高校分子生物學實驗課程改革與實踐

（周口師范學院 河南·周口 466001）

分子生物學實驗屬于生物類專業學生的基礎性課程，也是生命科學學生知識體系中極為重要的構成部分。相較于其它實驗課來說，分子生物學實驗相對復雜，且更注重細節，對學生有較高的技術性要求。分子生物學實驗屬于理論與實踐融合的經典課程，良好的實驗設計可以大幅提高學生動手能力以及邏輯思維能力。因此，作為分子生物學實驗的任課教師，應充分合理地利用教學資源，使得實驗教學質量得到顯著提高，以強化對學生綜合素質的培養力度。故而，如何開展高校分子生物學實驗課程改革以及實踐，也成為許多高校教師關注的重點。

1 分子生物學實驗教學改革的必要性

伴隨著高新技術的快速發展，分子生物學這一新興學科不管是理論知識，還是實踐技巧，都開始滲透在醫學各個領域之中，也驅使臨床診斷逐漸依賴于檢驗醫學有關技術以及方式，而分子生物學作為檢驗醫學之中的支柱性技術，可以同生物化學技術、細胞學與遺傳學技術、免疫學技術以及酶動力學分析技術之間融合，為臨床診斷提供更為可靠、完善以及科學的診斷信息數據，所以也受到醫學界的普遍關注以及重視。我國許多高校已將分子生物學列為研究生以及本科生課程之中的必學內容。然而目前整體分子生物學課程教學模式，特別是實驗教學依舊呈現無章可循的問題，大部分教師依然采用傳統固定實驗模式教授學生。但事實上，教師單方面向學生灌輸有關知識，并在講解具體實驗步驟和注意事項之后要求學生按部就班完成實驗的傳統教學方式已然不適應當前人才培養的實際需求。為此，基于該背景之下，各個高校應該積極開展分子生物學實驗教學改革，通過對實驗內容的優化、教學方式的改變等，提高教學效率，不僅教授學生理論知識，同時也提高其實際操作水平，且在教學的過程中培養學生的思維邏輯以及自主學習能力與創新能力，以便學生能夠將所學的理論知識靈活應用在實際生活以及工作之中。

2 高校分子生物學實驗課程改革與實踐

2.1 優化實驗教學內容

分子生物學實驗內容牽涉知識較為廣泛，包括遺傳學理論知識、分子生物學基礎知識以及基因工程方面知識，屬于三種知識的綜合性實驗。針對高校學生而言，不可僅掌握某一方面的理論知識，需要綜合性理論知識作為支持。故而，科學設計實驗教學內容便成為分子生物學實驗課程改革的首要工作。具體如下：

第一，科學安排實驗課程內容。教師需要按照從簡單到復雜、從基礎到拓展的原則設計實驗內容。例如，開始讓學生接觸相對簡單的瓊脂糖凝膠電泳、目的基因的PCR擴增實驗，等待學生掌握之后，再逐漸向復雜實驗大腸桿菌感受態細胞的轉化、大腸桿菌質粒DNA的提取等發展，以便學生有充分的時間理解和消化基因克隆的理論知識和具體實驗過程。

第二，合理設計有連續性的實驗。分子生物學的實驗中，關于基因克隆的實驗內容具有較強的連貫性，所有小型實驗同整體之間關系都較為密切。如《目的基因的PCR擴增》是其中最為基本的實驗，而PCR產物的質量直接決定后續實驗開展的順利程度，實驗《重組DNA分子的篩選與鑒定》內的目的基因即源自《目的基因的PCR擴增》。因此，教師在設計課程教學內容過程中，需要將彼此具有一定關聯性的實驗盡可能安排在一起，以便學生能夠通過該安排對所有實驗流程有更為清晰的認識與了解。如此一來，學生不僅對理論知識的理解更為深入，同時也令實驗技能得到提高。

第三，注重實驗的重點細節。實驗是否能夠成功主要取決于重要的細節。以實驗《感受態細胞的制備以及轉化》為例，需要嚴格管控溫度這一指標。溫度是否合適也是感受態細胞能否制備成功的重點所在。溫度控制合理，則感受態細胞的質量也必然會有所提升，后續實驗之中轉化效率也將隨之提升。通過強調該環節，學生能夠在短時間內，便尋找到實驗中的關鍵性問題，同時更為關注實驗流程中的細節操作。隨著對實驗流程細節越發重視，學生實驗成功率也必然有所提高，質量也可得到保障，不僅幫助學生掌握實驗具體的操作流程，同時也提高了學生的細心程度。

2.2 改善教學方式

教師應積極改善傳統教學方式，通過合理的教學方式，使教學質量得到提高。建議教師可以嘗試采用如下教學方式：

第一，自助式教學方式。教師應積極培養學生自主學習能力，激發學生的學習熱情。例如教師可以改變傳統教學方式中，由教師為學生預備實驗所需要的所有儀器和試劑的模式，而是由教師引導學生自由配置實驗試劑，同時指導學生自由設計實驗之中的核心部分。然后在實驗開始之前，教師同樣預備一套實驗所用儀器和試劑，并要求學生比對自己預備的儀器和試劑，借此指出學生在實驗中存在的不足以及問題。如此一來，不僅加深了學生對實驗的理解以及認識，同時也提高了學生實際操作能力。以實驗《目的基因的PCR擴增》為例，學生可以自己預先設計PCR體系和程序，然后對比教師所設計PCR體系和程序，借由最終的實驗結果講明二者的差異。

第二，二人小組教學模式。分組教學是較為常用的一種教學方式，效果也更為顯著，有助于激發學生的學習熱情。就常規角度而言，如果教師按照四到五人一組進行劃分，則可能出現部分人無所事事的現象。故而，為了保證所有人都能夠參與其中，建議采用二人一組的劃分模式。一方面，學生在實驗過程中彼此交流，可以提升學生學習積極性，且兩名學生之間就所學習的內容進行互補，學習效果也更為優秀；另一方面，學生之間也可彼此監督，避免在學習過程中出現拖沓散漫的問題。

第三，培養學生發散性思維模式。教師在教學過程中，應禁止對學生思維進行限制，改進傳統單一的教學方式，而是采用實驗多樣化的教學方式，相同的實驗，引導學生通過不同的實驗方式進行。例如在講解《大腸桿菌質粒DNA的提取》實驗中，同時運用自行配置試劑以及試劑盒法開展實驗，以便學生能夠從多種角度思考問題，進而掌握不同的實驗技能。該方式不僅有效激發了學生的學習熱情，同時也培養了學生發散性思維以及創新性思維，不僅提高了學生的專業能力，也提高了學生社會適應能力，為學生未來走向工作崗位奠定良好的基礎。

3 結束語

目前，許多高校分子生物學實驗方式已然不能滿足當前人才培養的實際需求，過于注重理論教學、教學方式單一都是當前高校分子生物學實驗教學必須解決的問題。為此，作為高校，應積極改善教學內容設計，尋找更為合適的教學內容，同時選擇合理的教學方式，提高分子生物學課堂教學效率，激發學生的學習興趣，為社會培養更高素質的生物技術人才。