高健 陈发波 陈平

摘要：《分子生物学实验》是高等师范院校生物科学师范专业的专业能力实践课程，在生物科学师范专业类人才专业知识能力与教学能力方面占有重要的地位。本文针对生物科学师范专业《分子生物学实验》课程特色、当前《分子生物学实验》实践教学的现状，分析了传统《分子生物学实验》教学存在的问题。结合学校教学条件、专业培养方案和近年来在《分子生物学综合实验》教学中的经验和感受，提出生物科学师范专业《分子生物学实验》实践周教学的建设与改革方法，以期为提高师范生实验动手能力、实验教学技能、科研能力和创新意识提供指导。

关键词：分子生物学实验；生物科学师范专业；实践周教学；教学改革

中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）12-0268-03

生物科学是21世纪的领先学科，大多数高校都设有生物科学学科，该学科的基本理论是在实验基础上建构起来的，理论与实践紧密结合。而作为生命科学的基础学科，《分子生物学实验》是一门应用广泛的学科，涵盖生物学、医学、农学乃至药学，是从事生命科学研究的必备研究技能。分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学，通过研究生物大分子（核酸、蛋白质）的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。《分子生物学实验》是生命科学研究领域中融技术前沿性、创新性、挑战性于一体的大型专业实验课程，是学生直接接受分子生物学基本技能和前沿技术训练，培养学生科研技能、科研思维，进而提升学生研究素质。《分子生物学实验》是生物科学专业的一门重要专业能力实践课，为必修课程。为了使生物科学专业人才能够更好地掌握分子生物学的理论知识和实验操作能力，长江师范学院生物科学专业在很早就开展了《分子生物学实验》课程，教学内容也随着学科发展不断进行改进，但随着分子生物学的快速发展以及硬件设施的不断改进，传统的《分子生物学实验》课程教学产生了不少问题急需解决。为此，本文以长江师范学院生物科学师范专业为例，针对《分子生物学实验》教学实践中存在的不足，根据学生培养目标和课时要求，对高校《分子生物学实验》教学进行改革，将课程教学改为实践教学周，以提高分子生物学实验教学质量，增强师范生的综合素质。

一、生物科学师范专业《分子生物学实验》实践周教学特色

生物科学师范专业《分子生物学实验》课程特色。分子生物实验技术自开设以来，成为当今研究生命科学各学科和医学领域中重要的研究工具，紧跟科学前沿，在分子生物学教学中，实验教学占有举足轻重的地位。为了使生物科学专业人才能够更好地掌握分子生物学的理论知识和实验操作能力，我校生物科学专业在很早就开展了“分子生物学实验”课程，教学内容也随着生物科学的发展而进行创新与改革。实验内容从起初的几个相互独立的简单实验项目，逐步演变成综合性分子生物学实验。目前的课程内容是依据遗传信息传递的规律及教师的科研内容进行设置，并进一步整合成为系统的综合性实验，实验内容包括基因克隆、遗传多样性检测、分子标记、DNA指纹图谱构建、基因功能验证等实验项目。因此课程实验所需仪器比较昂贵，实验周期也相对较长。通过本课程实验教学的学习，使学生获得核酸物质的提取、分离、纯化与鉴定、电泳技术、引物设计、PCR扩增、分子标记、基因克隆等方面的独立实验能力或职业技能。强化学生创新思维、独立解决问题的能力和分子生物学领域基本操作技能，提高学生在分子生物学领域综合运用实验技能或职业技能分析和解決问题的能力，培养学生发现问题、分析和解决问题的创新精神。通过学习本课程使学生从分子水平认识生命现象和生物学规律，能够对学生的毕业课题研究设计和今后的科研生涯提供极大的帮助，为今后从事相关专业的研究、教学工作奠定坚实的基础。

二、生物科学师范专业《分子生物学实验》教学中存在的主要问题

（一）实验条件差，实验经费不足

由于《分子生物学实验》相关仪器和药品都较昂贵，仪器设备往往有限。而经费是限制《分子生物学实验》课程教学的重要因素，缺乏经费直接导致设备套数、药品、耗材数量不足，学生动手机会减少。上课人数较多，但仪器设备等有限，必定影响预期的实验教学效果，如多组学生共用一套移液器，有的学生上完《分子生物学实验》，连移液器都不能正确使用。另外，由于缺乏计算机机房，《分子生物学实验》中生物信息学方面的实验无法开展。

（二）教学方式单一、学生学习积极性不高

传统的教学老师讲原理和步骤，学生按老师指导进行操作，学生思考和主动参与的过程就被省略了，动手完全与动脑脱节。动手能力的培养是实验教学的一个重要内容，但不经思考地完成实验根本谈不上能力的培养。另外，实验室缺乏多媒体设备，许多教学图片及视频无法展示。由于被动参与实验、为了混学分或对分子生物学较陌生，多数学生参与实验的积极性不高，甚至有的在一旁观看别人操作自己根本就不动手，最后照抄别人的实验结果。

（三）实验教学安排、管理不合理

一是，课时安排少，随着课程改革及新培养方案的实施，长江师范学院《分子生物学实验》课程只有18个学时，如此少的课时要学生学习分子生物学实验技术，给课程教学带来了新的挑战。二是，《分子生物学实验》项目所需实验时间较长，有时需要较长时间的等待，如PCR扩增，需要3—4小时，而许多实验可以连续做完。传统《分子生物学实验》教学按周和学时划分实验，使实验连贯性差，学生在实验中不知道做的实验有什么用。而老师为了在规定时间或更短时间完成实验，往往选择简单的实验，或一些实验过程老师只向学生进行讲解，不要求学生进行操作，学生不参与实验的全部过程，导致学生只知其一、不知其二。三是，实验分组不合理，一般4—5个人一组共同完成一个实验，而实验仪器相对较少，有些仪器或实验只有部分同学进行操作，其他学生只能观望，严重影响实验的效果。

（四）课程考核单一

教师对实验教学要求较低，考核方式一般是通过学生的平时成绩结合期末实验理论及操作考试进行考核。其中，平时成绩包括：验预习报告、原始记录和实验态度；实验技能；实验报告。各部分成绩的比例如下：实验预习报告、原始记录、实验态度和实验技能占20%，实验报告占40%，实验理论及操作考试占40%。这种单一的考核方式不易调动学生的学习积极性，靠抄取他人实验结果和实验报告、临时反复操作仪器和背诵实验原理，一样可以取得较好的实验成绩，使实验课程在促进学生能力发展方面的作用有限。

三、生物科学师范专业《分子生物学实验》实践周教学建设与改革

（一）加强实验室建设，增加实验经费

实验室依托中央与地方共建特色优势学科实验室——作物遗传育种实验室、武陵山特色植物资源保护与利用重庆市重点实验室以及武陵山片区绿色发展协同创新中心的建设，购置了大量分子生物学仪器设备，教学与科研共用相关仪器设备，以科研促进教学的提升，如购置50套移液器，保证上课时每位学生人手一套移液器。建立生物科学专用机房、在实验室安装多媒体设备，可以进行生物信息学相关实验及实验课多媒体教学。同时向学校申请《分子生物学实验》实践周专用经费，保证实验相关药品的购置。

（二）多元化教学，提高学生学习积极性

实验教学以大组单位，每大组人数不超过30人，将学生分成1人1小组，独立完成实验内容。实验教学采用实验现场操作、多媒体课件教学、专题讲座、专题讨论及机房上机的方式。第一次上课时可以组织学生观看相关科幻电影或进行专题讲座，以提起学生的学习兴趣，实验中等待的过程可以组织学生就大家关心的分子生物学技术进行讨论，如转基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等。“任务驱动和问题导向”，鼓励学生自主进行课前学习、独立思考，发现问题，积极解决问题，再通过课堂与教师交流，完成知识的内化。并且全天候开放实验室，作为实验教学的课外延伸，增加学生实验训练的机会，实验结果不理想时，也有机会利用课外时间快速重做，提升学生学习积极性，增强学生的动手能力，提高教学质量。实施教学科研一体化，将教师最新的课题研究内容引入实验教学。同时鼓励部分优秀学生参与教师科研项目，教师指导学生开展分子生物学方面的创新创业训练项目和科研项目。

（三）实践周教学，提升实验的连贯性

实验教学改为实践周，实验共40个学时，在一周之内完成一个综合性实验，如“玉米rDNA ITS序列克隆及分析”、“胭脂萝卜花青素生物合成结构基因克隆”、“榨菜种质资源遗传多样性的SSR分子标记检测”、“胭脂萝卜新品种DNA指纹图谱构建”、“胭脂萝卜DFR基因过量表达效应分析”和“参与调控胭脂萝卜花青素生物合成转录因子MYB的筛选”等来源于教师科研的实验，提高实验的连贯性和教学质量。每学期开学之前相关老师必须讨论制定好详细的分子生物学综合实验实践周的实施方案。

（四）加强教师指导和课程考核，提高教学质量

教学需要4—5名相关教师，将学生分成两大组交叉进行相关教学。1人一个小组进行实验，多环节评价学生实验操作的过程，注重实验基本操作能力的评价。考核内容包括实验预习及原始记录、实验操作、实验报告、实验态度和学术报告5个部分，其中实验预习及原始记录占10%，实验操作占30%，实验报告占30%，实验结果占20%，学术报告占10%，实验成绩总分100分。新的考核方式更注重实验过程的考核，能有效地保证教学的质量。

四、结语

分子生物学是一门实践性较强的前沿学科，实验教学是其重要组成部分，在生命科学中发挥着日益重要的作用。要提高《分子生物学实验》课程教学质量，需要我们不断地积累和改革，通过以上教学改革，不但避免了實验周期过长、实验不连贯等问题，而且提高了课程培养学生能力的效果，达到真正的学以致用。只有这样才能培养出更为优秀的复合型人才，为今后的发展打下坚实的基础，为生物学的发展打好人才基础。但课程改革任重而道远，仍需在不断的实践与总结中提升学校、教师、学生的综合水平，以期在分子生物学实验实践周教学建设与改革中取得长足发展。

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Reform of Molecular Biology Experiment Using Practice Weeks Construction Teaching Method

GAO Jian，CHEN Fa-bo，CHEN Ping

（School of Life Science and Biotechnology，Yangtze Normal University，Chongqing 408100，China）

Abstract：Molecular biology experiment is a required course for students in Biology department of teachers colleges，as a basic theory and practical course，plays vital roles in knowledge and ability educational，as well as educational teaching ability for Biology department of teachers colleges.In this article，we focused on course features，actuality of practical teaching of Molecular biology experiment for Biology department of teachers colleges.In addition，the problems existed in traditional experimental teaching were also analyzed.Based on teaching conditions，specialty-training plan，as well as our experiences and feelings on Molecular biology experiment teaching for years，we put forward practice weeks construction teaching method for Molecular biology experiment，we aim to improve the student's ability in test skill，the teaching skills of the experimental，the strengthening scientific research capacity，as well as creative imagination for course teaching.

Key words：molecular biology experiment；biology department of teachers colleges；practice weeks construction teaching method；Teaching reform