趙佳福+段志強+張依裕++倪萌萌+阮涌

摘要 細胞分子生物學是培養(yǎng)生命科學領域高素質創(chuàng)新型人才的必修課程。隨著生命科學的不斷發(fā)展，動物科學作為實踐性、應用性較強的農學專業(yè)，也越來越重視學生實驗操作能力的培養(yǎng)。為提高動物科學專業(yè)學生對細胞分子生物學實驗課程的興趣，提升學生的實驗操作能力，根據(jù)具體專業(yè)實驗教學經(jīng)驗，從實驗教學內容、實驗教學方法、實驗教學考核方式等方面對動物科學專業(yè)細胞分子生物學實驗教學進行了改革初探，并提出了具體的改革方案，對動物科學專業(yè)學生實踐動手能力和科研素質的培養(yǎng)具有重要的指導意義。

關鍵詞 動物科學專業(yè)；細胞分子生物學；實驗教學改革；能力培養(yǎng)

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）11-0270-02

Exploration on Experimental Teaching Reform of Cell Molecular Biology for Animal Science Major

ZHAO Jia-fu 1，2 DUAN Zhi-qiang 1，2 ZHANG Yi-yu 1，2 NI Meng-meng 1，2 RUAN Yong 1，2

（1 Key Laboratory of Animal Genetics Breeding and Reproduction in the Plateau Mountainous Region，Ministry of Education，Guiyang Guizhou 550025； 2 College of Animal Science，Guizhou University）

Abstract As an essential course，cell molecular biology plays an important role in the training of high-quality innovative talents in the field of life science.Along with the rapid development of life science，more and more attention to the cultivation of students′ ability to operate experiments need to be improved，especially as an agricultural subject with extensive application.In order to improve students′ interest in experiment course of molecular biology and promote the students′ ability of experiment operation，this paper discussed the reform of experiment teaching content，experiment teaching methods，teaching evaluation ways of animal science，and put forward the concrete reform plan，based on the experimental teaching experiences of cell molecular biology.In conclusion，this article has important guiding significance to the cultivation of the students′ practical ability and research quality.

Key words animal science major；cell molecular biology；experimental teaching reform；ability training

細胞分子生物學是研究細胞內核酸、蛋白質等生物大分子的結構與功能，并從分子水平上闡述它們之間相互作用的關系及基因表達調控機理的學科[1]，現(xiàn)已廣泛應用于生物醫(yī)學、農林牧漁等學科領域。我國是畜牧業(yè)生產(chǎn)和消費大國，需要大量基礎理論扎實、創(chuàng)新實踐能力強的畜牧科技人才。因此，重視畜牧獸醫(yī)類本科生細胞分子生物學的理論與實踐教學工作，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，并進一步加強其動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對培養(yǎng)畜牧獸醫(yī)領域的復合型創(chuàng)新人才具有重要意義。動物科學專業(yè)作為生命科學領域一門實踐性較強的學科，畢業(yè)生應具備牢固的專業(yè)理論知識和較強的實踐動手能力[2]。以貴州大學為例，該校動物科學專業(yè)一直以來沒有分子生物學這門基礎課程，然而為培養(yǎng)學生基本的分子生物學實驗操作能力，又區(qū)別于生物學相關專業(yè)，因而學校增加了細胞分子生物學這門課程供學生選修。筆者結合具體實踐教學經(jīng)驗，從實驗教學內容、教學方法、組織形式、考核方式等方面進行論述。

1 實驗教學內容的改革

1.1 增加實驗教學課時比例

在貴州大學2016版動物科學專業(yè)培養(yǎng)方案中，與分子生物學實驗相關的專業(yè)課程只有動物分子遺傳學和細胞分子生物學2門課程。動物分子遺傳學為專業(yè)個性選修課，占2學分，共36學時，其中理論課28學時，實驗課8學時；細胞分子生物學為學科大類選修課，占4學分，其中理論課72學時，實驗課9學時。從基本的課時設置上不難看出，細胞分子生物學實驗課時與理論課時比例嚴重失調，許多重要的實驗難以開設，培養(yǎng)學生分子生物學實踐操作能力的效果大大折扣。因此，亟須調整本校動物科學專業(yè)教學方案，增加細胞分子生物學實驗課時所占比例。

1.2 編寫適于動物科學專業(yè)的實驗教學指導

目前，大部分高校細胞分子生物學課程均采用現(xiàn)成的實驗教學指導，實驗內容大同小異，并未體現(xiàn)出生物科學、生物技術、生物工程等理學類相關專業(yè)和動物科學、動物醫(yī)學、水產(chǎn)養(yǎng)殖、草業(yè)科學等農學類相關專業(yè)在教學對象上的區(qū)別，均以大腸桿菌這類模式生物為實驗對象，沒有體現(xiàn)出不同專業(yè)研究對象的區(qū)別。因此，需要編寫適合動物科學專業(yè)的細胞分子生物學實驗教學指導，將動物組織中RNA的提取、不同組織中mRNA的表達差異檢測、細胞中總蛋白的提取與分離鑒定等實用性、針對性強的實驗編入教學指導。

1.3 改單個實驗為綜合性設計實驗

根據(jù)貴州大學動物科學專業(yè)細胞分子生物學培養(yǎng)方案中實驗課時的規(guī)定，同時為加強貴州大學動物科學專業(yè)細胞分子生物學實驗課程的針對性和實用性，目前該實驗課程只能安排4 個單個實驗項目共9學時，分別是目的基因的擴增與連接、細胞的培養(yǎng)與凍存、細胞蛋白的提取與鑒定、細胞蛋白的免疫熒光染色。由于每節(jié)課只有2 h，所以對于許多實驗項目學生只能參與其中的部分內容，有些實驗的來龍去脈很多學生還沒有搞清楚。為達到開設這門課程的目的，嘗試將單個實驗全部設計為綜合性實驗，每個綜合性實驗融合了多個單個實驗[3]，如豬GH基因原核表達載體的構建及表達、豬LPL基因的亞細胞定位研究、豬MSTN基因在不同組織的表達差異研究、豬APOA1基因在HEK-293T細胞中的免疫熒光檢測、HEK-293T細胞總蛋白的提取、純化與鑒定等綜合性實驗，這些實驗學生只要參與完成其中一個項目，就基本上掌握了分子生物學的常用實驗操作技能。

2 實驗教學方法的改革

2.1 現(xiàn)有實驗教學方法的弊端

一是教師課堂上講授，學生到實驗室驗證，這種教學方式?jīng)]有發(fā)揮學生的主觀能動性，學生處于被動接受的狀態(tài)，很難引起學生學習的積極性；二是教師準備好實驗，學生只完成驗證的那部分實驗，這種方法無法培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，更難以培養(yǎng)學生基本實驗的操作能力；三是針對部分實驗，存在教師操作、學生觀看的現(xiàn)象，如與細胞培養(yǎng)相關的實驗，由于本科教學與研究生教學相比，參加實驗人數(shù)多，易造成細胞室污染，所以很多實驗都由任課教師親自完成，學生基本上采用觀摩的形式參與其中。以上教學方法上的弊端，嚴重影響了本專業(yè)學生實驗動手能力的培養(yǎng)，不利于學生自身的發(fā)展。

2.2 實驗教學方法改革的具體方案

“翻轉課堂”是一種新型的教學理念，最早由教育學者薩爾曼·汗創(chuàng)造性地提出，該模式提出了混合使用技術和親自動手活動的教學環(huán)境[4]。它把傳統(tǒng)的“灌輸式”教學完全翻轉，轉變成學生課前預習、提前領會知識要點的教學方式，是一種強調自主性和針對性的教學理念[5-6]，對提高實驗教學水平，培養(yǎng)出基礎知識扎實、具有應用性和開拓性的創(chuàng)新型人才具有重要意義。為達到培養(yǎng)學生實踐動手能力的目的，細胞分子生物學實驗課程也引進“翻轉課堂”的教學理念，轉變師生角色，以學生為主體，發(fā)掘學生的個人潛力，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。按照“翻轉課堂”的教學模式，在充分發(fā)揮學生主觀能動性的前提下，制定細胞分子生物學實驗教學方法改革具體方案。一是教師設計好綜合性實驗項目名稱，提前供學生選擇（至少10個綜合性性實驗項目名稱）；二是按項目分組（每組7～10人），選出組長，分工進行資料查詢、方案設計和PPT制作；三是每組20 min進行PPT匯報，任課教師隨堂對方案進行點評修改；四是參照實驗方案開展研究，學生不必受實驗課程時間的限制，在實驗教師的參與下，根據(jù)各自時間安排完成整個實驗項目；五是撰寫實驗項目報告，并寫出個人體會和相關收獲。

3 實驗教學考核方式的改革

3.1 現(xiàn)有實驗教學考核方式的弊端

以往的實驗教學考核方式過于簡單，且沒有統(tǒng)一的標準，只注重是否來上課、是否交了實驗報告、實驗結果是否合理等方面，忽略了學生在發(fā)現(xiàn)問題、主動思考、團隊協(xié)作、解決問題和語言表達等環(huán)節(jié)綜合能力的考核。因此，實驗教學考核方式的改革，應更重視學生綜合運用所學知識分析問題和解決問題等方面能力的考察[7]。

3.2 實驗教學考核方式改革的具體方案

考核標準和考核方式對教師和學生都具有指揮棒的作用?？己耸裁础⒃趺纯己酥苯佑绊懙浇處熑绾谓?、教什么和學生怎么學、學什么的問題。本實驗課本著對學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題及實驗操作等方面能力的培養(yǎng)，特制定如下考核方案：按百分制計，其中實驗方案設計和PPT報告占40%，實驗技能操作和實驗報告占30%，實驗技術提問和團隊協(xié)作占20%，考勤和紀律占10%。這樣的考核標準不僅可以公正、公平地衡量學生的實驗成績，更重要的是調動了學生學習的積極性和自主性，鍛煉了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

4 結語

通過對動物科學專業(yè)細胞分子生物學實驗內容、教學方法和考核方式的改革，進一步打破了實驗教學與科學研究之間的界限，使學生能夠根據(jù)自己的興趣開展實驗研究，充分體現(xiàn)了學生作為實驗教學的主體地位，不僅鍛煉了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，還鍛煉了學生實驗操作、文獻檢索、PPT制作、團隊協(xié)作及語言表達等方面的能力，達到了實驗教學與科研素質培養(yǎng)的有機結合，為其今后從事相關研究工作或進一步深造奠定了堅實基礎。

5 參考文獻

[1] 聶俊，楊冬芝，楊晶.細胞分子生物學[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009.

[2] 孫淑霞，閆峰，楊月春，等.動物科學專業(yè)實踐教學模式研究與實踐[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2014（10）：188-190.

[3] 鄭小堅，何俊，貢成良，等.多學科融合分子生物學實驗網(wǎng)絡教學平臺的設計與實現(xiàn)[J].實驗技術與管理，2016（1）：140-142.

[4] 吳玲.融合翻轉課堂理念教學凸顯創(chuàng)新高效[N].中國教育報，2015-04-29（007）.

[5] 王麗君，李萌，陽小華.翻轉課堂中學習績效提升研究[J].揚州大學學報（高教研究版），2016（2）：80-84.

[6] 常華，段綱，項勛.動物醫(yī)學專業(yè)分子生物學實驗教學改革初探[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2016（7）：242-244.

[7] 王石平，金安江.《分子細胞生物學》研究性教學模式的改革實踐與思考[J].華中農業(yè)大學學報（社會科學版），2008（2）：134-137.