新建本科院校农林生物专业分子生物学实验教学探索论文
摘要：
为提高新建本科院校农林生物专业分子生物学教学效果，应注重实验教学组织方式的创新。强化实验前准备与实验后讨论，进行实验教学改革探索。培养学生学习的独立性、主动性。
关键词：分子生物学；实验教学；本科
当今生命科学飞速发展，分子生物学已渗透到生命科学的各个学科，发挥着不可替代的重要作用。分子生物学技术也成为生物相关学科研究的主要方法和手段。分子生物学在绝大多数生物本科课程体系中被设为必修课程[1]。分子生物学实验是生命科学研究领域中融技术前沿性、创新性、挑战性于一体的大型专业实验课程。重点大学生物专业培养的是世界一流生物学家的后备军，在分子生物实验教学改革方面具有广阔的国际视野，时刻跟踪学科前沿动态。地方本科院校由于学术底蕴、实践能力与重点大学有很大的差距，在分子生物学实验教学的实施过程、开设实验项目的选择上不能机械的挪用照搬。
新建本科院校在设备、经费等有限的条件下，如何高校利用各种资源，提高分子生物学实验教学质量是个值得探讨的课题。
1、实验教学革新定位。
实验对于自然科学来说，是科学认识的一种最基本的方法。高水平实验教学是创新人才培养的高效载体。突出实验教学，利于学生主动建构科学的知识体系。目前实验体系常见的3层次包括验证性实验、综合型提高性实验、研究创新性实验。新建本科院校分子生物学实验在实验学时比上不能依照重点大学的1∶1∶1比例分配标准，而是应该把重心放在第一个层面基础实验上。
目前分子生物学实验存在以下不足：有效针对性不强，规定实验多，自选空间小；深层次指导不足；重技术、缺思想；重结果、轻分析。实验教学的革新包括实验内容设计改革、实验技术方法的创新和实验教学组织方式的创新。
新建本科院校分子生物学实验教学在现有设备、经费的条件下，有效利用现有资源，多在加大学生的自主能动性下功夫，力争在实验教学组织方式上面的创新。笔者认为实验深层次指导体现在两个方面：一是实验难度要紧跟学科前沿动态，二是在实验过程中老师引导方面要深挖，多下功夫，而不只是实验前讲解、实验后总结。所以发挥学生的主观能动性，让学生从思想认识对实验上加以重视，并不等于要丢掉教师的主导地位，而是要在怎么指导上下工夫，指导不等于大包大揽。
2、实验教学组织方式革新。
（1）引导学生端正实验态度。
培养学生建立正确、严谨的实验态度、养成正确实验操作的习惯、以及为以后的实验学习树立信心至关重要。在每门实验课的第一次课中，任课老师都会给学生这么讲解。笔者认为在具体实施过程中，教师不单要说，更重要的是合理引导。让绝大多数学生愉快的完成实验。主观能动性决定学生自身的态度。
（2）问题为基础的教学方法。
在实验教学中的应用 为了保证实验的预期效果，引导学生就实验项目涉及的背景知识、实验方案、相关的实验设备与方法、时间安排、疑问等几个方面自己提出问题，自己分析、解决。避免学生盲目的实验、稀里糊涂的实验。分子生物学实验试剂用量很少，在一些步骤上看不见明显的实验现象。如果学生不清楚整个实验流程及相关的实验知识，在实验结果的分析、判定上不知所措。
目前我们为本科生开设了32学时的实验，内容包括DNA提取、PCR、感受态细胞的制备及转化、质粒提取、重组质粒的鉴定。如何才能利用有限的经费、资源、时间让学生最大限度的掌握相关的知识。以往的实验教学中注重教师讲解基本实验原理及操作注意事项等内容，演示实验过程，就事论事，学生掌握的知识面非常局限，学习缺乏积极主动性。现在，我们在实验教学前分专题、让学生分组集中讨论理论知识，拿出实验设计方案，并对实验课所要涉及的实验技术进行讲解。
例如聚合酶链式反应专题中包括实验原理，反应体系，结果分析，方法拓展及应用。通过讨论、讲解、自行设计实验，可以了解到多种PCR方法，知道PCR广泛的用途。再比如DNA提取实验：背景知识包括细胞破碎的方法及各种方法的原理和优缺点、基因组DNA的提取、从植物组织提取DNA、从动物组织提取DNA、细菌DNA的制备、DNA的检测、DNA的不同提取方法及比较；实验准备有绞股蓝叶片基因组DNA的提取中所用到的实验材料、仪器、耗材；注意事项包括叶片磨得越细越好；移液器的使用；由于植物细胞中含有大量的DNA酶，因此，除在抽提液中加入EDTA抑制酶的活性外，第一步的操作应迅速，以免组织解冻，导致细胞裂解，释放出DNA酶，使DNA降解。
实验教学组织流程：实验项目—分组、分专题—问题提出—相关资料的获取（图书、教材、网络）—讨论—预见可能遇到的问题—学生自己讲授—学生自行准备实验—实验—实验报告的书写—老师总结、回顾。老师总结、回顾放在最后，有利于加强学生的自主学习能力、培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力、避免学生被动接受。提高学生对实验设计、具体操作的总体规划、先后次序、时间安排合理。通过全方位的讲解，使学生站在一个比较高的平台上，对所做实验心中有数，知道所学实验的应用。
当然这种以学生为主体的教学组织形式也是有风险的，可能由于学生预习不足导致实验过程的失败。教师可以在做预实验的时候，备份实验结果留做展示，帮助学生理解实验过程、以便更好的学习相关的理论知识。
（3）适当增加实验的趣味性。
为了提高实验的趣味性，可以选择人类的性别决定因子TDF基因的扩增、FMR1基因CGG重复性，推算个体CGG重复次数，同时，借助这个实验可以让学生理解DNA多态性。
（4）学生自行准备前期实验。
在分子生物学实验教学过程中，应尽可能地让学生自己准备实验试剂、材料。分子生物学实验特点实验耗时，很多实验是环环相扣、一气呵成。比如感受态细胞的制备前期要菌种划线培养、挑取单菌落培养、转接扩大培养、CaCl2制备感受态细胞。整个实验耗时2个工作日。如果老师准备好一切，学生实验中只动手加CaCl2的程序，学生对制备感受态细胞的`实验思路链条不完整，同时还很容易产生枯燥、厌倦的心理。分子生物学实验中试剂的准备也是至关重要的一环，有许多的注意事项，如提取RNA时，实验材料需要用DEPC处理，琼脂糖凝胶要用电泳缓冲液配制等。让学生以组为单位自己配制，不仅使他们更好地学习实验技术，还培养了他们的独立工作能力和责任心。这也是培养学生学术发展的潜力或者社会职场的竞争力的手段之一。
实验准备过程中有个等待的过程，如何有效利用这段时间，合理安排自己的实验内容，其中也蕴含着时间管理、有效路径的理念。等待的过程还能让学生体会实验过程必须耐得住寂寞。
学生自行准备前期实验等于在时间、空间、设备上还学生实验的主动权。这就要求实验安排的时间上要相对集中，减少与其他课程教学的冲突。
（5）idea—培养学生的想像力。
有学者说“当你进入实验室时，要像脱掉外衣那样放下你的想像力”是告诉我们在对待实验操作、实验结果不能想当然。笔者认为培养学生的想像力应该是实验教学的灵魂，也是最难做到的。
一方面，引导学生从分子生物发展中体会，比如从pcr历史体会Mullis的想象力。PCR确实是实验中的一个小技巧，pcr is simple idea。再就是与教师科研项目对接，从教师相关的科研去提升学生创新能力。作为培养学生熟悉和掌握前沿技术的重要课程，分子生物学实验教学有义务、也有能力在培养学生的科研意识、科研思维等方面做出应有贡献。
（6）考核———团队分。
教学中发现，有的同学只是埋头做实验，有的同学不喜欢做实验，但能想出一些好的点子改进实验过程，改变实验具体流程，提升实验速度。有的同学喜欢动手，有的同学喜欢思索。实验中小组人员互补，各尽其能，愉快的接受实验并顺利实施实验过程，也符合因材施教的教学理念。考核方式通过给团队分，可以培养学生统一协作的团队精神。实验结果汇总和讨论过程是实验中一项必不可少的重要步骤[2]。团队讨论完毕，统一汇报，形式可以多样话，以ppt或小论文形式均可。
三、结语。
随着新世纪对高素质人才的知识、能力、技能等综合素质的要求，实验实践教学也越来越受到各高等校的重视[3]。针对新建本科院校农林生物专业的特点，实验教学组织方式革新无疑是提升分子生物实验教学一种有效方式。
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