摘要: 分子生物學(xué)是進(jìn)行各門(mén)學(xué)科研究的基礎(chǔ),是理論和實(shí)踐相結(jié)合的典型課程。本文就分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)思路、教學(xué)內(nèi)容及條件進(jìn)行了論述,期望進(jìn)一步提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞: 分子生物學(xué) 綜合性實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)思路 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)條件
分子生物學(xué)是生物技術(shù)及生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修課,它是在分子水平上研究生命活動(dòng)及其規(guī)律的科學(xué),主要研究的內(nèi)容是核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用[1]。隨著科技的突飛猛進(jìn)的發(fā)展,遺傳學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)等基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究工作也已深入到分子水平,分子生物學(xué)成為各學(xué)科的領(lǐng)先學(xué)科,而且已逐漸滲透到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域之中[2],[3]。在我國(guó)分子生物學(xué)已成為國(guó)家‘863’高新技術(shù)和‘十一五’、‘十二五’計(jì)劃的一項(xiàng)重要內(nèi)容,越來(lái)越得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用[4]。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行各個(gè)學(xué)科研究、實(shí)踐的基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)直接影響學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)課程的理解程度;它不僅是學(xué)生掌握基本知識(shí)、基本理論和發(fā)展基本技能的重要手段,而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力,探索科學(xué)的研究方法和喚起學(xué)生的求知欲望都有著重要的意義。但是由于本課程實(shí)驗(yàn)相對(duì)較抽象,難理解,對(duì)學(xué)生而言,如果不能充分激發(fā)其興趣,就會(huì)導(dǎo)致厭學(xué)情緒。因此,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的重要作用在高校生物技術(shù)及生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)中日益凸顯。近年來(lái),衡水學(xué)院根據(jù)培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的目標(biāo),結(jié)合學(xué)生特點(diǎn),對(duì)分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了初步探索。
1.綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路
1.1注重經(jīng)典,結(jié)合先進(jìn)。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置既要保留基本的操作訓(xùn)練,又要不斷更新,使學(xué)生盡可能多地接觸新的前沿技術(shù)?;镜膶?shí)驗(yàn)技術(shù)主要包括質(zhì)粒DNA的提取、分光光度計(jì)檢測(cè)、瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化等,均需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熟練掌握原理和基本操作。同時(shí)對(duì)一些先進(jìn)的儀器,要盡可能地使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作,為以后進(jìn)一步開(kāi)展科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。對(duì)于一些新的實(shí)驗(yàn)技術(shù),不能正常在實(shí)驗(yàn)課中開(kāi)展的內(nèi)容,可播放錄像和示范,也可制成精美的多媒體課件,利用相關(guān)教學(xué)資源制成Flash[5],使學(xué)生們?cè)谟邢薜膶W(xué)習(xí)條件下學(xué)到更多的知識(shí)。
1.2強(qiáng)調(diào)教學(xué),結(jié)合科研。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo),不僅是知識(shí)的傳承和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,更要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)、科研技能和創(chuàng)新能力[6]。強(qiáng)調(diào)教學(xué)的同時(shí),將教師的科研內(nèi)容引入到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)中來(lái),不僅可增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也可以使學(xué)生了解到最新的科研動(dòng)態(tài)和科研成果,為學(xué)生今后考研及發(fā)展提供有價(jià)值的參考。同時(shí),將教師的科研成果進(jìn)入教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生參與到教師的科研中去,以教學(xué)帶科研,以科研促教學(xué),讓學(xué)生得到最大的實(shí)驗(yàn)收獲。
1.3強(qiáng)調(diào)系統(tǒng),側(cè)重綜合。
在強(qiáng)調(diào)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的綜合性的同時(shí),也要保持它的系統(tǒng)性,只有系統(tǒng)地完成一系列連續(xù)的實(shí)驗(yàn),才能充分展示其綜合性。所以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要豐富,加強(qiáng)涵蓋分子生物學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)的訓(xùn)練,每個(gè)系列實(shí)驗(yàn)由若干個(gè)小實(shí)驗(yàn)組成,各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間緊密相連,注重強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的整體性和連貫性,這樣有助于激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣,發(fā)展學(xué)生的觀(guān)察分析能力及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,從而全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)課中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇是體現(xiàn)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要方面,在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的過(guò)程中,將教師科研中較成熟的內(nèi)容開(kāi)發(fā)為可供學(xué)生操作的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)材料和內(nèi)容均來(lái)源于實(shí)驗(yàn)教師的科研課題,例如植物DNA的提取,DNA的檢測(cè)及純化,基因的克隆、連接及轉(zhuǎn)化,克隆的篩選等一系列的連貫性實(shí)驗(yàn)。從提取的方法、引物的設(shè)計(jì)到篩選,均讓學(xué)生查閱教師提供的文獻(xiàn)資料來(lái)設(shè)計(jì),從而鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,使學(xué)生對(duì)基因克隆的整個(gè)過(guò)程有清晰的認(rèn)識(shí),同時(shí)強(qiáng)調(diào)這些實(shí)驗(yàn)的連貫性和整體性,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到每個(gè)實(shí)驗(yàn)的重要性。
3.實(shí)驗(yàn)條件
分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多、實(shí)驗(yàn)方法和手段多、實(shí)驗(yàn)中使用的儀器設(shè)備多、實(shí)驗(yàn)材料和試劑較多,因此我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法選取時(shí),應(yīng)盡量使用經(jīng)典的方法,避免使用昂貴的試劑盒操作,這樣既可以使學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)中藥品的配置及作用,同時(shí)可節(jié)約藥品的開(kāi)銷(xiāo)。此外,我們要合理利用實(shí)驗(yàn)室,充分利用實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),多個(gè)實(shí)驗(yàn)穿插進(jìn)行,把相近的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排在一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)完成。通過(guò)這樣的合理安排,在較少的課時(shí)計(jì)劃下,盡可能多地安排實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠得到扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn),從而充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。
4.結(jié)語(yǔ)
近年來(lái),隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)手段的不斷增多,以及在人類(lèi)社會(huì)中所發(fā)揮作用的日益凸顯,使高校在講授分子生物學(xué)理論的同時(shí),需要對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)的思維方法進(jìn)行綜合性的培養(yǎng)。高校綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展及進(jìn)一步實(shí)施正是這一理念的體現(xiàn)。我院分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展必將在一定程度上提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)分析能力、數(shù)據(jù)處理能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn):
[1]朱玉賢,李毅.現(xiàn)代分子生物學(xué)(第2版)[M].北京:高教出版社,2005.
[2]郝福英,周先碗,黃玉芝,等.生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2004.
[3]何鋼,葉翠層,王義強(qiáng),等.分子生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006,25(11):1401—1404.
[4]孫汶生,曹英林,馬春紅,等.基因工程學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.
[5]朱俊華,尹芳.“分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程體系的建立和考核方法的改革[J].北京城市學(xué)院學(xué)報(bào),2007(2):37—39.
[6]張學(xué)軍,王鎖萍.全面改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2005,24(1):4—6.