于静娟　王娜　赵倩　胡剑

摘要：实验教学在生物學科知识体系中具有重要作用，是培养高素质应用型人才的重要教学环节。实验教学体系的建设是高素质创新型人才培养的保障。在这里我们介绍了对《分子生物学实验》课程体系的建设，详细阐述了综合性实验体系的建设目标和建设内容，探讨了综合性教学实验体系与人才培养的关系。

关键词：实验教学体系；课程建设；研究型人才培养

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）38-0170-02

一、引言

生物学在农业院校本科生的培养中具有举足轻重的地位。生物学是一门实验型学科，包括理论知识和实验技能关键的两部分。实验教学在生物学科知识体系中具有重要作用，是培养高素质应用型人才的重要教学环节。蔡幸生在2008年发表的“论高等学校实验教学系统改革”一文中提出了实验教学的分层次系统化实验教学的模式。将实验教学分成基础实验、设计性和综合性实验。体现了实验教学不只是理论教学的辅助，而是作为一个相对独立的教学体系。实验教学作为一个独立的实验教学体系进行开设和建设，验证性实验已经不再占主导地位，正在逐步形成以基础性实验、综合性实验和设计性实验的分层教学体系（钱洁等2014）。在这个体系中，综合性实验起着承上启下的作用，把基础知识和基本的实验技能有机结合（王少刚等2009）。综合性实验教学体系的设立，将能够更好地培养学生综合运用知识的能力，为其将来从事科学研究奠定基础。

二、综合性实验教学体系《分子生物学与基因工程实验技术》的建立

《分子生物学与基因工程实验技术》是将分子生物学实验、细胞工程实验及基因工程实验综合在一起，以分子生物学和基因工程涉及的基本实验技术为主，将现代实验技术与科研紧密结合的综合性实验教学体系。课程内容的设置承上启下，各个实验联系密切，形成一个完整的连贯性实验教学体系，包括了质粒DNA的提取、酶切、连接等DNA的重组技术，农杆菌介导的植物遗传转化、转化植株的筛选与再生和目的基因整合和表达的分子检测技术。这使学生能够学到完整流畅的基因工程实验设计思路，使学生对基因工程的认识不再停留在支离破碎的技术上，而是清楚地认识到其内部有机的联系，从而完成了从思维方式到技术手段的全面完整培养过程。学生在实验过程中通过不断地发现问题、提出问题、分析问题和解决问题，将理论和实践很好地结合，使研究思路得到科学训练，促进学生知识、能力和素质协调发展，掌握从事现代分子生物学研究的综合实验技能。

三、《分子生物学实验》课程建设

《分子生物学实验》是生物科学专业本科生的必修课程，是独立于分子生物学理论课程的实验教学体系，是生物学科专业学生培养中非常重要的一门课程，属于《分子生物学与基因工程实验技术》综合性实验体系的第一个模块。这样一个综合性、连贯性强的实验教学体系，涉及班级多、人数多、上课教师多，要想取得好的教学效果，需要很好的建设。课程建设以规范综合性教学实验体系的各环节，实现综合性教学实验体系在学生能力和科研素质方面的培养目标。培养学生的科学素质，培养学生的学术规范，培养学生的动手能力，培养学生的团结协作能力，培养学生发现和解决问题的能力。课程建设的内容可以用书、案、题、测、管和绩六个字概括。

1.书：实验指导的编制和修订。承担实验课程的教师都是一直从事科研，具有丰富的科研经验，编制的实验指导充分体现了这一点。修订后的自编的指导有扎实的理论知识，注重思维的引导、简捷优化的实验操作步骤和准确的表达。

2.案：教案建设。由于实验课程作为独立的教学体系，需要在课程当中对于实验中涉及的相关理论知识进行讲授，使学生能够充分理解实验设计的内容及要实现的目标。需要建设全套课程教案，明确课程讲授内容、实验安排等。

3.题：针对各个实验的教学关键点，建立了课堂测试题库，包括基础知识题和能力提高题。注重考察学生对基本理论知识、基本实验技术的掌握，以及分析和解决问题的能力。

4.测：加强课堂小测验。以测验提升学生的积极性，增加评分的客观性。设置灵活的开放试题，避免学生死记硬背，让学生充分理解实验中观察到的现象，并能运用理论知识解释所获得的结果。

5.管：课程管理。建立了完整的课程管理制度。包括课堂纪律要求、实验记录和实验报告的写作要求以及实验操作和仪器使用的规范性，细化课程成绩组成、实验报告评分标准、助教的岗位要求。

6.绩：建立了实验课程评价标准，包括实验报告的评价标准和课程总成绩的组成，对学生可以进行客观全面的评价。

四、《分子生物学实验》综合性课程建设与研究型人才培养

1.综合性实验课程，能够培养学生科学的思维方式。课程内容由一个个独立的实验转变为由多个紧密联系的实验组成的一个完整的实验，可以培养学生全面思考的能力。分子生物学实验的核心是对基因的操作，以往验证性实验强调对每一个实验原理和技术的掌握，导致学生的思维割裂，即使在每一个实验中学到了扎实的原理和操作技巧，但是当他们真正面对科学问题的时候还是无法顺利地着手开展科研工作。

针对这个问题，在《分子生物学与基因工程实验技术》课程的讲授时，我们首先将整体思路给学生讲清楚，让学生了解如何实现将一个目标基因在植物细胞中表达并获得转基因植株的全过程：从基因获得、重组载体构建及鉴定，重组载体转化宿主、筛选培养、基因鉴定等主要环节给学生建立整体思维，并且在课程中不断强化，让学生理解每一个实验在整个实验中的作用和意义。经过此综合性实验的学习，学生不但可以完全掌握基本的知识和技能，而且培养了整体全面的科学思维方式。

2.综合性实验课程，能够培养学生思考和解决问题的能力。学生在学习分子生物学实验之前已经系统学习过了化学类实验和生物化学实验等基础性实验，因此已经掌握了规范的仪器、器材操作技术以及实验室的相关要求和注意事项。所以，在此基础上，《分子生物学实验》已不再需要训练学生的相关基本训练，而是注重更高层次的思考和解决问题的能力。此外，分子生物学实验因其操作中微量和不直观可见等特点，对于前期只接受过基本实验训练的学生来说，操作中易因看不到样品而产生疑虑，特别是学生如果得到意料之外的实验结果，就束手无策。针对学生的以上特点和培养需求，我们在本课程中重点培养学生设置对照、根据对照实验现象分析实验结果、根据全部结果综合分析原因解决问题的能力。课程的重点不在于学生获得实验结果，而在于通过一系列提问和讨论的形式，训练学生能够正确设置实验对照组，并根据实验组和对照组的实验结果分析问题、解决问题的能力。

3.综合性实验课程，能够培养学生团结协作意识。在综合性实验课程中，简单的操作已经不再是我们关注的重点，培养学生通过团队讨论独立分析问题、解决问题成为课程的重要组成部分，因此我们采用24人班容量制，便于根据实验特点灵活地组织独立操作、2人小组合作、4人小组讨论、8人大组讨论等多种团队组合形式，在训练学生独立能力的基础上培养团队协作意识。具体来说，在整个实验体系中，每个学生必须独立操作完成个人实验，充分训练个人独立开展科研工作的能力；对于相同操作的不同样品（如基因和质粒载体的酶切连接实验），为避免重复操作，由2人小组，每人独立完成一个样品，互相公用完成后续实验；对于课堂开放性问题，由同实验台4人开展小组讨论，而对拓展知识，则由8人大组分工合作完成小组合作学习。

以学生需求为核心的灵活协作，让学生在学习原理、操作的同时，充分锻炼团结协作意识，为其未来顺利开展科学研究奠定坚实的基础。

综上所述，《分子生物学实验》在课程设计中精心组织，建立完整的连贯性实验教学体系，强调课程各部分内部有机的联系，从而完成了从思维方式到技术手段的全面完整培养过程；在课程组织中，通过书、管、案、题、测五大环节多管齐下，培养学生的科学素质和学术规范；在课堂授课环节，从学生的实际特点和培养需求出发，注重培养学生科学的思维方式、思考问题和解决问题的能力、团结协作的意识，促进学生多种能力全面发展，为其未来独立开展科学研究奠定坚实的基础。endprint