【摘要】本文在比較國內(nèi)高?！斗肿由飳W(xué)實驗》課程體系基礎(chǔ)上，結(jié)合我校農(nóng)學(xué)類專業(yè)本科教學(xué)計劃，將《分子生物學(xué)實驗》實驗教學(xué)項目進(jìn)行整合，重新設(shè)置了綜合性的實驗課程體系，并運用多種教學(xué)方法，改革實驗課程考試方式，使學(xué)生全面掌握分子生物學(xué)基本實驗技術(shù)，為本科畢業(yè)論文或讀研深造等打下良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】分子生物學(xué)實驗? 課程體系? 設(shè)計性實驗

【中圖分類號】Q7-4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）48-0204-02

2019年6月28日，全國涉農(nóng)高校共同發(fā)布了《安吉共識——中國新農(nóng)科建設(shè)宣言》，宣言指出原有傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)知識體系已不能適應(yīng)未來“三農(nóng)”發(fā)展的需要，而涉及生物技術(shù)等交叉融合的一些知識將會進(jìn)入“新農(nóng)科”的知識范疇，新農(nóng)科建設(shè)將構(gòu)建農(nóng)林教育質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)，主動布局新興農(nóng)科專業(yè)，用生物技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改造提升現(xiàn)有涉農(nóng)專業(yè)，推進(jìn)課程體系、實踐教學(xué)、協(xié)同育人等方面的改革，推進(jìn)農(nóng)科與理、工、文學(xué)科的深度交叉融合，為鄉(xiāng)村振興發(fā)展提供更強有力的人才支撐。

分子生物學(xué)技術(shù)作為一門新興學(xué)科，已滲透到生命科學(xué)的各個領(lǐng)域，極大地推動了生命科學(xué)的發(fā)展。為了適應(yīng)新農(nóng)科的發(fā)展和滿足國家對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域人才的需求，我們在重基礎(chǔ)、求創(chuàng)新的思想指導(dǎo)下，不斷加大教學(xué)改革力度，逐步建立了一套全新的分子生物學(xué)技術(shù)實驗課程體系，全面注重對學(xué)生綜合實驗?zāi)芰退刭|(zhì)的培養(yǎng)，獲得了較好的成效，對推動高校農(nóng)林類專業(yè)課程實驗教學(xué)的改革和實驗教學(xué)體系的完善起到了借鑒作用。

一、課程體系的建立

《分子生物學(xué)實驗》課程體系的設(shè)計圍繞分子生物學(xué)DNA、RNA和蛋白三個層次設(shè)計連續(xù)性的綜合實驗。實驗體系強調(diào)由淺入深、循序漸進(jìn)、注重創(chuàng)新的原則，以作者科研課題中的一個水稻轉(zhuǎn)錄因子BZR1基因為主線展開，實驗內(nèi)容包括以下八個實驗：實驗一、水稻基因組DNA的提取;實驗二、水稻基因敲除載體的構(gòu)建;實驗三、水稻總RNA的提取;實驗四、水稻總RNA的反轉(zhuǎn)錄及基因表達(dá)鑒定;實驗五、水稻基因在原核細(xì)胞中的誘導(dǎo);實驗六、水稻基因在原核細(xì)胞中的表達(dá);實驗七、水稻小苗總蛋白的提取;實驗八、Western blot檢測水稻BZR1蛋白。實驗一和實驗二是DNA層次上對DNA進(jìn)行提取和改造，既有傳統(tǒng)的CTAB法提取植物總DNA，又融入了最新的基因敲除技術(shù)，使得學(xué)生對DNA的存在和改造有更深的認(rèn)識。實驗三和實驗四是RNA層次上對RNA進(jìn)行提取和鑒定，既有傳統(tǒng)的Trizol法提取植物RNA和反轉(zhuǎn)錄RNA，還融入了實時熒光定量PCR技術(shù)鑒定RNA，讓學(xué)生對基因的選擇性表達(dá)有更深的理解。實驗五和實驗六是在原核細(xì)胞中實現(xiàn)水稻基因的表達(dá)，通過這兩個實驗，學(xué)生將對原核生物基因表達(dá)調(diào)控有更深的了解。實驗七和實驗八是水稻基因在水稻中的蛋白表達(dá)檢測，使得學(xué)生對蛋白翻譯這一過程了解將更加深刻。

二、教學(xué)方法的應(yīng)用

實驗教學(xué)方法的選擇直接影響到學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)效果，且對學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新意識的啟迪起到重要作用。本實驗課主要教學(xué)方法如下：

1.板書補充：以往的實驗教學(xué)是教師做實驗準(zhǔn)備，學(xué)生在實驗中“照方抓藥”，不利于培養(yǎng)獨立工作能力。本實驗教學(xué)中省去了實驗原理和實驗儀器部分的板書，學(xué)生需要認(rèn)真聽講，并通過放電影回顧、查閱書籍和網(wǎng)絡(luò)資料等方式在實驗報告中寫出實驗原理和實驗儀器。這樣的板書形式，不僅使學(xué)生上課能夠更好地認(rèn)真聽講內(nèi)容，還讓他們能夠及時復(fù)習(xí)實驗原理，同時還培養(yǎng)了他們在實驗過程中做個仔細(xì)觀察的有心人。

2.多媒體視頻協(xié)助：根據(jù)8個實驗項目，每兩個連續(xù)的實驗由一位分子生物學(xué)實驗課相關(guān)老師拍攝實驗的全過程視頻，重點包括實驗?zāi)康摹嶒炘砗蛯嶒灳唧w步驟，配備帶字幕的講解，這樣在給學(xué)生預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)時既形象又生動，使實驗全程變得具體化、形象化，從而化難為易，起到事半功倍的效果。

3.開放式教學(xué)：由實驗員老師在工作日開放教學(xué)實驗室，為學(xué)生開展自選式、設(shè)計型、研究性實驗提供必要的條件，必要時實驗員老師和其他任課教師進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)，為學(xué)生實驗技術(shù)的鞏固和提升提供了機會。同時，任課教師還組織班級學(xué)生參觀各個科研實驗室，了解各個實驗室的科研動向，這樣既開闊了學(xué)生的眼界，也激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生有更多的機會提高實驗技能訓(xùn)練，也為學(xué)生將來進(jìn)入各個課題組進(jìn)行本科論文和研究生學(xué)習(xí)鍛煉提供了機會。

4.研究式教學(xué)：任課教師上課布置本課程需要提供課程論文作為期末考核，形式是一個實驗相關(guān)的主題寫一個綜述論文或?qū)嶒瀸ｎ}報告。學(xué)生通過教材、文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)資源，廣泛收集綜述或?qū)ｎ}的相關(guān)文獻(xiàn)，是一種結(jié)合課程進(jìn)行的模擬科學(xué)研究。通過課程論文的寫作，考查了學(xué)生分析問題和運用基本理論解決問題的能力，能夠引起學(xué)生對該課程前沿理論和熱點問題的關(guān)注，鍛煉學(xué)生的寫作能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和水平。

5.分組教學(xué)：隨著教學(xué)手段的更新與發(fā)展，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及讓學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)效果變得越來越重要，而分組教學(xué)作為一種廣受關(guān)注的手段在實驗課中也可以進(jìn)行應(yīng)用。《分子生物學(xué)實驗》項目多為綜合性的實驗，在實驗過程中，將兩個同學(xué)分為一小組，共同使用一套微量移液器，同一電泳槽，共同完成文獻(xiàn)綜述和專題報告，在實驗中相互幫助、相互監(jiān)督，共同完成實驗結(jié)果，可以培養(yǎng)相互協(xié)作精神和良好科研習(xí)慣。

通過這些教學(xué)手段的應(yīng)用，使學(xué)生全面掌握好分子生物學(xué)技術(shù)，為學(xué)生即將開展的本科畢業(yè)或讀研深造打下良好的基礎(chǔ)。該體系鍛煉了學(xué)生動手能力，分析問題、解決問題的能力，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，提高了學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力，解決了本科教育中在基本技能訓(xùn)練與發(fā)展創(chuàng)新能力方面存在的銜接問題，有效地提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

三、考核方法的創(chuàng)新

實驗課程主要訓(xùn)練學(xué)生實驗技術(shù)、科學(xué)素養(yǎng)和良好習(xí)慣，科學(xué)、公正、客觀地全面評價學(xué)習(xí)效果，對于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性起到重要的作用。《分子生物學(xué)實驗》考查的內(nèi)容不僅有所學(xué)的知識和技能，還有運用知識的能力及實驗中表現(xiàn)出的合作精神、認(rèn)真與實事求是的科學(xué)態(tài)度等。

本課程考查包括以下四個方面：（1）平時成績（占30%）：包括實驗技能（占10%）、實驗態(tài)度（占10%）、實驗常識、習(xí)慣和合作精神（占10%）等;（2）實驗報告（占40%）：包括實驗原理完整性（占10%）、實驗結(jié)果完整性（占10%）、實驗結(jié)果分析（占10%）、思考題作答（占10%）;（3）課程論文（占20%）：注重培養(yǎng)學(xué)生的知識加工和獲取能力，文獻(xiàn)綜述類型主要考查文獻(xiàn)檢索的廣度和深度（占10%）、文字表達(dá)和寫作格式（占10%）;專題報告主要考查實驗結(jié)果系統(tǒng)總結(jié)（占10%）、文字表達(dá)和寫作格式（占10%）;（4）期末口試（10%）：教師在最后一次課給學(xué)生20個題目，涵蓋分子生物學(xué)各個項目的實驗原理，關(guān)鍵操作步驟和儀器使用細(xì)節(jié)，讓學(xué)生在課下準(zhǔn)備好答案，兩周后每個學(xué)生隨機抽取5道題，進(jìn)行面對面一對一的脫稿口試，相關(guān)成績匯總記錄到期末考核的成績中。

上述考核方法涵蓋平時和期末全過程，環(huán)節(jié)分布合理，對課程論文和期末口試的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生思考問題和解決問題的能力，同時對實驗關(guān)鍵步驟動手操作和文字表達(dá)能力提高都有很大的幫助。

通過上述《分子生物學(xué)實驗》課程的系統(tǒng)改革和探索，有效推進(jìn)了分子生物學(xué)與農(nóng)學(xué)類本科專業(yè)的深度融合，著力提升了農(nóng)業(yè)類課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，在實踐平臺中打造了農(nóng)學(xué)類本科《分子生物學(xué)實驗》金課。

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[3]張蓋倫.50余所涉農(nóng)高校達(dá)成《安吉共識》 新農(nóng)科建設(shè)有了“施工圖”[N]. 科技日報，2019-07-04（8）.

作者簡介：

方中明 （1984.9-），男，漢族，安徽省黃山市人，現(xiàn)職稱：特聘教授，學(xué)歷：博士，研究方向：植物分子生物學(xué)。