李燦嬰，葛永紅，呂靜祎，密　更，勵建榮

（渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧錦州　121013）

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食品專業(yè)“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)改革探討

李燦嬰，葛永紅，呂靜祎，密更，*勵建榮

（渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧錦州121013）

摘要：“分子生物學(xué)”實驗是食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，對實驗條件和操作技能要求較高。針對渤海大學(xué)食品專業(yè)本科生“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)中出現(xiàn)的主要問題，根據(jù)實驗教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)生反饋，從“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗操作技能和教學(xué)方法3個方面提出改革意見，為其他普通本科院校提高食品專業(yè)的“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)質(zhì)量提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：食品專業(yè)；“分子生物學(xué)”實驗；教學(xué)改革

0　引言

“分子生物學(xué)”是一門研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能，闡明生命本質(zhì)的課程，注重理論課程和實驗操作的結(jié)合[1]。開設(shè)“分子生物學(xué)”實驗課，有助于學(xué)生鞏固分子生物學(xué)理論知識以及對分子生物學(xué)新發(fā)現(xiàn)的探索[2]。食品專業(yè)“分子生物學(xué)”實驗課，必須結(jié)合專業(yè)特色更新實驗內(nèi)容，改革教學(xué)模式[3]。渤海大學(xué)作為省屬普通本科高校，在食品專業(yè)開設(shè)“分子生物學(xué)”實驗課程，教學(xué)時數(shù)為34學(xué)時，旨在使食品專業(yè)的同學(xué)了解“分子生物學(xué)”的基本理論，學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”的基本操作和實驗技術(shù)，向基礎(chǔ)扎實、創(chuàng)新能力強、素質(zhì)高的復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)靠攏。本文在分析本校食品專業(yè)“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合本校現(xiàn)有實驗條件，建立并完善“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)質(zhì)量體系，努力提高“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)質(zhì)量，從本科人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，提出相應(yīng)對策建議，以利于其他省屬普通高校食品專業(yè)推動“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)改革，提高本科生培養(yǎng)質(zhì)量。

1存在的問題

1.1資金不足，資源配置不合理

“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)中用到的耗材較多且藥品較為昂貴，對儀器設(shè)備等硬件條件要求較高，而學(xué)校整體投入實驗教學(xué)的經(jīng)費有限，很多實驗無法開設(shè)，難以滿足讓學(xué)生做多個“分子生物學(xué)”實驗的要求。此外，由于該校近年才開始在食品專業(yè)開設(shè)該實驗課，購買的大量先進實驗設(shè)備沒有得到充分利用，實驗儀器設(shè)備整體利用率不高。

1.2實驗連貫性差，體系不科學(xué)，教學(xué)方式單一

“分子生物學(xué)”實驗課對學(xué)生實驗技能和實驗條件要求較高，且與食品專業(yè)其他基礎(chǔ)課（如生物化學(xué)、食品微生物學(xué)等學(xué)科）有著廣泛的學(xué)科交叉與聯(lián)系[4]。傳統(tǒng)“分子生物學(xué)”實驗注重實驗技術(shù)的驗證，每次實驗用的材料不同，忽略了各實驗間的結(jié)合性和連貫性，學(xué)生實驗的重點只是針對某一分子生物學(xué)現(xiàn)象開展的驗證性實驗。傳統(tǒng)“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)方式為講授式教學(xué)，側(cè)重于驗證性實驗，即教師講、學(xué)生做。這種教學(xué)方式造成學(xué)生自主探究能力較差，限制了學(xué)生的思維發(fā)展。

1.3學(xué)生對“分子生物學(xué)”實驗興趣不大

本課程的授課對象為食品專業(yè)的本科生，“分子生物學(xué)”基礎(chǔ)比較薄弱，且“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)中，以往實驗學(xué)時少、學(xué)生人數(shù)多，實驗按每組幾人進行，無法做到每個學(xué)生都能親自參與實驗過程，且“分子生物學(xué)”實驗所選取的實驗內(nèi)容較抽象，部分學(xué)生對實驗不是太感興趣，實驗中走過場。

2“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)改革

2.1優(yōu)化資源配置、建立合理的實驗教學(xué)體系

首先是學(xué)校重視“分子生物學(xué)”實驗課的開設(shè)并增加實驗經(jīng)費投入?！胺肿由飳W(xué)”實驗用到的藥品和耗材一般都較為昂貴，在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和教師的努力下，學(xué)校能撥付較多的實驗經(jīng)費，以確保實驗材料有充足的保障。二是提高設(shè)備利用率。鼓勵教師多申請一些開放課題，在開放課題中教師依據(jù)各自的研究方向設(shè)計一些相關(guān)的“分子生物學(xué)”實驗，有興趣的學(xué)生可以參與進來，以此來提高儀器設(shè)備利用率，重視對學(xué)生動手實踐能力的培養(yǎng)。

如何選取與食品研究領(lǐng)域密切相關(guān)的基本實驗內(nèi)容尤為重要[5]，“分子生物學(xué)”實驗課要選擇有針對性且實用性強的實驗內(nèi)容，并要保證實驗內(nèi)容的完整性[6]。該校食品專業(yè)本科生“分子生物學(xué)”實驗是在學(xué)生已經(jīng)修完“生物化學(xué)”“食品微生物學(xué)”“食品生物技術(shù)”等課程的基礎(chǔ)上開設(shè)，“分子生物學(xué)”實驗中教師選取常用溶液配制及儀器的規(guī)范使用操作、植物總RNA提取、植物DNA提取及純度鑒定、瓊脂糖凝膠電泳、目的基因PCR擴增等基礎(chǔ)性實驗。由淺入深、互相銜接的實驗內(nèi)容基本包括了生物學(xué)基礎(chǔ)研究的基本操作方法，還涉及到未來畢業(yè)論文設(shè)計、開展課題研究中最常用的一些“分子生物學(xué)”實驗技術(shù)。

2.2注重實驗細節(jié)的培養(yǎng)

在“分子生物學(xué)”實驗中，基本操作規(guī)范才能保證后續(xù)實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。如在植物基因組DNA提取實驗中，要求學(xué)生進行TE緩沖液的配制，著重糾正微量加樣器、電子天平、pH計等設(shè)備使用的規(guī)范，達到了很好的效果。教師在講解過程中著重強調(diào)關(guān)鍵環(huán)節(jié)上標(biāo)準(zhǔn)操作的方法以及實驗中誤操作可能帶來的后果，這樣做既保證“分子生物學(xué)”實驗結(jié)果準(zhǔn)確性，也能避免實驗材料不必要的損耗。實驗過程中正確引導(dǎo)學(xué)生操作規(guī)范，不僅可以節(jié)約實驗成本，也有利于學(xué)生形成嚴謹?shù)膶嶒灢僮髁?xí)慣。

2.3培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力

分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，而課堂上時間有限，僅能讓學(xué)生學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)的實驗技術(shù)。例如，讓學(xué)生懂得分子生物學(xué)操作要注意避免環(huán)境以及人所攜帶的酶對DNA、RNA的降解作用；實驗過程中用到的試劑極為微量，很小的失誤都有可能導(dǎo)致極大的誤差。這不僅可避免他們課堂上實驗的失敗，在未來進行其他實驗時還可以事先設(shè)想出操作的注意事項，在有限的過程中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，這對于學(xué)生的發(fā)展更有意義。

以植物總RNA提取為例，它是分子生物學(xué)常規(guī)實驗，但操作流程復(fù)雜。教師給學(xué)生選擇Trizol法，在準(zhǔn)備實驗時，實驗中用到的離心管、移液器槍頭、研缽等都要用DEPC水浸泡過夜，然后高溫滅菌烘干備用。但在具體的實驗操作中，每個分組都有十幾個學(xué)生在一個大實驗室同時提取植物RNA，要嚴格操作要求有一定的難度。學(xué)生在提取葉片總RNA時出現(xiàn)了以下問題：液氮研磨樣品時動作不夠迅速，做實驗時忘記勤換一次性手套，通風(fēng)櫥中加溶液時手忙腳亂等。盡管實驗開始前準(zhǔn)備很充分，但在實驗過程中學(xué)生出現(xiàn)各種問題，多給學(xué)生講解和示范，鼓勵學(xué)生多加練習(xí)，這對于培養(yǎng)學(xué)生的耐心和毅力以及臨場應(yīng)變能力很有好處。

2.4創(chuàng)新實驗教學(xué)方法

在實驗教學(xué)中，將以往學(xué)生完全按照實驗指導(dǎo)和教師講解操作的實驗授課模式，逐漸改變?yōu)樵趯嶒炦^程中較多鼓勵學(xué)生提問題，自己設(shè)計實驗中某些環(huán)節(jié)等啟發(fā)式教學(xué)模式。在授課過程中，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和動手能力，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性[7]。

“分子生物學(xué)”實驗經(jīng)常涉及反應(yīng)時間，筆者在實驗過程中，將實驗等待的時間用于與學(xué)生探討實驗過程中遇到的問題，以及學(xué)生在操作過程中出現(xiàn)的各種問題，不僅加深了學(xué)生對實驗操作的印象，而且有益于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，合理利用實驗課時間，提高實驗教學(xué)效果，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力和創(chuàng)新精神的教學(xué)目標(biāo)。

2.5建立科學(xué)的實驗考核體系

制定科學(xué)合理、客觀公正的實驗教學(xué)考核體系是“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)改革有序運行的重要保障[8]。該校從實驗基本操作、綜合實驗操作技能、實驗報告完成和平時成績4個方面完成實驗考核評價。實驗基本操作考核比例占20％，主要考核學(xué)生基本操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性，如微量移液器的正確使用、緩沖液的配制（如TE緩沖液、Tris- HCl緩沖液等）、跑膠點樣等常規(guī)內(nèi)容。綜合實驗操作考核比例占40％，考核學(xué)生獨立完成一個實驗項目的能力，從實驗操作、實驗結(jié)果觀察與分析、實驗用品使用與整理等方面全面考核。實驗報告的考核比例占30％，要求學(xué)生對實驗現(xiàn)象的描述、實驗中試劑的作用、實驗過程中出現(xiàn)的問題的解釋及實驗結(jié)果的真實性和準(zhǔn)確性等方面做詳細說明，改變以往學(xué)生直接抄實驗報告即可的形式。平時成績占10％，主要考核學(xué)生出勤率、實驗儀器使用和預(yù)習(xí)報告。實驗儀器使用是指學(xué)生對高速離心機、電泳儀、移液器、紫外線可見分光光度計等儀器的使用保護情況；預(yù)習(xí)報告的好處是使學(xué)生提前了解實驗中需要用到的儀器、藥品及注意事項，增加課堂實驗操作過程的熟練度和成功率，避免實驗操作中不必要的失誤。改革后的考核體系突出對學(xué)生獨立完成實驗綜合能力的考核，著重培養(yǎng)學(xué)生的求實精神和嚴謹態(tài)度，讓每個學(xué)生都能積極參與實驗過程，提高學(xué)生的動手能力和綜合實驗素質(zhì)。

3結(jié)語

“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)模式的改革，使學(xué)生對抽象的“分子生物學(xué)”實驗相關(guān)技術(shù)有了具體的初步理解，體會到驗證性實驗和研究型實驗的區(qū)別，培養(yǎng)了實事求是、踏實認真的科研精神，也體會到了科研工作的艱辛和試驗成功后的喜悅。“分子生物學(xué)”實驗作為省屬高校食品專業(yè)的一門新開課，以充分調(diào)動學(xué)生積極性、培養(yǎng)創(chuàng)新型復(fù)合人才的標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性思維的能力，為該校培養(yǎng)新一代應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才打下良好基礎(chǔ)。

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Teaching Reform of Molecular Biology Experiment for Food Science Major

LI Canying，GE Yonghong，LV Jingyi，MI Geng，*LI Jianrong
（College of Food Science and Technology，Bohai University，Jinzhou，Liaoning 121013，China）

Abstract：Molecular Biology experiment is a professional basic course in food science major，which has higher requirements for experimental conditions and operation skills. This article points out the main problems in teaching of Molecular Biology experiment to the students who major in food science. According to the teaching experience and students feedback，teaching reform is proposed based on Molecular Biology experiment teaching content，experimental operation skills and teaching methods. It may be a reference to other universities to improve food Molecular Biology experiment teaching quality.

Key words：food science；Molecular Biology experiment；teaching reform

*通訊作者：勵建榮（1964—），男，博士，教授，研究方向為水產(chǎn)品貯藏加工與質(zhì)量安全控制。

作者簡介：李燦嬰（1981—），女，碩士，助理實驗師，研究方向為果蔬貯藏與保鮮。

基金項目：遼寧省教學(xué)改革研究項目“基于‘協(xié)同創(chuàng)新中心’的食品科學(xué)與工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究與實踐”（UPRP20140035）的階段性成果。

收稿日期：2016- 01- 06

文章編號：1671- 9646（2016）03a- 0084- 03

中圖分類號：G642.0

文獻標(biāo)志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.03.025