常適合使用翻轉(zhuǎn)課堂這種教學(xué)模式的。教師可事先準(zhǔn)備好實驗教學(xué)資料和教學(xué)視頻,并通過學(xué)校教學(xué)平臺、QQ群、微信群等進行分享,要求學(xué)生實驗課前預(yù)習(xí)。實驗課中,教師可用15-30分鐘時間為學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑問進行解答,并對實驗操作過程中的重點和難點再次進行提示或模擬演示。然后學(xué)生開始自行實驗操作,教師對班級全體學(xué)生進行觀察,有針對性地進行指導(dǎo),也可在實驗中途的等待時間組織學(xué)生進行實驗討論。課后,進一步和學(xué)生進行交流,解決相關(guān)疑難問題。通過翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,將有效地拓展學(xué)生自主實驗操作時間,彌補實驗課堂時間不足的缺點,同時也能培養(yǎng)留學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、問題探索、創(chuàng)新能力和科學(xué)研究能力。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);實驗教學(xué)體系;建設(shè)思路
分子生物學(xué)學(xué)科是20世紀(jì)90年代初建立起來的一門學(xué)科,它是由遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生物化學(xué)的深入發(fā)展而逐漸形成的一門獨立的學(xué)科體系,并迅速滲入到整個生物科學(xué)的各個學(xué)科當(dāng)中。現(xiàn)已成為生命科學(xué)領(lǐng)域最為基礎(chǔ)、最為重要的主干課程之一。
分子生物學(xué)是一門理論與實驗緊密結(jié)合的學(xué)科。通過分子生物學(xué)實驗教學(xué),既可以使學(xué)生更好地理解理論內(nèi)容,又可以培養(yǎng)學(xué)生扎實的實驗?zāi)芰驼J(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的精神[1]。為了突出實踐教學(xué)在學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)方面的重要地位,青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院在分子生物學(xué)實驗教學(xué)中建立了課堂教學(xué)與實驗教學(xué)分離的“3+1”實驗教學(xué)體系(即基礎(chǔ)性試驗、綜合性實驗、創(chuàng)新性實驗和科研訓(xùn)練),單獨開設(shè)了分子生物學(xué)綜合性大實驗,增加了分子克隆等開放性和綜合性的實驗。這種模式改變了實驗教學(xué)依附于理論教學(xué)的現(xiàn)狀,有益于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨立分析問題、解決問題的能力。
一、分子生物學(xué)實驗課程建設(shè)現(xiàn)狀
青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院《分子生物學(xué)》課程自2003年開設(shè)以來,學(xué)院先后選派教師赴浙江大學(xué)、清華大學(xué)等院校進行了學(xué)習(xí)培訓(xùn)。2004年在清華大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)系的指導(dǎo)和幫助下,建立分子生物學(xué)實驗室,專門承擔(dān)“分子生物學(xué)”的本科和研究生教學(xué)和科研工作。2010年青海大學(xué)教學(xué)計劃修訂時分子生物學(xué)課程被定為生物類、農(nóng)牧類相關(guān)專業(yè)的學(xué)科平臺課。短短的9年期間,該課程已經(jīng)成為生物科學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科生、碩士生的核心課程。通過教學(xué)人員的不斷進修學(xué)習(xí),研究方向的不斷凝練,儀器設(shè)備的不斷更新,已在青海省內(nèi)形成鮮明特色并確立了相應(yīng)的地位。
2007年根據(jù)分子生物學(xué)的飛速發(fā)展,借鑒清華大學(xué)研究型大學(xué)實踐教學(xué)體系的建設(shè)經(jīng)驗[2-4],進一步修訂了課程計劃,從2006級生物技術(shù)專業(yè)開始理論課教學(xué)調(diào)整為48學(xué)時,實驗課單獨開設(shè)16學(xué)時,同時開設(shè)了2周的分子生物學(xué)綜合性大實驗,建立了分子生物學(xué)“3+1”實驗教學(xué)體系,優(yōu)化了課程的結(jié)構(gòu),增加了實驗教學(xué)的環(huán)節(jié),豐富了分子生物學(xué)的實驗教學(xué),同時提高了學(xué)生的動手能力和對學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。
二、“3+1”實驗教學(xué)體系的建設(shè)思路
實驗教學(xué)內(nèi)容和方法的改革是實驗教學(xué)改革的重點和難點,也是適應(yīng)知識經(jīng)濟和創(chuàng)新教育的關(guān)鍵[5]。借鑒清華大學(xué)研究型大學(xué)實踐教學(xué)體系的建設(shè)經(jīng)驗[2,3],初步設(shè)計了基礎(chǔ)性(技能性訓(xùn)練)、綜合性和研究創(chuàng)新性三個層次以及本科生進入科研實驗室參與的科研訓(xùn)練的“3+1”實驗教學(xué)體系。其中,3是指將實驗課程分為3大類,第1類是基礎(chǔ)性(技能性)實驗課程,訓(xùn)練學(xué)生的基本專業(yè)技能;第2類是綜合性實驗課程,提高學(xué)生的綜合能力;第3類是研究創(chuàng)新性實驗課程,加強學(xué)生的創(chuàng)新能力和探索精神;1是指本科生進入科研實驗室參與的科研訓(xùn)練。
實驗操作是掌握分子生物學(xué)精髓的主要途徑,而且在學(xué)習(xí)上能起到事半功倍的效果。因此,我們通過一系列的實驗從基因的分離、純化、轉(zhuǎn)化、鑒定等方面,幫助學(xué)生掌握分子生物學(xué)基本的實驗方法和技能,使學(xué)生進一步鞏固和掌握有關(guān)分子生物學(xué)的相關(guān)理論。同時在條件許可的情況下在分子生物學(xué)綜合性大實驗中提供多種實驗材料讓學(xué)生自行設(shè)計和準(zhǔn)備實驗,培養(yǎng)學(xué)生獨立科研能力。設(shè)計思想和目的在于:(1)驗證課本知識;(2)掌握基本的操作技能;(3)學(xué)習(xí)先進的系統(tǒng)的實驗操作方法;(4)培養(yǎng)獨立工作的能力;(5)形成研究型思維;(6)學(xué)習(xí)撰寫研究論文。
三、“3+1”實驗教學(xué)體系的建設(shè)規(guī)劃
根據(jù)分子生物學(xué)實驗課程的性質(zhì)、類型和具體要求,對實驗內(nèi)容進行整合,結(jié)合現(xiàn)有分子生物學(xué)相關(guān)課程,將分子生物學(xué)實驗課程和實驗內(nèi)容整合為基礎(chǔ)性(技能性訓(xùn)練)、綜合性和研究創(chuàng)新性三個層次以及本科生進入科研實驗室參與的科研訓(xùn)練。本課程的實踐性教學(xué)由“分子生物學(xué)實驗”、“生物化學(xué)與分子生物學(xué)綜合性大實驗”和“基因工程實驗”三門實驗課程組成。其中分子生物學(xué)課程實驗重在基礎(chǔ)性教學(xué),生物化學(xué)與分子生物學(xué)綜合性大實驗重在綜合性訓(xùn)練,基因工程課程實驗重在研究性層次訓(xùn)練,而本科生畢業(yè)論文重在本科生進入科研實驗室參與的科研訓(xùn)練。
四、“3+1”實驗教學(xué)體系的實驗教學(xué)效果
由于“分子生物學(xué)”具有理論與實踐結(jié)合極為緊密的特點,因此該課程在教學(xué)過程中不僅要系統(tǒng)地講授重要的基礎(chǔ)理論,及時反映學(xué)科前沿和最新進展,而且要開設(shè)涵蓋核酸的分離、提取、純化、檢測等實驗技術(shù)的綜合實驗課程。學(xué)生通過實際操作,不僅實際動手能力得到明顯提高,而且有助于對課程理論部分的理解。經(jīng)過幾年的分子生物學(xué)“3+1”實驗教學(xué)體系的探索與實踐,我們逐步實現(xiàn)了將分子生物學(xué)實驗從驗證性實驗向綜合性、創(chuàng)新性和研究型實驗的轉(zhuǎn)變。
實驗體系建立要注意到各個實驗內(nèi)容之間銜接與關(guān)聯(lián)[6],因此在2010版的教學(xué)大綱制定和修訂工作中,我們充分加強課程實驗和綜合性大試驗之間的聯(lián)系,增強了學(xué)生分解實驗、合理安排實驗時間的能力,對一些特別常用和重要的技術(shù)也起到重復(fù)訓(xùn)練的作用。
具體講授中,鑒于分子生物學(xué)實驗技術(shù)內(nèi)容發(fā)展迅速、內(nèi)容廣泛,我們將分子生物學(xué)實驗教學(xué)重點放在分子克隆技術(shù)內(nèi)容上,在分子生物學(xué)實驗課程教學(xué)中充分加強專項實驗技術(shù),以利于分子生物學(xué)綜合性大試驗的開展。
通過以上實驗的改革,開闊了同學(xué)們的視野,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)了同學(xué)們獨立分析問題和解決問題的能力,增強了學(xué)生的科學(xué)意識和創(chuàng)新意識,大大提高了實驗教學(xué)效果,對學(xué)生接受科研訓(xùn)練、完成畢業(yè)論文、進入研究生階段的學(xué)習(xí)和實驗研究以及畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)研究工作奠定了基礎(chǔ)。
五、今后進一步建設(shè)的發(fā)展思路
實踐教學(xué)對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力具有特殊作用[7]。這一指導(dǎo)思想下,我們提出了今后進一步建設(shè)的發(fā)展思路,進一步深化分子生物學(xué)“3+1”實驗教學(xué)體系的改革,采用現(xiàn)代教學(xué)理論,創(chuàng)新實驗教學(xué)方法,為學(xué)生提供良好學(xué)習(xí)環(huán)境,注重在學(xué)生實驗課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整、基本實驗過程的安排及設(shè)計實驗的實施上的銜接,將個別典型的設(shè)計作為重點普及,使學(xué)生們依托高原資源背景,應(yīng)用基本理論和實驗技能,提高創(chuàng)新能力,培養(yǎng)團隊協(xié)作精神,進一步提高生物學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科生的實踐能力。
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