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          分子生物學實驗

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          分子生物學實驗

          分子生物學實驗范文第1篇

          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?!斗肿由飳W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?!斗肿由飳W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?!叭蝿镇寗雍蛦栴}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??己藘热莅▽嶒烆A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

          分子生物學實驗范文第2篇

          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??梢娪捎趯嶒瀮热葜g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?;谏鲜鰡栴},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。

          參考文獻:

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          [2]彭緒蘭.改革實驗教學培養創新人才[J].高等理科教育,2002,(6):17-19.

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          [8]楊清玲,陳昌杰,連超群,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),2007,9(1):44-46.

          分子生物學實驗范文第3篇

          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?;蛐值茉盒5膶嶒炇?,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.

          分子生物學實驗范文第4篇

          關鍵詞:留學生;實驗教學;分子生物學

          近年來,我國高等教育和國際交流都得到了迅猛發展,越來越多的留學生選擇到我國進行學習,醫學類留學生也與日俱增。留學生素質能力的高低是衡量我國高等教育質量的一個重要指標,提高留學生素質能力也是促進國外優質學生來華留學教育的基本保障。

          課堂教學是培養和提高留學生素質能力的主要途徑,充分保證并提高留學生課堂教學質量對于維護我國醫學教育的國際聲望具有重要意義。作者所在學校于2006年成立國際教育學院,現已成為浙江省規模最大的對外醫學教學機構之一?,F設有臨床醫學和口腔醫學兩個本科專業,采用全英文授課模式。作者所在科室在近10年來分子生物學課程的留學生教學過程中積累了一定的經驗,也發現了很多的不足之處。本文主要回顧和分析了近10年來本院在留學生分子生物學實驗教學過程中存在的問題,并提出了相應的教學建議。

          一、醫學留學生學情現狀

          目前,在我校求學的留學生主要來自非洲和南亞的經濟欠發達的國家。他們基本不懂漢語,英語交流能力也參差不齊,加之其所在國的基礎教育水平落后,他們的知識基礎相對較薄弱。他們與我國的本科生相比,由于意識形態、社會環境和文化氛圍等的不同,其思維特點、學習方式和學習側重點等都存在較大的差異。他們對文字描述性內容的機械記憶能力差于我國本科生,但是對于實踐操作部分的學習則顯示出了較大的興趣。分子生物學是一門理論性和實踐性極強的學科,其知識領域廣泛,理論前沿,內容抽象,外加留學生又缺乏相應的背景知識,他們對分子生物學理論知識的掌握比較困難?;诶碚撜n的分子生物學實驗課卻能激起留學生學習的興趣和愛好,但是他們實驗技能和動手能力比較薄弱,有的甚至很欠缺。因此,提高分子生物學實驗教學質量,對提高留學生實驗技能,促進醫學留學生主動地去探索和研究分子生物學知識,全面提高留學生的科學素養具有重要的意義。

          二、分子生物學實驗教學建議

          (一)提高教師英語授課水平,增強師資力量

          科室負責給醫學留學生進行全英文授課的教師均具有中高級以上職稱,碩士以上學歷,部分教師還具有海外留學和工作經歷,具有較豐富的中英文授課經驗,并熟識分子生物學專業英語。在分子生物學實驗課授課的過程中,教師們對于實驗原理,實驗步驟,以及一些注意事項的講解都不存在任何問題。但是,在實時指導留學生進行實驗操作,面對基本不懂漢語,英語聽說能力參差不齊,發音普遍帶有地方口音的留學生,教師們還是會覺得“心有余,而力不足”。如何把留學生在實驗操作過程中出現的錯誤,如何糾正這些錯誤,以及將一些操作要點和知識要點深入淺出地分析給他們聽,成了教師實驗教學環節最大的掣肘。

          針對這些情況,教師個人和學校可以通過不同的途徑來達到提高教師英語授課水平的目的。首先,任課教師應有積極的教學態度,利用一切可能提高英語口語水平的機會主動學習。學??梢酝ㄟ^組織校內英語口語培訓班、教師的國外培訓計劃等提高現有教師的英語授課能力,還可通過引進國外優秀師資等途徑來提高師資隊伍整體水平。

          (二)選擇合適的實驗教學配套教材

          分子生物學實驗過程繁雜,需要使用的儀器、試劑和耗材繁多,因此,必須要采用相應的分子生物學實驗手冊,將每一個實驗的基本原理、實驗步驟、所需的儀器試劑耗材和注意事項等內容進行詳實介紹,這樣才有利于留學生進行實驗操作以及進行實驗前的預習。但是,目前留學生分子生物學實驗課沒有指定的教材,多數院校都是自行編寫實驗教材。為此,各位授課教師一起查閱分子生物學的原版英文教材,將經典的分子生物學實驗內容與教學、科研相結合,編寫了一本適合本校留學生的內容詳實的英文實驗指導手冊。該實驗手冊使得學生對實驗內容和實驗操作方法等有了直觀的了解,減少了操作中的失誤,減少了師生間的交流問題。此外,在實驗課上課時,帶課教師還會準備一份內容詳實的PPT進行講解,對一些實驗指導手冊上沒有寫明的進行補充。這樣,學生就能較好地掌握實驗課堂的基本內容,從而加深對理論知識的理解和掌握。

          三、因材施教,選擇合適的實驗教學方法

          (一)采用探究式教學法,激發學生學習興趣

          傳統的課堂教學教育方法并不適合留學生的學習特點。因此,填塞式、灌輸式的傳統課堂教學模式必須向開放式、互動式的教授模式轉變。教師可采用探究式教學方法來激起留學生學習興趣。教師將設計多樣性的問題,營造適合學生探究的問題情境,引導課內課外的教學探究活動。在分子生物學實驗課堂上,教師可將實驗相關的原理、操作等內容設計成難易程度不同的各類問題在課堂上提問,以達到以下教學目的:

          (1)留學生較自由散漫,上課遲到早退現象頻發,課堂紀律性也差,在實驗課堂上,他們愛交頭接耳式地相互討論,嚴重干擾其他學生的實驗操作及實驗進程。在實驗課堂內通過提問能收到較好的教學效果。對于被點到名回答問題的學生如果出現遲到、早退不在課堂者等將酌情扣分,最終影響分子生物學期末綜合成績。醫學留學生對期末成績非??粗?,他們對于將影響期末綜合成績的上課提問也非??粗兀虼耍灸軌蚪鉀Q上述提到的紀律問題。

          (2)根據實驗相關內容提出思考型問題或研究型問題。教師提出思考型問題可引導留學生對實驗內容進行預習,或引領講授思路及實驗課后思考研究;思考型問題有利于激發學生的學習興趣,起著啟發思維、引人入勝的作用。教師也可在開始一堂實驗課之前或之后,提出研究性問題,并組織學生研究。研究型問題營造的問題情境,有利于開發學生智力,培養學生將所學知識應用于解決實際問題的能力。

          (二)采用翻轉課堂教學模式,突破實驗課堂的時間限制

          留學生分子生物學實驗課時很有限,在這時間段里真正屬于學生自己能支配的時間很少,而想要在這樣短的時間內進行實驗操作、記錄、分析、推理等顯然是不夠的。學生的興趣、好奇剛進入狀態,還未很好地體驗卻被時間打斷,課后大部分學生也不會再進行探究。因此,留學生分子生物學課內實驗教學中許多都是半截式的實驗教學,效果不是很理想。

          翻轉課堂是一種新興的教學模式,起源于美國科羅拉多州落基山“林地公園”高中。筆者認為高校中的實驗課是非常適合使用翻轉課堂這種教學模式的。教師可事先準備好實驗教學資料和教學視頻,并通過學校教學平臺、QQ群、微信群等進行分享,要求學生實驗課前預習。實驗課中,教師可用15-30分鐘時間為學生在預習過程中產生的疑問進行解答,并對實驗操作過程中的重點和難點再次進行提示或模擬演示。然后學生開始自行實驗操作,教師對班級全體學生進行觀察,有針對性地進行指導,也可在實驗中途的等待時間組織學生進行實驗討論。課后,進一步和學生進行交流,解決相關疑難問題。通過翻轉課堂教學模式,將有效地拓展學生自主實驗操作時間,彌補實驗課堂時間不足的缺點,同時也能培養留學生的自主學習、問題探索、創新能力和科學研究能力。

          參考文獻: 

          [1] 李敏,黃曉嘉,馮振卿.臨床醫學專業留學生學歷生的教學實踐與探索[J].醫學教育探索,2010,9(11):1564-1567. 

          [2] 權芳,趙瑞敏,張鵬飛,趙謙,邵淵.PBL教學模式在醫學留學生教學中的應用[J].西北醫學教育,2016,24(1):140-141. 

          [3] 李明凱,羅曉星.導入式教學法在藥理學教學中的應用探討[J].山西醫科大學學報:基礎醫學教育版,2010,12(11):1063-1065. 

          [4] 朱新波.以提高應用能力為導向的藥理學教學模式的思考[J].基礎醫學教育,2015,17(1):22-24. 

          分子生物學實驗范文第5篇

          關鍵詞:分子生物學;實驗教學體系;建設思路

          分子生物學學科是20世紀90年代初建立起來的一門學科,它是由遺傳學、細胞生物學和生物化學的深入發展而逐漸形成的一門獨立的學科體系,并迅速滲入到整個生物科學的各個學科當中?,F已成為生命科學領域最為基礎、最為重要的主干課程之一。

          分子生物學是一門理論與實驗緊密結合的學科。通過分子生物學實驗教學,既可以使學生更好地理解理論內容,又可以培養學生扎實的實驗能力和認真嚴謹、實事求是的精神[1]。為了突出實踐教學在學生素質培養方面的重要地位,青海大學生態環境工程學院在分子生物學實驗教學中建立了課堂教學與實驗教學分離的“3+1”實驗教學體系(即基礎性試驗、綜合性實驗、創新性實驗和科研訓練),單獨開設了分子生物學綜合性大實驗,增加了分子克隆等開放性和綜合性的實驗。這種模式改變了實驗教學依附于理論教學的現狀,有益于培養學生的創新思維和獨立分析問題、解決問題的能力。

          一、分子生物學實驗課程建設現狀

          青海大學生態環境工程學院《分子生物學》課程自2003年開設以來,學院先后選派教師赴浙江大學、清華大學等院校進行了學習培訓。2004年在清華大學生命科學與技術系的指導和幫助下,建立分子生物學實驗室,專門承擔“分子生物學”的本科和研究生教學和科研工作。2010年青海大學教學計劃修訂時分子生物學課程被定為生物類、農牧類相關專業的學科平臺課。短短的9年期間,該課程已經成為生物科學及相關專業本科生、碩士生的核心課程。通過教學人員的不斷進修學習,研究方向的不斷凝練,儀器設備的不斷更新,已在青海省內形成鮮明特色并確立了相應的地位。

          2007年根據分子生物學的飛速發展,借鑒清華大學研究型大學實踐教學體系的建設經驗[2-4],進一步修訂了課程計劃,從2006級生物技術專業開始理論課教學調整為48學時,實驗課單獨開設16學時,同時開設了2周的分子生物學綜合性大實驗,建立了分子生物學“3+1”實驗教學體系,優化了課程的結構,增加了實驗教學的環節,豐富了分子生物學的實驗教學,同時提高了學生的動手能力和對學生綜合實驗能力的培養。

          二、“3+1”實驗教學體系的建設思路

          實驗教學內容和方法的改革是實驗教學改革的重點和難點,也是適應知識經濟和創新教育的關鍵[5]。借鑒清華大學研究型大學實踐教學體系的建設經驗[2,3],初步設計了基礎性(技能性訓練)、綜合性和研究創新性三個層次以及本科生進入科研實驗室參與的科研訓練的“3+1”實驗教學體系。其中,3是指將實驗課程分為3大類,第1類是基礎性(技能性)實驗課程,訓練學生的基本專業技能;第2類是綜合性實驗課程,提高學生的綜合能力;第3類是研究創新性實驗課程,加強學生的創新能力和探索精神;1是指本科生進入科研實驗室參與的科研訓練。

          實驗操作是掌握分子生物學精髓的主要途徑,而且在學習上能起到事半功倍的效果。因此,我們通過一系列的實驗從基因的分離、純化、轉化、鑒定等方面,幫助學生掌握分子生物學基本的實驗方法和技能,使學生進一步鞏固和掌握有關分子生物學的相關理論。同時在條件許可的情況下在分子生物學綜合性大實驗中提供多種實驗材料讓學生自行設計和準備實驗,培養學生獨立科研能力。設計思想和目的在于:(1)驗證課本知識;(2)掌握基本的操作技能;(3)學習先進的系統的實驗操作方法;(4)培養獨立工作的能力;(5)形成研究型思維;(6)學習撰寫研究論文。

          三、“3+1”實驗教學體系的建設規劃

          根據分子生物學實驗課程的性質、類型和具體要求,對實驗內容進行整合,結合現有分子生物學相關課程,將分子生物學實驗課程和實驗內容整合為基礎性(技能性訓練)、綜合性和研究創新性三個層次以及本科生進入科研實驗室參與的科研訓練。本課程的實踐性教學由“分子生物學實驗”、“生物化學與分子生物學綜合性大實驗”和“基因工程實驗”三門實驗課程組成。其中分子生物學課程實驗重在基礎性教學,生物化學與分子生物學綜合性大實驗重在綜合性訓練,基因工程課程實驗重在研究性層次訓練,而本科生畢業論文重在本科生進入科研實驗室參與的科研訓練。

          四、“3+1”實驗教學體系的實驗教學效果

          由于“分子生物學”具有理論與實踐結合極為緊密的特點,因此該課程在教學過程中不僅要系統地講授重要的基礎理論,及時反映學科前沿和最新進展,而且要開設涵蓋核酸的分離、提取、純化、檢測等實驗技術的綜合實驗課程。學生通過實際操作,不僅實際動手能力得到明顯提高,而且有助于對課程理論部分的理解。經過幾年的分子生物學“3+1”實驗教學體系的探索與實踐,我們逐步實現了將分子生物學實驗從驗證性實驗向綜合性、創新性和研究型實驗的轉變。

          實驗體系建立要注意到各個實驗內容之間銜接與關聯[6],因此在2010版的教學大綱制定和修訂工作中,我們充分加強課程實驗和綜合性大試驗之間的聯系,增強了學生分解實驗、合理安排實驗時間的能力,對一些特別常用和重要的技術也起到重復訓練的作用。

          具體講授中,鑒于分子生物學實驗技術內容發展迅速、內容廣泛,我們將分子生物學實驗教學重點放在分子克隆技術內容上,在分子生物學實驗課程教學中充分加強專項實驗技術,以利于分子生物學綜合性大試驗的開展。

          通過以上實驗的改革,開闊了同學們的視野,激發了學生學習的積極性和創造性,培養了同學們獨立分析問題和解決問題的能力,增強了學生的科學意識和創新意識,大大提高了實驗教學效果,對學生接受科研訓練、完成畢業論文、進入研究生階段的學習和實驗研究以及畢業后從事相關技術研究工作奠定了基礎。

          五、今后進一步建設的發展思路

          實踐教學對于提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神與實踐能力具有特殊作用[7]。這一指導思想下,我們提出了今后進一步建設的發展思路,進一步深化分子生物學“3+1”實驗教學體系的改革,采用現代教學理論,創新實驗教學方法,為學生提供良好學習環境,注重在學生實驗課程教學內容的調整、基本實驗過程的安排及設計實驗的實施上的銜接,將個別典型的設計作為重點普及,使學生們依托高原資源背景,應用基本理論和實驗技能,提高創新能力,培養團隊協作精神,進一步提高生物學及相關專業本科生的實踐能力。

          參考文獻:

          [1]周曉馥,勾暢,未曉薇,等.教學科研一體化在分子生物學實驗教學中的研究與探索[J].安徽農業科學,2013,41(4):1852-1853,1878.

          [2]屠萍官,張榮慶,王喜忠.研究型大學實踐教學體系的改革與創新[J].實驗技術與管理,2005,22(1):1-4.

          [3]屠萍官,陳堅剛.現代生命科學實驗教學示范中心建設的實踐[J].實驗技術與管理,2006,23(3):1-4.

          [4]劉進元等:分子生物學實驗指導[M].北京:清華大學出版社,2002.

          [5]黃永蓮,孫世軍.高校生物學實驗教學改革初探[J].湛江師范學院學報,2004,25(3):122-125.