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1《分子生物學(xué)》簡(jiǎn)介

分子生物學(xué)作為農(nóng)業(yè)院校生物專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課之一,是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的學(xué)科,在課程教學(xué)體系中處于承前啟后的地位,它以遺傳學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)等為基礎(chǔ),同時(shí)又為學(xué)習(xí)育種學(xué)、基因工程等課程奠定了基礎(chǔ)。分子生物學(xué)主要研究生物大分子之間相互關(guān)系和作用,并從分子水平闡明生命現(xiàn)象和生物學(xué)規(guī)律,是目前生命科學(xué)的最前沿領(lǐng)域,克隆羊、抗蟲(chóng)棉、轉(zhuǎn)基因玉米無(wú)一不是分子生物學(xué)發(fā)展的結(jié)果。同時(shí),分子生物學(xué)又是技術(shù)性強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是分子生物學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié),通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可提升學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合分析解決問(wèn)題的能力。

2《分子生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

自安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)1998年開(kāi)辦生物專(zhuān)業(yè)本科教育以來(lái),分子生物學(xué)已開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)教學(xué),但是仍顯露出一些不足與亟待解決的問(wèn)題,主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面。

2.1課時(shí)縮短自實(shí)行教學(xué)改革以來(lái),該課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)大為縮減,要在有限課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)并保障教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)中有進(jìn),則必須精選教學(xué)內(nèi)容,達(dá)到整體優(yōu)化的目的。

2.2教學(xué)內(nèi)容缺乏連貫性傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都是相對(duì)獨(dú)立的,所以一段時(shí)間后學(xué)生就可能將所學(xué)的實(shí)驗(yàn)遺忘,因此,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排應(yīng)該打破這種格局,讓學(xué)生所學(xué)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)既不一樣,又存在某種聯(lián)系,有利于加深印象,又能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.3學(xué)生的綜合能力得不到鍛煉傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)較多,學(xué)生被動(dòng)地按照老師的思路和步驟來(lái)完成實(shí)驗(yàn),缺乏設(shè)計(jì)性和創(chuàng)造性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本上都完全相同,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.4教學(xué)內(nèi)容滯后,分子生物學(xué)發(fā)展緩慢不斷涌現(xiàn)新知識(shí)和新技術(shù)[2],像RNA的提取、分子標(biāo)記等新方法都沒(méi)有安排在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上。鑒于以上幾點(diǎn),傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整,以開(kāi)拓學(xué)生的視野,提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

3改進(jìn)《分子生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的對(duì)策與建議

3.1合理確定課程內(nèi)容根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)要求,該校設(shè)置了“植物基因組DNA的提取與DNA定量”、“植物RNA的提取與鑒定”、“PCR技術(shù)進(jìn)行基因克隆”、“DN段的純化”、“隨機(jī)引物PCR”、“連接及酶切鑒定”、“RNA的反轉(zhuǎn)錄和RT-PCR”等7個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)精選安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,既保障了實(shí)驗(yàn)課與理論課、教學(xué)與實(shí)習(xí)的有機(jī)銜接,又避免了教學(xué)內(nèi)容上不必要的重復(fù),從而有效地利用了教學(xué)課時(shí),增大了教學(xué)信息量,提高了實(shí)驗(yàn)課的效率。

3.2培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,訓(xùn)練扎實(shí)的基本功傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般由教師講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法,學(xué)生再根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這種教學(xué)方法中,學(xué)生被動(dòng)地按照老師或教科書(shū)的思路和步驟來(lái)完成實(shí)驗(yàn),缺乏設(shè)計(jì)性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力有限,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣也不大。近年來(lái),生命科學(xué)學(xué)院在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中,相應(yīng)減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占比例,適當(dāng)增加了RNA的反轉(zhuǎn)錄和RT-PCR等環(huán)節(jié)。RNA的反轉(zhuǎn)錄和RT-PCR包含了RNA提取、反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)、PCR、引物設(shè)計(jì)等基本技能,因此,可將之前所學(xué)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。通過(guò)綜合性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生可以對(duì)感興趣的片段進(jìn)行克隆和分析,既培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立地提出、分析和解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力,也培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、共同進(jìn)取的精神,使學(xué)生初步建立了科學(xué)研究的意識(shí),培養(yǎng)了對(duì)科研的興趣。

3.3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、豐富多彩在分子生物學(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(guò)程。大量實(shí)拍的逼真和直觀的圖片(圖1),以及多媒體教學(xué)中可使用的動(dòng)畫(huà)、音頻和視頻效果,使教學(xué)內(nèi)容更加直觀、生動(dòng)、形象[3],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、引人入勝。

3.4嚴(yán)格要求,保障教學(xué)質(zhì)量分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中會(huì)涉及到溴化乙淀、氯仿等有機(jī)試劑的使用,此類(lèi)試劑如果使用不當(dāng)會(huì)對(duì)人身安全產(chǎn)生較大的威脅。因此,實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求動(dòng)手操作,完成各項(xiàng)觀察和操作內(nèi)容,并且建立溴化乙淀的回收處理制度,防止污染物擴(kuò)散到環(huán)境中去。另外,按時(shí)按質(zhì)按量地完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中建立起“引導(dǎo)—實(shí)驗(yàn)—掌握—思考”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[4-5]。

4實(shí)踐成效

4.1提高了學(xué)生的理解能力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過(guò)多媒體應(yīng)用、學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方法的合理運(yùn)用,提高了實(shí)驗(yàn)效果,不僅使學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)原理和技術(shù)有了深層認(rèn)識(shí),而且使學(xué)生初步建立了科學(xué)研究的意識(shí),培養(yǎng)了對(duì)科研的興趣,特別表現(xiàn)在近幾年畢業(yè)實(shí)習(xí)和研究生報(bào)考中,選擇分子生物學(xué)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生人數(shù)逐年遞增。

4.2增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)“多問(wèn)多做”、“獨(dú)立操作”、“獨(dú)立設(shè)計(jì)”、“團(tuán)隊(duì)合作”,學(xué)生的相關(guān)基本技能(如RNA提取、引物設(shè)計(jì)等)得到了強(qiáng)化訓(xùn)練,動(dòng)手能力得到增強(qiáng);同時(shí),該校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,始終堅(jiān)持實(shí)事求是、一絲不茍、理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度,對(duì)學(xué)生嚴(yán)格要求,學(xué)生在該過(guò)程中受到潛移默化的影響,從而逐步確立了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

4.3培養(yǎng)了協(xié)作精神,提高了道德素質(zhì)在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有許多實(shí)驗(yàn)儀器是多人共用,如離心機(jī)、凝膠成像系統(tǒng)、PCR等,而且有的實(shí)驗(yàn)(如綜合性實(shí)驗(yàn))則需要幾個(gè)人做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目,因此大學(xué)生只有互相協(xié)調(diào)、合理分工、積極配合才能順利完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)合作這種方式,不僅使學(xué)生熟練了實(shí)驗(yàn)技能,而且培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

5結(jié)語(yǔ)

以上是安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革中的一些初步探索和實(shí)踐成效。在今后的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,該院將繼續(xù)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目的,不斷完善和更新教學(xué)模式,因地制宜、因時(shí)制宜地改進(jìn)分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)手段和內(nèi)容,力爭(zhēng)把最新的分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用到本科實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中來(lái),為學(xué)生創(chuàng)造更好的實(shí)驗(yàn)條件,以保證和提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效率,從而為培養(yǎng)創(chuàng)新性人才提供保障。