分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教改中存在的問題及對(duì)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(shí)驗(yàn)教改中存在的問題及對(duì)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(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。該文從實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、項(xiàng)目的選定、教學(xué)手段和方法、成績(jī)的考核等方面探索分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系，對(duì)改革中存在的問題進(jìn)行深入分析并提出相應(yīng)對(duì)策，旨在全面提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和質(zhì)量。

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；問題；對(duì)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(shí)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(gè)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(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高等學(xué)校教學(xué)體系的一個(gè)重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新意識(shí)的重要途徑，學(xué)生通過該課程既可以學(xué)到適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的前沿技術(shù)，又可以大大增加自身的實(shí)踐和動(dòng)手能力[3]。高校也越來越重視分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)，年年增加對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題

1.1 實(shí)驗(yàn)條件重復(fù)設(shè)置隨著高校對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的日益重視，高校中與生物相關(guān)的院系大多會(huì)開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課，甚至就算只有一個(gè)專業(yè)學(xué)校也會(huì)為了滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要而專門開設(shè)實(shí)驗(yàn)課。開設(shè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的資金投入是相當(dāng)巨大的，建立一個(gè)完整的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的資金投入相當(dāng)于建立幾個(gè)植物、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室所需要的資金支出。但有些儀器一個(gè)學(xué)期可能只使用一次，重復(fù)開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于陳舊學(xué)校對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)大多需要購(gòu)買試劑盒，試劑盒價(jià)格昂貴，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇。部分高校的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，目前科學(xué)研究中常用的比較先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)則很少設(shè)置。

1.3 實(shí)驗(yàn)開設(shè)時(shí)間不合理分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課一周開一次課，每次實(shí)驗(yàn)大概3～4個(gè)學(xué)時(shí)，但分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)很多實(shí)驗(yàn)都是連續(xù)的，如：PCR實(shí)驗(yàn)結(jié)束，馬上要進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，因?yàn)镻CR產(chǎn)物需要在PCR實(shí)驗(yàn)完成48 h內(nèi)進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，如果超過時(shí)間，瓊脂糖凝膠電泳條帶會(huì)出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)誤差加大，甚至?xí)?duì)后續(xù)試驗(yàn)造成很大的影響，使得實(shí)驗(yàn)無法正常進(jìn)行。某些分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)需要幾個(gè)小時(shí)甚至幾天時(shí)間，無法在較少的課時(shí)中完成較大工作量，導(dǎo)致現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)課時(shí)很難進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)原理、方法、操作步驟以及注意事項(xiàng)等，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)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(xiàng)教師雖然強(qiáng)調(diào)很多次，但是學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中還是會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，甚至一個(gè)班只有幾個(gè)同學(xué)會(huì)認(rèn)認(rèn)真真地做實(shí)驗(yàn)。

1.5 實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方式單一教師的注意力大部分集中在實(shí)驗(yàn)過程中，很難客觀地了解每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核方式主要依靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行判斷，但實(shí)驗(yàn)報(bào)告包含的內(nèi)容在教師發(fā)放的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)里已有詳細(xì)說明，學(xué)生很容易按照原文照抄，實(shí)驗(yàn)報(bào)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(jī)。

2 如何有效開好分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課

2.1 合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)場(chǎng)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(shí)驗(yàn)，兩門實(shí)驗(yàn)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(dòng)態(tài)，及時(shí)了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的最新進(jìn)展，改進(jìn)現(xiàn)有陳舊實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生更好的掌握生物化學(xué)和生理學(xué)夯實(shí)了基礎(chǔ)；同時(shí)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(shí)驗(yàn)可以參照該院系的經(jīng)驗(yàn)，在全校范圍內(nèi)統(tǒng)一開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，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(gòu)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(shí)驗(yàn)課奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和加大設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比重隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，國(guó)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(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，本科生教學(xué)中也應(yīng)該設(shè)計(jì)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(cè)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(jì)性分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種介于基本教學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)際科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)之間，對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程進(jìn)行初步訓(xùn)練的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。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(jì)實(shí)驗(yàn)方案、操作步驟，并寫出可行性報(bào)告，最后在教師指導(dǎo)、點(diǎn)評(píng)與討論中共同完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，實(shí)驗(yàn)方案通過后學(xué)生自行準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室的條件完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

2.3 增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)和合理調(diào)整實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)是進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的前提條件，有些高校目前的課時(shí)數(shù)無法滿足分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要。在課時(shí)數(shù)增加后一方面可以增加基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，另一方面可以有目的的開設(shè)一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能查閱資料，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。可將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)集中在一周到兩周內(nèi)進(jìn)行，這樣既可以避免學(xué)生因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課間隔的時(shí)間太長(zhǎng)而忘記上一次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，還可以避免因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)造成的實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(shí)間內(nèi)增加信息量，實(shí)驗(yàn)空隙給學(xué)生，集中講解學(xué)生提出的問題，每個(gè)實(shí)驗(yàn)中向?qū)W生多提出幾個(gè)“為什么”，提高課堂效率。改變過去實(shí)驗(yàn)課都是實(shí)驗(yàn)員和任課教師準(zhǔn)備好，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的學(xué)生完成預(yù)備實(shí)驗(yàn)，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(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題給予分析和指導(dǎo)。通過參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，有助于學(xué)生理解和掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也可激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣和欲望。

2.5 完善實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定體系評(píng)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)不僅是給學(xué)生一個(gè)分?jǐn)?shù)，其目的主要是為了能夠客觀公正的檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)及技能的理解、掌握和運(yùn)用程度，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方式，比如實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交等，暴露出許多弊端，為了讓學(xué)生的成績(jī)真正反應(yīng)學(xué)生的水平，可以將實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)適當(dāng)降低并采取雷同扣分制。在實(shí)驗(yàn)操作過程中隨機(jī)提問，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際操作情況、對(duì)所做實(shí)驗(yàn)原理的了解程度，以及實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)的復(fù)述情況，給出學(xué)生平時(shí)的成績(jī)。另外，出勤情況從一個(gè)方面反映了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得了一定的成績(jī)也存在一些問題，只有通過不斷地學(xué)習(xí)摸索、創(chuàng)新實(shí)踐和總結(jié)，才能更好地開展分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。改革的同時(shí)，由于學(xué)生主動(dòng)性增強(qiáng)，勢(shì)必對(duì)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(huì)不斷取得進(jìn)步。這樣不僅為社會(huì)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(huì)進(jìn)步。但實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革會(huì)遇到諸如時(shí)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(shí)驗(yàn)教改中存在的問題及對(duì)策[J]．科技與法制，2011(9):188,412.

[2] 馮尚國(guó)，王慧中．分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課程中自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐[J]．生物學(xué)雜志，2012,29(5):104-105.

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重慶市研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(yjg142023)；在植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(hào)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)