分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和探索

文/王福張新

摘要：分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系的科學(xué)，是人類從分子水平上揭開生物世界奧秘的一門基礎(chǔ)學(xué)科同時(shí)也是現(xiàn)代生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的科學(xué)。它已經(jīng)滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域并深刻地改變著生物科學(xué)的面貌。分子生物學(xué)基本理論的建立依賴于實(shí)驗(yàn)，因此分子生物學(xué)具有非常強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性。高校開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)高素質(zhì)生物類人才的必修之路，然而，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課程脫節(jié)卻是不可忽略的問題。本文對(duì)教改過程出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行了探討并提出了一些行之有效的方法。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革措施

中圖分類號(hào):C642.0

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2095-9214(2015)09-0092-01

一、對(duì)分子生物學(xué)學(xué)科的認(rèn)識(shí)

分子生物學(xué)是研究蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能、遺傳信息傳遞規(guī)律及調(diào)控方式和分子生物學(xué)研究方法的一門學(xué)科, 涉及到動(dòng)植物功能基因的挖掘、基因調(diào)控、基因工程、人類疾病的基因診斷與生物治療等生物相關(guān)領(lǐng)域。它使人類從分子水平上真正揭開了生物世界的奧秘，由被動(dòng)轉(zhuǎn)向主動(dòng)地改造生物世界邁出了一大步。分子生物學(xué)同時(shí)也是生命科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生的一門重要的新興學(xué)科[1]。

現(xiàn)今分子生物學(xué)的成就說明了生命活動(dòng)的根本規(guī)律在各種各樣的生物體中都是統(tǒng)一的。例如，在自然界的各種生物體中，都是由同樣的氨基酸和核苷酸分別組成其蛋白質(zhì)和核酸。同時(shí)，除某些病毒外，各種生物體的遺傳物質(zhì)均為DNA，并且在所有的細(xì)胞中都以同樣的機(jī)制進(jìn)行復(fù)制。分子遺傳學(xué)的中心法則和遺傳密碼，除少數(shù)例外，在絕大多數(shù)情況下也都是通用的。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)

近年來，隨著分子生物學(xué)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其新理論、新技術(shù)也層出不窮。分子生物學(xué)基本理論的建立以大量的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，是一門實(shí)驗(yàn)性非常強(qiáng)的學(xué)科。分子生物學(xué)教學(xué)如果不做實(shí)驗(yàn)，只學(xué)習(xí)理論，往往會(huì)事倍功半。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)亦成為高素質(zhì)生物類人才必須掌握的基本技能。

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)是讓學(xué)生從課堂單純的學(xué)習(xí)理論轉(zhuǎn)換到實(shí)踐操作和科學(xué)研究的一項(xiàng)重要舉措，不僅培養(yǎng)學(xué)生真正掌握基本理論、基本知識(shí)和基本技能的能力，還培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、綜合素質(zhì)和科學(xué)作風(fēng)，對(duì)建立用科學(xué)的方法研究問題及喚起學(xué)生們的求知欲均具有十分重要的作用。因此，開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)生物類專業(yè)人才非常重要。

而基于現(xiàn)實(shí)條件，多數(shù)高校在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，存在一些問題：

1.試劑的浪費(fèi)和儀器的損耗：生物實(shí)驗(yàn)多綜合性實(shí)驗(yàn)，由于這類實(shí)驗(yàn)是開放性的，實(shí)驗(yàn)開展過程中經(jīng)常存在試劑浪費(fèi)、儀器損耗大等問題；同時(shí)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的一些儀器與材料往往是精細(xì)的、昂貴的，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件、操作技能的要求非常高。而學(xué)生們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，往往會(huì)忽略這些細(xì)節(jié)，造成試劑浪費(fèi)或儀器損壞等問題。

2.實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境衛(wèi)生的保持：保持良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)于實(shí)驗(yàn)來說是至關(guān)重要的。在實(shí)驗(yàn)期間，由于學(xué)生多，極易造成儀器、設(shè)備、試劑等擺放不合理，環(huán)境條件差的情況。因此，要對(duì)實(shí)驗(yàn)合理安排，及時(shí)清理，同事提高同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)意識(shí)。

三、改革措施

1.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。比如按照平時(shí)成績(jī)(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)占60%、操作考試占20%、理論考試占20%等劃分。

2.運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。分子生物學(xué)知識(shí)具有高度的抽象性和微觀性，學(xué)生對(duì)這些知識(shí)幾乎沒有任何感性認(rèn)識(shí)。但同時(shí)，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)，而多媒體設(shè)備具有非常豐富的表現(xiàn)力，不僅能夠?qū)ξ⒂^過程進(jìn)行形象模擬，還可以對(duì)抽象事物進(jìn)行直接的表現(xiàn)，對(duì)復(fù)雜過程進(jìn)行精簡(jiǎn)和重現(xiàn)，這一點(diǎn)恰恰在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中顯得尤為重要。在教學(xué)過程中運(yùn)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行有極大的幫助。多媒體技術(shù)可以讓學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)又最直觀的認(rèn)識(shí)，還可以給同學(xué)們示范規(guī)范操作；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以讓學(xué)生們了解更多資訊及科研的前言進(jìn)展，對(duì)激發(fā)同學(xué)們的興趣有極大幫助。隨著IT行業(yè)的發(fā)展，生物學(xué)軟件的出現(xiàn)極大的便利了同學(xué)們的獨(dú)立學(xué)習(xí)。

3.開展雙語(yǔ)教學(xué)。隨著全球化發(fā)展，許多生物院校都非常重視雙語(yǔ)課程的教學(xué)，尤其是分子生物學(xué)。雙語(yǔ)教學(xué)不僅會(huì)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)英語(yǔ)，而且可以很好使科學(xué)研究和國(guó)際接軌，了解更為前沿的學(xué)科發(fā)展，掌握最新的文獻(xiàn)資料等。在日常學(xué)習(xí)中，鼓勵(lì)學(xué)生多閱讀英文文獻(xiàn)、做英文報(bào)告對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)的開展大有裨益。

4.培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新是科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源泉，工程類人才更要具有很強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和寬廣的知識(shí)面。這就更加要求教師在教學(xué)過程中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，工程創(chuàng)新意識(shí)來源于扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和寬廣的知識(shí)面。在教學(xué)過程中，要求學(xué)生學(xué)好基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)不斷拓寬知識(shí)面。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，我們留意分子生物學(xué)發(fā)展過程中的重大事件，并將其與當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展背景和重大發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷等加以介紹。同時(shí)將實(shí)踐教學(xué)與理論課程有機(jī)結(jié)合,并納入到研究性教學(xué)方案中，并且鼓勵(lì)學(xué)生參與分子生物學(xué)課程相關(guān)的大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

四、結(jié)語(yǔ)

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。如何把這一門課程教出水平、教出生氣和效果，需要我們不斷地積累和改革，只有這樣才能培養(yǎng)出更為優(yōu)秀的復(fù)合型人才，為生物學(xué)的發(fā)展打好人才基礎(chǔ)。

(作者單位：西安電子科技大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院)

參考文獻(xiàn):

朱玉賢, 李毅, 鄭曉峰.現(xiàn)代分子生物學(xué).3版.北京: 高等教育出版社, 2007.

劉進(jìn)元． 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]． 北京: 清華大學(xué)出版社，2002．

史玲玲，陸海.“分子生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程改革的探索.北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，2012.