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關鍵詞：分子生物學實驗；生物科學師范專業；實踐周教學；教學改革
中圖分類號：G642.423文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2018）12-0268-03
生物科學是21世紀的領先學科，大多數高校都設有生物科學學科，該學科的基本理論是在實驗基礎上建構起來的，理論與實踐緊密結合。而作為生命科學的基礎學科，《分子生物學實驗》是一門應用廣泛的學科，涵蓋生物學、醫學、農學乃至藥學，是從事生命科學研究的必備研究技能。分子生物學是在分子水平上研究生命現象的科學，通過研究生物大分子（核酸、蛋白質）的結構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。《分子生物學實驗》是生命科學研究領域中融技術前沿性、創新性、挑戰性于一體的大型專業實驗課程，是學生直接接受分子生物學基本技能和前沿技術訓練，培養學生科研技能、科研思維，進而提升學生研究素質。《分子生物學實驗》是生物科學專業的一門重要專業能力實踐課，為必修課程。為了使生物科學專業人才能夠更好地掌握分子生物學的理論知識和實驗操作能力，長江師范學院生物科學專業在很早就開展了《分子生物學實驗》課程，教學內容也隨著學科發展不斷進行改進，但隨著分子生物學的快速發展以及硬件設施的不斷改進，傳統的《分子生物學實驗》課程教學產生了不少問題急需解決。為此，本文以長江師范學院生物科學師范專業為例，針對《分子生物學實驗》教學實踐中存在的不足，根據學生培養目標和課時要求，對高校《分子生物學實驗》教學進行改革，將課程教學改為實踐教學周，以提高分子生物學實驗教學質量，增強師范生的綜合素質。
一、生物科學師范專業《分子生物學實驗》實踐周教學特色
生物科學師范專業《分子生物學實驗》課程特色。分子生物實驗技術自開設以來，成為當今研究生命科學各學科和醫學領域中重要的研究工具，緊跟科學前沿，在分子生物學教學中，實驗教學占有舉足輕重的地位。為了使生物科學專業人才能夠更好地掌握分子生物學的理論知識和實驗操作能力，我校生物科學專業在很早就開展了“分子生物學實驗”課程，教學內容也隨著生物科學的發展而進行創新與改革。實驗內容從起初的幾個相互獨立的簡單實驗項目，逐步演變成綜合性分子生物學實驗。目前的課程內容是依據遺傳信息傳遞的規律及教師的科研內容進行設置，并進一步整合成為系統的綜合性實驗，實驗內容包括基因克隆、遺傳多樣性檢測、分子標記、DNA指紋圖譜構建、基因功能驗證等實驗項目。因此課程實驗所需儀器比較昂貴，實驗周期也相對較長。通過本課程實驗教學的學習，使學生獲得核酸物質的提取、分離、純化與鑒定、電泳技術、引物設計、PCR擴增、分子標記、基因克隆等方面的獨立實驗能力或職業技能。強化學生創新思維、獨立解決問題的能力和分子生物學領域基本操作技能，提高學生在分子生物學領域綜合運用實驗技能或職業技能分析和解決問題的能力，培養學生發現問題、分析和解決問題的創新精神。通過學習本課程使學生從分子水平認識生命現象和生物學規律，能夠對學生的畢業課題研究設計和今后的科研生涯提供極大的幫助，為今后從事相關專業的研究、教學工作奠定堅實的基礎。
二、生物科學師范專業《分子生物學實驗》教學中存在的主要問題
（一）實驗條件差，實驗經費不足
由于《分子生物學實驗》相關儀器和藥品都較昂貴，儀器設備往往有限。而經費是限制《分子生物學實驗》課程教學的重要因素，缺乏經費直接導致設備套數、藥品、耗材數量不足，學生動手機會減少。上課人數較多，但儀器設備等有限，必定影響預期的實驗教學效果，如多組學生共用一套移液器，有的學生上完《分子生物學實驗》，連移液器都不能正確使用。另外，由于缺乏計算機機房，《分子生物學實驗》中生物信息學方面的實驗無法開展。
（二）教學方式單一、學生學習積極性不高
傳統的教學老師講原理和步驟，學生按老師指導進行操作，學生思考和主動參與的過程就被省略了，動手完全與動腦脫節。動手能力的培養是實驗教學的一個重要內容，但不經思考地完成實驗根本談不上能力的培養。另外，實驗室缺乏多媒體設備，許多教學圖片及視頻無法展示。由于被動參與實驗、為了混學分或對分子生物學較陌生，多數學生參與實驗的積極性不高，甚至有的在一旁觀看別人操作自己根本就不動手，最后照抄別人的實驗結果。
（三）實驗教學安排、管理不合理
一是，課時安排少，隨著課程改革及新培養方案的實施，長江師范學院《分子生物學實驗》課程只有18個學時，如此少的課時要學生學習分子生物學實驗技術，給課程教學帶來了新的挑戰。二是，《分子生物學實驗》項目所需實驗時間較長，有時需要較長時間的等待，如PCR擴增，需要3—4小時，而許多實驗可以連續做完。傳統《分子生物學實驗》教學按周和學時劃分實驗，使實驗連貫性差，學生在實驗中不知道做的實驗有什么用。而老師為了在規定時間或更短時間完成實驗，往往選擇簡單的實驗，或一些實驗過程老師只向學生進行講解，不要求學生進行操作，學生不參與實驗的全部過程，導致學生只知其一、不知其二。三是，實驗分組不合理，一般4—5個人一組共同完成一個實驗，而實驗儀器相對較少，有些儀器或實驗只有部分同學進行操作，其他學生只能觀望，嚴重影響實驗的效果。
（四）課程考核單一
教師對實驗教學要求較低，考核方式一般是通過學生的平時成績結合期末實驗理論及操作考試進行考核。其中，平時成績包括：驗預習報告、原始記錄和實驗態度；實驗技能；實驗報告。各部分成績的比例如下：實驗預習報告、原始記錄、實驗態度和實驗技能占20%，實驗報告占40%，實驗理論及操作考試占40%。這種單一的考核方式不易調動學生的學習積極性，靠抄取他人實驗結果和實驗報告、臨時反復操作儀器和背誦實驗原理，一樣可以取得較好的實驗成績，使實驗課程在促進學生能力發展方面的作用有限。
三、生物科學師范專業《分子生物學實驗》實踐周教學建設與改革
（一）加強實驗室建設，增加實驗經費
實驗室依托中央與地方共建特色優勢學科實驗室——作物遺傳育種實驗室、武陵山特色植物資源保護與利用重慶市重點實驗室以及武陵山片區綠色發展協同創新中心的建設，購置了大量分子生物學儀器設備，教學與科研共用相關儀器設備，以科研促進教學的提升，如購置50套移液器，保證上課時每位學生人手一套移液器。建立生物科學專用機房、在實驗室安裝多媒體設備，可以進行生物信息學相關實驗及實驗課多媒體教學。同時向學校申請《分子生物學實驗》實踐周專用經費，保證實驗相關藥品的購置。
（二）多元化教學，提高學生學習積極性
實驗教學以大組單位，每大組人數不超過30人，將學生分成1人1小組，獨立完成實驗內容。實驗教學采用實驗現場操作、多媒體課件教學、專題講座、專題討論及機房上機的方式。第一次上課時可以組織學生觀看相關科幻電影或進行專題講座，以提起學生的學習興趣，實驗中等待的過程可以組織學生就大家關心的分子生物學技術進行討論，如轉基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等。“任務驅動和問題導向”，鼓勵學生自主進行課前學習、獨立思考，發現問題，積極解決問題，再通過課堂與教師交流，完成知識的內化。并且全天候開放實驗室，作為實驗教學的課外延伸，增加學生實驗訓練的機會，實驗結果不理想時，也有機會利用課外時間快速重做，提升學生學習積極性，增強學生的動手能力，提高教學質量。實施教學科研一體化，將教師最新的課題研究內容引入實驗教學。同時鼓勵部分優秀學生參與教師科研項目，教師指導學生開展分子生物學方面的創新創業訓練項目和科研項目。
（三）實踐周教學，提升實驗的連貫性
實驗教學改為實踐周，實驗共40個學時，在一周之內完成一個綜合性實驗，如“玉米rDNAITS序列克隆及分析”、“胭脂蘿卜花青素生物合成結構基因克隆”、“榨菜種質資源遺傳多樣性的SSR分子標記檢測”、“胭脂蘿卜新品種DNA指紋圖譜構建”、“胭脂蘿卜DFR基因過量表達效應分析”和“參與調控胭脂蘿卜花青素生物合成轉錄因子MYB的篩選”等來源于教師科研的實驗，提高實驗的連貫性和教學質量。每學期開學之前相關老師必須討論制定好詳細的分子生物學綜合實驗實踐周的實施方案。
（四）加強教師指導和課程考核，提高教學質量
教學需要4—5名相關教師，將學生分成兩大組交叉進行相關教學。1人一個小組進行實驗，多環節評價學生實驗操作的過程，注重實驗基本操作能力的評價。考核內容包括實驗預習及原始記錄、實驗操作、實驗報告、實驗態度和學術報告5個部分，其中實驗預習及原始記錄占10%，實驗操作占30%，實驗報告占30%，實驗結果占20%，學術報告占10%，實驗成績總分100分。新的考核方式更注重實驗過程的考核，能有效地保證教學的質量。
四、結語
關鍵詞：分子生物學實驗；教學改革；教學手段
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0272-03
分子生物學課程是現代生物科學的前沿和交叉學科。分子生物學實驗是分子生物學研究的重要手段和組成部分，是分子生物學教學的有力補充，學好分子生物學實驗課程對于培養學生的動手能力，強化理論教學效果具有重要作用。分子生物學與其他學科的交叉也主要體現為分子生物學實驗技術的應用[1]。分子生物學實驗技術涉及很多現代生物技術中的核心技術，掌握分子生物學實驗技術已成為農學、林學、醫學、生物學等各學科的基本需要[2-5]，因此各個高校一般都將分子生物學實驗課程作為生物類專業學生的專業基礎課，緊抓教學質量，以期培養出更適應社會需求的人才。我國也早在2007年1月，由教育部財政部下發了教高[2007]1號《關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》、教高[2007]2號《關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》等相關文件，明確提出要高度重視實踐環節，提高學生實踐能力，加強實驗、實習等教學環節，著力培養學生創新精神和創新能力[6]。四川大學作為全國最早開設分子生物學實驗課程的學校之一，對該課程一直非常重視，每年投入大量的經費
改善實驗室的教學條件，為了適應新時代的需求，經過多年的教學實踐，分子生物學實驗課程也不斷在教學內容，教學方法、考核方式等方面進行大力的改革。
一、分子生物學實驗教學改革前現狀分析
（一）教學內容系統性、完整性不夠強
分子生物學實驗課程改革前實驗教學內容多為驗證性實驗，如：植物基因組DNA、總RNA及質粒的提取、瓊脂糖凝膠電泳、目的基因的PCR擴增、目的基因的酶切及與載體的連接、感受態細胞的制備、重組子的轉化與鑒定等實驗，實驗內容雖然都是現代生物前沿基礎技術，而且具有一定的連貫性，但每次實驗都是單獨授課，學生只需按照步驟完成實驗即可。這樣授課的弊端就是學生上完課后并不能把理論知識與實驗技術有機結合，缺乏思考，遇到實際科研問題時不能運用所學技能解決，缺乏拓展性、創新性思維的訓練。
（二）教學手段簡單，學生學習積極性差，教學效果不明顯
改革前實驗課程采用的教學形式單一，很難調動學生學習的積極性。一般是教師確定實驗的目的和方案，實驗員準備好實驗所需試劑和儀器，學生只需在規定的時間內進行操作，完成實驗方案，上交實驗報告。這種程序化、被動式的教學導致學生對分子生物學實驗課程教學目的不明、學習興趣不高，產生學習上的倦怠心理。
分子生物實驗課程開設在本科二年級下學期，實驗操作中用到的儀器精密度較高，價格昂貴，實驗試劑加入的量均為微量級別，這與學生在此之前所做的實驗完全不同。雖然在上課時教師反復強調實驗的操作步驟和注意事項等方面，但很多細節學生不能及時掌握，實驗中容易出現試劑種類加錯，試劑加入量不準確或錯誤操作儀器等，導致實驗失敗甚至儀器損壞等問題。此外，實驗課程一般設置是每周一次或隔周一次，學生不能經常練習，鞏固加深實驗技術，有些知識剛學會，還沒完全掌握，到下一次實驗時已記不清如何操作，導致教學效果不明顯。
（三）考核方式相對單一，不能全面反映學生學習的真實情況。
改革前該課程的學生學習成績的評定標準為課堂上實驗操作考核只占總成績的20%，考勤占10%，實驗報告占70%。但教師在對學生成績評定過程的研究中發現由于分子生物學實驗課程是生命科學學院全體學生的專業必修課，開設的班級多，每次課學生人數較多，課堂上老師并不能關注到每個學生，學生成績的評定主要還是根據實驗報告中結果的好壞與報告的質量來定，以至于學生中形成一種思維：只要實驗報告寫的頁數多，圖片精美，討論深刻就能得高分，實驗過程中操作是否規范，是否動作標準并不重要。這使得很多學生對實驗技術的學習流于應付，不能達到學習該課程的目的。
這些問題嚴重影響了分子生物學實驗課程的教學質量，也使得學生忽視實驗技能的提高，思維趨于懶惰，缺乏科研的自主性、創新性。分子生物學實驗課程作為一門實踐性的專業基礎學科，教師不只要注重學生動手能力的鍛煉，也要培養學生勤于思考的習慣和分析處理問題的能力。
二、分子生物學實驗教學改革方式
為了改變以上的缺點，改進教學模式，提升教學質量，提高學生學習的積極性、主動性和創造性，達到分子生物學實驗課程的學習目的，在學校及學院的支持下我院分子生物學實驗課程組對本門課程進行了全面改革，以學生為本，開發多樣化學習方式[7]，學生由被動式學習轉為自主探究性學習[8]，改進課程考核方式等。經過近兩年的試驗，效果明顯。實驗課程的主要改革內容如下：
（一）學校加強經費投入和師資力量建設，提高教師教學能力
四川大學生命科學學院歷來重視實驗中心的建設，目前分子生物學實驗室設備固定資產達到300多萬元，實驗教師均具有博士學位，教輔人員的學歷也在碩士研究生及以上。學院鼓勵教師積極參加國際、國內各種教學研討會，與全國的同行進行教學交流，學習其他兄弟院校的先進經驗，提高教學能力。此外，該課程每年還給教師配備了研究生助教，多人同時在課堂上進行指導，及時發現并糾正學生實驗操作中的錯誤，幫助其形成良好的實驗習慣，掌握正確的實驗操作方式。
（二）拍攝實驗操作視頻，便于學生課前課后反復學習
為了讓學生更清楚實驗操作的方式及儀器的正確使用方法，教師將分子生物學實驗中涉及的實驗內容和儀器使用按照模塊化的方式分別進行視頻拍攝，并結合多年教學經驗，在視頻中增加了學生實驗中易錯環節的提示，對初學者進行指導。學生在上課前就能清楚知道每個實驗的正確操作方法及注意事項，上課時有意識地加強學習，降低實驗失敗率，提高課程訓練效率。
（三）建立課程網站和虛擬實驗室，加強師生間及學生間的聯系，提高學習的積極性
為了有效整合教學資源，拓展教師的教學方式、教學空間，提升教學質量，提高學生的學習興趣和自主學習能力，培養學生的獨立能力及科研素質，加強師生之間的互動，使課程教學內容與教學活動完整呈現，我們建立了分子生物學實驗的課程網站，將實驗操作視頻、動畫、圖片、PPT等資料放置其上，供學生自由學習。此外，我們還注重師生間課后的聯系與互動，利用網絡平臺收集和批改學生作業，對學生學習中遇到的問題及時在網上作答，方便學生的學習，促進其對相關知識的理解與把握。
隨著社會新形勢的發展對人才要求的提高，傳統的實驗教學受課程開設的時間、地點、人力和財力等問題的限制，不能顯著提高教學質量，設計型和探究型實驗更難以開展。為解除此類限制課程教師還建立了虛擬實驗室，提供可操作的虛擬實驗儀器和試劑，學生既可通過實驗仿真平臺動手操作，又可自己設計實驗，利于培養學生的實驗設計能力，分析解決問題的能力，科學探究精神和創新意識，學生對于科學知識的學習、探究、運用更有自主性[9，10]。
（四）重視實驗內容的系統性，提高大學生的創新能力
教學內容上整合原有的分子生物學課堂小實驗，創建系統分子生物學綜合大實驗[11]，給定選擇題目后由學生自行選擇并設計綜合大實驗流程。第一次上課教師只需要講解進入實驗室的要求與注意事項，給定幾個備選大實驗題目，提供模塊化實驗視頻，由學生課后學習視頻，自行選擇題目并設計大實驗流程。第二次課程為實驗設計的展示，學生分別用PPT展示、講解自己的設計，由其他同學對其設計的流程進行提問，討論其設計是否合理，是否能繼續優化，最后確定最終流程。第三次課程開始動手能力的培養，是前期課程知識的應用與實踐。對于實驗中出現的問題，首先要學生自己設法提出解決方案，并于實驗完成后師生共同討論實驗中的得失與感悟。實驗內容的系統化后整個過程學生都參與其中，將學到的理論知識運用到實際的科研問題中，充分強調學生在實驗中的主體地位，不僅使學生養成總結和反思的習慣，也大大提高學生的創新能力。因此，綜合大實驗能夠充分挖掘學生的潛能，對培養學生獨立思考能力，實驗動手能力以及解決實際問題的能力具有重要的意義。
（五）加強課程考核方式改革，提高學習積極性，科學檢驗學習效果
實驗課程中提高學生的主動性和積極性，不僅需要教學內容和手段的提高，還要有科學合理的考核方式的配合[12]。為了充分檢驗學生的學習效果，改變學生“輕操作重報告”的觀念，避免出現“高分低能”的現象，我們將課程考核方式變為：實驗流程設計占總成績的30%，實驗操作占40%，實驗結果占10%，實驗報告占20%。實驗流程的設計充分考核了學生對實驗目的，原理等的認識及對整個課程系統性的把握，能正確地將分子生物學實驗涉及的方法有機結合，真正達到課前自學的目的。這部分內容是作為作業在第二次上課討論各自的實驗設計前上交，教師及時評定成績。討論后學生便清楚自己所獲得的分數，督促其后續工作認真努力，也有利于教師及時了解學生自學情況和對實驗整體的把握情況，可以有針對性地對學生進行輔導。
在實驗操作課程中，由于學生在課余時間自學教學視頻，因此在課堂上教師的主要角色由知識的傳授者轉變為實驗操作過程的監督者，實驗的講授時間縮短，有針對性地增加實驗技能的指導時間。為了公平評價每個學生，在實驗中教師為學生準備了胸牌，上面清楚地記錄了每個學生的姓名及學號，方便教師監督其操作過程是否符合規范，及時糾正錯誤。該過程成績由于在總成績中所占比例較重，激發了學生在課前的學習熱情，提高了學習效果。
在實驗完成后，分子生物學實驗課程還增設了實驗內容相關問題的討論和搶答環節，鼓勵學生積極思考，提升了學習的趣味性，鞏固學習效果。
三、分子生物學實驗教學改革效果
經過兩屆學生的實驗教學，分子生物學實驗教師對兩個年級349名學生進行了調查，學生的實驗技能與實驗素質普遍提高，科研能力明顯增強。學生普遍認為新的課程形式更能調動其實驗積極性，鍛煉其科研思維能力，提高實驗操作的動手能力，并改變其“做的好不如寫的好”的錯誤觀念，全面客觀體現學生的學習效果，學生在課程中收獲較多。
四、結束語
高等教育肩負著培養數以萬計的高素質專門人才和一大批拔尖創新人才的重要使命。提高高等教育質量，既是高等教育自身發展規律的需要，也是辦好讓人民滿意的高等教育、提高學生就業能力和創業能力的需要，更是建設創新型國家，構建社會主義和諧社會的需要。分子生物學發展迅速，為了培養高素質人才，適應社會需求，實驗課程的教學方法應不斷更新。改革是一個需要不斷摸索與改進的過程，希望在此基礎上我們不斷總結工作中的得失，開創新的方法，培養更多具備創新精神、科學思維及實踐動手能力的人才。
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文章指出研究生分子生物學實驗中存在的問題，提出從注重各個實驗內容之間的銜接與關聯、根據學生實驗技能設置相關實驗內容、充分利用網絡教學資源等幾個方面的教學改革措施，以期增強學生的學習信心和興趣，提高學習效率。
關鍵詞：
研究生；分子生物學；實驗技能；教學改革
分子生物學是研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構與功能，并從分子水平上闡述蛋白質與核酸、蛋白質與蛋白質之間相互作用的關系及其基因表達調控機制的一門學科[1]。該學科前沿性強、發展迅速、對生命科學領域各分支學科具有廣泛和深入影響，是學習和學好專業課程的必要前提。針對生命科學專業學生而言，分子生物學是一門重要的（專業）基礎課程，是普通生物學、生物化學、有機化學等課程的后續課程，同時為基因工程、微生物工程、細胞工程等課程的后續實踐環節奠定了理論基礎[2]。分子生物學作為新疆農業大學農學院農學、生物技術、種子科學與工程等本科專業普遍開設的重要專業基礎課程，在學生由基礎課轉向專業課的學習中占有重要的地位。同時對分子生物學基本原理和基本實驗技術的掌握是本校生物學、作物學、草學、林學、食品科學與工程等學科研究生站在新的高度和視野揭示生命奧妙的共同需求。雖然本校生命科學類和食品科學與工程等學科研究生都在上這門課程，但是由于研究生是來自于全國各地的各個大學，每個大學對相關專業所設置的專業課程也不一樣，加上一些轉專業的學生，所以加大了我們開設分子生物學實驗課的難度。
一、研究生開展分子生物學實驗存在的問題
（一）資金投入有限和實驗耗資較大相互矛盾由于分子生物學是20世紀中期才興起的一門新興學科，研究對象主要是圍繞著核酸和蛋白質這兩大分子，因此實驗室開展相關的實驗對儀器和實驗條件都要求很高，相應實驗的試劑和耗材也比較貴，尤其是實驗耗材不能重復利用，這大大增加了實驗成本[3]。研究生分子生物學實驗課要體現出與本科教學的區別和高層次的特點，但經費的限制確實使實驗可選擇的余地不多，而且分子生物學技術每年都在持續發展，新的技術和研究手段層出不窮，使研究水平不斷向廣度和深度發展，但耗材和試劑也在成倍上漲，要使實驗項目與學科發展相適應，就要不斷增加的實驗經費預算，這筆增加的預算如何合理的解決，是影響分子生物學實驗教學改革的矛盾之一[4]。
（二）實驗內容設置和專業及學科特點相矛盾分子生物學是橫跨我校生物學、作物學、草學、林學、食品科學與工程等學科研究生的一門專業課程。因此開設分子生物學實驗課程，必須與這些相關學科緊密滲透，只有因材施教地開展實驗教學，才能更好地理論聯系實際。雖然分子生物學設計的實驗內容很多，但是目前以我校的實驗條件和經費條件，對分子生物學實驗操作環節，主要是圍繞以現代生物技術的核心“基因工程技術”為主要內容開展實驗課對理論知識驗證，主要以大腸桿菌為研究對象進行、基因的克隆和轉化，載體構建，基因的表達和檢測實驗，中間貫穿講解以中心法則為理論主線的各個理論知識點[5]。這些基本實驗內容是我校生物學、作物學、草學、林學、動醫和動科等學科本科生生物技術引論與實踐課程的教學內容，對研究生的實驗教學而言，顯然開展所有的實驗內容無論是時間還是實驗經費上都是不可能完成的。新疆農業大學的研究生主流群體是我校本科生，由于他們本科階段已經做過相關實驗了，所以再開展相關的實驗內容，恐難激發他們的興趣。而對于校外考入農大的研究生來說，他們可能對分子生物學這些基本的實驗內容是完全陌生的，因此需要針對不同學科背景的研究生設置不同的實驗內容[6]。
二、分子生物學實驗教學的改革
為了克服上述實驗教學環節中存在的問題，我們應加深對分子生物學實驗改革措施的探索，努力營造有利于學生創新能力的培養的實驗環境，作者認為應該從以下幾方面進行著手，以此加快創新人才培養的步伐。
（一）注重各個實驗內容之間的銜接與關聯由于研究生實驗學時的限制，要開展一個完整的分子生物學實驗具有一定的難度，結合實際情況，我們建立分子生物學實驗體系時，盡量做到充分利用教學學時，集中在一起利用，開展一個具有關聯度和銜接性的實驗，而不是一個個獨立的實驗內容，這樣有利于學生系統科學思維的培養。比如我們制定的兩個實驗方案，一個是基因表達，模擬植物干旱脅迫下基因的表達情況，這中間涉及到植物總RNA的提取，反轉錄，RT-PCR，內參基因的調平，目的基因的表達，這部分實驗內容對應我們理論教學中真核生物基因表達的理論知識，這樣通過實際應用加深對理論知識的理解，同時又能做到學習致用，讓學生覺得所學的分子生物學知識是有用的，而不是一些晦澀難懂的語言；另一個是圍繞基因亞克隆，涉及的實驗內容包括、植物DNA的提取、以DNA為模板進行PCR擴增目的基因、回收目的片段、連接T載體、轉化感受態細胞、提取質粒酶切鑒定。這兩個實驗每個內容之間都是彼此承接和關聯的，這就要求學生在做實驗時每個實驗都要認真完成，否則會影響下一個實驗的進行，這樣有助于培養學生做事的認真性和耐心，培養日后科研的系統性和邏輯性。
（二）根據學生實驗技能設置相關實驗內容把握專業特點，根據我校生物學、作物學、草學、林學、食品科學與工程等學科專業特點，在開展實驗時，我們既注重分子生物學常規實驗內容的選取，又要結合農大研究生的學科背景和自身教育背景選擇更能體現和反應專業特點的實驗內容。學生根據自己實驗技能，在兩個實驗中進行選擇，例如，我校本科生考入研究生們考慮選擇開展實驗主要是圍繞基因表達進行，這樣避免了和本科階段的基因克隆實驗重復，而校外學生考入農大研究生同時又沒有一點專業相關知識的學生，選擇進行基因克隆為主線的相關實驗。學生對這些分子生物學實驗最常用實驗技術的掌握，使其具備未來科研工作需求所必須具備的基本素養。
（三）充分利用網絡教學資源受制于實驗儀器和相關試劑耗材等實驗條件和上課人數多因素的影響，因此無法滿足每個學生都能操作實驗的要求，這樣就達不到預期的實驗效果。為此，我們建立了分子生物學網絡課程中心，這其中包含教學課件，每個實驗的教學視頻，這樣即使上課期間沒能操作實驗觀看進行學習，形象直觀地掌握該實驗的操作過程，避免浪費時間，達到在有限的時間內完成實驗任務的要求，增強他們科研的成就感，更有效地開展科研工作。
三、結束語
分子生物學實驗課是我校生命科學領域一門十分重要的實驗課程，如何在學時減少和學生基礎參差不齊的情況下，完成教學任務，對我們老師來說是一個考驗，希望我們提出的實驗教學改革對我校生命科學相關專業分子生物學的實驗教學產生積極而深遠的影響。
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關鍵詞：分子生物學；實驗教學；教學改革
中圖分類號：G642.423 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0186-02
目前，分子生物學實驗技術已廣泛應用到各類生物學專業的科研工作中，成為生物學領域科學研究的基本實驗技能。分子生物學實驗課程是各大院校生物類研究生入學的必修課，此門課程掌握的程度影響著研究生后續科研工作的開展。所以如何讓研究生在學習分子生物學理論知識后盡快掌握扎實的實驗技能成為分子生物學教學實踐的研究熱點。
近年來，針對如何提高我校研究生實驗教學質量的問題，我們曾經走訪考察了北京大學、清華大學和北京師范大學等國內著名大學，學習領會重點知名學校的教學思維和教學內容，結合北京林業大學實際情況和教學特點，在教研室集體多次討論的基礎上，本著注重培養研究生科研素質和科研思維、提高研究生實際動手能力的目的，我們優化了為全校生物科學、生物技術、林學、園林等專業開設的研究生分子生物學實驗技術課程體系，對改革教學內容和教學方法進行了嘗試，并取得了較好的教學效果。
一、分子生物學實驗教學存在的問題
我校原來的分子生物學實驗教學內容比較簡單。實驗內容主要包括一些基本的實驗操作技術：如植物DNA和質粒DNA的提取、RNA分離純化、DNA酶切鑒定及重組、PCR擴增技術、感受態細胞制備、目的基因連接與轉化等等。這些單項實驗彼此間缺乏內在聯系，學生往往會在認真做好了實驗，并得到理想的實驗結果后，反過來請教老師這個實驗的用途是什么。可見由于實驗內容之間存在的不連貫性，學生就可能沒有真正理解和掌握分子生物學實驗課程中的核心問題。后續課程效果調查表明，雖然研究生抱著很大的熱情和期待認真地學完該課程，但實驗結束后，留在學生腦海中的印象模糊，到實驗室進行后續的科研工作時，還是感到無所適從、無處下手。即實驗的效果并沒有充分發揮出來。此外，由于受實驗課時和經費的影響，傳統教學中任課教師會在實驗前為學生做好一切準備工作，如試劑配制、儀器調試，甚至把藥品分裝成小份分發到每個小組。這種做法嚴重地限制了學生上課學習的積極性。由于研究生缺乏學習的主動性，在實驗前沒有做充分準備的預習，產生的后果是實驗結果出來后，學生不知如何分析，實驗中出現的問題也不知如何解決。這種現象嚴重影響了學生對實驗課的興趣，不利于學生動手能力和創新能力的培養。實驗教學的目標不僅要傳承課堂所學的知識及增強實驗技能的訓練，更要在實驗教學中培養學生的科研素質、科研技能和創新能力。為了使研究生真正得到分子生物學實驗技術的鍛煉，有必要對現有的實驗教學體系進行改革，以便真正達到培養研究生的目的。
二、分子生物學實驗教學改革的探索
1.實驗內容的改革。教學體系主要體現在要以科研的理念教育學生，即在教學中首先提出問題，然后引導學生可以用哪些方法和實驗技術來解決問題，而不是在學生學會了實驗技術后，往往會迷惑這些技術可以解決什么問題。基于上述問題，我們教學改革的出發點為注意結合研究生教學以及分子生物學技術的特點，優化原來較為分散的教學內容，以實驗體系要求完整性、系統化、實用性為原則，在原有分子生物學實驗教學工作基礎上，針對我校研究生科研工作的特點，對分子生物學實驗教學體系與教學方法進行了改革的初步探索。在充分調研的基礎上，我們把改革后的分子生物學實驗課程重點放在主要圍繞“綠色熒光蛋白（GFP）基因”展開，整個實驗內容包括原核生物細胞轉化、質粒DNA的分離純化、限制性內切酶對質粒DNA的酶切與瓊脂糖凝膠電泳鑒定、重組技術、PCR基因擴增、蛋白質電泳分離表達蛋白、蛋白質轉移技術、蛋白質分離純化技術等。這些實驗的內容不僅涵蓋了之前所開設的所有基礎驗證性實驗，而且其連貫性和綜合性大大提升。實驗方案初步確定后，老師和相關實驗室的研究生開始預作實驗，發現不適合的地方及時修改，經過反復實驗、討論，我們完成了綜合實驗方案。通過綜合設計性實驗的開設，不僅可以使學生強化課堂所學分子生物學的相關知識，在此基礎上，牢固掌握相關的實驗技能和實驗手段，在注重提高了學生的實踐動手能力的同時，更要注重提高研究生對所學實驗技術的應用能力和分析實驗問題的能力。現在的整個實驗內容涵蓋了分子生物學的基本實驗技術，每個實驗之間都有著非常緊密的聯系，改變了以前分子生物學實驗之間割裂無聯系的狀況。各項實驗相對獨立，但無論在邏輯上還是在時間上，前后都是緊密關聯的。
2.教學方式的改革。在教學方式上，我們做了如下工作：①在每次實驗前，老師都要應集中講解實驗原理，把基礎知識和實驗中要遇到的問題講解透徹，帶領學生仔細分析實驗步驟，并針對關鍵操作、技術難點或容易誤解之處進行詳解，有必要時進行演示，使學生能更好地掌握實驗原理和技術，并要求學生重視實驗課程的預習。②為了保證實驗的連續性，實驗課集中在二周內完成；實驗課全天安排。由于有的分子實驗需要等待的時間較長，為了有效利用研究生的時間，實驗前我們合理安排實驗內容和時間，在開課前把實驗安排和進度告訴學生，使研究生可有效的利用時間。這種安排可使學生在操作時目標明確，也因其與科研的節奏和氣氛相符，而使學生體驗到科研的樂趣而對未來的科研工作產生了向往。③我系的研究生從入學開始就參加了課題組相關實驗技能的培訓。在實驗技能上優于其他專業選課的學生。根據這一優勢條件，我們每年都要安排2~3名學生參加到實驗教學中來，研究生參與實驗教學的好處為：一是學生之間更便于交流；二是同時提高了我專業學生的實驗基本理論和實驗技能，提高了研究生的綜合素質，起到了一舉兩得的作用。④由于其獨特的優勢，多媒體教學在理論教學中已經成為不可缺少的教學工具，而在實驗教學中的優勢卻因條件所限制。自2005年起，生物科學與技術學院的實驗中心開始為各個實驗室安裝多媒體系統。經過幾年的實踐證明，實驗課程采用多媒體網絡教學與實驗教學相結合，利用了教學課時，拓寬了實驗教學的知識面，提高了實驗教學效果，得到了師生的一致認可。使用多媒體實驗課件后，我們可以將復雜的實驗原理以生動的圖像加以簡練的文字表達出來，可以很便捷地控制實驗過程和時間，便于與學生課堂交流，取得了很好的實驗效果。在課堂上，我們經常引導學生到網上檢索實驗中的問題，進一步引申在科研中如何利用網站尋找解決實驗問題的方法，幫助研究生提高在科研中檢索文獻的能力，增加他們的學習興趣。這種實驗方式可以提高研究生解決科研中出現問題的能力，為進入實驗室進行科研研究做好技術上和心理上的準備。在授課過程中，老師要經常有針對性地提出一個問題，引導學生尋找解決這個問題的方式方法。
雖然在分子生物學實驗改革中，我們經過摸索探討取得了一定的成績，但對于大幅度提高學生的綜合能力的目標仍存在很大差距，這就要求我們實驗課教師要在教學過程中不斷進行總結和思考，本著作為教師培養學生的高度責任感，把培養學生作為我們首要的任務，就能將分子生物學實驗教學不斷得以完善。
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運用分子生物學實驗技術探索生命科學的奧秘，構建完善的實驗教學體系是分子生物實驗學教學的重要任務，在傳統的教學模式下，分子生物學實驗教學需要配合實驗室的建設以及實驗資源的配置情況，既缺乏有效的實驗教學方法，又沒有形成獨立的分子生物學實驗教學體系，對分子生物學實驗教學的效率也產生了較大的影響，所以需要通過有效的途徑促進分子生物實驗教學體系的完善，促進其教學效率的提升。
一、分子生物實驗教學存在的問題
1.實驗室以及實驗資源有限
分子生物學是一門新興學科，因此在高校教育活動的開展方面仍然會受到諸多因素的影響，其中最重要的就是資金的投入。當前，高校在分子生物學實驗室的建設方面投入的資金十分有限，與其他經典學科相比顯然更少，但是分子生物學實驗對于實驗室以及實驗設備都有較高的要求，很多設備都需要從國外進口，價格十分昂貴，很多高校在資金的負擔方面都有很大的壓力，因此也影響了分子生物學實驗教學的效率。
2.缺乏足夠的實驗技術人員
分子生物學在我國教育體系中的起步時間相對較晚，所以相關的教學人員和技術人員的數量十分有限，很多高校在分子生物學實驗教學方面都需要聘請專門的技術人員，而人員的缺乏也成為了限制分子生物學實驗教學的另一個重要因素。雖然我國教育機構也在積極培養分子生物學的專業技術人員，但是人員的數量以及其成長速度，都無法滿足當前分子生物學實驗教學的需求，不能保證分子生物學實驗教學的有效開展。
3.教學內容的設置缺乏科學性
分子生物學是一門跨學科的綜合性教育課程，因此其教學內容涉及到生物、醫學以及藥學等多個領域，這就涉及到知識的連接性與滲透性，因此在分子生物學實驗教學的內容設置方面，需要考慮其綜合性。但是從當前分子生物學實驗教學的內容設置方面來看，顯得較為單一，往往只是集中在某個領域，缺乏對實驗教學系統的考慮，而且沒有形成科學的實驗教學評價體系，對于分子生物學實驗教學的效果無法做出準確、科學的評價，無法為后續教學活動的開展提供必要的依據。
二、分子生物學實驗教學的改進策略
1.加大實驗室和實驗設備的資金投入
高校現有的實驗室設備和資源無法滿足分子生物學實驗教學的需求，因此需要加大實驗室以及實驗設備的資金投入，積極引進國外先進的實驗設備，提高分子生物學實驗的精準性，才能提高分子生物學實驗教學的有效性。同時，為了保證分子生物學實驗教學的有效開展，需要加大相關技術人員和實驗教學人員的素質培養，為分子生物學實驗教學的有效開展提供足夠保障。
2.完善分子生物學實驗教學的內容
根據分子生物學的特點以及教學大綱的要求，在注重分子生物學常規實驗內容的基礎上，適當加入更多可以凸顯專業特色的實驗教學內容，如大腸桿菌活化、質粒DNA提取等，注重分子生物學與其他相關學科的結合。同時在實驗教學的選取方面，要考慮到學生對于知識的掌握程度，由淺入深、循序漸進，使學生可以參與到實驗中，并且感受分子生物學的神奇，才能激發學生求知的欲望，獲得良好的學習效果。
3.創新實驗教學方法
為了提高分子生物學實驗教學的有效性，需要改進傳統的教學方法。分子生物學實驗教學中包含很多復雜的實驗，學生理解和記憶的難度都較大，如果教師僅僅采用示范和講解的方法，顯然無法給學生留下深刻的記憶，因此要對現有的實驗教學方法進行必要的調整，使每個學生都可以參與到實驗中，親自操作和演示，也可以在教師的指導下由學生自行設計實驗方案，這種方法可以激發學生的興趣，同時也有利于培養學生的自主學習能力和研究能力，對于提高學生的綜合實驗能力有較大的幫助。
4.構建科學的實驗教學評價體系
對實驗教學的結果做出準確、客觀的評價，可以了解學生的學習情況以及對知識的掌握情況，同時也可以為后續教學活動的調整提供必要的依據，有利于提高實驗教學的針對性和可操作性，促進分子生物實驗教學改革的不斷深化。
關鍵詞： 分子生物學 綜合性實驗 設計思路 教學內容 教學條件
分子生物學是生物技術及生物科學專業的一門必修課，它是在分子水平上研究生命活動及其規律的科學，主要研究的內容是核酸、蛋白質等生物大分子的結構、功能及其相互作用[1]。隨著科技的突飛猛進的發展，遺傳學、生理學、免疫學等基礎領域的研究工作也已深入到分子水平，分子生物學成為各學科的領先學科，而且已逐漸滲透到農業、工業、醫學等科學的各個領域之中[2]，[3]。在我國分子生物學已成為國家‘863’高新技術和‘十一五’、‘十二五’計劃的一項重要內容，越來越得到廣泛的發展和應用[4]。
分子生物學實驗是進行各個學科研究、實踐的基礎，實驗課的教學直接影響學生對分子生物學課程的理解程度；它不僅是學生掌握基本知識、基本理論和發展基本技能的重要手段，而且對培養學生的科技創新能力，探索科學的研究方法和喚起學生的求知欲望都有著重要的意義。但是由于本課程實驗相對較抽象，難理解，對學生而言，如果不能充分激發其興趣，就會導致厭學情緒。因此，分子生物學實驗課的重要作用在高校生物技術及生物科學專業中日益凸顯。近年來，衡水學院根據培養創新型、應用型人才的目標，結合學生特點，對分子生物學綜合性實驗教學進行了初步探索。
1.綜合實驗設計思路
1.1注重經典，結合先進。
分子生物學實驗內容的設置既要保留基本的操作訓練，又要不斷更新，使學生盡可能多地接觸新的前沿技術。基本的實驗技術主要包括質粒DNA的提取、分光光度計檢測、瓊脂糖凝膠電泳技術、聚合酶鏈式反應、感受態細胞的制備及轉化等，均需要學生在實驗過程中熟練掌握原理和基本操作。同時對一些先進的儀器，要盡可能地使學生掌握基本的實驗操作，為以后進一步開展科學研究奠定基礎。對于一些新的實驗技術，不能正常在實驗課中開展的內容，可播放錄像和示范，也可制成精美的多媒體課件，利用相關教學資源制成Flash[5]，使學生們在有限的學習條件下學到更多的知識。
1.2強調教學，結合科研。
實驗教學的目標，不僅是知識的傳承和實驗技能的訓練，更要在實驗教學中培養學生的科研素質、科研技能和創新能力[6]。強調教學的同時，將教師的科研內容引入到學生的實驗中來，不僅可增強學生的學習興趣，也可以使學生了解到最新的科研動態和科研成果，為學生今后考研及發展提供有價值的參考。同時，將教師的科研成果進入教學，引導學生參與到教師的科研中去，以教學帶科研，以科研促教學，讓學生得到最大的實驗收獲。
1.3強調系統，側重綜合。
在強調分子生物學實驗的綜合性的同時，也要保持它的系統性，只有系統地完成一系列連續的實驗，才能充分展示其綜合性。所以實驗內容要豐富，加強涵蓋分子生物學基礎技術的訓練，每個系列實驗由若干個小實驗組成，各個實驗之間緊密相連，注重強調實驗的整體性和連貫性，這樣有助于激發學生的實驗學習興趣，發展學生的觀察分析能力及實驗設計能力，從而全面提高學生的綜合素質。
2.實驗教學內容
實驗課中實驗內容的選擇是體現綜合性實驗教學的重要方面，在優化實驗教學內容的過程中，將教師科研中較成熟的內容開發為可供學生操作的實驗，實驗材料和內容均來源于實驗教師的科研課題，例如植物DNA的提取，DNA的檢測及純化，基因的克隆、連接及轉化，克隆的篩選等一系列的連貫性實驗。從提取的方法、引物的設計到篩選，均讓學生查閱教師提供的文獻資料來設計，從而鍛煉學生的實驗設計能力，使學生對基因克隆的整個過程有清晰的認識，同時強調這些實驗的連貫性和整體性，使學生充分認識到每個實驗的重要性。
3.實驗條件
分子生物學綜合性實驗涉及的實驗內容多、實驗方法和手段多、實驗中使用的儀器設備多、實驗材料和試劑較多，因此我們在進行實驗方法選取時，應盡量使用經典的方法，避免使用昂貴的試劑盒操作，這樣既可以使學生充分了解實驗中藥品的配置及作用，同時可節約藥品的開銷。此外，我們要合理利用實驗室，充分利用實驗學時，多個實驗穿行，把相近的實驗內容安排在一個單位時間內完成。通過這樣的合理安排，在較少的課時計劃下，盡可能多地安排實驗，學生能夠得到扎實的實驗技能培訓，從而充分鍛煉學生的動手能力。
4.結語
近年來，隨著分子生物學的發展，實驗手段的不斷增多，以及在人類社會中所發揮作用的日益凸顯，使高校在講授分子生物學理論的同時，需要對學生實驗技能和科學的思維方法進行綜合性的培養。高校綜合性實驗教學的開展及進一步實施正是這一理念的體現。我院分子生物學綜合性實驗教學的開展必將在一定程度上提高學生的實驗動手能力、實驗分析能力、數據處理能力和創新能力。
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生物技術專業 分子生物學 實驗教學 改革
分子生物學實驗，是分子生物學理論的實踐環節，也是培養創新型人才的重要途徑，不僅在研究生教學中受到普遍重視，在本科生教學中也受到高度重視。但由于客觀條件的限制，生物技術專業的分子生物學實驗教學還存在諸多問題，比如現有教材不適合于本科教學、實驗缺乏設計性和綜合性等，嚴重影響了實驗教學的效果。因此，分子生物學實驗教學的改革勢在必行。
一、完善實驗教材建設
近年來，隨著分子生物學技術的發展和出版業的發展，市場上涌現出大量相關的實驗教材，但往往偏重于對實驗步驟的編寫，或者所選的實驗項目過于專業化，不適合在本科教學中運用。實驗指導教師應不斷完善實驗教材的建設，使之既適應于本科生實驗教學平臺，又注重與基因工程、酶工程、發酵工程等課程的實驗項目的銜接，充分體現生物技術專業核心課程的關聯性。在編寫教材時，還要盡量做到圖文并茂，通俗易懂，特別是要注重對實驗原理的闡述。
二、加強實驗的設計性和綜合性
設計性實驗和綜合性實驗有利于培養學生的創新能力。分子生物學實驗課程主要圍繞“DNA重組技術”展開，各個實驗項目既具有一定的獨立性，又具有很強的連貫性，這種連貫性表明，這一系列的實驗在操作之前就帶有較強的設計性，在學生進入實驗教程之前，可以此作為范例，介紹DNA重組實驗的設計思路和關鍵問題，積極引導學生查閱資料，獨立設計全部或部分實驗方案，并對這些設計進行剖析和點評。實驗室網絡的開通，能夠更好地發揮計算機輔助實驗教學的功能，為設計性實驗的教學提供了極大的便利。比如，可以利用在線軟件分析目的基因的酶切位點，或利用相關軟件設計PCR引物等。綜合性實驗是培養學生獨立操作能力和綜合應用能力的重要環節。通過“質粒DNA的提取和檢測”、“質粒的酶切分析”等實驗，學生已基本掌握了相關原理和技術，而隨后的“重組子的篩選與鑒定”實驗，仍然需要使用質粒DNA提取、酶切、電泳等技術，帶有很強的綜合性，可借以培養和考核學生獨立操作、綜合應用的能力。此外，篩選和鑒定重組子又有多種方法，可設計不同的實驗方案。因此，該實驗在教學中又可作為一個設計性實驗，只要學生設計的方案具有可行性，就應當盡量提供條件，讓學生按照自己設計的方案完成實驗。
三、優化實驗教學方法
“教無定法，貴在得法”，但這“法”首先因立足于學科特點，并在教學實踐中不斷探索和優化。筆者結合實際工作經驗，對分子生物學實驗的教學方法作初步探討。
1.集中時間，小班開課
“DNA重組技術”的各項實驗相對獨立，但無論在邏輯上還是在時間上，前后都是緊密關聯的，如果像其他課程的實驗那樣每周做一個的話，很難取得理想的結果。因此，較為合理的安排就是集中時間授課，在兩周內完成整個DNA重組實驗。這種安排既使學生在操作時目標明確，也因其符合科研的節奏而使學生能更好地體驗科研的氛圍和樂趣。在本科生的分子生物學實驗教學中，普遍面臨著儀器臺套數有限、指導教師少、學生人數多等突出問題，小班開課可有效緩解眾多學生與有限的教學資源之間的矛盾，提高實驗教學的質量。小班開課時，每批以10個左右學生為宜。
2.集中講解，個別指導
在每次實驗前，應集中講解實驗原理，把本質問題講解透徹，也應分析實驗步驟，并針對關鍵操作、技術難點或容易誤解之處進行演示，使學生能更好地掌握實驗原理和技術，并在實驗前做到“胸有成竹”。盡管按照同樣的實驗手冊操作，但每個學生可能會遇到不同的問題，這時指導教師應隨時關注每個學生的狀態，及時解答學生的疑問，或及時指出其錯誤的或不規范的操作，并予以糾正。上文所說的小班開課，可保證指導教師有足夠的時間和精力來實現個別指導。
3.落實預習，及時總結
如果不作強調，學生很容易忽視實驗課程的預習，在動手操作時看一步做一步，這樣既容易出錯，又看不到各個步驟之間的銜接，看不到實驗的整體和精髓，致使實驗結果和教學效果均不理想。因此，在每次實驗前，應布置具體的預習任務，包括實驗原理、實驗步驟、注意事項等，并在實驗講解時隨時提問，以檢查預習效果，確保學生在進入實驗室之前就熟悉相關內容，特別是應明確本次實驗要做什么，明確本次實驗在整個實驗教程中所處的地位。在重視實驗預習的同時，也要重視實驗總結。實驗的總結可安排在實驗間隙，也可安排在實驗結束之后，宜采用討論的方式。可先由學生自己總結經驗，提出實驗中遇到的問題并進行分析，在此基礎上再由指導教師進行概括和補充，分析實驗中存在的普遍問題、特殊問題及其成因，以促進學生分析和解決問題能力的提高。此外，指導教師還應及時評價實驗教學的效果，以期在下次開課時進一步完善。
4.拓寬思路，廣開渠道
Southern雜交、DNA測序等技術，對設備要求高，實驗流程長，難以作為本科生實驗教學的內容，但是作為生物技術專業的學生，又有必要對這些重要技術有較為深刻的認識。因此，在實驗教學中應拓寬思路，綜合利用多種渠道，直接或間接地傳授這些技術。多媒體是拓寬實驗教學的重要手段，可用于演示那些重要的但不能開設的實驗，拓寬學生的知識面。如果能參觀本校或兄弟院校的實驗室，并在現場講解或演示實驗，則可使學生形成更為直觀的認識。此外，對于學有余力的學生，還需因材施教，積極引導，重點提拔，鼓勵他們參與預實驗，觀摩教師的科研工作，或指導他們參與大學生科研立項，也即引導他們從課堂實驗走向科學研究，為培養創新型人才打下堅實基礎。
四、完善實驗考核體系
實驗教學的考核是客觀評價學生所掌握的理論和技能的重要手段，也是提高實驗教學質量的有效措施。分子生物學實驗應注重全面考查學生的素質，不僅要考查學生所掌握的基本知識和技能，還要考查學生獨立思考和綜合運用的能力，以及在實驗操作中表現出來的認真的態度，實事求是的科學作風和團隊合作精神等。因此，在教學中應以“公平、公正”為原則，不斷探索和完善實驗考核體系。
參考文獻：
[1]楊清玲，陳昌杰等.本科生分子生物學實驗教學改革的實踐和體會[J].山西醫科大學學報（基礎醫學教育版），2007.
[2]曹華，裴鵬等.分子生物學實驗教學中創新能力的培養[J].醫學教育探索，2006.
關鍵詞:研究生培養;分子生物學;實驗教學
分子生物學是從分子水平上研究生命現象、生命本質、生命活動及其規律的科學,是當前生命科學中發展最快并與其他學科交叉滲透最廣泛的前沿學科之一.進入21世紀,分子生物學的實驗技術與方法已經應用到了生物學各個分支學科的研究中[1].研究生教育是培養具有科學精神和創新能力高層次人才的主要方式,培養碩士研究生創新思維和科學研究能力,將是作為研究生階段的研究工作和將來作為科研人員所必備的素質.近年來,很多高校在研究生的培養上采取了重大舉措,如浙江大學、中國科技大學、西安交通大學、中國農業大學等,實現了研究生的理論教學、實驗教學和學位論文研究三階段的培養模式[2].在加強研究生理論教學和學位論文研究的同時,注重研究生實踐能力的培養,增加了實驗教學環節,實現研究生實踐能力的寬領域培養,再通過學位論文的研究,形成研究生實踐能力的立體全方位培養.作為一個生物學研究生,把本科所學的基礎知識與科學研究的最新進展聯系起來,學好、學通分子生物學是必需的一步.基于此,2012年起我校在生物學科研究生學位課中設置“分子生物學實驗”課,3年來雖然取得了明顯的成效,得到了研究生與指導教師的認可,但在實際運行過程中也發現了一些問題,還需要通過不斷的改革和實踐,使生物學科的研究生更系統、更全面地掌握分子生物學的實驗技術和技能,為后續的研究性實驗工作和今后走上工作崗位提高科研水平打好一個堅實的基礎.
1課程定位及理念
分子生物學在20世紀取得了理論和技術的飛速發展.分子生物學技術越來越廣泛地應用于生命科學的各個研究領域當中.隨著越來越多的理論突破,分子生物學技術也日新月異.在高等院校的生物相關學科的研究生教學中,越來越廣泛地注重分子生物學的教學.分子生物學理論課教學內容多,范圍廣,有一定深度,學生很難透徹理解和掌握,如果不做實驗,只學習理論,往往會事倍功半,理不出頭緒.分子生物學實驗課能給學生親自動手參與實驗全過程的機會,便于學生加深對相關理論的理解[3].研究生來自不同的院校,由于各院校課程設置不同,研究生接受的本科階段的教育差別很大,這種差別在實驗操作能力上體現最為明顯.對于已經進入分子時代的生命科學來說,不熟練分子生物學實驗操作的學生就很難快速適應課題研究的科研工作.在研究生學位課中設置分子生物學實驗課,合理安排實驗課內容,建立常規操作與科研課題相結合的實驗課程體系,是提升研究生實踐能力的重要途徑,同時也能為學生完成碩士學位論文及將來從事科研工作打下良好基礎.內蒙古科技大學生物學碩士研究生學位點于2006年經批準設立,2007年起招收首批碩士研究生,近10年來,已為及全國輸送了一批從事生物學研究與開發的優秀人才.“加強專業技術教學、緊跟學科發展前沿、全面提升研究生培養質量”一直是本學科研究生培養工作的重點和目標.為適應新形勢下高等院校研究生教育與創新型人才培養的目標,對研究生分子生物學教學的改革勢在必行.2012年以來,我們通過在研究生學位課中設置“分子生物學實驗”課,不僅顯著地提高了研究生對分子生物學課程的學習熱情,而且明顯提升了研究生的科研能力.
2課程建設及特色
2．1課程建設的過程與方法
每學年的秋學期初新錄取的研究生入學,根據對新生分子生物學知識背景和實驗動手能力的詳細調研合理安排實驗課內容,建立常規操作與科研課題相結合的實驗課程體系,并根據學科發展不斷更新和完善,力求促進研究生科研工作的順利開展.研究生分子生物學實驗教學的改革分為3個階段進行.
2．1．1準備階段
組織相關人員成立課題小組,對小組人員進行具體分工,以2015年新入學的碩士研究生為研究對象,采用問卷調查方式對他們的分子生物學基礎知識與實驗操作能力進行摸底,撰寫調查報告[4].
2．1．2實施階段
(1)制定教學大綱.根據準備階段的調查結果討論研究生分子生物學實驗課教學大綱,實驗項目實行多層次、模塊化管理,分為基礎性、綜合設計性、創新性3個模塊.基礎性實驗項目以基本的分子生物學操作技術為主,如:質粒DNA的提取、限制性內切酶酶切DNA分子、瓊脂糖凝膠電泳分離DN段、大腸桿菌感受態細胞的制備、重組DNA分子的構建與轉化等、PCR擴增目的基因等.對沒有任何分子生物學常規操作基礎的研究生要逐個開出;對本科階段已經接觸并熟悉這些基礎性實驗的研究生可直接開出綜合設計性實驗,如:多種方法獲得目的基因、動植物中某關鍵基因的克隆、重組質粒的構建等.創新性實驗項目全部由本學科教師承擔的科研課題轉化而來,研究生可根據自己的研究方向與興趣愛好選擇項目完成,包括植物細胞中MYB類轉錄因子的篩選、與人類遺傳病相關的核苷酸重復序列的克隆等.
(2)學生選課.將全部實驗教學內容及具體開出安排提前公布,學生根據實際情況與自己的研究方向進行實驗內容的選擇,這一環節須由指導教師協助完成.選課結束后根據每個項目的選課情況準備實驗,包括學生分組、準備實驗材料、儀器設備、耗材試劑和實驗講義與實驗報告冊分發等.
(3)預實驗.指導教師根據學生分組情況,每組安排組長一名,副組長一名,在實驗開出前協助指導教師完成預實驗.
(4)實驗課開出.按計劃認真組織研究生開出實驗.實驗操作階段,要求學生熟練掌握實驗操作流程,嚴格按規范進行操作.同時指導教師要充分調動學生的學習積極性和主動性,增強學生獨立完成實驗的能力和實際動手能力,使學生能夠盡可能主動地、獨立地完成實驗的整個過程,為以后獨立從事科研設計和科學實驗打下良好的基礎.
(5)課程考核.實驗課結束后進行成績考核,綜合學生的預習報告、實驗操作、實驗結果與實驗報告撰寫情況給出實驗課成績.
(6)編寫研究生實驗教材.基于教學實踐的積累,編寫研究生實驗教材“研究生現代分子生物學實驗”,重點面向研究生的實驗教學,將分子生物學基本實驗技術和近年來發展起來的新技術、新方法有機融合.
2．1．3總結階段
跟蹤調查,了解研究生在分子生物學實驗課結束進入課題研究后的情況,掌握他們在分子操作各個環節上的操作熟練程度,對取得的研究資料做全面的整理分析.在學科內部推出“研究生分子生物學實驗”示范課,并完成相應的資料庫與光盤制作,并進一步在全校范圍內推廣.同時課程改革小組的成員要不斷討論項目實施過程中存在的問題,并及時與兄弟院校溝通學習,提出切實可行的辦法[5].
2．2指導教師隊伍建設
自2012年生物學科碩士研究生開設分子生物學實驗課以來,該課程的教學任務一直由我校外聘的留美分子生物學專家王建英教授負責,另配2名講師作為助手.經過3年來的教學實踐體會,加上學生與研究生導師的意見反饋,我們發現這種單一的指導教師模式是需要改進的,需要建設一支由長期工作在科研、教學一線教師組成的研究生實驗課教學團隊.教學任務分配上,根據團隊內每位教師主要從事的科研領域和專業特長,分配相應的實驗教學內容,每個項目安排2名指導教師,他們不僅熟悉所指導實驗的技術要點,及時解決實驗過程中出現的各種問題,還能將本領域相關的科研前沿、熱點問題介紹給學生,以開闊學生視野,使每次實驗均能獲得預期結果.同時,指導教師在教學實踐過程中也不斷發現和審視自己,包括對自身專業知識的把握與實驗技能熟練程度的反思,這樣也能促使他們緊密跟蹤學科發展前沿不斷提高[6].本課程經各方面協調討論,現已逐漸組建了一支人員穩定、業務基礎全面、具有團結協作精神的教學團隊.其中教授3人、副教授2人、講師2人.其中大多數教師承擔國家自然科學基金、內蒙古自然科學基金、內蒙古高校基金等科研項目,在努力完成這些科研任務的同時,有意識地將許多科研工作中的思路和先進的技術轉化到研究生分子生物學實驗的教學實踐中.實驗課教學團隊的建設極大地提高了研究生實驗教學質量,并申請得到了我校研究生教學改革項目建設立項資助.
2．3實驗課成績考核與結果評價
經過教學團隊的調研討論,針對分子生物學實驗考核形式的問題,提出實驗課評價體系多層次評價的管理制度,包含預習報告、平時考勤、實驗操作、實驗結果與實驗報告撰寫情況5個部分,分別所占比例為1∶2∶4∶1∶2;針對設計性與創新性實驗,要加上實驗方案制定與實驗論文撰寫環節.針對研究生各實驗組人數較少、時間較靈活、學生專業多樣化等特點,在考核中更加注重實驗的具體操作過程.在課程開課初要將考核方案告知學生,讓他們明確各環節的評分標準,在實際考核過程中如實記錄作為評價依據.實驗課結束后,通過“問卷調查與后期跟蹤相結合”的模式及時對教學效果進行評價[7].通過發放問卷調查表的方式綜合調查研究生對本門實驗課的內容設置、教學方法及授課教師的教學效果等信息的評價.另外,在實驗課結束一個學期后,我們對研究生指導教師進行問卷調查,對上一年度的實驗教學效果進行了后期跟蹤評價,對研究生進入到各自實驗室工作后的科研思維、實驗設計、操作能力等進行調研,綜合評價實驗教學效果[8].
3結語
分子生物學實驗技術是生物學各分支學科科學研究必備的手段,在研究生入學后進入課題研究之前開設“分子生物學實驗”課,熟練掌握基本的分子生物學操作技術,這是生物學研究生快速進入科研課題與順利完成碩士學業的基本保證[9].研究生經過基本實驗技能培訓、全面綜合實驗及自主設計實驗的鍛煉及創新實驗平臺的全方位提升,科研能力得到大幅度提高.學生普遍反映研究生分子生物學實驗為他們順利進行課題研究、完成學位論文和未來的科研工作奠定了良好基礎,一部分學生在碩士期間就發表了高水平的SCI論文.為生物學研究生開設分子生物學綜合實驗,在內蒙區內外兄弟院校進行此類設置的尚不多見,需要我們更加努力創立并逐步完善研究生實驗教學平臺,全面提升我校碩士研究生培養水平[10G12],及時將教師的科研成果提煉引入實驗教學,提高指導教師的教學能力,使實驗內容不斷更新,為研究生進行課題研究及畢業以后從事相關的科研工作打下堅實的基礎.
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