李紅民，步懷宇，謝 鑫，徐 敏

（西北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院分子生物學(xué)課程組，陜西 西安 710069）

分子生物學(xué)是以研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能以及生物大分子間相互作用為主要內(nèi)容的學(xué)科，其研究方法與技術(shù)不僅推動(dòng)學(xué)科本身的迅速發(fā)展，而且為現(xiàn)代生命科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的方法理論和技術(shù)支撐，是當(dāng)代生物學(xué)研究的核心領(lǐng)域之一，也是高校生物學(xué)專業(yè)類學(xué)生的必修專業(yè)基礎(chǔ)課。分子生物學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)性極強(qiáng)的學(xué)科，其實(shí)驗(yàn)課教學(xué)為學(xué)生提供了從課堂理論學(xué)習(xí)到實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的重要平臺(tái)，是為以后從事生物學(xué)相關(guān)研究奠定基礎(chǔ)的重要學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，在整個(gè)分子生物學(xué)教學(xué)中所占的比重和地位不言而喻。

我國(guó)高校面向本科生開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)始于20世紀(jì)90年代后期，進(jìn)入21世紀(jì)以后陸續(xù)普及，該課程的受重視程度也逐漸增加。在面向本科生開設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的十幾年間，各單位實(shí)驗(yàn)課指導(dǎo)教師就分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中涉及到的實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)［1］、教學(xué)模式與教學(xué)方法的選擇［2］、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排［3］以及分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革等問(wèn)題進(jìn)行了多層次、多角度的探索和討論，為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的提高提供了一些有益的思路和寶貴經(jīng)驗(yàn)。然而，伴隨創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機(jī)制不斷深化和對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量要求的提高，使得分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題不斷顯現(xiàn)，如學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力、獨(dú)立操作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、分析和解決問(wèn)題的能力依然普遍偏低，而綜合素質(zhì)較高的學(xué)生只占少數(shù)且基本上是學(xué)有余力的拔尖學(xué)生。如何提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，讓大多數(shù)學(xué)生的綜合素質(zhì)得以提高，仍然是值得分子生物學(xué)教學(xué)工作者思考和努力解決的重要問(wèn)題。鑒于此，作者對(duì)多年分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了認(rèn)真思考和總結(jié)，深刻認(rèn)識(shí)到以下幾個(gè)方面對(duì)提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要作用。

1 切實(shí)發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用是提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的前提

影響教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素是教師，教師本身教學(xué)能力和綜合素養(yǎng)的提高是完成教學(xué)任務(wù)、保證教學(xué)質(zhì)量的根本前提。

加強(qiáng)政策引導(dǎo)，為實(shí)驗(yàn)教師提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力營(yíng)造良好的成長(zhǎng)條件。學(xué)校一方面應(yīng)積極培養(yǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、知識(shí)面廣和專業(yè)技能精通的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，一方面在業(yè)績(jī)考核時(shí)，應(yīng)適當(dāng)壓縮科研業(yè)績(jī)所占的比例，給予教學(xué)業(yè)績(jī)適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)，適當(dāng)減輕教師的科研壓力，激勵(lì)其投入更多的精力和時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)進(jìn)行思考和改進(jìn)以提高教學(xué)效果。

加強(qiáng)師德師風(fēng)建設(shè)，強(qiáng)化任課教師對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的重視程度和提高教學(xué)質(zhì)量的責(zé)任感。實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工作能力的重要途徑和手段，但是設(shè)置的實(shí)驗(yàn)多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)多年不變，致使教師和學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度較低，與當(dāng)前不斷深化的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式相背離。但是，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的核心，就是在具體實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力。教育部2005年啟動(dòng)“國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”的建設(shè)和評(píng)審工作的目的也是為了推動(dòng)和切實(shí)發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的重要作用，而2012年教育部文件“教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)”（教高［2012］4號(hào)，http：／／www.moe.gov.cn／publicfiles／business／htmlfiles／moe／s6342／201301／xxgk＿146673.html）再次強(qiáng)調(diào)了本科教學(xué)的基礎(chǔ)地位和強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)的重要性。作為實(shí)驗(yàn)教師，應(yīng)當(dāng)充分重視實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的重要性，強(qiáng)化自身在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過(guò)程中的使命感和責(zé)任感，努力從相對(duì)簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)里濃縮知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)尋找問(wèn)題的切入點(diǎn)，努力在有限的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)時(shí)間里，讓多數(shù)學(xué)生真正學(xué)有所獲，給部分具有拔尖創(chuàng)新潛質(zhì)的學(xué)生更多提升能力的機(jī)會(huì)。

努力提高教師自身教學(xué)水平是提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的重要方面。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中貫徹以學(xué)生為中心的教育理念，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師的作用不容忽視。要求實(shí)驗(yàn)教師熟悉實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，從中挖掘?qū)W生感興趣的問(wèn)題進(jìn)行正確引導(dǎo)。不僅要求教師不斷及時(shí)更新和豐富分子生物學(xué)及自己研究領(lǐng)域的知識(shí)，提高自身專業(yè)素質(zhì)。更要求實(shí)驗(yàn)教師注重教學(xué)反應(yīng)和學(xué)習(xí)效果并不斷總結(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，通過(guò)教師間對(duì)教學(xué)策略、教學(xué)方法的探討，對(duì)自身的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行審視和分析以改進(jìn)自己的教學(xué)方法、教學(xué)手段，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。另外，相關(guān)高校也應(yīng)出臺(tái)相應(yīng)的政策，鼓勵(lì)并提供實(shí)驗(yàn)教師參加專業(yè)教學(xué)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，通過(guò)教師隊(duì)伍建設(shè)推動(dòng)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

2 加強(qiáng)學(xué)生基本功訓(xùn)練是提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的根本保證

學(xué)生是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，也是被培養(yǎng)的對(duì)象。當(dāng)前，在我國(guó)大力推進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的過(guò)程中，對(duì)學(xué)生基本技能的要求越來(lái)越高。鑒于分子生物學(xué)方法技術(shù)對(duì)其他生命科學(xué)學(xué)科的深遠(yuǎn)影響，提高生物學(xué)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究的綜合素質(zhì)就顯得尤為重要。

牢固樹立安全意識(shí)，避免突發(fā)不良事件。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常接觸有毒或致癌試劑，如丙烯酰胺、核酸染料溴化乙錠等。雖然溴化乙錠已經(jīng)逐漸被無(wú)毒核酸染料所取代，但是有毒有害試劑的使用在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室仍然是經(jīng)常事件。所以，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生牢固樹立安全意識(shí)，注意防范有毒試劑的污染以及出現(xiàn)突發(fā)情況的正確處理方法。并將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范與國(guó)際接軌，盡早養(yǎng)成安全操作的習(xí)慣。

學(xué)習(xí)并掌握正確的溶液配制和比例稀釋方法。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)用試劑通常是以母液形式進(jìn)行配制，儲(chǔ)存于室溫、4℃或－20℃，使用前稀釋到工作濃度。學(xué)習(xí)溶液的正確配置是進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)必備的技能之一。實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然不能保證每個(gè)學(xué)生都參與溶液的配制和準(zhǔn)備，但是必須督促學(xué)生學(xué)習(xí)溶液配制和比例稀釋方法，清楚掌握溶液配制對(duì)各種試劑純度級(jí)別的要求及相關(guān)知識(shí)，為將來(lái)獨(dú)立開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)必要的基本技能。

學(xué)習(xí)正確使用各種器具和其他大型儀器設(shè)備的一般方法。分子生物學(xué)的研究對(duì)象主要是核酸和蛋白質(zhì)，都是肉眼無(wú)法辨別的生物分子，且常在微量反應(yīng)體系中操作。除了要求每個(gè)學(xué)生積極練習(xí)，熟練地正確使用移液器之外，了解并學(xué)習(xí)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用儀器使用方法也是重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。不同生產(chǎn)商生產(chǎn)的同種類型儀器，其具體操作方法往往不同。因此，教學(xué)中務(wù)必幫助學(xué)生養(yǎng)成用前認(rèn)真研讀產(chǎn)品說(shuō)明書的良好習(xí)慣，以備正確使用各種儀器設(shè)備。

傳授給學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)研究的一般方法。古人云“授之以魚，不如授之以漁”。面向本科生開設(shè)的常規(guī)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，從原理到操作通常都不會(huì)太過(guò)復(fù)雜，要使學(xué)生從中學(xué)有所獲的關(guān)鍵在于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師從簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)中提煉出開展系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究的一般問(wèn)題，教會(huì)學(xué)生在對(duì)某問(wèn)題感興趣的情況下，開展實(shí)驗(yàn)研究的一般程序和方法。督促學(xué)生務(wù)必養(yǎng)成多問(wèn)“為什么”、“怎么做”的學(xué)習(xí)與思考習(xí)慣。比如，質(zhì)粒DNA的提取實(shí)驗(yàn)，目前基本上使用試劑盒，學(xué)生往往是按部就班的操作，缺少積極主動(dòng)的思考，教學(xué)效果很差。為了讓學(xué)生透過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)到更多知識(shí)，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中有意識(shí)的引導(dǎo)，從質(zhì)粒的宿主范圍、質(zhì)粒的存在形式、與宿主的關(guān)系、在宿主中的復(fù)制特點(diǎn)到從宿主細(xì)胞中獲得質(zhì)粒DNA所面臨的破碎細(xì)胞、破碎細(xì)胞的方法與條件要求、細(xì)胞裂解液中其他雜質(zhì)分子的去除以及要進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)操作需要具備的實(shí)驗(yàn)器具與儀器設(shè)備的準(zhǔn)備等問(wèn)題，都應(yīng)當(dāng)盡可能涉及。經(jīng)過(guò)整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程的長(zhǎng)時(shí)間熏陶和鍛煉，使得學(xué)生慢慢體會(huì)并學(xué)會(huì)如何針對(duì)感興趣的問(wèn)題開展實(shí)驗(yàn)。這一點(diǎn)對(duì)于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)尤為重要。

督促學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中養(yǎng)成認(rèn)真觀察，如實(shí)記錄的良好習(xí)慣和作風(fēng)。善于觀察，是發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象中科學(xué)問(wèn)題的重要途徑，實(shí)事求是是從事科學(xué)研究的最基本要求。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)隨時(shí)督促學(xué)生認(rèn)真觀察、如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。努力引導(dǎo)學(xué)生用理論知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，逐步提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研作風(fēng)。

3 教學(xué)過(guò)程引入問(wèn)題討論是提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要手段

在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)以激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)積極性，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的促進(jìn)作用毋庸置疑，已有多位學(xué)者在研究論文中提及［4－5］。但是如何在教學(xué)過(guò)程中具體實(shí)施則少有報(bào)道。

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常涉及作用時(shí)間或是反應(yīng)時(shí)間，如電泳、酶切等實(shí)驗(yàn)過(guò)程難免出現(xiàn)等待。學(xué)生在等待時(shí)很難自主地就相關(guān)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題進(jìn)行深入思考、認(rèn)真檢討整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程以加深理解，是分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果低下的重要原因之一。根據(jù)作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)等待的時(shí)間用于問(wèn)題討論，不僅有益于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，而且可以充分利用實(shí)驗(yàn)課時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。要實(shí)現(xiàn)這一目的，必須認(rèn)真做好以下工作。

合理設(shè)計(jì)討論問(wèn)題是取得良好教學(xué)效果的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)驗(yàn)課堂引入相關(guān)問(wèn)題的討論，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的重要措施，也是對(duì)實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)能力的考驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行的討論，最好是圍繞當(dāng)天進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容展開，而且是一環(huán)扣一環(huán)的連環(huán)式問(wèn)題以保證在討論中牢牢捉住學(xué)生的注意力。比如進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以首先討論瓊脂糖凝膠濃度對(duì)不同大小核酸片段的分辨率問(wèn)題，學(xué)生進(jìn)行討論和作答后，緊接著讓學(xué)生依據(jù)瓊脂糖凝膠的分辨率為自己操作的或是已知大小的核酸片段選擇合適的瓊脂糖濃度，選定濃度后，隨后就可以圍繞影響瓊脂糖凝膠電泳效果的因素展開討論，在討論每種影響因素時(shí)，教師應(yīng)適時(shí)提醒同學(xué)在實(shí)際工作中如何調(diào)整各種影響因素以使電泳效果最佳。再如作者在“聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織實(shí)例”一文中列舉關(guān)于PCR實(shí)驗(yàn)的具體討論問(wèn)題。經(jīng)過(guò)這種一環(huán)扣一環(huán)的問(wèn)題討論，能夠緊緊捉住學(xué)生的思維和注意力，集中精神思考討論的問(wèn)題，可以傳遞給學(xué)生遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)本身豐富的學(xué)術(shù)信息和理論知識(shí)，使學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解也隨之深化和細(xì)化。使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到，即便是像瓊脂糖凝膠電泳、PCR一樣的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，也隱含著大量學(xué)問(wèn)。逐漸培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的習(xí)慣，提升思考問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，提高自學(xué)和“把書讀厚”的能力。

督促學(xué)生提前準(zhǔn)備，是保證問(wèn)題討論順利開展的保證。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入問(wèn)題討論的目的是更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，學(xué)生是討論過(guò)程的主體。學(xué)生準(zhǔn)備的充分與否或者是否具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)將直接影響課堂討論和教學(xué)的效果。因此，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)課前1－2周，告知學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行討論的主題，督促學(xué)生有效利用學(xué)校電子圖書館網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)（如中國(guó)學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)等），就相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，提前在課外開展小組討論，為實(shí)驗(yàn)課討論做好充分準(zhǔn)備。該過(guò)程可以督促學(xué)生學(xué)會(huì)從海量信息中搜索自己感興趣的學(xué)術(shù)信息，而文獻(xiàn)閱讀、整合信息的過(guò)程則可以逐漸提高學(xué)生文獻(xiàn)閱讀能力。其發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、洞察問(wèn)題的創(chuàng)新能力也會(huì)在此過(guò)程中潛移默化地得到提升。

營(yíng)造寬松的討論氛圍是取得良好討論效果的有效途徑。在實(shí)驗(yàn)間歇時(shí)間引入問(wèn)題討論時(shí)，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)注意營(yíng)造寬松的討論氛圍，較好地做法是由教師以近似于聊天的方式引出話題，避免學(xué)生產(chǎn)生緊張心理，盡可能使討論輕松愉快又不失嚴(yán)肅。學(xué)生闡述自己觀點(diǎn)和看法的積極性會(huì)明顯提高。在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下，做到讓每個(gè)學(xué)生就相關(guān)問(wèn)題談自己的理解和觀點(diǎn)，給每個(gè)人展示自己的機(jī)會(huì)。既增加了師生互動(dòng)的效果，又使學(xué)生的條理思辨能力逐漸提高。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物學(xué)專業(yè)本科生和創(chuàng)新拔尖人才培養(yǎng)中重要作用，已經(jīng)受到政府和人才培養(yǎng)單位的普遍重視。針對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理論與實(shí)踐研究也愈加深入廣泛，從課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容篩選、實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排到教學(xué)方法、教學(xué)模式的探索與改革等，已經(jīng)取得了相當(dāng)多的理論成果，積累了相當(dāng)多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。筆者以為，在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中無(wú)論采用哪種教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段，也無(wú)論實(shí)驗(yàn)本身屬于研究性、綜合性還是驗(yàn)證性，最重要的是扎扎實(shí)實(shí)地將各種有效的方法措施落實(shí)在每一次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，是提高分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的根本途徑。

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