關(guān)于分子生物學(xué)開放實驗室教學(xué)的探討與實踐

王萃

摘 要：開放實驗室是一種新穎的實驗教學(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)生的知識創(chuàng)造力。該文針對分子生物學(xué)開放實驗室教學(xué)的相關(guān)問題進行研究。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué) 開放實驗室 生物教學(xué) 探討 實踐

中圖分類號：G64 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（a）-0184-02

從20世紀(jì)中期開始，分子生物學(xué)得以發(fā)展。作為一門邊緣學(xué)科，主要是從分子水平上針對生物大分子所具備的功能進行研究，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是非常復(fù)雜的，為了提高教學(xué)效率，讓抽象的生物知識具體化，采用開放實驗室教學(xué)方法是非常必要的，以使學(xué)生對相關(guān)的內(nèi)容深化理解。

1 對分子生物學(xué)實驗教學(xué)予以創(chuàng)新

分子生物學(xué)實驗教學(xué)中，采用的傳統(tǒng)的教學(xué)模式，就是要求教師在實驗之前做好設(shè)計工作，包括生物實驗的原理、實驗的步驟、生物實驗的模仿練習(xí)，做實驗報告以及對實驗所獲得的結(jié)果進行評價等等，都納入到實驗中。采用這種生物實驗教學(xué)方法，可以使學(xué)生的實踐技術(shù)能力有所提高。但是，在整個的實驗過程中，學(xué)生都是被動地模仿生物澆水的實驗過程，使得學(xué)生對每一個環(huán)節(jié)的實驗結(jié)果都能夠預(yù)期到，事實上是采用實驗的方法對既有的實驗結(jié)果加以驗證[1]。學(xué)生不需要分析，也不需要為解決問題而努力，更難以在實驗中做到觸類旁通，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。包括PCR的鑒定、質(zhì)粒的提取以及核糖核酸的提取等等，都會采用生物實驗教學(xué)方法完成。學(xué)生通過實驗可以對重視產(chǎn)生整體的認(rèn)識，但是并不具備深入理解的能力。

采用開放式實驗室教學(xué)法，可以讓學(xué)生對實驗自行設(shè)計，諸如克隆基因以及成功地表達(dá)，雖然實驗操作方式并沒有發(fā)生改變，但是，學(xué)生自己制定實驗計劃，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)生在實驗的過程中，生物思維的得到了培養(yǎng)，還提高了重視創(chuàng)造力。特別是目前參與實驗的學(xué)生越來也多，實驗室的教學(xué)資源明顯的短缺，通常都是幾個人為一組進行小組實驗，嚴(yán)重影響了實驗的效果。采用開放實驗室教學(xué)模式，學(xué)生在實驗中不斷地創(chuàng)新，可以提高學(xué)生的競爭意識，對高素質(zhì)人才的培養(yǎng)非常有幫助。

2 對分子生物學(xué)開放實驗室的實驗教學(xué)目的加以確定

對分子生物學(xué)開放實驗室教學(xué)，與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)目的是完全不同的。傳統(tǒng)的生物實驗教學(xué)的主要目的是讓學(xué)生按照教師指導(dǎo)的步驟進行實驗，對生物理論知識進行驗證。這種實驗方法可以起到鞏固生物理論知識的作用，但是不利于學(xué)生的生物思維開發(fā)。開放實驗室教學(xué)的目的是提高學(xué)生對生物知識的自主分析能力，能夠?qū)τ趯嶒炛兴龅降膯栴}予以解決。由此，使得分析生物實驗課程體系得以優(yōu)化。由于學(xué)生在實驗中有足夠的自主性，因此更樂于參與到實驗中。隨著學(xué)生對分子生物知識學(xué)習(xí)的主觀能動性被激發(fā)起來，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)實驗中，學(xué)生的第一次實驗往往很難達(dá)到預(yù)期的實驗效果，經(jīng)過多次的實驗之后，學(xué)生就會不斷地思考，就會逐漸地解決實驗中所遇到的問題。比如，對于克隆存在假陽性的問題，學(xué)生就會通過反復(fù)的試驗將可能的因素逐個排除，發(fā)現(xiàn)原來是抗生素失去了其應(yīng)用的效能才導(dǎo)致克隆難以成功。在開放實驗室分子生物教學(xué)中，學(xué)生都是在自行實驗，自主學(xué)習(xí)，并對于所發(fā)現(xiàn)的問題自主解決。對學(xué)生生物素質(zhì)的培養(yǎng)是非常有利的。

3 分子生物學(xué)開放實驗室教學(xué)的管理模式

3.1 對實驗室的各種實驗設(shè)施的管理

將網(wǎng)絡(luò)平臺充分地利用起來，將開放式實驗室教學(xué)中需要的實驗設(shè)施名稱以及要求傳遞給負(fù)責(zé)部門。采用這種預(yù)約的方式，可以保證實驗室的各種設(shè)備齊全，使學(xué)生的生物實驗順利展開。學(xué)生也可以根據(jù)自己的實驗需要通過網(wǎng)絡(luò)平臺預(yù)約實驗設(shè)備，說明預(yù)約時間，以使實驗儀器得到合理調(diào)配。在學(xué)生中間選擇生物實驗素質(zhì)較好的學(xué)生承擔(dān)實驗指導(dǎo)的責(zé)任，通過參與實驗管理，有助于對實驗室的工作流程充分掌握，而且還能夠?qū)嶒瀮x器予以更好地保護。

3.2 明確分析生物學(xué)開放實驗的教學(xué)方法

生物學(xué)開放實驗的教學(xué)中，要將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)起來，就要從學(xué)生的知識需求角度出發(fā)開展實驗教學(xué)，讓學(xué)生將自己的潛在能力充分地發(fā)揮出來。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，就需要注重學(xué)生潛在能力的培養(yǎng)；對于生物理論知識較為薄弱的學(xué)生，則需要采用引導(dǎo)的方式幫助學(xué)生完成實驗設(shè)計報告書。對于試驗素質(zhì)較好的學(xué)生，生物教師可以讓學(xué)生自己準(zhǔn)備試驗儀器以及所需要的各種材料，按照要求完成實驗。

3.3 生物教師的職業(yè)素質(zhì)要有所提高

隨著教育創(chuàng)新的進一步深化，對教師的素質(zhì)提出了更高的要求。在分子生物教學(xué)中采用開放實驗室教學(xué)模式，通常會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重要優(yōu)勢還在于，能夠使教師在這樣的環(huán)境中針對教學(xué)問題密切交流，特別是教學(xué)中的重點問題和難點問題，都可以增加新的教學(xué)方法，啟發(fā)生物教師運用新的教學(xué)思維展開教學(xué)[4]。特別是集中備課中，會對開放式實驗教學(xué)中的生物實驗技術(shù)能力有所規(guī)范，可以提高實驗教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

在沒有開展實驗課之前，教師要做好預(yù)實驗工作，對實驗的操作性以及可以獲得的預(yù)期效果進行評估，明確在實驗中可能存在的問題以及處理方法，認(rèn)識到在學(xué)生參與生物實驗中需要注意的問題。以綠色熒光蛋白基因的克隆實驗為例，一些學(xué)生參與生物實驗中，提出將菌落聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進行利用，以對實驗表達(dá)結(jié)果進一步明確[5]。但是，生物教師在備課的過程中并沒有進行這項實驗操作，當(dāng)學(xué)生在實驗中，生物教師就要密切觀察每一個實驗的細(xì)節(jié)。由于是學(xué)生自主參與這項實驗的，必然會做好了充足的資料準(zhǔn)備，同時也必然會產(chǎn)生各種問題，這就要求生物教師要不斷地擴寬自身的知識領(lǐng)域，提高實驗?zāi)芰Γ栽趯W(xué)生進行自主實驗的過程中能夠進行指導(dǎo)，提高學(xué)生的生物實驗質(zhì)量，同時對生物理論知識起到鞏固的作用。

4 結(jié)語

綜上所述，在生物教學(xué)創(chuàng)新中，將開放實驗室教學(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，采能夠使得開放實驗室教學(xué)獲得良好的效果，學(xué)生的生物綜合素質(zhì)也會有所提高。

參考文獻

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