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分子生物学实验教改中存在的问题及对策研究

2015-12-18张贺翠刘文清李帮秀万华方朱利泉宗学凤

安徽农业科学 2015年4期
关键词:分子生物学实验课实验教学

张贺翠,杨 昆,刘文清,李帮秀,万华方,朱利泉,宗学凤

(西南大学农学与生物科技学院,重庆 400716)



分子生物学实验教改中存在的问题及对策研究

张贺翠,杨 昆,刘文清,李帮秀,万华方,朱利泉*,宗学凤

(西南大学农学与生物科技学院,重庆 400716)

分子生物学是一门实践性很强的学科。该文从实验的时间、项目的选定、教学手段和方法、成绩的考核等方面探索分子生物学实践教学体系,对改革中存在的问题进行深入分析并提出相应对策,旨在全面提高分子生物学实验教学和质量。

分子生物学实验;教学改革;问题;对策

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

分子生物学是研究核酸蛋白质等生物大分子的结构功能及其相互间作用的一门实践性极强的学科,随着分子生物学技术的迅猛发展,其应用已经广泛渗透到生命科学的各个领域,分子生物学技术也随之成为生命科学中普遍应用的手段和方法[1],它已成为生命科学及其相关学科教学与科研不可或缺的部分[2]。因此,分子生物学实验教学作为高等学校教学体系的一个重要组成部分,是培养学生科学思维、创新意识的重要途径,学生通过该课程既可以学到适应时代发展的前沿技术,又可以大大增加自身的实践和动手能力[3]。高校也越来越重视分子生物学实验课的开设,年年增加对分子生物学实验课开设的经费投入[4-5],但在教学过程中依然存在一些问题,笔者针对教学过程中出现的问题,找出解决方案,以期取得良好的教学效果。

1 实验教学过程中出现的问题

1.1 实验条件重复设置随着高校对分子生物学实验课的日益重视,高校中与生物相关的院系大多会开设分子生物学实验课,甚至就算只有一个专业学校也会为了满足学生的学习需要而专门开设实验课。开设实验课需要相应的教师以及基础设施的配置,而分子生物学实验的资金投入是相当巨大的,建立一个完整的分子生物学实验室的资金投入相当于建立几个植物、动物实验室所需要的资金支出。但有些仪器一个学期可能只使用一次,重复开设分子生物学实验课造成了极大的资源浪费,不利于资源的有效配置。

1.2 实验内容过于陈旧学校对教学实验药品的资金投入是按照学生人数发放的,分子生物学实验大多需要购买试剂盒,试剂盒价格昂贵,分子生物学实验课的顺利开设需要几千元甚至上万元的资金投入,资金投入的大小限制了实验内容的选择。部分高校的分子生物学实验仅仅处于演示的阶段,某些高校虽然可以满足学生的基本需求,但是实验课内容还仅处于分子克隆的全过程等一些比较基础的分子生物学实验,目前科学研究中常用的比较先进的实验技术则很少设置。

1.3 实验开设时间不合理分子生物学实验课一周开一次课,每次实验大概3~4个学时,但分子生物学实验很多实验都是连续的,如:PCR实验结束,马上要进行琼脂糖凝胶电泳,因为PCR产物需要在PCR实验完成48 h内进行琼脂糖凝胶电泳,如果超过时间,琼脂糖凝胶电泳条带会出现拖尾现象,实验误差加大,甚至会对后续试验造成很大的影响,使得实验无法正常进行。某些分子生物学实验需要几个小时甚至几天时间,无法在较少的课时中完成较大工作量,导致现有实验课时很难进行多个实验,实验设计内容较少,难以让学生更好地掌握现代分子生物技术发展的现状。

1.4 教学方法单一教学方法比较落后,教师通过板书或者PPT讲解实验原理、方法、操作步骤以及注意事项等,学生按照实验步骤进行操作,学生的积极性不高,难以激起学习兴趣。如有些注意事项教师虽然强调很多次,但是学生在做实验的过程中还是会出现各种各样的问题,甚至一个班只有几个同学会认认真真地做实验。

1.5 实验成绩考核方式单一教师的注意力大部分集中在实验过程中,很难客观地了解每一个学生的学习态度,而实验教学的考核方式主要依靠实验报告进行判断,但实验报告包含的内容在教师发放的实验指导里已有详细说明,学生很容易按照原文照抄,实验报告也经常是千篇一律,很难判断学生具体掌握情况,有可能抄袭者甚至得到了高分,因此很难客观地给出成绩。

2 如何有效开好分子生物学实验课

2.1 合理设置实验场所及配置仪器西南大学农学与生物科技学院承担了全校的基础生物化学和植物生理学实验,两门实验课的内容通过专家审核,而且教师密切关注当今生物化学以及生理学的发展动态,及时了解相关实验技术的最新进展,改进现有陈旧实验,为学生更好的掌握生物化学和生理学夯实了基础;同时又节约了资源,使得资源得到了最优的配置。因此,高校开设分子生物学实验可以参照该院系的经验,在全校范围内统一开设分子生物学实验,这样既可以避免重复开设造成的资源浪费,还可以节约部分资金,从而购买一些比较先进的仪器设备,为有效开设分子生物学实验课奠定良好的基础。

2.2 精选实验内容和加大设计性实验比重随着分子生物学的迅速发展,国内外不同版本的分子生物学教材不断涌现,各高校应该根据自身需要来选择适合的教材。随着实验技术的发展,本科生教学中也应该设计到分子杂交与印迹技术、外源基因转移技术、蛋白质表达技术、分子标记技术、分子改造技术、测序及人工合成技术、基因组学技术、蛋白质组学技术、生物芯片技术、生物信息学技术、RNA研究技术等。设计性分子生物学实验是一种介于基本教学实验与实际科学研究实验之间,对科学实验的全过程进行初步训练的教学实验。课程安排上可以由教师给出任务和要求,学生通过查阅资料,自行设计实验方案、操作步骤,并写出可行性报告,最后在教师指导、点评与讨论中共同完成实验设计方案,实验方案通过后学生自行准备实验所用的试剂、耗材及仪器设备等,最后在教师指导下利用该实验室的条件完成设计性实验。

2.3 增加实验课时数和合理调整实验课的时间增加实验课时数是进行分子生物学实验教学改革的前提条件,有些高校目前的课时数无法满足分子生物学实验教学需要。在课时数增加后一方面可以增加基础性实验,另一方面可以有目的的开设一些设计性实验,让学生结合所学理论知识和实验技能查阅资料,充分发挥主观能动性。可将分子生物学实验集中在一周到两周内进行,这样既可以避免学生因为实验课间隔的时间太长而忘记上一次实验的内容,还可以避免因为时间长造成的实验误差。

2.4 多种教学手段的使用提高学生学习兴趣,培养学生自主学习能力多媒体技术利用图文、声音、动画以及影像等多种形式将教师要讲授的教学内容以灵活的方式展现给学生,使学生获得直观、形象、深刻的印象,在有限的时间内增加信息量,实验空隙给学生,集中讲解学生提出的问题,每个实验中向学生多提出几个“为什么”,提高课堂效率。改变过去实验课都是实验员和任课教师准备好,学生按照实验教材的内容去完成得出结果的做法,由教师带领参与准备实验的学生完成预备实验,全程监督,严格要求,在具体操作方面,从试剂的配制、分装到保存,仪器的使用及养护等都给予精心的指导,并对实验过程中出现的问题给予分析和指导。通过参与实验准备,有助于学生理解和掌握整个实验,同时也可激发学生参与实验的兴趣和欲望。

2.5 完善实验成绩评定体系评定学生实验成绩不仅是给学生一个分数,其目的主要是为了能够客观公正的检验学生对实验知识及技能的理解、掌握和运用程度,在实验教学过程中,传统的实验考核方式,比如实验报告的提交等,暴露出许多弊端,为了让学生的成绩真正反应学生的水平,可以将实验报告的成绩适当降低并采取雷同扣分制。在实验操作过程中随机提问,根据学生的实际操作情况、对所做实验原理的了解程度,以及实验后对实验的复述情况,给出学生平时的成绩。另外,出勤情况从一个方面反映了学生对实验的重视程度以及责任感,可以设置考勤分值。

分子生物学实验教学改革取得了一定的成绩也存在一些问题,只有通过不断地学习摸索、创新实践和总结,才能更好地开展分子生物学实验教学工作。改革的同时,由于学生主动性增强,势必对教师提出更多的要求,教师亦要不断进行学习提高。通过改革,师生都会不断取得进步。这样不仅为社会培养了合格的专业人才,也提高了教师的教学和科研能力,更能促进教学提高、学校发展及社会进步。但实验教学改革会遇到诸如时间、经费的问题,因此需要在改革过程中不断进行探索修订,以期获得更好的效果。

[1] 李小洁,唐璟,童淑芬.本科生分子生物学实验教改中存在的问题及对策[J].科技与法制,2011(9):188,412.

[2] 冯尚国,王慧中.分子生物学实验教学改革初探[J].科技资讯,2010(17):198.

[3] 卢亚萍,汪瑾,张炜,等.分子生物学实验课程中自行设计实验的实践[J].生物学杂志,2012,29(5):104-105.

[4] 杨昆,朱利泉,李帮秀.分子生物学实验教学改革的探讨[J].实验科学与技术,2010,8(4):109-110.

[5] 苏成付.分子生物学教学改革探究[J].安徽农业科学,2014,42(19):6497-6498.

重庆市研究生教育教学改革研究项目(yjg142023);在植物生理学实验课程中提高学生综合应用能力和创新能力的研究(2013JY053)。

张贺翠(1985-),女,河南滑县人,助理实验师,硕士,从事生物基础学科的教学与研究。*通讯作者,教授,博士,博士生导师,从事信号传导研究。

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)

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