以學(xué)生為主體的“分子生物學(xué)實驗”教學(xué)改革研究

　　摘要:“分子生物學(xué)實驗”是生物專業(yè)學(xué)生必修的一門重要基礎(chǔ)課程，為了提高分子生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)高校教學(xué)體制改革的需要，結(jié)合學(xué)校實際情況和本科生特點，對分子生物學(xué)實驗教學(xué)提出了改革方案，以學(xué)生為主體，通過翻轉(zhuǎn)課堂的方式，旨在提高學(xué)生的積極性動手能力，使之熟練掌握實驗技能，做到單獨完成實驗，也為同類教學(xué)改革提供了參考.

　　關(guān)鍵詞:學(xué)生主體;分子生物學(xué)實驗;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)改革

　　生物教學(xué)論文范文：研究生“生物統(tǒng)計學(xué)”專題實訓(xùn)式教學(xué)模式的研究與探索

　　[摘要]本文基于研究生階段“生物統(tǒng)計學(xué)”教學(xué)理論基礎(chǔ)不扎實、生物統(tǒng)計軟件應(yīng)用少、理論到應(yīng)用跨度大的問題，結(jié)合研究型、應(yīng)用型的人才培養(yǎng)目標(biāo)，嘗試專題式教學(xué)和課堂實訓(xùn)式教學(xué)相結(jié)合，進行新教學(xué)模式的探索和實踐，主要包括設(shè)計專題式教學(xué)課程體系、充分引入實際案例、采用課堂實訓(xùn)式教學(xué)方法、多樣化教學(xué)手段和考核評價方式等措施，充分利用各種教學(xué)條件激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)由理論到實踐再到應(yīng)用的跨越，進一步提升研究生課程的教學(xué)效果。

　　分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及其相互間作用的一門實踐性極強的學(xué)科[1].隨著分子生物學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)廣泛滲透到生命科學(xué)的各個領(lǐng)域，它已成為生命科學(xué)及其相關(guān)學(xué)科教學(xué)與科研不可或缺的部分.分子生物學(xué)實驗是生物類學(xué)生必修的一門重要基礎(chǔ)課程.分子生物學(xué)實驗屬于微觀層面，與其他學(xué)科實驗相比直觀性較差;而使用的藥品和儀器都很昂貴，因此分子實驗對學(xué)生的要求更高.在多年的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在修過分子實驗課后，還是不能熟練掌握實驗技能，很少能單獨完成實驗.為了提高分子生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)高校教學(xué)體制改革的需要，結(jié)合學(xué)校實際情況和本科生特點，我們對分子生物學(xué)實驗進行了教學(xué)改革和實踐.

　　1目前分子生物學(xué)實驗教學(xué)中出現(xiàn)的主要問題

　　1.1分次實驗打斷了分子實驗的連續(xù)性

　　分子實驗前一個實驗的結(jié)果是下一個實驗的基礎(chǔ)，為其提供相應(yīng)的實驗材料和保障，若不能按質(zhì)完成，則無法進行后續(xù)實驗.以前是每個實驗逐個進行，由于藥品購買和放假等原因，導(dǎo)致試驗間隔較長，前一個實驗產(chǎn)物放久了就會影響下一個實驗結(jié)果，最終結(jié)果不理想嚴(yán)重影響學(xué)生的積極性.在實驗課過程中，我們還發(fā)現(xiàn)學(xué)生對常規(guī)分子生物學(xué)實驗儀器的使用存在問題.例如，對可調(diào)式微量移液器的使用.部分學(xué)生總是不能利用它吸量準(zhǔn)確的液體體積，液體要么多，要么少，直接影響實驗結(jié)果.

　　可調(diào)式微量移液器的使用是分子生物學(xué)最基本的實驗室常規(guī)技能，若連液體都不能準(zhǔn)確量取，如何能進行實驗和科研.另一方面，儀器的不熟練也會加長試驗的時間，影響試驗效果.造成這些結(jié)果的原因是:實驗課時少，學(xué)生無法經(jīng)常練習(xí)使用，且每次實驗間隔時間長，往往在上一次實驗中剛剛學(xué)會，還沒有完全掌握，就得再隔一周后才能接觸，那時學(xué)生已經(jīng)記不清該如何使用，也忘記了分子實驗的連續(xù)性.

　　1.2教師為主體的教學(xué)引發(fā)了學(xué)生的惰性

　　由于實驗課與理論課同時進行，致使上實驗課時學(xué)生還未接觸到相關(guān)理論知識，而且學(xué)生沒有上課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣，課堂上依然是以老師為主體，每次上課只會坐等老師講授相關(guān)理論知識及實驗原理和操作，“等、靠、要”依賴思想嚴(yán)重[2].老師在課堂上占用了至少三分之一的時間，在課時有限的條件下，致使每個實驗都匆忙結(jié)束，沒有足夠的時間進行討論和分析實驗結(jié)果，致使學(xué)生做完實驗還不明就里.每次上課實驗課標(biāo)準(zhǔn)班人數(shù)都在20個左右，由于實驗經(jīng)費有限，而分子生物學(xué)試劑和儀器都比較昂貴，無法滿足每一位學(xué)生都能進行實驗操作的需求.其結(jié)果就變成一部分學(xué)生經(jīng)常動手操作，其他學(xué)生就坐等結(jié)果，久而久之，導(dǎo)致他們對實驗課興趣降低，沒有上課動力.

　　1.3實驗成績構(gòu)成單一，不能如實反映學(xué)生真實情況

　　目前，我校本科生分子生物學(xué)實驗成績包括30%平時成績和70%的末考成績.平時成績主要體現(xiàn)在實驗報告成績上，實驗報告主要包括:實驗?zāi)康�、實驗原理、操作步驟、實驗結(jié)果、分析及思考題幾個部分.我在批改實驗報告時發(fā)現(xiàn):同批報告，其實驗?zāi)康�、實驗原理、實驗操作照搬實驗講義的達(dá)90%;實驗結(jié)果、分析及思考題的回答相同率達(dá)到80%，甚至有些實驗報告出現(xiàn)了連錯字都一模一樣的情況.如此實驗報告如何能讓人相信其真實性.而這樣單一的實驗成績體系，完全無法正確評價學(xué)生的實際實驗情況.另外，末考成績所占比例過大，也不能完全反映學(xué)生對實驗技能的掌握情況.

　　1.4現(xiàn)有教材存在缺陷

　　目前所使用的教材是高等教育出版社出版，魏群主編的《分子生物學(xué)實驗指導(dǎo)》.本書的實驗結(jié)構(gòu)包括:實驗?zāi)康摹�實驗原理、儀器材料與試劑、實驗步驟和實驗結(jié)果，這也是目前所有的分子實驗教材的基本框架，存在共同的問題.首先，教材缺乏對實驗基本安排的指導(dǎo)，學(xué)生只知道照著做，不知道為什么這樣做，導(dǎo)致對試驗背后的準(zhǔn)備工作一無所知，嚴(yán)重影響了學(xué)生獨立實驗的能力;其次，教材中沒有對試劑的作用給出明確的注釋，學(xué)生也不懂為什么非要用這種試劑，是否可以替代，出現(xiàn)問題不知道如何調(diào)整，限制了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展.另外，對于結(jié)果中可能出現(xiàn)的問題沒有進行總結(jié)，導(dǎo)致學(xué)生不會分析實驗結(jié)果.

　　2具體改革內(nèi)容、改革目標(biāo)和擬解決的關(guān)鍵問題

　　教學(xué)改革是教學(xué)方式去舊立新的過程，本項目的核心任務(wù)是:改變原有的單純接受式的學(xué)習(xí)方式，建立形成旨在充分調(diào)動、發(fā)揮學(xué)生主體性的學(xué)習(xí)方式.改革目標(biāo)是:與創(chuàng)新性研究相結(jié)合，提高學(xué)生的主體地位，切實提高學(xué)生的實驗技能.根據(jù)我�，F(xiàn)階段本科生分子生物學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題，結(jié)合自己的實驗教學(xué)經(jīng)驗，提出以下改革方案：

　　2.1重新編排實驗保證分子實驗的連續(xù)性

　　通過對分子生物學(xué)實驗進行不斷改革和摸索，我們以基因工程DNA重組技術(shù)為主線設(shè)計實驗，并把教研室完成的省教育廳項目“棉花雄性不育基因的克隆與克隆表達(dá)”中的部分研究成果用于其中.通過重新編排和增加實驗內(nèi)容，使6個實驗內(nèi)容前后聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣.重新編排后，將所有的實驗都集中在第16周進行，即第16周為分子實驗周，這樣就將分次的實驗變成了連續(xù)的完整的實驗.

　　同時通過前面泛雅平臺的學(xué)習(xí)，學(xué)生們可以隨時通過網(wǎng)絡(luò)進行學(xué)習(xí)，通過理論和技能的考核，要求每個同學(xué)都對實驗有準(zhǔn)確的把握，能大大降低學(xué)生的惰性，如有遺忘，可以隨時觀看視頻復(fù)習(xí).同時節(jié)省了教師在課上的講解時間，改變了教師為主體的狀況，真正地使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，教師在學(xué)習(xí)過程中起到指導(dǎo)和考核的作用.通過第14、15周的學(xué)生自己動手準(zhǔn)備實驗過程，增強了學(xué)生的動手能力，也有助于學(xué)生了解實驗背后隱藏的知識內(nèi)容，提高學(xué)生的科研素質(zhì).從實驗的內(nèi)容看，去掉了2個內(nèi)容相近的實驗(“植物基因組DNA的提取”和“哺乳動物基因組DNA的提取”)，增加了“質(zhì)粒酶切回收”和“連接”，去掉了拖沓冗余，增強了實驗的連貫性和完整性.

　　2.2以學(xué)生為主體調(diào)動學(xué)生積極性

　　通過泛雅平臺，學(xué)生可以隨時在網(wǎng)絡(luò)進行學(xué)習(xí)，只有通過理論測評和技能考核才能進入實驗室進行實驗，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力[3].準(zhǔn)備實驗時，學(xué)生可以分組進行，小組中的每個人必須分工明確，避免存在濫竽充數(shù)的情況.正式實驗后，也是以小組為單位，便于實驗討論，但實驗結(jié)果考核要以個人為單位，在實驗結(jié)果理想時，教師給予肯定，對于出現(xiàn)的問題，要及時進行指導(dǎo)，加以糾正.綜上所述，從細(xì)化考核和教師鼓勵2個方面幫助學(xué)生克服惰性，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.

　　2.3增加考核的環(huán)節(jié)，改變考核的比例

　　以前分子生物學(xué)實驗成績包括30%平時成績和占70分的末考成績兩個部分，平時成績主要體現(xiàn)在考勤和實驗報告，改革后，預(yù)將平時成績提高到80分，末考成績降低到占總成績的20分.

　　2.4建泛雅平臺，彌補教材缺陷

　　構(gòu)建泛雅平臺，給學(xué)生提供自助學(xué)習(xí)的機會，同時進行部分網(wǎng)絡(luò)測評，減少教師工作量，也加大學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.完整的教學(xué)體系，彌補了原有教材在實驗基本安排的指導(dǎo)、試劑的作用、對于結(jié)果中可能出現(xiàn)的問題等內(nèi)容的缺失.

　　2.5與學(xué)生畢業(yè)論文或創(chuàng)新項目結(jié)合提高主動性和創(chuàng)新性

　　將實驗項目與學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)分相結(jié)合，設(shè)計課題;或者與有項目的老師合作，將項目與學(xué)生畢業(yè)設(shè)計帶入課堂，既可以解決經(jīng)費，又可以在討論過程中讓學(xué)生們更多了解實驗的前沿，建立科研思維，提高其上課的積極性和主動性.

　　3可行性分析

　　3.1時間上的可行性

　　將所有實驗集中在第16周進行，即整個第16周為實驗周，將前15周的時間可以讓給其他課程的老師.另一方面，考慮第17周為全校的考查課考試時間，因此，該時間段較為合適，通過教學(xué)方案的改革和教學(xué)工作的合理安排是可以實現(xiàn)的.

　　3.2從內(nèi)容上看實驗課率先實現(xiàn)可行性更大

　　實驗課知識點較理論課少，但多數(shù)都是操作，慕課的學(xué)習(xí)方式更加適合，效果會比理論課更顯著.正是因為內(nèi)容相對較少，才更加容易制作精良，更易成功.

　　3.3實驗經(jīng)費超預(yù)算部分的解決途徑

　　要求每個同學(xué)都要實驗結(jié)果，必然會增加實驗經(jīng)費，對于超出的部分，可以從以下2個方面解決:一方面，積極申請實驗經(jīng)費;另一方面，可以與有課題老師相結(jié)合，在他們提供部分實驗經(jīng)費的同時[4]，將課題帶進課堂來做，既可以解決經(jīng)費，又可以在討論過程中讓學(xué)生們更多了解實驗的前沿，建立科研思維，提高其上課的積極性和主動性.

　　3.4先進的項目研究團隊

　　團隊中的成員均為博士學(xué)歷，都曾是分子生物學(xué)實驗的老師，具有豐富的經(jīng)驗，對分子生物學(xué)有較深了解;其中2位承擔(dān)過校級教改項目，3位老師是省級精品課程“生物化學(xué)”的主要參與成員，對于材料的制作和泛雅平臺的建設(shè)較為熟悉，為項目順利進行提供了保障.綜上所述，對分子生物學(xué)實驗教學(xué)提出了改革方案，以學(xué)生為主體，通過翻轉(zhuǎn)課堂的方式，旨在提高學(xué)生的積極性動手能力，使之熟練掌握實驗技能，做到單獨完成實驗，也為同類教學(xué)改革提供了參考.

　　參考文獻:

　　[1]倫鏡盛，胡忠，鐘名其，等.基于整合思維的分子生物學(xué)實驗教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索，2015，34(8):173-178.

　　[2]李小潔，唐璟，童淑芬.本科生分子生物學(xué)實驗教改中存在的問題及對策[J].科技信息，2011(9):188，412.

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