康海仙,陳偉杰,陳維春△

(1廣東醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物技術(shù)系, 東莞 523808; 2廣東醫(yī)科大學(xué)檢驗(yàn)學(xué)院臨床生化教研室; △通訊作者)

廣東醫(yī)科大學(xué)的生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)兼具醫(yī)學(xué)背景,在培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和實(shí)驗(yàn)技能方面偏向基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)。目前,我校生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)核心實(shí)驗(yàn)課程主要包括基因工程和生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn),二者均具有全面性、系統(tǒng)性和連貫性的特點(diǎn),整體以解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題為導(dǎo)向,目的是提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力,為學(xué)生繼續(xù)升學(xué)深造或從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教師通過(guò)對(duì)六屆生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果分析發(fā)現(xiàn),目前以教師為中心的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)流程式教學(xué)模式存在諸多不足,主要表現(xiàn)在學(xué)生的自主能動(dòng)性不足,不能充分訓(xùn)練學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力,學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)過(guò)程理解不深刻,整體教學(xué)效果仍有很大的提高空間。本文對(duì)目前核心實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)中存在的不足之處進(jìn)行全面分析,在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上[1-3],提出主動(dòng)參與式教學(xué)模式改革。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 核心實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)情況

基因工程和生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)為本校生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的兩門(mén)核心實(shí)驗(yàn)課程,其開(kāi)設(shè)旨在培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作加以鞏固和深入理解,還能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)靈活解決科研問(wèn)題?；蚬こ虒?shí)驗(yàn)課內(nèi)容包括PCR獲取目的基因、載體及目的基因的酶切、T4 DNA酶連接、連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化至大腸桿菌、單克隆的挑取及陽(yáng)性克隆鑒定、目的基因的表達(dá)檢測(cè)等。從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上,該課程旨在使學(xué)生能獨(dú)立完成一項(xiàng)原核表達(dá)目的蛋白的小型課題,通過(guò)整套的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練獲得自主科研的能力。生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)則重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生將表達(dá)的目的蛋白進(jìn)行濃縮、純化及活性測(cè)定的下游技術(shù),是將生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)核心課程分子生物學(xué)、生物化學(xué)、基因工程等理論專(zhuān)業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用于實(shí)踐的一門(mén)核心實(shí)驗(yàn)課,使學(xué)生熟練掌握酵母真核表達(dá)系統(tǒng),蛋白誘導(dǎo)、蛋白質(zhì)純化方案的設(shè)計(jì)和操作,理解蛋白質(zhì)純化的基本理論和操作,并體會(huì)蛋白質(zhì)純化技術(shù)的進(jìn)展,鞏固離心、層析和電泳等生物化學(xué)核心技術(shù),它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力以及綜合分析能力都具有十分重要的作用[4-6]。兩門(mén)核心實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)將使學(xué)生全面掌握生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心技術(shù)[7-9]。

1.2 核心實(shí)驗(yàn)課在生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)中的作用

作為一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)技能和過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)知識(shí)無(wú)疑是本專(zhuān)業(yè)教學(xué)的主要目標(biāo),也是學(xué)生考研升學(xué)及就業(yè)的主要科目。我校生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)自2016年招生以來(lái),每屆約60名學(xué)生,每年考研率約30%-40%,比起其他兄弟院校60%以上的考研升學(xué)率,我?？佳猩龑W(xué)率亟待提高。核心實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容設(shè)置雖然全面合理,但總體實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果欠佳,實(shí)驗(yàn)技能掌握不足。我校每年舉辦的卓越人才培育計(jì)劃使少部分學(xué)生在課程之外進(jìn)行了良好的科研訓(xùn)練,一定程度上彌補(bǔ)了核心實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的不足,但每年仍有較多學(xué)生(約40人)沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)行提升。生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)核心實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果嚴(yán)重影響著我校的考研升學(xué)率及就業(yè)率。

1.3 核心實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)現(xiàn)狀

我校生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)核心實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果欠佳,主要表現(xiàn)在學(xué)生的自主能動(dòng)性不足,學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題和自主科研的能力低下。目前以教師為中心的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)流程的被動(dòng)教學(xué)模式不能充分訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)過(guò)程理解不深刻,整體教學(xué)效果仍有很大的提高空間。

2 教學(xué)實(shí)踐中存在的問(wèn)題

2.1 學(xué)生只知實(shí)驗(yàn)步驟不明實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)生可按照教師給出的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)流程完成實(shí)驗(yàn),但不少學(xué)生不能充分理解實(shí)驗(yàn)原理,只是簡(jiǎn)單地按照教師給出的步驟進(jìn)行操作,實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在操作時(shí)間長(zhǎng)、看錯(cuò)步驟、漏加試劑等現(xiàn)象;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后很快忘記實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,不能準(zhǔn)確說(shuō)出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?沒(méi)有達(dá)到鞏固和深入理解相關(guān)知識(shí)的目的。以教師為中心的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)流程式教學(xué)模式中,教師完成了所有的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作,直接給出了具體的操作流程,學(xué)生只需用現(xiàn)成的試劑完成給定的操作即可。這種機(jī)械式的教學(xué)方式,使學(xué)生習(xí)慣了被動(dòng)接受給定的流程,不會(huì)主動(dòng)思考實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和原理,也不會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)繁瑣、細(xì)致的過(guò)程,每一步都至關(guān)重要。學(xué)生若不能親自參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),沒(méi)有經(jīng)歷主動(dòng)的探索過(guò)程,則不能激發(fā)其進(jìn)行深入思考,完全處于一種被動(dòng)接受的狀態(tài),教學(xué)效率不高。認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為人的認(rèn)識(shí)不是外界刺激直接給予的,而是外界刺激與人的內(nèi)部心理過(guò)程相互作用產(chǎn)生的,學(xué)生必須發(fā)揮主動(dòng)性、積極性,才能獲得有效的認(rèn)知[7-11]。

2.2 不能完全獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)

由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完整性,每次教學(xué)只能完成其中一部分,且相互之間環(huán)環(huán)相扣,每次教學(xué)效果都會(huì)影響到最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教學(xué)中發(fā)現(xiàn),只有三分之一的學(xué)生能夠獨(dú)立地得到成功的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,剩余三分之二的學(xué)生需要教師提供至少一個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)樣品(如純化片段、陽(yáng)性單克隆、誘導(dǎo)成功的目的蛋白等)才能繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)。教師經(jīng)過(guò)分析后發(fā)現(xiàn),成功完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)生平時(shí)都積極主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練,且多數(shù)學(xué)生已在卓越人才培育計(jì)劃中進(jìn)行過(guò)日常的科研訓(xùn)練。而只在課堂教學(xué)中進(jìn)行訓(xùn)練的學(xué)生,實(shí)驗(yàn)過(guò)程總會(huì)出現(xiàn)各種失誤,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不穩(wěn)定。因此,目前的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)訓(xùn)練仍顯不足,應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練的時(shí)間和強(qiáng)度。

2.3 不會(huì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果

許多學(xué)生不能對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出正確且充分的分析,既不能對(duì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素進(jìn)行深入剖析,亦不能找出導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的具體原因。他們?cè)跁?shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)很容易出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象,常表現(xiàn)在直接抄寫(xiě)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料(儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)試劑)等,不重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)及描述常是極其簡(jiǎn)單的一兩句話(huà)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)無(wú)法激發(fā)學(xué)生的積極性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析本是學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)再次深入認(rèn)識(shí)的過(guò)程。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入分析,找到原因所在,提出下一步的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,恰恰是提升實(shí)驗(yàn)技能的關(guān)鍵。但事實(shí)上,當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致時(shí),多數(shù)學(xué)生會(huì)將其解釋為加樣不準(zhǔn)確等籠統(tǒng)性的原因,難以找出導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的真正原因,進(jìn)而忽略實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論的重要性,不能提高獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。作為一個(gè)比較成熟的實(shí)驗(yàn)流程及技術(shù),學(xué)生應(yīng)當(dāng)具有更深入的理解和掌握。

2.4 存在不能規(guī)范使用實(shí)驗(yàn)儀器的現(xiàn)象

在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,核酸測(cè)定儀、移液器和離心機(jī)是最常用的實(shí)驗(yàn)儀器,正確使用和維護(hù)對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性及實(shí)驗(yàn)安全至關(guān)重要。然而,在教學(xué)實(shí)踐中,盡管教師多次強(qiáng)調(diào),還是會(huì)有不少學(xué)生出現(xiàn)超量程調(diào)節(jié)移液器的旋鈕、吸液不正確、離心機(jī)不配平等錯(cuò)誤操作。這些錯(cuò)誤操作不僅直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果差,如DNA擴(kuò)增效率低、質(zhì)粒濃度或純度不高、T4 DNA酶連接效率低等,更為嚴(yán)重的是損壞儀器,影響到其他學(xué)生的正常教學(xué)。究其原因,是由于這些學(xué)生的教學(xué)參與度不高,在小組實(shí)驗(yàn),甚至單人實(shí)驗(yàn)中請(qǐng)同組其他成員代勞,對(duì)儀器使用和實(shí)驗(yàn)流程不熟悉。這些教學(xué)現(xiàn)象提示,教師在教學(xué)中應(yīng)督促每一位學(xué)生都能積極參與操作訓(xùn)練,努力提高每一位學(xué)生的動(dòng)手能力。因此,讓學(xué)生重視基本的實(shí)驗(yàn)操作也是提高教學(xué)效果重要的一環(huán),有必要增加實(shí)驗(yàn)操作的考核,重視良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的培養(yǎng)。

3 教學(xué)改進(jìn)措施

3.1 優(yōu)化教學(xué)模式

目前教學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用的目的基因、引物等均由教師選定后設(shè)計(jì)好序列,并直接給出具體的實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生只需根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)流程操作即可。這種教學(xué)模式下,學(xué)生沒(méi)有主動(dòng)思考的必要,不會(huì)親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探索和解決問(wèn)題的過(guò)程,不能體會(huì)到將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的過(guò)程,實(shí)驗(yàn)過(guò)程不深刻。這也是各高校基因工程和生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課中普遍存在的問(wèn)題[12-14]。顯然,從頭到尾的主動(dòng)參與式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式能更有效地培養(yǎng)學(xué)生的科研能力[15,16],引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí),經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考,以解決實(shí)際問(wèn)題為目的,將知識(shí)+獨(dú)立思考+主動(dòng)參與貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中。具體改進(jìn)方法:我們將學(xué)生分為每2人一組,引導(dǎo)學(xué)生自主查閱文獻(xiàn),選擇目的基因并設(shè)計(jì)引物,完成從獲取目的基因、酶切連接至表達(dá)載體、目的蛋白誘導(dǎo)表達(dá)、目的蛋白鑒定等整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。這樣,每組學(xué)生擁有個(gè)性化的目的基因,大小不同的連接片段,不同的酶切位點(diǎn)及不同的連接效率,更容易激發(fā)自身自主思考、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi),靈活安排自己的實(shí)驗(yàn)。教師可留守實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行及時(shí)指導(dǎo)。鑒于基因工程實(shí)驗(yàn)是一個(gè)完整連貫的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生應(yīng)盡量連續(xù)完成,最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告將每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)出來(lái)。

3.2 開(kāi)設(shè)操作培訓(xùn)班,并增加實(shí)驗(yàn)操作的考核

在教學(xué)實(shí)踐中,盡管教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)和演示各種儀器設(shè)備的使用規(guī)范,結(jié)果卻不盡如人意。究其原因,除了授課時(shí)這部分學(xué)生注意力不集中,也反映出我們的實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練未能落實(shí)到每個(gè)學(xué)生。盡管啟動(dòng)了卓越人才培育計(jì)劃,但最終只有不到半數(shù)的學(xué)生進(jìn)入課題組進(jìn)行日常科研訓(xùn)練,未能進(jìn)入課題組的學(xué)生得不到充分的鍛煉。這部分學(xué)生在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也表現(xiàn)不積極,經(jīng)常出現(xiàn)“不聽(tīng)”“不動(dòng)”或者“亂動(dòng)”的現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)課前1-2周,教師為部分未進(jìn)入培育計(jì)劃的學(xué)生單獨(dú)開(kāi)設(shè)操作培訓(xùn)班,對(duì)離心機(jī)、酶標(biāo)儀、核酸測(cè)定儀,化學(xué)發(fā)光/紫外成像儀、移液器等重要儀器的使用進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn),落實(shí)到每一位學(xué)生。特別是微量移液器的正確使用,對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,如此可極大提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

教師增加實(shí)驗(yàn)操作的考核。以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為本課程的成績(jī)依據(jù),教學(xué)改革后增加實(shí)驗(yàn)操作的考核,包括單克隆接種、擴(kuò)大培養(yǎng)、質(zhì)粒的提取、PCR體系的配制、瓊脂糖凝膠電泳、PAGE電泳、WB檢測(cè)、移液器的使用、離心機(jī)的使用、親和層析純化操作等。實(shí)驗(yàn)操作的考核是為了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的綜合能力培養(yǎng),使他們逐步養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和掌握微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作扎實(shí)的基本功。課堂上,教師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程及注意事項(xiàng)并進(jìn)行示范操作,然后學(xué)生按照教師的示范獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),教師則不斷地巡回指導(dǎo),解答學(xué)生操作中遇到的各種問(wèn)題,并根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和操作熟練程度給出打分[4]。

3.3 重視實(shí)驗(yàn)記錄

教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)記錄。實(shí)驗(yàn)記錄是對(duì)具有科研性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作和原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行真實(shí)描述和記載,越詳細(xì)越好。實(shí)驗(yàn)記錄不是對(duì)實(shí)驗(yàn)流程的簡(jiǎn)單抄寫(xiě),而是將實(shí)際操作過(guò)程中每種試劑的實(shí)際加樣量、實(shí)驗(yàn)樣品的濃度及純度、工程菌的擴(kuò)增時(shí)間、原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述等全部加以記錄和描述。

詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程可加深對(duì)課程內(nèi)容的理解,這也是科研工作者的重要工作之一。詳細(xì)準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)記錄可為科研活動(dòng)提供正確的思考方向,是正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的依據(jù),也是進(jìn)一步提出改進(jìn)措施的依據(jù)。對(duì)于本科生來(lái)講,規(guī)范的實(shí)驗(yàn)記錄可提高其科研素養(yǎng),在教學(xué)科研活動(dòng)中少走彎路。教師也可通過(guò)查看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄給出正確的意見(jiàn)和指導(dǎo)。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中,將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄作為實(shí)驗(yàn)課考核的內(nèi)容之一,對(duì)于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力,訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維和培養(yǎng)良好的科研習(xí)慣十分重要。

3.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提高結(jié)果分析的分值占比

撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),教師需強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入分析的重要性,讓學(xué)生意識(shí)到結(jié)果分析甚至比漂亮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為重要。學(xué)生應(yīng)在充分理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上將影響實(shí)驗(yàn)的因素盡量列出,再根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)記錄對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)合理的分析,通過(guò)小組討論,或者在教師的指導(dǎo)下對(duì)結(jié)果進(jìn)行深入思考和分析。結(jié)果分析可幫助學(xué)生鞏固和加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。學(xué)生需在報(bào)告中指出自己在實(shí)驗(yàn)中操作中存在的問(wèn)題和不足之處、下次實(shí)驗(yàn)時(shí)的改進(jìn)措施,并提出進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,只有經(jīng)過(guò)充分的思考及分析,才能對(duì)所學(xué)知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行進(jìn)一步的梳理和提升。實(shí)驗(yàn)課成績(jī)由實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)果分析與討論作為本門(mén)實(shí)驗(yàn)課程的主要評(píng)價(jià)指標(biāo),分值占比分別為20%、20%、30%、30%。

3.5 鼓勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作

通常情況下,教學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的試劑、培養(yǎng)基、菌種、高壓物品等均在課前由實(shí)驗(yàn)教師準(zhǔn)備好,學(xué)生在課堂實(shí)驗(yàn)中直接使用即可。這種模式的教學(xué)盡管加快了教學(xué)進(jìn)度,但學(xué)生對(duì)于試劑的來(lái)源和配制過(guò)程不清楚,影響了對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程的理解和把控;部分主動(dòng)參與了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的學(xué)生,可更深刻地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,這部分學(xué)生甚至可以幫助教師指導(dǎo)其他學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此,學(xué)生全程參與實(shí)驗(yàn)課程的所有環(huán)節(jié),包括目的基因選擇、引物設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備和試劑的配制等過(guò)程,可極大地提升實(shí)驗(yàn)技能和科研思維。本次教學(xué)改革鼓勵(lì)甚至要求學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)課前準(zhǔn)備,使主動(dòng)參與式教學(xué)模式貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。

教學(xué)改革必須以學(xué)生為中心,以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能為目的。教師通過(guò)教學(xué)實(shí)踐不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),建立持續(xù)改進(jìn)的質(zhì)量保障體系。目前為止,生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的基因工程、生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程已開(kāi)展了6屆。學(xué)生經(jīng)過(guò)這兩門(mén)專(zhuān)業(yè)課程的訓(xùn)練,掌握了利用原核和真核兩套表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)、鑒定、純化及檢測(cè)目的蛋白活性的技術(shù)。生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的主要核心技術(shù),如:PCR獲取目的基因、大腸桿菌的擴(kuò)增及保種、質(zhì)粒提取、目的蛋白的誘導(dǎo)、核酸提取、瓊脂糖凝膠電泳、免疫印記雜交、濃縮及純化蛋白、抑菌實(shí)驗(yàn)等均進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。學(xué)生在大三的理論課學(xué)習(xí)完成之后,及時(shí)通過(guò)這兩門(mén)核心實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐,對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行鞏固。

我們對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了全面總結(jié),發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解不透徹、不能完全獨(dú)立地成功完成實(shí)驗(yàn)、不能正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范、主動(dòng)性不足等是目前存在的主要問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題,我們對(duì)專(zhuān)業(yè)建立之初建立的被動(dòng)教學(xué)模式提出了改進(jìn)措施,引導(dǎo)學(xué)生自主選擇目的基因、設(shè)計(jì)引物、主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、獨(dú)立完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)方式,希望通過(guò)不斷改進(jìn),培養(yǎng)出更多、更為優(yōu)秀的本科生。