王亮 王顯赫 庹超 付晶 孟凡欣

摘要：針對(duì)獨(dú)立學(xué)院分子生物實(shí)驗(yàn)改革和發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題，在優(yōu)化整合實(shí)驗(yàn)室儀器和設(shè)備，建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，改革教學(xué)內(nèi)容和方法，完善實(shí)驗(yàn)考核方式等方面進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探索

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）14-0250-03

一、引言

分子生物學(xué)是從分子水平研究生命本質(zhì)的一門(mén)新興邊緣學(xué)科，其核心內(nèi)容是在核酸與蛋白質(zhì)水平上研究基因的復(fù)制、表達(dá)及其調(diào)控，它的發(fā)展為人類(lèi)認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象帶來(lái)了前所未有的機(jī)會(huì)，也為人類(lèi)利用和改造生物創(chuàng)造了極為廣闊的前景[1]。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)以生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、藥理學(xué)為基礎(chǔ)，其基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)融合到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，并帶動(dòng)和推進(jìn)了其他許多學(xué)科的發(fā)展。以吉林大學(xué)珠海學(xué)院化學(xué)與藥學(xué)系省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為例，對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索和實(shí)踐。

二、傳統(tǒng)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀

（一）實(shí)驗(yàn)課體系不夠完整

傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是將一個(gè)連續(xù)的實(shí)驗(yàn)切割成多個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，如活化大腸桿菌、制備與轉(zhuǎn)化感受態(tài)細(xì)胞、DNA質(zhì)粒提取、基因組DNA提取等，21世紀(jì)的今天分子生物學(xué)發(fā)展迅速，我們應(yīng)該與實(shí)際相結(jié)合開(kāi)展PCR、蛋白質(zhì)印跡和Southern雜交實(shí)驗(yàn)。訓(xùn)練學(xué)生使其掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)所涉及的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作技能，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間都有關(guān)聯(lián)度和銜接性，但是由于時(shí)間限制，連貫性差，不利于形成一個(gè)完整、科學(xué)、合理的實(shí)驗(yàn)體系，不能對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有全面的認(rèn)識(shí)。

（二）教學(xué)方法過(guò)于單一

在大學(xué)中實(shí)驗(yàn)課教學(xué)與理論課教學(xué)我們要區(qū)別對(duì)待，所以教師不能采用一味地灌輸、填充式的教學(xué)，要改變以教師為中心的教學(xué)方法，不能僅僅依靠黑板、粉筆為工具的教學(xué)手段。教師思想上也要相應(yīng)地做出改變，改變單向傳遞信息的模式，要從多角度、多方面地實(shí)施教學(xué)，充分利用現(xiàn)代多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多種渠道傳遞信息。與學(xué)生課堂上討論問(wèn)題是重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)課堂引入分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)問(wèn)題，聯(lián)系身邊實(shí)踐和現(xiàn)代前沿的知識(shí)進(jìn)行討論，是吸引學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的重要措施，也是對(duì)實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)能力的考驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行的討論，最好是圍繞當(dāng)天進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容展開(kāi)，而且是一環(huán)扣一環(huán)，以保證在討論中牢牢抓住學(xué)生的注意力，從而引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考。

（三）分子生物實(shí)驗(yàn)課成本高

分子生物實(shí)驗(yàn)對(duì)設(shè)備性能要求高，大多數(shù)是進(jìn)口的實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)耗材，其價(jià)格偏高，巨大的資金預(yù)算會(huì)拖垮很多小型科研單位。實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，由于資源有限，實(shí)驗(yàn)大部分以演示為主，由于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較抽象，實(shí)驗(yàn)技術(shù)較難把握，學(xué)生沒(méi)有動(dòng)手練習(xí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程不能有真實(shí)的感受，降低了學(xué)生的動(dòng)手能力。以“重組人白介素-18（rhIL-18）基因工程菌的構(gòu)建”為例，涉及到的酶就有5種之多，如BglⅡ、PstⅠ、BamHⅠ、Taq酶、T4連接酶，相關(guān)的試劑盒：UNIQ-10柱式質(zhì)粒抽提盒、DNA柱回收試劑盒。這些都無(wú)形中增加了實(shí)驗(yàn)課的成本。

三、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)改革與實(shí)踐

（一）實(shí)驗(yàn)資源優(yōu)化分配

實(shí)驗(yàn)資源的優(yōu)化分配，需要從涉及到的學(xué)科和課程內(nèi)容方面進(jìn)行交叉對(duì)比，特別是以教學(xué)為目的開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)室，要從學(xué)校學(xué)科發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，將教學(xué)需要與科研需求進(jìn)行整合，將一些單獨(dú)的、零散的規(guī)模較小的實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃為大型的、綜合性的實(shí)驗(yàn)室，用這種方法來(lái)提高實(shí)驗(yàn)資源的綜合利用效率。對(duì)于實(shí)驗(yàn)資源需要建立共享平臺(tái)，合理分配各個(gè)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)資源和利用情況，并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要進(jìn)行合理的分配。例如風(fēng)光光度計(jì)與藥學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)共享，無(wú)菌操作臺(tái)與發(fā)酵學(xué)實(shí)驗(yàn)共享，通過(guò)手機(jī)app查看課程安排，將實(shí)驗(yàn)室管理、資源管理、設(shè)備管理等信息共享，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)平臺(tái)，加強(qiáng)教師和教師、教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的信息資源共享，同時(shí)也有利于幫助管理人員更好地掌握實(shí)驗(yàn)資源的建設(shè)和利用情況，并且根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆峙洌源藢?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源利用效率的最優(yōu)化。同時(shí)，共享機(jī)制的建設(shè)也有利于消除專(zhuān)業(yè)之間的資源搶奪情況，有利于實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源的優(yōu)化配置。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法多元化

1.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，具有實(shí)驗(yàn)手段多元化，實(shí)驗(yàn)過(guò)程精細(xì)化的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中細(xì)節(jié)決定結(jié)果。而通過(guò)觀看錄像、虛擬仿真軟件等多媒體形式能夠把抽象的理論形象化，使實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程變得真實(shí)、形象；利用多種感觀的刺激，使學(xué)生獲取更多的信息，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，切實(shí)幫助學(xué)生獲得知識(shí)。

2.對(duì)實(shí)驗(yàn)室無(wú)法開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)，利用多媒體形式展示或操作軟件，拓展學(xué)生視野，使學(xué)生了解到更多較前沿的、先進(jìn)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

3.中心通過(guò)與本部（吉林大學(xué)）分子生物學(xué)精品課程網(wǎng)站進(jìn)行實(shí)驗(yàn)資源共享與交流，使學(xué)生可以在手機(jī)上與更多高水平的老師交流溝通，從而使學(xué)習(xí)的手段更加多元化、豐富化，發(fā)揮學(xué)校本部的資源優(yōu)勢(shì)，從而達(dá)到資源共享的最優(yōu)化。

4.實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)化。為了讓學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)苡幸粋€(gè)整體的認(rèn)識(shí)，將“重組人白介素-18（rhIL-18）基因工程菌的構(gòu)建”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成一個(gè)連續(xù)4天的實(shí)驗(yàn)：

（三）實(shí)驗(yàn)考核體系的科學(xué)化、合理化

建立一個(gè)科學(xué)、合理的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課考核體系，不僅可以客觀全面地評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)，也可以更好地展示教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)課的考核及評(píng)價(jià)體系可以分為4個(gè)方面：

1.平時(shí)成績(jī)（10分），包括實(shí)驗(yàn)課平時(shí)表現(xiàn)、討論問(wèn)題，課堂上的紀(jì)律，實(shí)驗(yàn)藥品與器材的擺放。

2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告（25分），包括實(shí)驗(yàn)的題目、實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)的儀器、試劑、詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)等。通過(guò)上述的預(yù)習(xí)可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程更加熟練，從而避免實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤的、不規(guī)范的操作。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要求學(xué)生體現(xiàn)出在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)結(jié)果有否偏差。通過(guò)查找文獻(xiàn)資料、討論、分析，對(duì)這些問(wèn)題做出合理解釋?zhuān)⒃诮處煹闹笇?dǎo)下得出正確的結(jié)論。

3.實(shí)驗(yàn)操作（35分）。實(shí)驗(yàn)操作的題目主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作內(nèi)容的高度總結(jié)；提問(wèn)部分主要從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、鑒定實(shí)驗(yàn)結(jié)果等設(shè)計(jì)不同題目。

4.實(shí)驗(yàn)理論考核（30分）。試卷類(lèi)型多元化，如填空題、問(wèn)答題、論述題等。

四、總結(jié)

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)在已經(jīng)成為當(dāng)今高等學(xué)校生命科學(xué)領(lǐng)域的一門(mén)十分重要的實(shí)驗(yàn)課程，也是我們認(rèn)識(shí)微觀世界與宏觀世界的一種方法，分子生物學(xué)技術(shù)在動(dòng)物科學(xué)領(lǐng)域以及環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。學(xué)生在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，要掌握相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理、方法，形成一個(gè)完整的體系。

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