第一篇:農(nóng)業(yè)院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革建議
農(nóng)業(yè)院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革建議
某某某
(某某學(xué)校某某學(xué)院 學(xué)號(hào))摘要:隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,分子生物學(xué)和基因工程方法與技術(shù)已經(jīng)滲透到現(xiàn)代生命科學(xué)的各個(gè)分支領(lǐng)域,成為農(nóng)業(yè)生物工程的核心技術(shù)。而分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本理論知識(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力的重要環(huán)節(jié),從教材、教法、時(shí)間安排、效果評(píng)價(jià)及教師隊(duì)伍建設(shè)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)提出改革建議,可以提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)本科生的創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手能力及科研能力。1 引言
隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展,分子生物學(xué)和基因工程方法與技術(shù)已經(jīng)成為生物工程的核心技術(shù)。分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)不僅是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本理論、基本知識(shí)和基本技能的重要手段,而且也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力的重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生形成良好科學(xué)精神和科學(xué)方法等綜合素質(zhì)的重要途徑[1]。例如西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室自2001年成立以來承擔(dān)著學(xué)院農(nóng)學(xué)、種子工程和植物科學(xué)與技術(shù)等3個(gè)專業(yè)分子生物學(xué)和基因工程2門課程的實(shí)驗(yàn)課任務(wù)[2]。因此,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用在農(nóng)業(yè)高校本科專業(yè)中的重要性非常突出。本文將根據(jù)國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)高校實(shí)際情況對(duì)教材、教法、時(shí)間安排、效果評(píng)價(jià)及教師隊(duì)伍建設(shè)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)提出改革建議,從而提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)本科生的創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手能力及科研能力。2 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)狀分析與對(duì)策
高校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,存在知識(shí)點(diǎn)分散、欠缺系統(tǒng)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,重復(fù)內(nèi)容多且單調(diào)陳舊等通病[3]。以安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為例,存在課時(shí)較短,無(wú)法在有限的課時(shí)內(nèi)即完成教學(xué)任務(wù),又保障教學(xué)質(zhì)量的目的;教學(xué)內(nèi)容缺乏連貫性,每個(gè)實(shí)驗(yàn)相互獨(dú)立,學(xué)生在一段時(shí)間后就可能將所學(xué)的實(shí)驗(yàn)遺忘;學(xué)生的綜合能力得不到鍛煉,學(xué)生被動(dòng)地按照老師的思路和步驟來完成實(shí)驗(yàn),缺乏設(shè)計(jì)性和創(chuàng)造性;教學(xué)內(nèi)容滯后,不斷不斷涌現(xiàn)新知識(shí)和新技術(shù),像RNA的提取、分子標(biāo)記等新方法都沒有安排在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上。[4] 又加上分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)一般需要的時(shí)間長(zhǎng),1個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目短則連續(xù)1天完成,長(zhǎng)則連續(xù)3天完成 [5]?;诜肿由飳W(xué)實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)狀分析,我們提出合理確定課程內(nèi)容,養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,訓(xùn)練扎實(shí)的基本功,利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容變得更加生動(dòng)形象、豐富多彩,嚴(yán)格要求,以科研促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,自主設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)以及實(shí)行開放式教學(xué)等若干合理對(duì)策。
3分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革建議 3.1綜合實(shí)驗(yàn)開設(shè)在系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論課后
分子生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)必須在系統(tǒng)講授分子作物學(xué)、基因工程及操作原理等理論課程之后開展。分子生物學(xué)是一門非常微觀而抽象的學(xué)科,課后學(xué)生很容易淡化或遺忘相關(guān)知識(shí)。緊接著理淪課后,開展學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生去思考并查閱資料,以使學(xué)生加深對(duì)分子知識(shí)的理解和消化,同時(shí)促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)積極性。使學(xué)生知其然,又知其所以然。讓學(xué)生學(xué)到系統(tǒng)而全面的實(shí)驗(yàn)技能與知識(shí),主觀能動(dòng)性得到充分發(fā)揮,增強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力和責(zé)任心。
3.2編寫新的實(shí)驗(yàn)教材
由于分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,且實(shí)驗(yàn)過程中所使用的材料往往是看不見、摸不著的微量材料,實(shí)際教學(xué)中又具有學(xué)時(shí)少和學(xué)生人數(shù)多的特點(diǎn)。因此,對(duì)于一般本科院校的學(xué)生來說,不可能對(duì)全部的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)都進(jìn)行實(shí)際操作。這就要求我們?cè)诮虒W(xué)過程中精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,編寫適合于本院校的實(shí)驗(yàn)大綱和講義??紤]到學(xué)生之前已經(jīng)對(duì)《基礎(chǔ)生物化學(xué)》的相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了學(xué)習(xí)和掌握,在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇時(shí)要盡量避免重復(fù)。還要兼顧實(shí)驗(yàn)方法的完整性.充分體現(xiàn)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與其他實(shí)驗(yàn)的異同。同時(shí),在實(shí)際教學(xué)過程中要以完整、系統(tǒng)、實(shí)用為原則,將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程從整體上設(shè)計(jì)為一個(gè)完整的大實(shí)驗(yàn)。每一個(gè)具體實(shí)驗(yàn)之間既要獨(dú)立,又要相互連貫。為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)應(yīng)本著由淺入深、循序漸進(jìn)、注承創(chuàng)新的原則,強(qiáng)調(diào)綜合性、探索性、研究性、連貫性以及實(shí)用性,并圍繞著“分、切、接、轉(zhuǎn)、篩”的流程,系統(tǒng)介紹植物核酸(DNA/RNA)提取、核酸質(zhì)量檢測(cè)、PCR擴(kuò)增及產(chǎn)物回收、A.T克隆、質(zhì)粒DNA提取與酶切、DNA重組、大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備及重組子的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)化子的篩選及鑒定等實(shí)驗(yàn)的原理、操作方法和注意事項(xiàng),適合農(nóng)業(yè)院校專業(yè)本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)使用。
3.3應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源和多媒體 分子生物學(xué)理論學(xué)習(xí)中,概念和技術(shù)都十分抽象,而分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,多媒體教學(xué)能解決教學(xué)中的可視化和動(dòng)態(tài)過程。大量實(shí)拍的逼真和直觀的圖片以及多媒體教學(xué)中可使用的動(dòng)畫、音頻和視頻效果,使教學(xué)內(nèi)容更加直觀、生動(dòng)、形象[5],有助于學(xué)生加深對(duì)分子生物學(xué)抽象內(nèi)容的理解,可以極大地豐富了實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容,提高實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量,使實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容變得更加生動(dòng)、形象、引人人勝。另外,可以告訴學(xué)生一些分子生物學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)站,如丁香圃(http://004km.cn/cms/)、生物通(http://WWW.ebiotrade.corn/)和試驗(yàn)方法(http://51 protoc01.Tom/)等,并提前告知學(xué)生將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,先讓學(xué)生利用課余時(shí)問上網(wǎng)查閱相關(guān)資料,或下載與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的電子課件等。學(xué)生在提前自學(xué)了實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)后,老師講解時(shí)就既形象又生動(dòng),使實(shí)驗(yàn)傘程變得具體化、形象化,從而化難為易,直觀的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和操作使學(xué)生對(duì)于難點(diǎn)掌握起到事半功倍的效果[6]。3.4靈活而又合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間
根據(jù)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和各校教學(xué)時(shí)間設(shè)計(jì)情況,在時(shí)間上對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行靈活而又合理地安排。如將分子生物學(xué)和基因工程等理論課程安排在1-16周進(jìn)行,緊接著17-19周開展分子牛物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)論文的撰寫,可改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間安排過于死板(穿插安排在教學(xué)中),時(shí)間過少且不連貫的現(xiàn)象。同時(shí),通過這種系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作,可以大大加深學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)理論知識(shí)的理解和掌握,還為第20周的分子生物學(xué)課程考試做了充分的準(zhǔn)備。3.5 以科研促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,自主設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)
高校要進(jìn)行教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量,科研是關(guān)鍵[7]。學(xué)校教師除教學(xué)外都不同程度地承擔(dān)著校級(jí)、省部級(jí)及國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目,而這些項(xiàng)日的進(jìn)行均要運(yùn)用分子生物學(xué)的方法。在積極開展科研的同時(shí),不要忘記進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合,將實(shí)驗(yàn)室科研設(shè)備和技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),將科研方法和科研思路引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),將科研成果轉(zhuǎn)化為學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。將課題研究成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),還可大大地節(jié)省分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的成本,在有限的經(jīng)費(fèi)范圍內(nèi)取得最好的教學(xué)效果,充分結(jié)合科研是一種行之有效的方法。
對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行改革,在繼承和發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)精華基礎(chǔ)上,設(shè)立自主設(shè)計(jì)綜合型實(shí)驗(yàn),使分子生物學(xué)與基因工程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為一種現(xiàn)代的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法之一。通過綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不僅調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,還培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神和實(shí)際動(dòng)手能力,有利于學(xué)生個(gè)性的發(fā)展和素質(zhì)的提高。
3.6 重實(shí)驗(yàn)過程,實(shí)行綜合考核
實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的蕈要目的之一是檢驗(yàn)學(xué)牛學(xué)習(xí)和掌握藎本實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)研究方法和理論聯(lián)系實(shí)際的能力,通過考核使學(xué)生在實(shí)踐能力、綜合能力和創(chuàng)新能力等方面得到培養(yǎng)和提高[8]。科學(xué)、公正、客觀地全面評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果,對(duì)于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性起到相當(dāng)重要的作用。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)注重全面考查學(xué)生的綜合素質(zhì),而小是僅僅考察學(xué)牛所掌握的知識(shí)??疾斓膬?nèi)容不僅有所學(xué)的知識(shí)和技能,還有運(yùn)用知識(shí)的能力及實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出的合作精神、認(rèn)真與實(shí)事求足的科學(xué)態(tài)度等。實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核評(píng)定劃分為4部分:①平時(shí)成績(jī),占總成績(jī)的30%。包括實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)室常識(shí)和實(shí)驗(yàn)態(tài)度等的掌握。②實(shí)驗(yàn)報(bào)告,占總成績(jī)的20%。包括預(yù)習(xí)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)報(bào)告。③設(shè)計(jì)報(bào)告,占總成績(jī)的20%??己藢W(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)踐過程,注重學(xué)生的創(chuàng)新性思維及獨(dú)立分析問題、解決問題能力的提高。④實(shí)驗(yàn)論文,占總成績(jī)的30%。分子牛物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核原來是采取筆試和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的方法,而現(xiàn)在是讓學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告、撰寫科技論文的方式。這樣,學(xué)生既學(xué)會(huì)怎樣去檢索、收集知識(shí),又學(xué)會(huì)了怎樣總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果撰寫科研論文的能力,對(duì)學(xué)生將來的畢業(yè)論文的撰寫有著很大的幫助。4結(jié)束語(yǔ)
本文集合農(nóng)業(yè)院校的專業(yè)特點(diǎn)及分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最基本目標(biāo)和功能,提出了若干對(duì)提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)本科生的創(chuàng)新意識(shí)、動(dòng)手能力及科研能力的改革建議。這些建議對(duì)農(nóng)業(yè)院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的日益完善將起著促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 董麗萍,劉字.?dāng)嘞驊?yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007,24(9):121—124.
[2] 王小利,柴守誠(chéng),胡銀崗,李學(xué)軍,孫道杰.農(nóng)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)體系的建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù):2009,7(5):111-113.[3] 張洪勤,李佩珍,應(yīng)俊,等.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系改革與實(shí) 踐[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)教育,2007,14(1):3.4.
[4] 江海洋,江騰,朱蘇文.高等農(nóng)業(yè)院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探索.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(2):1023-1024 [4] 余曉麗,李淑萍.分子生物學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].南陽(yáng)師范學(xué)院 學(xué)報(bào),2005.4(6):95-96.
[5]李紅梅.采用電化教學(xué)手段提高教學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù),2000(2):178—238.
[6] 丁勇,龔秀會(huì),劉小燭,何承忠.林業(yè)院校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索.實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2010,29(8):106-108.[7] 陳英,黃敏仁.“基因工程”教學(xué)改革初探[J].生物學(xué)雜志,2005,22(5):48-50.
[8]程金林,吳斌,靳曉枝,等.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核模式的改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2005.24(4):76-78.
第二篇:分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和探索
分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和探索
摘 要:分子生物學(xué)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的前沿學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其重要組成部分。安徽師范大學(xué)借助教育部“國(guó)家級(jí)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程建設(shè)項(xiàng)目”的機(jī)遇,對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)與改革進(jìn)行了探索。該文介紹了安徽師范大學(xué)分子生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)改革的背景、理念及目標(biāo),提出了綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的設(shè)計(jì),這種改革方式不僅能提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與度和關(guān)心度,還能將理論知識(shí)系統(tǒng)化,并形成一種整體思維方式。
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);綜合性實(shí)驗(yàn);改革
中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2014)10-126-03
綜合性實(shí)驗(yàn)也稱為復(fù)合型實(shí)驗(yàn),是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種大實(shí)驗(yàn),其內(nèi)容組合了多項(xiàng)單個(gè)實(shí)驗(yàn),是一個(gè)系統(tǒng)的、連續(xù)的過程,類似于一個(gè)比較完整的科研過程,前一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為后一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)間聯(lián)系性強(qiáng)。它一方面要求對(duì)理論知識(shí)有較強(qiáng)的綜合能力,可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合能力及應(yīng)變能力,另一方面其復(fù)雜性也可以極大地提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)注度,提升實(shí)踐操作的興趣和能力[1]。2001 年8月,教育部印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》,要求各高等學(xué)校積極推動(dòng)使用英語(yǔ)等外語(yǔ)進(jìn)行教學(xué)[2]。安徽師范大學(xué)分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)于2009年獲得教育部“國(guó)家級(jí)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程建設(shè)項(xiàng)目”,其實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是建設(shè)內(nèi)容之一。本文總結(jié)了安徽師范大學(xué)在分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)改革中的背景、目標(biāo)和建設(shè)體系等內(nèi)容。分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)改革背景
分子生物學(xué)是在分子水平研究生命本質(zhì)的一門學(xué)科,是當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最快并與其他學(xué)科廣泛交叉及相互滲透的前沿學(xué)科[3],是生物科學(xué)、生物技術(shù)和應(yīng)用生物科學(xué)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程,在此基礎(chǔ)上開設(shè)其他專業(yè)方向課程,如基因工程、酶工程、發(fā)酵工程和分子免疫學(xué)等。
以往我校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置是選取相對(duì)經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),忽略了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的內(nèi)在聯(lián)系,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)孤立、缺乏知識(shí)邏輯、項(xiàng)目間的邏輯順序不合理等問題,一般采用理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)穿插的方式進(jìn)行教學(xué),每次實(shí)驗(yàn)間隔的時(shí)間較長(zhǎng),不利于學(xué)生知識(shí)的系統(tǒng)化;且由于各課程間缺乏交流,導(dǎo)致不同課程間的某些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相同或相似,如分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、基因工程、細(xì)胞生物學(xué)等學(xué)科,在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上均出現(xiàn)同質(zhì)化現(xiàn)象,同一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在不同實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材中反復(fù)出現(xiàn)。
近年來,我校雖然多次對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式進(jìn)行了調(diào)整,目前考核方式為平時(shí)成績(jī)占60%,期末考試成績(jī)占40%,但是對(duì)各部分的具體要求未有明確說明。這種考核方式對(duì)學(xué)生的激勵(lì)作用不大,不能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。以上這些問題影響了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣及主動(dòng)性,甚至出現(xiàn)學(xué)生輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)象,不僅不利于教學(xué)質(zhì)量的提高,也不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)置的理念及目標(biāo)
2.1 設(shè)置理念 分子生物學(xué)涉及面廣、知識(shí)更新快,在我校其理論課程以雙語(yǔ)為教學(xué)手段,學(xué)生在理論素養(yǎng)和專業(yè)外語(yǔ)方面具有較好的基礎(chǔ)。通過設(shè)置綜合性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生形成良好的整體思維,將理論課程中學(xué)習(xí)到的知識(shí)系統(tǒng)化,增強(qiáng)實(shí)踐能力,使學(xué)生在理論素養(yǎng)、專業(yè)外語(yǔ)、思維模式和實(shí)踐能力等方面的能力均得到提高,培養(yǎng)出能適應(yīng)生物學(xué)專業(yè)突飛猛進(jìn)的高素質(zhì)人才。
2.2 設(shè)置目標(biāo) 一是摒除現(xiàn)有問題,改變我校以往以“點(diǎn)”形式為設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程,重點(diǎn)突出課程內(nèi)和課程間知識(shí)的系統(tǒng)性和整體性。先將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置為綜合性實(shí)驗(yàn),將單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的“點(diǎn)”串聯(lián)成“線”,再通過在基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)上設(shè)置專業(yè)方向課程實(shí)驗(yàn),逐步形成“面”。二是使學(xué)生掌握扎實(shí)的分子生物學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)實(shí)踐能力,并最終使學(xué)生將知識(shí)系統(tǒng)化,學(xué)會(huì)整體思維方式。三是提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視度、參與度和興趣度。綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)
3.1 建立整體貫通的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 根據(jù)我院分子生物學(xué)在各專業(yè)的定位、學(xué)科特點(diǎn)、存在的問題及課程設(shè)置目標(biāo),為學(xué)生設(shè)計(jì)一套完整的分子克隆技術(shù)實(shí)驗(yàn)作為分子生物學(xué)基礎(chǔ)綜合性實(shí)驗(yàn),后繼的高級(jí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)將在專業(yè)方向課程中以此為基礎(chǔ)繼續(xù)開設(shè),如在基因工程中學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)表達(dá)及檢測(cè)技術(shù),在酶工程中學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)純化技術(shù)和酶學(xué)性質(zhì)分析技術(shù)等。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)共設(shè)36學(xué)時(shí),7d內(nèi)完成教學(xué),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下完成整個(gè)操作流程,所有操作均由學(xué)生完成,提高學(xué)生的參與度,改變學(xué)生以往只按步驟做實(shí)驗(yàn),不參與前期準(zhǔn)備的狀況。流程如圖1所示。
為了保證綜合性實(shí)驗(yàn)的連貫性,我校實(shí)施了實(shí)驗(yàn)教學(xué)月來集中強(qiáng)化訓(xùn)練。將理論課設(shè)置在學(xué)期前段,上調(diào)理論課周學(xué)時(shí),整個(gè)理論教學(xué)過程要在前13周內(nèi)完成,在后期設(shè)置了為期30d的實(shí)驗(yàn)教學(xué)月。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)月中,各年級(jí)的所有實(shí)驗(yàn)均在此期間完成,由于實(shí)驗(yàn)具有連貫性和整體性,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目環(huán)環(huán)相扣,故將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)置在前,其他專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)設(shè)置在后,每門實(shí)驗(yàn)同時(shí)開設(shè)4個(gè)平行教學(xué)班。
3.2 完善基礎(chǔ)設(shè)施和教材建設(shè) 在上述實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,我院對(duì)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了改造和建設(shè),先期配置了4間多媒體公用實(shí)驗(yàn)室,共享了部分儀器設(shè)備,改變了以往為每門課程專門配備儀器設(shè)備的模式;同時(shí)在方案的基礎(chǔ)上,配備了空缺儀器,保證每4人能共有一套基礎(chǔ)儀器。
教材建設(shè)也是教學(xué)改革的一部分,教學(xué)效果設(shè)想和試驗(yàn)最終都要體現(xiàn)和落實(shí)在教材建設(shè)上,而作為教學(xué)改革的物化成果,教材的質(zhì)量對(duì)學(xué)校教學(xué)改革的效果有很大影響[4]。我校分子生物學(xué)在建設(shè)國(guó)家級(jí)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程建設(shè)項(xiàng)目時(shí),已為理論課程選用和編寫了一批實(shí)用教材[5]。為了配合綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)和雙語(yǔ)教學(xué),首先應(yīng)將各課程的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化組合編寫一套符合各專業(yè)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教材,盡可能地使整個(gè)大學(xué)過程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系完整化、系統(tǒng)化,并分段實(shí)施教學(xué),避免不同課程之間過于獨(dú)立,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目重復(fù)等問題;其次,在雙語(yǔ)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的共同努力下編寫了一本分子生物學(xué)英文實(shí)驗(yàn)教材并投入使用;最后輔以現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教材作為補(bǔ)充。
3.3 運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是一門對(duì)操作要求極為嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn),同時(shí)綜合性實(shí)驗(yàn)也要求學(xué)生對(duì)很多未接觸過的技術(shù)要有直觀的印象。運(yùn)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是我院采用的主要教學(xué)手段,課件、操作錄像、網(wǎng)站資源和相關(guān)軟件都是綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一部分。課件和操作錄像是指導(dǎo)學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)思路的必要條件,也是指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作的主要手段。網(wǎng)站資源對(duì)現(xiàn)代分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有極大的參考作用,如文獻(xiàn)和基因序列查找時(shí)可以應(yīng)用NCBI等網(wǎng)站;在DNA雙酶切實(shí)驗(yàn)時(shí),可以使用試劑公司網(wǎng)站查找最佳反應(yīng)緩沖液、反應(yīng)時(shí)間和條件等;國(guó)內(nèi)外最新的實(shí)驗(yàn)技術(shù),既豐富了教學(xué)內(nèi)容,又可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;生物學(xué)軟件是現(xiàn)代分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中必不可少的,教學(xué)過程中應(yīng)用多媒體可以直接指導(dǎo)學(xué)生對(duì)部分軟件和網(wǎng)絡(luò)的使用,如引物設(shè)計(jì)軟件、序列比對(duì)軟件和統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件等。
3.4 組建高水平的教學(xué)團(tuán)隊(duì) 我院以國(guó)家級(jí)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程建設(shè)項(xiàng)目為依托,組建了一批高素質(zhì)的雙語(yǔ)教學(xué)師資隊(duì)伍[5];課程組堅(jiān)持讓教授走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)本科生實(shí)驗(yàn),并要求各位教師在實(shí)驗(yàn)過程中介紹自己的研究課題,激發(fā)學(xué)生的興趣;每個(gè)教學(xué)班級(jí)輔以2名相關(guān)專業(yè)研究生協(xié)助指導(dǎo)學(xué)生的操作過程,保證操作規(guī)范性;同時(shí)優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員是實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的基本保障。
3.5 建設(shè)綜合的評(píng)價(jià)體系 實(shí)驗(yàn)課程評(píng)價(jià)體系是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵之一,構(gòu)建科學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核體系,可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的關(guān)注度與興趣度。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定包括平時(shí)成績(jī)、操作考試和理論考試成績(jī)3方面內(nèi)容,其中平時(shí)成績(jī)占60%、操作考試占20%、理論考試占20%。平時(shí)成績(jī)包括出勤、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂態(tài)度、操作規(guī)范程度等。其中,實(shí)驗(yàn)報(bào)告改變了單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的報(bào)告形式,而是要求學(xué)生按照整體思維,用科研論文的形式撰寫實(shí)驗(yàn)的思路,列舉實(shí)驗(yàn)材料和儀器設(shè)備,陳述實(shí)驗(yàn)步驟和方法、分析并討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,著重培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和撰寫科研論文的能力;操作考試主要考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程是否規(guī)范,以及在沒有指導(dǎo)下的操作能力;理論考試主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)理論、方法原理及運(yùn)用等進(jìn)行閉卷考試,促使學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合。
參考文獻(xiàn)
[1]倪郁.分子生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)和實(shí)踐[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,37(2): 147-149.[2]教育部.關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(Ministry of Education.Some views on how to strengthen undergraduate education and improve teaching quality),2001.[3]葛亞東,葛雅麗,王鵬,等.分子生物學(xué)國(guó)家級(jí)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程的實(shí)踐與思考[J].中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào),2013,35(8): 1 251-1 254.[4]馮永平,呂守華,劉生梅.加強(qiáng)教材建設(shè)與管理,保證和提高教學(xué)質(zhì)量[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2003,1(1): 34-36.[5]袁繼紅,李香花,朱意.分子生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探討與實(shí)踐[J].生物學(xué)雜志,2011,28(3): 99-102.(責(zé)編:張宏民)
第三篇:分子生物學(xué)課程教學(xué)改革初探
分子生物學(xué)課程教學(xué)改革初探
摘要:文章總結(jié)了在十余年分子生物學(xué)教學(xué)過程中,不斷開展的對(duì)教師自身綜合素質(zhì)和能力、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革探索,旨在提高分子生物學(xué)的教學(xué)效果。實(shí)踐證實(shí),新的教學(xué)模式,在傳授學(xué)生專業(yè)知識(shí)的同時(shí),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,改進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,也逐步提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,從而滿足了社會(huì)對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新型生物人才的需求。
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);課程教學(xué);改革研究;創(chuàng)新生物學(xué)人才
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)26-0128-03
前言:
分子生物學(xué)的目標(biāo)是在分子水平上闡明細(xì)胞活動(dòng)的規(guī)律,從而揭示生命的本質(zhì)[1]。雖然它在生物類專業(yè)課程體系中充當(dāng)著重要角色,對(duì)生命科學(xué)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,但是分子生物學(xué)的教學(xué)卻因?yàn)檎n程內(nèi)容多,學(xué)科交叉廣,理解難度高,信息量大,知識(shí)更新快而使教學(xué)效果差強(qiáng)人意,集中表現(xiàn)為教師授課難和學(xué)生學(xué)習(xí)難。這種現(xiàn)狀不但困擾著老師和同學(xué),也與大學(xué)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)不相適應(yīng)。如何克服分子生物學(xué)課堂教學(xué)的“瓶頸”?本人在從事十多年的分子生物學(xué)教學(xué)過程中,努力研究和探索多種形式的教學(xué)改革,力求提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
一、教學(xué)內(nèi)容的合理組織
分子生物學(xué)的教學(xué)除了選用好的教材,制定完善的教學(xué)大綱,如何組織教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)的一個(gè)非常重要環(huán)節(jié)[2]。教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生的應(yīng)該是完整、清晰的、有層次、條理的知識(shí)。我們?cè)诮M織教學(xué)的過程中,首先從提高自身學(xué)科素養(yǎng)著手。“一本教材書,數(shù)種參考書”,除分子生物學(xué)國(guó)內(nèi)、國(guó)外各類版本外,與分子生物學(xué)相互交叉和滲透的其他學(xué)科,如細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué),我們也都進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和強(qiáng)化,不斷夯實(shí)專業(yè)知識(shí)、拓展專業(yè)領(lǐng)域,基本構(gòu)建了分子生物學(xué)完整的知識(shí)體系,具備了對(duì)教材處理的前提。既避免了教學(xué)中各學(xué)科的重復(fù),也進(jìn)一步凝練了知識(shí)。此外,我們還通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)向全國(guó)優(yōu)秀教師學(xué)習(xí),在不斷的探索中總結(jié)出了教學(xué)內(nèi)容合理組織的一些思路。
1.思維導(dǎo)學(xué)模式。在DNA復(fù)制教學(xué)環(huán)節(jié),知識(shí)點(diǎn)多,并且較分散,很容易在教學(xué)中造成學(xué)習(xí)困難和知識(shí)混淆的現(xiàn)象,針對(duì)這章教學(xué)的特點(diǎn),我們采用了思維導(dǎo)學(xué)模式,收到了非常好的教學(xué)效果。
2.重點(diǎn)、難點(diǎn)解讀。本科教學(xué)形式多樣化,也更提倡學(xué)生的自主學(xué)習(xí),但并不是淡化了教師的教學(xué),反而對(duì)教師提出了更高的要求[3]。教師必須圍繞每堂課的教學(xué)目的,合理組織和引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。
比如在講解染色體端粒末端修復(fù)機(jī)制中,教師首先要從教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)中梳理出重點(diǎn)。染色體端粒末端修復(fù)機(jī)制的知識(shí)點(diǎn)包括:(1)引物切除造成的遺傳信息缺失;(2)端粒末端的特點(diǎn);(3)體細(xì)胞和性細(xì)胞末端修復(fù)機(jī)制的不同;(4)DNA結(jié)構(gòu)的變化;(5)端粒酶的修復(fù)機(jī)制。梳理知識(shí)點(diǎn)后,總結(jié)教學(xué)重點(diǎn):一是引物切除后損傷修復(fù)在體細(xì)胞和性細(xì)胞中的不同;二是四鏈DNA結(jié)構(gòu);三是端粒酶的修復(fù)機(jī)制。其中端粒酶修復(fù)機(jī)制的講授是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。難點(diǎn)集中在端粒酶的性質(zhì)和修復(fù)發(fā)生的過程。
經(jīng)過對(duì)教學(xué)內(nèi)容中重點(diǎn)和難點(diǎn)的準(zhǔn)確把握和合理組織,教師才能在課堂教學(xué)中突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),讓學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)無(wú)障礙。
二、教學(xué)方法和手段的改進(jìn)
教學(xué)方法的推陳出新,是教學(xué)改革的重要內(nèi)容[4]。為發(fā)揮學(xué)生作為教學(xué)主體的能動(dòng)性,我們根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置了啟發(fā)式、聯(lián)想式、探究式等多種教學(xué)方法[5],讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中,不僅活躍了課堂氣氛,而且在分享知識(shí)的同時(shí),更注重教會(huì)學(xué)生靈活掌握學(xué)習(xí)的方法。
1.啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)的目的在于舉一反三,觸類旁通。針對(duì)每一次的課堂教學(xué),設(shè)計(jì)一些拋磚引玉的問題,供學(xué)生思考與討論,這成為了分子生物學(xué)理論教學(xué)的重要組成部分。如進(jìn)行到真核生物基因表達(dá)調(diào)控學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),提出甲基化修飾的生物學(xué)意義,這個(gè)問題覆蓋范圍廣,涉及到了DNA復(fù)制的調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)和DNA甲基化修飾對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控,以及Epigenetic(表觀遺傳學(xué))方面的知識(shí)。通過提出問題―討論分析―不斷啟發(fā)―再討論分析―歸納總結(jié)―解決問題這一系列的互動(dòng)教學(xué)活動(dòng),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,在不斷的討論分析中通過展示不同的思維、發(fā)表各自的觀點(diǎn),不但有利于促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,而且有利于學(xué)生通過對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的消化、理解來達(dá)到理論的升華、拓展[4]。
2.聯(lián)想式教學(xué)。分子生物學(xué)是在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來[6],因此知識(shí)相互交叉、相互滲透。在授課的過程中,教師一方面要避免重復(fù),一方面要通過聯(lián)想知識(shí)點(diǎn)適時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力和整合能力。如在講解化學(xué)修飾對(duì)基因的表達(dá)調(diào)控時(shí),將細(xì)胞生物學(xué)中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生了解基因表達(dá)調(diào)控對(duì)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用機(jī)制。
3.探究式教學(xué)。在分子生物學(xué)教學(xué)中,每一個(gè)理論知識(shí)的背后都是科學(xué)研究的重大突破。如確定遺傳物質(zhì)是DNA的兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn),我們以探究的形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),到結(jié)果顯示,再經(jīng)過討論分析并得出結(jié)論,以課題研究的角度,研究人員的身份引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)角色,將學(xué)科概念、理論產(chǎn)生的起因和過程展示給學(xué)生,啟發(fā)學(xué)生努力探索,走近科學(xué),讓學(xué)生從中領(lǐng)悟知識(shí)形成的探究性和科學(xué)性,逐漸培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的高素質(zhì)研究型人才。
4.多媒體多樣化教學(xué)。分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容具有微觀性、復(fù)雜性、抽象性和動(dòng)態(tài)性。傳統(tǒng)的教學(xué)手段無(wú)法滿足教學(xué)的需求,而多媒體技術(shù)則具有聲像俱佳、動(dòng)靜皆宜的特點(diǎn)[7],是傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法比擬的。多年來我們不斷補(bǔ)充和完善教學(xué)手段,逐漸形成了獨(dú)具特色的多媒體教學(xué)課件。
多媒體圖像處理清晰直觀,文字表述簡(jiǎn)潔明了、主題突出。課件中的圖像來源于國(guó)內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)。如講述DNA半保留復(fù)制機(jī)理時(shí)[8],首先將DNA可能存在的幾種復(fù)制方式用圖像展現(xiàn),并利用Meselson和Stahl設(shè)計(jì)的DNA復(fù)制同位素示蹤實(shí)驗(yàn)和密度梯度離心實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證,引導(dǎo)學(xué)生明確掌握DNA半保留復(fù)制特點(diǎn),并結(jié)合文字,通過圖文并茂的多媒體課件,將教學(xué)內(nèi)容中的背景知識(shí)、基本概念、基本理論,以及靜態(tài)、抽象的微觀知識(shí)清晰講解。
多媒體課件動(dòng)靜結(jié)合、聲像互動(dòng)。對(duì)于生命過程中動(dòng)態(tài)的知識(shí)點(diǎn),比如DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯過程,可以將這些復(fù)雜的生命過程利用多媒體手段做成動(dòng)畫并配以文字和聲像,形象直觀地展現(xiàn)給學(xué)生,既加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,也提高了其學(xué)習(xí)效率。
三、知識(shí)領(lǐng)域的拓展
分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容除包含基礎(chǔ)理論知識(shí)外,還有大量理論應(yīng)用的研究方法部分。我們?cè)诮虒W(xué)中不僅僅將知識(shí)局限在教材中,利用課堂教學(xué)不斷引導(dǎo)學(xué)生去了解本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)、最新進(jìn)展、發(fā)展趨勢(shì)[8],以及生物技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用。
1.專題講座與專題討論。專題講座是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,自己組織參考資料對(duì)教學(xué)內(nèi)容的延伸與拓展。比如在講授“SNP技術(shù)”時(shí),先從遺傳標(biāo)記分析的發(fā)展著手,把一代、二代的標(biāo)記分析做知識(shí)性的回顧,再將納入教材的第三代標(biāo)記分析“SNP”做詳細(xì)的講解,引導(dǎo)大家理解什么是單核苷酸多態(tài)性,核苷酸多態(tài)性研究的生物學(xué)意義以及在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、畜牧等多種領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用。通過這種方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,也使教師不斷地進(jìn)行知識(shí)的更新,及時(shí)了解本學(xué)科當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì)、研究的熱點(diǎn)以及爭(zhēng)論的問題。
專題討論則是以學(xué)生為主體,根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容,組織學(xué)生就某一個(gè)專題自行查閱、組織文獻(xiàn)資料,并在課堂上展開討論[9]。比如在講授基因重組的教學(xué)內(nèi)容時(shí),設(shè)計(jì)“轉(zhuǎn)基因的利與弊”供學(xué)生討論。引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程藥物和轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的巨大影響,讓知識(shí)離開課本走進(jìn)生活,從而喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索未知領(lǐng)域的欲望。這不僅使學(xué)生更加深入、系統(tǒng)地理解所學(xué)知識(shí),并且培養(yǎng)了學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力[10]。
2.生物信息技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)。生物信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為分子生物學(xué)研究方法中不可分割的一部分,比如在“PCR技術(shù)”的專題講座中,不僅要對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、操作以及?yīng)用進(jìn)行講解,還要特別對(duì)引物設(shè)計(jì)的生物信息技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充,介紹學(xué)生對(duì)一些常規(guī)的生物信息技術(shù)軟件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAStar、Cluster等有一個(gè)基本的認(rèn)知度。
在整個(gè)分子生物學(xué)的教學(xué)中,學(xué)生需要自行查閱和組織各種文獻(xiàn)資料,因此,必須特別強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)資源運(yùn)用的重要性。教師通過介紹中國(guó)知網(wǎng)、維普、清華同方、NCBI等幾個(gè)常用資源庫(kù),使學(xué)生了解如何利用資源庫(kù)進(jìn)行查詢,對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源的熟練應(yīng)用使學(xué)生的知識(shí)體系得以完善,學(xué)生通過自身的努力來提高信息收集和辨別的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。
四、教學(xué)改革中應(yīng)該注意的問題
1.教師的專業(yè)修養(yǎng)與教學(xué)基本功。教師在教學(xué)中具有雙重身份,既是一名導(dǎo)演,又是一名演員。作為導(dǎo)演,首先需要有最新的教學(xué)理念,整個(gè)教學(xué)過程中適時(shí)設(shè)問、適時(shí)討論、適時(shí)啟發(fā)。其次要有較強(qiáng)的課堂組織能力,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,把握課堂節(jié)奏,調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)激情,使教學(xué)有的放矢。否則會(huì)在教學(xué)中出現(xiàn)“啟而不發(fā)”和論證條理不清的現(xiàn)象;作為演員,還要有良好的課程駕馭能力,通過教師扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、廣泛的認(rèn)知領(lǐng)域、全面的知識(shí)結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)給學(xué)生的是一個(gè)豐盛的知識(shí)大餐,而不是一鍋夾生飯。因此作為教師,必須從理論水平、科研水平、思維水平這3個(gè)方面提高教師自身的專業(yè)素質(zhì),此外,還要掌握適合自己的各項(xiàng)教學(xué)技能。
2.多媒體教學(xué)的合理應(yīng)用。多媒體教學(xué)只是一種提高教學(xué)效果的輔助手段,是為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)的,只有運(yùn)用合理才可能達(dá)到好的效果。因此盡量避免在多媒體教學(xué)課件上出現(xiàn)過多的文字,否則多媒體成了教學(xué)活動(dòng)中的主體,老師由照本宣科轉(zhuǎn)變?yōu)榘缪莘庞硢T和播音員的角色。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,教學(xué)效果也就適得其反。多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)只有合理地結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,才能在課堂教學(xué)中體現(xiàn)出其真正的價(jià)值。
總之,教學(xué)改革的目標(biāo)是幫助學(xué)生建立學(xué)科知識(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng),提升學(xué)生后繼學(xué)習(xí)的能力。正如葉圣陶先生所說:“教師的教學(xué),不在于給學(xué)生搬去可以致富的金子。而在于給學(xué)生點(diǎn)金的指頭?!蹦壳埃覀冴P(guān)于分子生物學(xué)課堂教學(xué)改革還處于不斷探索和實(shí)踐階段,除了需要不斷地提高教師自身的學(xué)科修養(yǎng)和科研素質(zhì)外,也以“夯實(shí)基礎(chǔ)、拓展知識(shí)、增強(qiáng)能力、提高素質(zhì)”[8]作為教學(xué)的目的和人才培養(yǎng)目標(biāo),努力在今后把教學(xué)工作開展得更加有生有色,為社會(huì)培養(yǎng)更多高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。
參考文獻(xiàn):
[1]朱玉賢,李毅,鄭曉峰,等.現(xiàn)代分子生物學(xué)[M].第4版.北京:高等教育出版社,2012:1.[2]戚曉利,張麗敏,薜春梅.分子生物學(xué)教學(xué)改革的探索[J].生物學(xué)雜志,2003,20(6):51-52.[3]朱虹.《分子生物學(xué)》教學(xué)改革的實(shí)踐與思考――啟發(fā)式教學(xué)和論證型教學(xué)的綜合運(yùn)用[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,16(1):190-192.[4]許崇波.《基因工程》課程教學(xué)改革初探[J].大連大學(xué)學(xué)報(bào),2005,26(6):41-43.[5]文靜,申玉華,趙冰.高等學(xué)校分子生物學(xué)教學(xué)改革初探[J].吉林農(nóng)業(yè),2013,305(8):92-93.[6]王榮,劉勇,姜雙林.高等師范院校分子生物學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].生物學(xué)雜志,2012,29(1):100-102.[7]張金嶺.淺談多媒體教學(xué)[J].教育與職業(yè),2009,(30):189-190.[8]徐啟江,李玉花.分子生物學(xué)教學(xué)改革與高素質(zhì)人才培養(yǎng)[J].黑龍江高教研究,2007,158(6):159-161.[9]胡旭東,王曉玲,呂芳昕,等.中醫(yī)藥博士分子生物學(xué)進(jìn)展課程中專題討論法的應(yīng)用[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育,2013,15(2):117-119.[10]趙延林,王敏.大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)對(duì)巖石力學(xué)教學(xué)的促進(jìn)作用[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐,2014,6(1):146-148.
第四篇:分子生物學(xué)教學(xué)改革總結(jié)2014-7-7
高校課堂教學(xué)改革工作總結(jié)
(陳珂珂)
本學(xué)期在2012級(jí)生物技術(shù)專業(yè)進(jìn)行了《分子生物學(xué)》課程教學(xué)改革的初步嘗試,以改變傳統(tǒng)的“教師教、學(xué)生學(xué)”的死板的課堂教學(xué)為目的,促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和對(duì)知識(shí)掌握的牢固性,我從兩個(gè)方面著手進(jìn)行了改革,改革的效果和不足總結(jié)如下:
一、課堂測(cè)試及課后作業(yè)
大學(xué)的教學(xué)比較開放,教師對(duì)課堂的管理較中學(xué)松懈很多,教師對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握程度了解度不夠,學(xué)生基本靠自主學(xué)習(xí),有部分同學(xué)的學(xué)習(xí)就比較盲目無(wú)重點(diǎn)。同時(shí)在課下,教師監(jiān)督不到位的情況下,很多同學(xué)就隨波逐流,放縱自我。期末考試就靠臨時(shí)抱佛腳,考試成績(jī)也并不理想。
因此,本學(xué)期開始,除了在課堂上對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)反復(fù)強(qiáng)調(diào)講解之外,在本章節(jié)結(jié)束后,也會(huì)對(duì)本章的重點(diǎn)知識(shí)布置課后作業(yè),促使學(xué)生在課下也能夠復(fù)習(xí)課堂內(nèi)容,及時(shí)消化吸收。同時(shí)對(duì)于一些比較難以理解的內(nèi)容,利用這種形式也促使學(xué)生能夠主動(dòng)查閱少量的文獻(xiàn)資料。在課程進(jìn)行一半時(shí),進(jìn)行課堂測(cè)驗(yàn),檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)前面課程內(nèi)容的掌握情況,以在今后的教學(xué)中更好的有的放矢。
本學(xué)期共布置了2次課后作業(yè),進(jìn)行了1次課堂測(cè)驗(yàn)。從結(jié)果來看,課后作業(yè)完成較好,但不乏部分同學(xué)抄襲的痕跡。從課堂測(cè)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)來看,大部分同學(xué)能夠掌握理解大部分的知識(shí),少部分同學(xué)測(cè)試成績(jī)很不理想。
二、討論教學(xué)
在分子生物學(xué)的教學(xué)中,設(shè)置了兩個(gè)專題講述,一個(gè)是PCR技術(shù),在實(shí)驗(yàn)課中完成。二是人類基因組計(jì)劃,由學(xué)生討論完成。討論式教學(xué)的目的是為了增加課堂的趣味性,及學(xué)生參與的積極性,從中也能檢驗(yàn)出學(xué)生的提出問題解決問題的能力、自我收集材料的能力,小組成員之間的相互配合情況等等方面的素質(zhì)。
1.教學(xué)程序,提前3周由教師提出計(jì)劃,簡(jiǎn)單介紹人類基因組計(jì)劃(HGP),將專題內(nèi)容分為5個(gè)小部分,分組進(jìn)行資料查詢和ppt制作,以小組為單位匯報(bào),其他小組提問,由教師打分,總時(shí)間為2個(gè)課時(shí)。小組匯報(bào)內(nèi)容分別是:(1)HGP介紹
(2)HGP之遺傳圖譜的繪制
(3)HGP之物理圖譜的繪制
(4)HGP之序列圖譜的繪制
(5)HGP之轉(zhuǎn)錄圖譜的繪制
根據(jù)學(xué)生的講述,最后將提出的問題進(jìn)行匯總,并以課后作業(yè)的形式布置給學(xué)生,讓其在課下繼續(xù)查閱文獻(xiàn)資料,進(jìn)行回答。問題如下:
(1)HGP的意義何在?
(2)繪制遺傳圖譜時(shí),分子標(biāo)記有哪些?(3)物理圖譜和遺傳圖譜的區(qū)別?(4)什么是STS標(biāo)簽,并舉例說明?(5)EST序列是什么?作用是什么?(6)DNA測(cè)序方法有哪些? 2.效果
討論的效果沒有達(dá)到預(yù)期效果,學(xué)生的ppt制作、講解及對(duì)內(nèi)容的理解充分。大家除了對(duì)小故事很感興趣外,對(duì)于專業(yè)的知識(shí)不慎熱衷,查閱資料不充分,對(duì)于前沿的英文文獻(xiàn)置之不理。這也充分說明學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力還不夠,教師的督促也不能有絲毫的放松。
3.不足
這次討論課存在著很多的不足。第一,高估了學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備,設(shè)置的專題有點(diǎn)難度,不夠大眾化。第二,教師的不足,在任務(wù)布置下去之后,沒有及時(shí)的進(jìn)行監(jiān)督檢查。第三,課時(shí)設(shè)置不足,在以小組為單位的討論中,由于時(shí)間限制,兼顧不到每個(gè)人的發(fā)言。
總結(jié):這次嘗試不是很成功,這些經(jīng)驗(yàn)不足的積累,以期指導(dǎo)今后的教學(xué)改革工作。
第五篇:分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
1.TOMY全自動(dòng)滅菌鍋的使用
(1)檢查排放蒸汽的水壺,腔體內(nèi)的水位與托板齊平。(2)SET鍵設(shè)置溫度和時(shí)間(121℃,20min)(3)關(guān)閉排氣閥,Start機(jī)器開始運(yùn)行,Check Heat檢查設(shè)置的溫度,Stop鍵終止機(jī)器運(yùn)行。(4)程序運(yùn)行結(jié)束,旋開排氣閥或機(jī)器自行排氣至壓力為0。溫度降至80℃以下壓力為0時(shí)方可開蓋。運(yùn)行過程中勿接觸蓋子。(5)腔體內(nèi)經(jīng)常清潔。2.LB液體培養(yǎng)基(1000mL)
將胰蛋白胨10g,酵母提取物5g,氯化鈉10g完全溶解在950mL去離子水中,用NaOH調(diào)節(jié)pH至7.0,加入去離子水至總體積為1000mL,121℃濕熱滅菌20min。冷卻后4℃保存?zhèn)溆?。固體還要再加瓊脂。3.堿裂解法
堿裂解法提取質(zhì)粒是根據(jù)共價(jià)閉合環(huán)狀質(zhì)粒DNA與線性染色體DNA在拓?fù)鋵W(xué)上的差異來分離它們的。在pH值介于12.0~12.5這個(gè)狹窄的范圍內(nèi),線性的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開而被變性,盡管在這樣的條件下,共價(jià)閉合環(huán)狀質(zhì)粒DNA的氫鍵會(huì)斷裂,但兩條互補(bǔ)鏈彼此纏繞,仍會(huì)緊密的結(jié)合在一起。當(dāng)加入 pH4.8的乙酸鉀高鹽緩沖液,恢復(fù)pH至中性時(shí),共價(jià)閉合環(huán)狀質(zhì)粒DNA的兩條互補(bǔ)鏈仍保持在一起,因此復(fù)性迅速而準(zhǔn)確,而線性的染色體DNA的兩條互補(bǔ)鏈彼此完全分開,復(fù)性就不會(huì)那么迅速而準(zhǔn)確,它們纏繞形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。通過離心,染色體DNA與不穩(wěn)定的大分子RNA,蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物等一起沉淀下來而被除去。
溶液Ⅰ:葡萄糖,Tris-HCl,EDTA 葡萄糖能增加溶液的黏度,防止DNA受機(jī)械作用而降解。EDTA可螯合Mg2+、Ca2+等金屬離子,抑制DNase對(duì)DNA的降解作用。溶液Ⅱ:氫氧化鈉,SDS 氫氧化鈉加入后堿性環(huán)境12-12.5促使染色體DNA與質(zhì)粒的變性解離成單鏈。SDS是一種陰離子去垢劑,它的主要作用有:①溶解細(xì)胞膜上的脂肪與蛋白,因而溶解膜蛋白而破壞細(xì)胞膜;②解聚細(xì)胞中的核蛋白,使蛋白質(zhì)與DNA分開;③SDS能與蛋白質(zhì)結(jié)合成為SDS-蛋白質(zhì)復(fù)合物,使蛋白質(zhì)變性而沉淀;④SDS能抑制核酸酶的作用,防止對(duì)DNA的降解。
溶液Ⅲ:乙酸鉀。用pH4.2的KAc溶液是為了調(diào)整溶液pH至中性,使變性的質(zhì)粒DNA能夠復(fù)性,并能穩(wěn)定存在。而高鹽的3mol/L醋酸鉀(KAc)有利于變性的大分子染色體DNA、RNA以及SDS-蛋白質(zhì)復(fù)合物凝聚而沉淀。4.loading buffer 電泳指示劑溴酚蘭在堿性液體中呈紫蘭色,一般與蔗糖、甘油組成上樣緩沖液。作用:①增加樣品比重,以確保DNA均勻沉入加樣孔內(nèi)。②形成肉眼可見的指示帶,預(yù)測(cè)核酸電泳的速度和位置。③使樣品呈色,使加樣操作更方便。5.限制性內(nèi)切酶(I型)限制性內(nèi)切酶:能識(shí)別專一的核苷酸順序,并在識(shí)別點(diǎn)附近的一些核苷酸上切割DNA分子中的雙鏈,但是切割的核苷酸順序沒有專一性,是隨機(jī)的。
(II型)限制性內(nèi)切酶:能識(shí)別專一的核苷酸順序,并在該順序內(nèi)的固定位置上切割雙鏈。這類限制性內(nèi)切酶的識(shí)別和切割的核苷酸都是專一的,因此,這種限制性內(nèi)切酶是DNA重組技術(shù)中最常用的工具酶之一。
(III型)限制性內(nèi)切酶:也有專一的識(shí)別順序,但不是對(duì)稱的回文順序,在識(shí)別順序旁邊幾個(gè)核苷酸對(duì)的固定位置上切割雙鏈。但這幾個(gè)核苷酸對(duì)不是特異性的。因此,這種限制性內(nèi)切酶切割后產(chǎn)生的一定長(zhǎng)度DNA片段,具有各種單鏈末端。因此不能應(yīng)用于基因克隆。6.引物設(shè)計(jì)和選擇目的DNA序列區(qū)域時(shí)遵循下列原則: 引物長(zhǎng)度約為16~30bp;引物中G+C含量通常為40%~60%,可按Tm=4(G+C)+2(A+T)粗略估計(jì)引物的解鏈溫度;四種堿基應(yīng)隨機(jī)分布,在3’端不存在連續(xù)3個(gè)G或C,因這樣易導(dǎo)致錯(cuò)誤;引物3’端最好與目的序列閱讀框架中密碼子第一或第二位核苷酸對(duì)應(yīng),以減少由于密碼子擺動(dòng)產(chǎn)生的不配對(duì);在引物內(nèi),尤其在3’端應(yīng)不存在二級(jí)結(jié)構(gòu);兩引物之間尤其在3’端不能互補(bǔ),以防出現(xiàn)引物二聚體,減少產(chǎn)量;引物5’端對(duì)擴(kuò)增特異性影響不大,可引入酶切位點(diǎn)或突變位點(diǎn);引物不與模板結(jié)合位點(diǎn)以外的序列互補(bǔ);簡(jiǎn)并引物應(yīng)選用簡(jiǎn)并程度低的密碼子;引物的濃度一般為0.1~0.5μmol/L,引物濃度偏高會(huì)引起錯(cuò)配和非特異性產(chǎn)物擴(kuò)增,引物濃度偏低則降低產(chǎn)量。7.dNTP 常用的濃度為20~200μmol/L,而且4種dNTP的終濃度相等,以減少合成中由于某種dNTP的不足而出現(xiàn)的錯(cuò)誤摻入;dNTP濃度過高雖可加快反應(yīng)速度,但會(huì)增加堿基的錯(cuò)誤摻入率,同時(shí)會(huì)抑制Taq DNA聚合酶的反應(yīng)活性;適當(dāng)?shù)牡蜐舛葧?huì)提高反應(yīng)的精確度;注意協(xié)調(diào)Mg2+濃度和dNTP濃度之間的關(guān)系。8.感受態(tài)
處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)菌經(jīng)低溫CaCl2處理后接受外源DNA的能力顯著增加。細(xì)菌處于容易吸收外源 DNA的狀態(tài)叫感受態(tài)。在自然條件下,很多質(zhì)粒都可通過細(xì)菌接合作用轉(zhuǎn)移到新的宿主內(nèi),但在人工構(gòu)建的質(zhì)粒載體中,一般缺乏此種轉(zhuǎn)移所必需的mob 基因,因此不能自行完成從一個(gè)細(xì)胞到另一個(gè)細(xì)胞的接合轉(zhuǎn)移。如需將質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)移進(jìn)受體細(xì)菌,需誘導(dǎo)受體細(xì)菌產(chǎn)生一種短暫的感受態(tài),以攝取外源DNA。9.轉(zhuǎn)化
轉(zhuǎn)化是將外源DNA 分子引入受體細(xì)胞,使之獲得新的遺傳性狀的一種手段。轉(zhuǎn)化過程所用的受體細(xì)胞一般是限制修飾系統(tǒng)缺陷的變異株,即不含限制性內(nèi)切酶和甲基化酶的突變體(R-,M-),它可以容忍外源DNA 分子進(jìn)入體內(nèi)并穩(wěn)定地遺傳給后代。它是微生物遺傳、分子遺傳、基因工程等研究領(lǐng)域的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)。10.DNA連接酶
有兩種:T4噬菌體DNA連接酶和大腸桿菌DNA連接酶;DNA重組的方法主要有粘端連接法和平端連接法,為了防止載體本身的自連,可以通過牛小腸堿性磷酸酶CIP處理克服; 連接反應(yīng)的溫度在37℃時(shí)有利于連接酶的活性。但是在這個(gè)溫度下,粘性末端的氫鍵結(jié)合是不穩(wěn)定的。因此人們找到了一個(gè)折中的溫度,即12~16℃,連接12~16h(過夜),這樣既可最大限度地發(fā)揮連接酶的活性,又兼顧到短暫配對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定;
pMD18-T Vector 是一種高效克隆PCR 產(chǎn)物(TA Cloning)的專用載體,該載體由pUC18 載體改建并在其3’端添加“T”而成
大部分耐熱性DNA聚合酶進(jìn)行PCR反應(yīng)時(shí)都有在PCR產(chǎn)物的3’末端添加一個(gè)“A”的特性,所以使用本制品可以大大提高PCR產(chǎn)物的連接、克隆效率;
轉(zhuǎn)化是指質(zhì)粒DNA或以它為載體構(gòu)建的重組子導(dǎo)入細(xì)菌的過程 11.α互補(bǔ)
重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化宿主細(xì)胞后,還需對(duì)轉(zhuǎn)化菌落進(jìn)行篩選鑒定。利用α互補(bǔ)現(xiàn)象進(jìn)行篩選是最常用的一種鑒定方法; α互補(bǔ):質(zhì)粒載體上lacZ’基因編碼的α肽段與失去了正常氨基端的β-半乳糖苷酶突變受體菌之間實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)的現(xiàn)象,由α互補(bǔ)而形成的有功能活性的β半乳糖苷酶,可以用Xgal顯色測(cè)定出來;任何攜帶著lacZ’基因的質(zhì)粒載體在轉(zhuǎn)化β半乳糖苷酶突變的大腸桿菌細(xì)胞后,在含有Xgal的培養(yǎng)基平板上形成藍(lán)色菌落,而含有重組質(zhì)粒載體的克隆往往是白色菌落。