趙昕梅 遠(yuǎn)凌威

（信陽師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，河南 信陽 464000）

分子生物學(xué)是從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。自20 世紀(jì)50年代以來，分子生物學(xué)作為生物學(xué)的前沿與生長(zhǎng)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛地滲透到植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)和微生物學(xué)等領(lǐng)域，與人們的生活密不可分。90年代初期，隨著分子生物學(xué)日新月異的發(fā)展，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)已成為生命科學(xué)各學(xué)科重要的研究工具。在高等院校中開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即有利于培養(yǎng)學(xué)生掌握分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能，又有利于培養(yǎng)學(xué)生形成良好的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新思維能力，為學(xué)生更好地融入科學(xué)研究領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。

1 問題

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是一門年輕的課程，較高的經(jīng)費(fèi)投入和師資短缺等原因在一定程度上限制了該課程的設(shè)立和發(fā)展，同時(shí)，師范類院校本科生教育以培養(yǎng)中學(xué)教師為主要目的，把較多的精力放在了培養(yǎng)學(xué)生的理論知識(shí)上，往往忽略了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、科研素養(yǎng)和科研創(chuàng)新能力等的培養(yǎng)。然而高等學(xué)校生命科學(xué)各專業(yè)的學(xué)生要適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，除了需要學(xué)習(xí)分子生物學(xué)理論和分子生物學(xué)技術(shù)的基本知識(shí)以外，還必須系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生在分子生物學(xué)方面的技術(shù)素養(yǎng)與動(dòng)手能力，于是我們學(xué)校在2004年為2001 級(jí)生物科學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)本科生開設(shè)了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，并作為生命科學(xué)各專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課。分子生物學(xué)是一門理論性很強(qiáng)的課程，同時(shí)也是一門建立在實(shí)踐基礎(chǔ)上的課程，絕大多數(shù)學(xué)科的研究都需要用到。以素質(zhì)教育為主導(dǎo)的人才培養(yǎng)方案是新時(shí)期的要求，整體優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和課程體系是目前高等院校教學(xué)改革的核心內(nèi)容[1]。因此，如何在有限的時(shí)間里提高學(xué)生分子生物學(xué)理論知識(shí)水平，培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣，讓學(xué)生更好地理解分子生物學(xué)技術(shù)和進(jìn)入科學(xué)研究領(lǐng)域是目前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所面臨的主要問題。

2 改革的主要環(huán)節(jié)

2.1 師資環(huán)節(jié)

組建良好的師資力量是開展分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的首要環(huán)節(jié)。首先，教師必須具備較強(qiáng)的科研素養(yǎng)，具有從事分子生物學(xué)研究經(jīng)歷和不斷獲取國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的能力。其次，教師還要具備較好的實(shí)驗(yàn)操作技能和對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的講解、演示能力，因此，從事一線科研試驗(yàn)的老師可以成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要師資力量。再者，興趣是最好的老師，老師對(duì)科研工作的理解感受對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣起著重要的作用，因此，具有較高造詣的分子生物學(xué)專任教師或承擔(dān)有國家、省部級(jí)科研課題的教師任教，更有利于培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科研態(tài)度和創(chuàng)新思維能力，也有利于提高學(xué)生的科研興趣和對(duì)科研工作的向往?？傊己玫膸熧Y力量是開展分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的前提。

2.2 硬件設(shè)施環(huán)節(jié)

良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展提供了重要保障。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)既離不開精密基礎(chǔ)設(shè)備，如移液器，精密電子天平等，也離不開大型實(shí)驗(yàn)儀器，如冷凍高速離心機(jī)，超低溫冰箱，PCR 儀，凝膠成像系統(tǒng)等，因此，需要投入大量的資金來購買。與此同時(shí)，試驗(yàn)場(chǎng)地的滿足也是開展分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必須條件。因此，在加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上，需要投入大量資金建立分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，既要保證常規(guī)儀器設(shè)備的空間，也要確保大型儀器設(shè)備的場(chǎng)地。對(duì)于大型儀器設(shè)備，要專人負(fù)責(zé)使用和維護(hù)，以保證實(shí)驗(yàn)儀器使用的公開化和使用率，充分保障每個(gè)學(xué)生都有足夠的機(jī)會(huì)來操作實(shí)驗(yàn)儀器，而不是教師的講解和學(xué)生的觀摩，要讓學(xué)生都能夠熟練地掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，也要讓學(xué)生學(xué)會(huì)儀器設(shè)備的正確維護(hù)方法和樹立學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的愛護(hù)意識(shí)。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)

2.3.1 教與學(xué)的環(huán)節(jié)

在開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)這門課時(shí)，我們先對(duì)開設(shè)該課程的兄弟院校進(jìn)行了考察和學(xué)習(xí)，然后結(jié)合本學(xué)院具體情況對(duì)該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)置，并對(duì)所設(shè)置內(nèi)容進(jìn)行了充分的摸索和預(yù)實(shí)驗(yàn)，直到能夠滿足實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)。教師在準(zhǔn)備課的過程中，要充分地利用多媒體技術(shù)，采用照相、動(dòng)畫和錄像等方式對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容認(rèn)真?zhèn)湔n，取代傳統(tǒng)的板書和講述，使重點(diǎn)難點(diǎn)更為直觀、形象和生動(dòng)，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。如在質(zhì)粒DNA 的提取這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們采用錄像的方式進(jìn)行備課，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的難點(diǎn)和重要觀察顯現(xiàn)進(jìn)行鏡頭特寫，并提出思考問題和注意事項(xiàng)，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行預(yù)習(xí)，并通過實(shí)驗(yàn)來解答問題，從而讓學(xué)生真正地理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和本質(zhì)，為學(xué)生將來從事教學(xué)或科研奠定基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指導(dǎo)教師將確定了的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头桨福约皩?shí)驗(yàn)所需試劑和儀器都準(zhǔn)備妥當(dāng)，學(xué)生只需操作步驟完成實(shí)驗(yàn)[2-3]，沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)藥品的作用進(jìn)行深入的思考，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。因此，從2007年開始，我們?yōu)楸菊n程加設(shè)了學(xué)生設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)，安排一到兩個(gè)全新的和系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課題，完全由學(xué)生設(shè)計(jì)、學(xué)生自己完成實(shí)驗(yàn)（教師主要起指導(dǎo)、監(jiān)管和評(píng)估作用）。首先，要打破傳統(tǒng)的老師教和學(xué)生學(xué)的教學(xué)模式，把科研素質(zhì)的培養(yǎng)放在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的首要位置，主要目的是通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)、自己完成實(shí)驗(yàn)，把前面學(xué)到的理論、技術(shù)融會(huì)貫通地用到實(shí)際課題中去，使理論與實(shí)踐更好的結(jié)合，提高學(xué)生創(chuàng)新性思維和獨(dú)立分析、解決問題的綜合能力。其次，在綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)開始之前，任課教師可以從每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組中抽出1-2名學(xué)生參與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的準(zhǔn)備工作，如藥品試劑的配置和實(shí)驗(yàn)物品的準(zhǔn)備等工作，讓他們起到“小老師”的作用，為他們獨(dú)立進(jìn)行綜合型和設(shè)計(jì)型打下基礎(chǔ)。還有，在其它實(shí)驗(yàn)課程中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組可以安排5-6名學(xué)生，但是，在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，既要考慮為學(xué)生提供較多的實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)，又要考慮到藥品、試劑的節(jié)約使用，如PCR 過程中的Taq DNA 聚合酶和酶切試驗(yàn)中用到的酶類等生物制劑，因此，教師可因?qū)嶒?yàn)內(nèi)容對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行調(diào)整，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，每實(shí)驗(yàn)小組包含3 人，而在綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)中，每實(shí)驗(yàn)小組可包含6 人，目的是讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)參與實(shí)驗(yàn)操作，更好地掌握所學(xué)內(nèi)容，同時(shí)鍛煉他們之間的協(xié)調(diào)與合作能力。

除此之外，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)體系和內(nèi)容的設(shè)計(jì)方面兼顧以下特點(diǎn)：一是與前沿相結(jié)合，把分子生物學(xué)中基本的、前沿的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生感受到分子生物學(xué)發(fā)展趨勢(shì)；二是與應(yīng)用相結(jié)合，讓學(xué)生感受分子生物學(xué)技術(shù)在生活中發(fā)揮的作用，如PCR 技術(shù)在疾病診斷和案情偵破中的應(yīng)用等。三是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和提高實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、順序的安排和實(shí)驗(yàn)操作本著由淺入深的原則進(jìn)行，在完成相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)時(shí)領(lǐng)會(huì)各實(shí)驗(yàn)間的相互聯(lián)系。目的是使學(xué)生們通過系統(tǒng)化的多種實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練后，能逐步熟練實(shí)驗(yàn)操作及大型現(xiàn)代分析測(cè)試儀器的使用，進(jìn)而培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)，使得他們對(duì)未來所從事的生命科學(xué)方面的教學(xué)和科研工作充滿信心，增強(qiáng)他們適應(yīng)社會(huì)的能力，激發(fā)了他們探索生命科學(xué)奧秘的興趣。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中反應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一種形式，然而在實(shí)際中，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫多處于一種應(yīng)付狀態(tài)，學(xué)生們通常會(huì)照搬實(shí)驗(yàn)教材上的原理和實(shí)驗(yàn)步驟，部分學(xué)生甚至直接抄襲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，更有甚者會(huì)把姓名也直接抄上，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)一模一樣。這樣完全失去了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義，學(xué)生也感到?jīng)]意思，久而久之則失去對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣。因此，授課老師要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的匯報(bào)形式進(jìn)行改革。首先，每位同學(xué)都必須提交書面形式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告，要求每位學(xué)生用自己的話對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行描述，實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的書寫要實(shí)事求是，還要寫出試驗(yàn)中的注意事項(xiàng)及個(gè)人對(duì)該實(shí)驗(yàn)的看法或疑問。其次，教師要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告及時(shí)批改，對(duì)報(bào)告中反映的主要問題及時(shí)作出解答和糾正，使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。第三，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分，每位同學(xué)都要單獨(dú)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而在綜合型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)部分，則可以以小組為單位提交學(xué)術(shù)論文形式的報(bào)告，鍛煉學(xué)生的查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力、文章寫作能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。并且，每小組隨機(jī)抽出2名同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行口頭匯報(bào)，并把他們?cè)囼?yàn)中遇到的問題列出與老師同學(xué)進(jìn)行討論，從而鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、邏輯思維和答疑能力，教師可把學(xué)生的這部分表現(xiàn)列為平時(shí)成績(jī)。

2.3.2 考核環(huán)節(jié)

科學(xué)、有效并全面地評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)理論及操作技能是實(shí)驗(yàn)考核的具體手段，同樣也是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量強(qiáng)有力的措施[4]。信陽師范學(xué)院在生物類專業(yè)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，不斷改革與完善學(xué)生實(shí)驗(yàn)考核方法和考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，把動(dòng)手能力、綜合分析問題的能力和創(chuàng)新能力作為主要考核內(nèi)容，主要包括：實(shí)驗(yàn)技能操作考試(30%)、設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(20%)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(20%)、考勤(遲到、早退)和紀(jì)律(10%)、課堂表現(xiàn)(5%)、實(shí)驗(yàn)記錄及衛(wèi)生(5%)、實(shí)驗(yàn)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作(10%)。為保證實(shí)驗(yàn)成績(jī)的客觀、公正和公平，在實(shí)驗(yàn)過程中授課教師要對(duì)學(xué)生表現(xiàn)及時(shí)記錄，對(duì)學(xué)生的進(jìn)步給予肯定，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性，以最終達(dá)到全面培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目的。

3 結(jié)語

隨著分子生物學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入，熟練地掌握分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)的能力在生物科學(xué)等研究領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。師范類院校生物學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后主要從事中學(xué)生物學(xué)教學(xué)工作或進(jìn)入研究生階段的學(xué)習(xí)，掌握分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能既能對(duì)學(xué)生更好地理解相關(guān)理論知識(shí)和從事科學(xué)研究奠定良好基礎(chǔ)，又能為其將來從事基礎(chǔ)教育時(shí)給中學(xué)生講解涉及分子生物學(xué)內(nèi)容的科普知識(shí)等更加真實(shí)，形象和生動(dòng)?？梢哉f，尤其是師范院校本科生階段分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起著雙層作用，這使得分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作顯得更加重要。我們?cè)谶@幾年的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過程中，及時(shí)歸納總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)，并借鑒同行經(jīng)驗(yàn)，努力打造出適合本專業(yè)特色的教學(xué)模式，以從根本上轉(zhuǎn)變生命科學(xué)專業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化的進(jìn)程。

［1］鐘杰，孫建迎，仇念文，等.優(yōu)化整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2009(5)：106-109.

［2］謝青，楊廣笑.分子生物學(xué)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與探索[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2008(5)：65-66.

［3］劉明，劉曉晴，祁曉廷.碩士生分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005，24(10)：70-73.

［4］蔣曹德，廖志華，楊應(yīng)斌，等.分子生物學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2009，7(2)：200-202.