蓋 穎　史玲玲　侯佳音　汪曉峰北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院　北京　100083

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探

蓋 穎史玲玲侯佳音汪曉峰
北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院北京100083

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是為了配合分子生物學(xué)理論課教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和科研能力，并結(jié)合學(xué)科前沿幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的基本過程與掌握實(shí)驗(yàn)的基本技能。通過重新安排教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、完善考核方式三方面的教學(xué)改革，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力，取得了良好的教學(xué)效果。

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)；內(nèi)容重排；教學(xué)方式

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生理解和掌握分子生物學(xué)基本原理的必需環(huán)節(jié)。分子生物學(xué)技術(shù)具有發(fā)展快、種類多的特點(diǎn)，本科學(xué)生不可能實(shí)際操作所有實(shí)驗(yàn)。因此，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的安排既要考慮實(shí)驗(yàn)的技術(shù)含量又要考慮今后能有效地應(yīng)用到實(shí)際科研當(dāng)中。此外，在教學(xué)過程中如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能得到全面訓(xùn)練是我們在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)踐中不斷努力探索的動(dòng)力和方向。[1，2]基于以上出發(fā)點(diǎn)，我們對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行重新選擇和編排，并對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)和考核方式進(jìn)行了改進(jìn)，取得了較好的效果和反饋。

1　重新安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

結(jié)合本科生教學(xué)以及分子生物學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)，我們選擇了一批具有較高實(shí)驗(yàn)技術(shù)含量、較強(qiáng)實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)以適應(yīng)北京林業(yè)大學(xué)學(xué)生的特點(diǎn)。在教學(xué)計(jì)劃中以系統(tǒng)、實(shí)用為原則，將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程重新設(shè)計(jì)，精選基本技術(shù)，開設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)。各實(shí)驗(yàn)之間既獨(dú)立又有相關(guān)性，上一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間相互關(guān)聯(lián)、前后一體。

北京林業(yè)大學(xué)具有較強(qiáng)的高等農(nóng)林院校特點(diǎn)，科研對(duì)象以各種植物材料為主。特別是以木本植物為材料。以往的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中，植物總DNA的提取作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?？紤]到生物專業(yè)學(xué)生在科研立項(xiàng)中常常會(huì)涉及基因功能方面的研究，而RNA的提取則是必不可少的技術(shù)。因此，我們將植物總RNA的提取列入實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使其和植物總DNA提取一樣重要。實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生可以利用我們提供的植物為材料進(jìn)行提取，也可以針對(duì)校園中感興趣的植物摘取葉片作為材料提取。經(jīng)過植物DNA的提取、植物總RNA的提取2個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以扎實(shí)、牢固地掌握從植物材料中提取DNA和RNA的方法，并能達(dá)到舉一反三的效果。

我們還增加了Southern Blotting實(shí)驗(yàn)。由于該實(shí)驗(yàn)所用到的耗材和試劑比較昂貴，以前只是在理論課中講解原理并未作為實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容?？紤]到分子雜交實(shí)驗(yàn)是分子生物學(xué)科研實(shí)踐中十分關(guān)鍵和重要的內(nèi)容，是轉(zhuǎn)基因檢測的重要手段，因此我們特地申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)將這部分內(nèi)容加入到改革后的大綱中。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生反映能在本科階段課程中親手操作這類實(shí)驗(yàn)，印象很深，收到了良好的效果。

為了使學(xué)生能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握更多的實(shí)驗(yàn)技術(shù)并能親手操作，也使學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，我們以綠色熒光蛋白基因gfp的克隆為例，將PCR擴(kuò)增技術(shù)、瓊脂糖凝膠回收DNA、連接、感受態(tài)細(xì)胞制備與轉(zhuǎn)化、質(zhì)粒的提取與限制性內(nèi)切酶反應(yīng)這些曾分別作為單獨(dú)實(shí)驗(yàn)開展教學(xué)的內(nèi)容開設(shè)成一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在聽完實(shí)驗(yàn)原理、操作過程和注意事項(xiàng)后可根據(jù)個(gè)人時(shí)間自行安排實(shí)驗(yàn)，利用課余時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)。這樣，學(xué)生將沒有課的時(shí)間如晚上和周末的時(shí)間都利用上，效率很高。綜合實(shí)驗(yàn)的開展既提高學(xué)生安排時(shí)間的自主性，又鍛煉了小組成員團(tuán)結(jié)合作、自主實(shí)驗(yàn)的能力，為將來的研究工作打下基礎(chǔ)。

2　豐富教學(xué)手段

除了調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，將教學(xué)方式做以下調(diào)整。

(1)PPT制作中使用Flash動(dòng)畫，色彩鮮艷、極富吸引力的教學(xué)課件可以大大提高學(xué)生的注意力，同時(shí)也增加理解力。極大地提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的興趣與熱情，促進(jìn)學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)。

(2)課件中的關(guān)鍵詞用除了中文外，另加英文標(biāo)識(shí)。在授課過程中將中英文都介紹給學(xué)生，并對(duì)重點(diǎn)詞匯進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，這對(duì)于學(xué)生將來查閱外文文獻(xiàn)很有幫助。

(3)促進(jìn)學(xué)生-教師互動(dòng)式學(xué)習(xí)，啟發(fā)、指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與現(xiàn)象提出問題；并著重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的問題的討論，鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)論證討論的結(jié)果，以提高學(xué)生獨(dú)立思考問題，并通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)解決問題的能力。這不僅能使學(xué)生掌握標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)操作方法，同時(shí)使學(xué)生具有獨(dú)立分析的能力。

3　完善考核方式

客觀有效地評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理論、操作技能以及分析問題能力是提高教學(xué)質(zhì)量所必須考慮的改革措施。以往的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程僅以上課出席情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核，這難以區(qū)分考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的真實(shí)掌握情況。本次教改將考核方式做了如下調(diào)整。

(1)平時(shí)成績占總成績的50%，包括學(xué)生上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、衛(wèi)生情況。這樣既可以督促大家都積極動(dòng)手操作，避免可能出現(xiàn)的同一小組只有一個(gè)人主要操作的現(xiàn)象；同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)衛(wèi)生習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)報(bào)告則要求學(xué)生按照學(xué)術(shù)論文的寫作方式提交，要求重點(diǎn)放在結(jié)果與分析部分，主要分析實(shí)驗(yàn)過程中某些關(guān)鍵步驟的操作導(dǎo)致出現(xiàn)異常結(jié)果，這為學(xué)生將來科研結(jié)果的分析打下了基礎(chǔ)。

(2)閉卷考試占總成績的50%，根據(jù)所學(xué)內(nèi)容出一份包含客觀題和分析題的試卷，將一些容易出現(xiàn)異常結(jié)果的實(shí)驗(yàn)列成分析題，用以考查學(xué)生的理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分析問題的能力。增加閉卷考試這一環(huán)節(jié)，使學(xué)生從一開始就對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程的操作及注意事項(xiàng)等各環(huán)節(jié)都更加認(rèn)真對(duì)待，起到一定的督促作用。

4　結(jié)束語

通過教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的深入改革探索與實(shí)踐，優(yōu)化并完善分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與體系，建立以學(xué)生為主體的開放式綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量與效果得到提高。同時(shí)，有助于學(xué)生進(jìn)一步鞏固和加深對(duì)所學(xué)基本理論知識(shí)的理解，并使學(xué)生能較扎實(shí)地掌握了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理、技術(shù)與方法，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作能力、綜合分析問題以及解決問題的能力，提高學(xué)生的科研素質(zhì)，為將來從事本專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

Exploration on Teaching Reform ofmolecular Biology Experiment

Gai Ying， Shi Lingling， Hou Jiayin， Wang Xiaofeng
College of Biological Science and Technology， Beijing Forestry University， Beijing， 100083， China

The aim ofmolecular biology experiments is to train students to research ability， combined with the frontier to help students understand the basic skills. This article explored the teaching reform ofmolecular biology experiment by rearranging teaching contents，teaching and evaluationmethods to improve the students’ learning interest and ability， and achieved good teaching effect.

molecular biology experiment； content rearrangement； teachingmethods

2014-11-04

蓋穎，博士，副教授。

北京高等學(xué)?！扒嗄暧⒉庞?jì)劃”(編號(hào)：YETP0755)和北京林業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目(編號(hào)：BJFU2013JG012)。

[1] 王維玲，秦永燕.分子生物學(xué)課程教學(xué)改革探索[J].當(dāng)代教育論壇:學(xué)科教育研究，2008(4):101-102.

[2] 蓋穎，陸海.基于能力培養(yǎng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)改革[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2012，137(1):96-97.