摘 要:分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)是現(xiàn)代生命科學(xué)研究領(lǐng)域中最常見的手段之一。為了提高本科生對(duì)分子生物學(xué)的興趣,增加他們對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度,提升他們的實(shí)踐操作能力,本校分子生物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)在借鑒兄弟院校經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身辦學(xué)特色,將本科生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程獨(dú)立開課,并對(duì)課程的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容及考核方式進(jìn)行了改革。此次教學(xué)改革充分體現(xiàn)了本?!皩?shí)踐育人”的教育理念,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,為他們今后從事科學(xué)研究和各種檢驗(yàn)檢測(cè)工作奠定良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)09(b)-0050-01
分子生物學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生命科學(xué)研究中的各個(gè)領(lǐng)域,它的高速發(fā)展推動(dòng)了整個(gè)生命科學(xué)知識(shí)的快速更新。分子生物學(xué)是一門在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的培養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練對(duì)學(xué)生快速、準(zhǔn)確吸收現(xiàn)代生物學(xué)的新成果、新知識(shí)、新發(fā)展及今后從事科研和實(shí)踐工作都有著重要的意義。因此,“實(shí)踐教育”在高校生物專業(yè)本科生的培養(yǎng)過程中尤為重要,無論是教授者還是受教者都應(yīng)該重視分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程。本科生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的合理安排和設(shè)計(jì)可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)他們對(duì)理論知識(shí)的理解和實(shí)驗(yàn)技能的提高?;趯?shí)驗(yàn)課的理論及實(shí)踐在整個(gè)分子生物學(xué)教學(xué)過程中的重要性,及該學(xué)科高速發(fā)展的現(xiàn)狀,有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容、授課方式等進(jìn)行教學(xué)改革。
20世紀(jì)90年代,北京師范大學(xué)分子生物學(xué)教研組正式將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一門獨(dú)立的課程,并作為生命科學(xué)各專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課。單獨(dú)開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)這門課后,在原有的基礎(chǔ)上又增加了許多新的分子生物學(xué)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)生通過此課程既學(xué)到了適應(yīng)時(shí)代前沿的技術(shù),又大大增加了他們的實(shí)踐和動(dòng)手能力[1]。這門課程的開設(shè),從根本上轉(zhuǎn)變了生命科學(xué)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),推動(dòng)了教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化的進(jìn)程。目前,國(guó)內(nèi)一些高校已開設(shè)了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課[2]。通過對(duì)兄弟院校此門課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的借鑒以及在教授該課過程中的體驗(yàn),本校分子生物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)將原來的分子生物學(xué)課(雙語)分成了兩門獨(dú)立的課程,即分子生物學(xué)原理(理論,雙語)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課。對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了以下教學(xué)改革。
1 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立開課的必要性
在分子生物學(xué)的教學(xué)過程中,越來越多的教學(xué)工作者意識(shí)到,把實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容從理論教學(xué)內(nèi)容中剝離下來,形成一門獨(dú)立的課程,設(shè)置固定的學(xué)分,更能夠引起學(xué)生對(duì)該課程的重視。獨(dú)立開課不僅讓學(xué)生溫習(xí)已學(xué)過的知識(shí),而且還能接觸到更多的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)合并的情況下,由于教學(xué)時(shí)間和學(xué)分的限制,只能開設(shè)6個(gè)“驗(yàn)證性”的實(shí)驗(yàn);而實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為獨(dú)立的課程之后,可以開設(shè)由2~3個(gè)“綜合性”實(shí)驗(yàn)“牽頭”,幾個(gè)“子”實(shí)驗(yàn)組成的“實(shí)驗(yàn)類”。這種教學(xué)方式為學(xué)生創(chuàng)造了更多的操作機(jī)會(huì),提高他們觀察、分析問題的能力,加深他們對(duì)理論知識(shí)的理解,以及這些知識(shí)和技能如何在科研實(shí)踐中應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果直接學(xué)生影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。
2 實(shí)驗(yàn)課程的授課模式
經(jīng)過教學(xué)團(tuán)隊(duì)的研討,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課安排在分子生物學(xué)理論課后的學(xué)期開設(shè),即大三下半學(xué)期,并采用2周集中實(shí)踐的方式。這樣安排有利于學(xué)生消化、吸收和鞏固前面已學(xué)的分子生物學(xué)的知識(shí),還有利于他們充分利用時(shí)間,系統(tǒng)性的完成綜合實(shí)驗(yàn),掌握分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)。
3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是此門課程的核心和靈魂。合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅能夠引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠讓他們更好的掌握相關(guān)的知識(shí)與技能,關(guān)系到學(xué)生是否真正具備將課堂上學(xué)到的實(shí)驗(yàn)技能應(yīng)用到科研實(shí)踐中[3]。因此,在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上應(yīng)遵循以下三點(diǎn):(1)盡量涵蓋分子生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域;(2)體現(xiàn)現(xiàn)代分子生物學(xué)研究前沿的技術(shù);(3)實(shí)驗(yàn)順序的安排要符合科學(xué)研究由表及里,由淺及深的思路。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),我們將整個(gè)實(shí)驗(yàn)課歸納成三類綜合大實(shí)驗(yàn),每類綜合大實(shí)驗(yàn)下設(shè)與其相關(guān)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。以下將針對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及講解方式進(jìn)行詳細(xì)介紹。
如,綜合大實(shí)驗(yàn)一:克隆基因。實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑槔斫獠⒄莆辗肿涌寺』虻膶?shí)驗(yàn)流程及原理。在實(shí)驗(yàn)理論部分講解時(shí),需引導(dǎo)學(xué)生思考該實(shí)驗(yàn)的整體流程是什么?將會(huì)用到哪些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?如,如何獲得DNA(DNA的提取方法)?如何獲得目的基因(PCR等技術(shù))?根據(jù)思路,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做如下安排:實(shí)驗(yàn)一,基因組DNA的提取以及DNA濃度和純度的鑒定(第一天);實(shí)驗(yàn)二,PCR體外擴(kuò)增基因及擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測(cè)(第二天);實(shí)驗(yàn)三,PCR產(chǎn)物的純化(第二天);實(shí)驗(yàn)四,重組質(zhì)粒的構(gòu)建和篩選(第二天,第三天);實(shí)驗(yàn)五,質(zhì)粒DNA的提?。ǖ谒奶欤?;實(shí)驗(yàn)六,重組質(zhì)粒的酶切鑒定(第四天)。在第一天將綜合大實(shí)驗(yàn)一的總體目標(biāo),實(shí)驗(yàn)流程及基本原理進(jìn)行介紹。通過這樣安排,學(xué)生不僅容易理解實(shí)驗(yàn)的總體目的和每個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系,還容易掌握每個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的原理及其在科研實(shí)踐環(huán)節(jié)中的作用。
4 考核方式
此次教改的目的是全面培養(yǎng)學(xué)生分子生物學(xué)實(shí)踐技能,因此,側(cè)重實(shí)驗(yàn)操作方面的考核內(nèi)容。這部分內(nèi)容可以通過以下兩種方式考核:(1)通過實(shí)際操作的方式考核。挑選一些較為基礎(chǔ),且耗時(shí)不長(zhǎng)又便于操作的實(shí)驗(yàn)如瓊脂糖凝膠的制作,電泳上樣,PCR反應(yīng)體系的制備,藍(lán)白斑平板挑陽性克隆,DNA濃度的檢測(cè)等進(jìn)行操作能力考核。(2)通過閉卷考試的方式考核。在考試中大大引入與實(shí)驗(yàn)操作相關(guān)的題目,如計(jì)算PCR反應(yīng)體系或酶切體系中各組分的含量等。此外,生物實(shí)驗(yàn)室的安全管理尤為重要。因此,實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)如使用DNA染料時(shí)的注意事項(xiàng),帶菌培養(yǎng)皿及廢液的處理,監(jiān)管類生化試劑的存放及使用要求等也是該課程考核的重要內(nèi)容。除此之外,還要通過學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度,實(shí)驗(yàn)報(bào)告等全方面考核學(xué)生,目的是為了讓他們認(rèn)真的參與這門課程。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)生今后從事科研和實(shí)踐所需的必要基礎(chǔ)技能之一。當(dāng)今,社會(huì)和高校越來越注重實(shí)踐型復(fù)合人才的培養(yǎng),加強(qiáng)實(shí)踐教育正切合了當(dāng)代高校培養(yǎng)人才的主題。希望該課程的教學(xué)改革能夠拋磚引玉,為本校或兄弟院校其它實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革提供參考。
參考文獻(xiàn)
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