對分子生物學的認識精選(九篇)

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第1篇：對分子生物學的認識范文

關(guān)鍵詞：分子生物學；實驗教學；探索

中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2018）14-0250-03

一、引言

分子生物學是從分子水平研究生命本質(zhì)的一門新興邊緣學科，其核心內(nèi)容是在核酸與蛋白質(zhì)水平上研究基因的復(fù)制、表達及其調(diào)控，它的發(fā)展為人類認識生命現(xiàn)象帶來了前所未有的機會，也為人類利用和改造生物創(chuàng)造了極為廣闊的前景[1]。分子生物學實驗以生物化學、細胞生物學、藥理學為基礎(chǔ)，其基本理論知識和實驗技術(shù)已經(jīng)融合到生命科學的各個領(lǐng)域，并帶動和推進了其他許多學科的發(fā)展。以吉林大學珠海學院化學與藥學系省級實驗教學示范中心為例，對分子生物學實驗進行探索和實踐。

二、傳統(tǒng)分子生物學實驗的現(xiàn)狀

（一）實驗課體系不夠完整

傳統(tǒng)的分子生物學實驗是將一個連續(xù)的實驗切割成多個獨立的實驗進行，如活化大腸桿菌、制備與轉(zhuǎn)化感受態(tài)細胞、DNA質(zhì)粒提取、基因組DNA提取等，21世紀的今天分子生物學發(fā)展迅速，我們應(yīng)該與實際相結(jié)合開展PCR、蛋白質(zhì)印跡和Southern雜交實驗。訓練學生使其掌握每個實驗所涉及的理論知識、實驗操作技能，分子生物學實驗內(nèi)容之間都有關(guān)聯(lián)度和銜接性，但是由于時間限制，連貫性差，不利于形成一個完整、科學、合理的實驗體系，不能對分子生物學實驗有全面的認識。

（二）教學方法過于單一

在大學中實驗課教學與理論課教學我們要區(qū)別對待，所以教師不能采用一味地灌輸、填充式的教學，要改變以教師為中心的教學方法，不能僅僅依靠黑板、粉筆為工具的教學手段。教師思想上也要相應(yīng)地做出改變，改變單向傳遞信息的模式，要從多角度、多方面地實施教學，充分利用現(xiàn)代多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多種渠道傳遞信息。與學生課堂上討論問題是重要的教學環(huán)節(jié)。在實驗課堂引入分子生物學實驗相關(guān)問題，聯(lián)系身邊實踐和現(xiàn)代前沿的知識進行討論，是吸引學生學習積極性的重要措施，也是對實驗教師教學能力的考驗。實驗教學中進行的討論，最好是圍繞當天進行的實驗內(nèi)容展開，而且是一環(huán)扣一環(huán)，以保證在討論中牢牢抓住學生的注意力，從而引發(fā)學生進一步的思考。

（三）分子生物實驗課成本高

分子生物實驗對設(shè)備性能要求高，大多數(shù)是進口的實驗儀器與實驗耗材，其價格偏高，巨大的資金預(yù)算會拖垮很多小型科研單位。實驗時間長，由于資源有限，實驗大部分以演示為主，由于分子生物學實驗內(nèi)容比較抽象，實驗技術(shù)較難把握，學生沒有動手練習，實驗過程不能有真實的感受，降低了學生的動手能力。以“重組人白介素-18（rhIL-18）基因工程菌的構(gòu)建”為例，涉及到的酶就有5種之多，如BglⅡ、PstⅠ、BamHⅠ、Taq酶、T4連接酶，相關(guān)的試劑盒：UNIQ-10柱式質(zhì)粒抽提盒、DNA柱回收試劑盒。這些都無形中增加了實驗課的成本。

三、分子生物學實驗改革與實踐

（一）實驗資源優(yōu)化分配

實驗資源的優(yōu)化分配，需要從涉及到的學科和課程內(nèi)容方面進行交叉對比，特別是以教學為目的開設(shè)的實驗室，要從學校學科發(fā)展的長遠角度考慮，將教學需要與科研需求進行整合，將一些單獨的、零散的規(guī)模較小的實驗室規(guī)劃為大型的、綜合性的實驗室，用這種方法來提高實驗資源的綜合利用效率。對于實驗資源需要建立共享平臺，合理分配各個專業(yè)的實驗資源和利用情況，并且根據(jù)實驗教學的需要進行合理的分配。例如風光光度計與藥學綜合實驗共享，無菌操作臺與發(fā)酵學實驗共享，通過手機app查看課程安排，將實驗室管理、資源管理、設(shè)備管理等信息共享，通過網(wǎng)絡(luò)這個平臺，加強教師和教師、教師與學生、學生與學生之間的信息資源共享，同時也有利于幫助管理人員更好地掌握實驗資源的建設(shè)和利用情況，并且根據(jù)需要進行適當?shù)姆峙洌源藢崿F(xiàn)實驗資源利用效率的最優(yōu)化。同時，共享機制的建設(shè)也有利于消除專業(yè)之間的資源搶奪情況，有利于實現(xiàn)實驗資源的優(yōu)化配置。

（二）實驗教學方法多元化

1.分子生物學實驗，具有實驗手段多元化，實驗過程精細化的特點，實驗中細節(jié)決定結(jié)果。而通過觀看錄像、虛擬仿真軟件等多媒體形式能夠把抽象的理論形象化，使實驗的整個過程變得真實、形象；利用多種感觀的刺激，使學生獲取更多的信息，給學生創(chuàng)造一個真實的學習情境，切實幫助學生獲得知識。

2.對實驗室無法開設(shè)的實驗，利用多媒體形式展示或操作軟件，拓展學生視野，使學生了解到更多較前沿的、先進的分子生物學實驗技術(shù)。

3.中心通過與本部（吉林大學）分子生物學精品課程網(wǎng)站進行實驗資源共享與交流，使學生可以在手機上與更多高水平的老師交流溝通，從而使學習的手段更加多元化、豐富化，發(fā)揮學校本部的資源優(yōu)勢，從而達到資源共享的最優(yōu)化。

4.實驗方法的優(yōu)化。為了讓學生對分子生物學實驗?zāi)苡幸粋€整體的認識，將“重組人白介素-18（rhIL-18）基因工程菌的構(gòu)建”實驗設(shè)計成一個連續(xù)4天的實驗：

（三）實驗考核體系的科學化、合理化

建立一個科學、合理的分子生物學實驗課考核體系，不僅可以客觀全面地評價學生成績，也可以更好地展示教學效果。實驗課的考核及評價體系可以分為4個方面：

1.平時成績（10分），包括實驗課平時表現(xiàn)、討論問題，課堂上的紀律，實驗藥品與器材的擺放。

2.實驗報告（25分），包括實驗的題目、實驗的原理、實驗的儀器、試劑、詳細的實驗步驟、實驗的注意事項等。通過上述的預(yù)習可以使學生對實驗的操作過程更加熟練，從而避免實驗中出現(xiàn)錯誤的、不規(guī)范的操作。實驗報告中要求學生體現(xiàn)出在實驗過程中存在的問題，實驗結(jié)果有否偏差。通過查找文獻資料、討論、分析，對這些問題做出合理解釋，并在教師的指導下得出正確的結(jié)論。

3.實驗操作（35分）。實驗操作的題目主要是對實驗過程中操作內(nèi)容的高度總結(jié)；提問部分主要從實驗設(shè)計、實驗的過程、鑒定實驗結(jié)果等設(shè)計不同題目。

4.實驗理論考核（30分）。試卷類型多元化，如填空題、問答題、論述題等。

四、總結(jié)

分子生物學實驗課現(xiàn)在已經(jīng)成為當今高等學校生命科學領(lǐng)域的一門十分重要的實驗課程，也是我們認識微觀世界與宏觀世界的一種方法，分子生物學技術(shù)在動物科學領(lǐng)域以及環(huán)境科學領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。學生在分子生物學實驗中，要掌握相應(yīng)的實驗原理、方法，形成一個完整的體系。

參考文獻： 

[1]朱玉賢，李毅，鄭曉峰.現(xiàn)代分子生物學[M].北京：高等教育出版社，2007. 

[2]趙曉剛.中學開展分子生物學實驗的探索與思考[J].生物學通報，2006，41（4）：37-38. 

第2篇：對分子生物學的認識范文

關(guān)鍵詞： 分子生物學 綜合性實驗 設(shè)計思路 教學內(nèi)容 教學條件

分子生物學是生物技術(shù)及生物科學專業(yè)的一門必修課，它是在分子水平上研究生命活動及其規(guī)律的科學，主要研究的內(nèi)容是核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及其相互作用[1]。隨著科技的突飛猛進的發(fā)展，遺傳學、生理學、免疫學等基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究工作也已深入到分子水平，分子生物學成為各學科的領(lǐng)先學科，而且已逐漸滲透到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學等科學的各個領(lǐng)域之中[2]，[3]。在我國分子生物學已成為國家‘863’高新技術(shù)和‘十一五’、‘十二五’計劃的一項重要內(nèi)容，越來越得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用[4]。

分子生物學實驗是進行各個學科研究、實踐的基礎(chǔ)，實驗課的教學直接影響學生對分子生物學課程的理解程度；它不僅是學生掌握基本知識、基本理論和發(fā)展基本技能的重要手段，而且對培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力，探索科學的研究方法和喚起學生的求知欲望都有著重要的意義。但是由于本課程實驗相對較抽象，難理解，對學生而言，如果不能充分激發(fā)其興趣，就會導致厭學情緒。因此，分子生物學實驗課的重要作用在高校生物技術(shù)及生物科學專業(yè)中日益凸顯。近年來，衡水學院根據(jù)培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的目標，結(jié)合學生特點，對分子生物學綜合性實驗教學進行了初步探索。

1.綜合實驗設(shè)計思路

1.1注重經(jīng)典，結(jié)合先進。

分子生物學實驗內(nèi)容的設(shè)置既要保留基本的操作訓練，又要不斷更新，使學生盡可能多地接觸新的前沿技術(shù)?；镜膶嶒灱夹g(shù)主要包括質(zhì)粒DNA的提取、分光光度計檢測、瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)、聚合酶鏈式反應(yīng)、感受態(tài)細胞的制備及轉(zhuǎn)化等，均需要學生在實驗過程中熟練掌握原理和基本操作。同時對一些先進的儀器，要盡可能地使學生掌握基本的實驗操作，為以后進一步開展科學研究奠定基礎(chǔ)。對于一些新的實驗技術(shù)，不能正常在實驗課中開展的內(nèi)容，可播放錄像和示范，也可制成精美的多媒體課件，利用相關(guān)教學資源制成Flash[5]，使學生們在有限的學習條件下學到更多的知識。

1.2強調(diào)教學，結(jié)合科研。

實驗教學的目標，不僅是知識的傳承和實驗技能的訓練，更要在實驗教學中培養(yǎng)學生的科研素質(zhì)、科研技能和創(chuàng)新能力[6]。強調(diào)教學的同時，將教師的科研內(nèi)容引入到學生的實驗中來，不僅可增強學生的學習興趣，也可以使學生了解到最新的科研動態(tài)和科研成果，為學生今后考研及發(fā)展提供有價值的參考。同時，將教師的科研成果進入教學，引導學生參與到教師的科研中去，以教學帶科研，以科研促教學，讓學生得到最大的實驗收獲。

1.3強調(diào)系統(tǒng)，側(cè)重綜合。

在強調(diào)分子生物學實驗的綜合性的同時，也要保持它的系統(tǒng)性，只有系統(tǒng)地完成一系列連續(xù)的實驗，才能充分展示其綜合性。所以實驗內(nèi)容要豐富，加強涵蓋分子生物學基礎(chǔ)技術(shù)的訓練，每個系列實驗由若干個小實驗組成，各個實驗之間緊密相連，注重強調(diào)實驗的整體性和連貫性，這樣有助于激發(fā)學生的實驗學習興趣，發(fā)展學生的觀察分析能力及實驗設(shè)計能力，從而全面提高學生的綜合素質(zhì)。

2.實驗教學內(nèi)容

實驗課中實驗內(nèi)容的選擇是體現(xiàn)綜合性實驗教學的重要方面，在優(yōu)化實驗教學內(nèi)容的過程中，將教師科研中較成熟的內(nèi)容開發(fā)為可供學生操作的實驗，實驗材料和內(nèi)容均來源于實驗教師的科研課題，例如植物DNA的提取，DNA的檢測及純化，基因的克隆、連接及轉(zhuǎn)化，克隆的篩選等一系列的連貫性實驗。從提取的方法、引物的設(shè)計到篩選，均讓學生查閱教師提供的文獻資料來設(shè)計，從而鍛煉學生的實驗設(shè)計能力，使學生對基因克隆的整個過程有清晰的認識，同時強調(diào)這些實驗的連貫性和整體性，使學生充分認識到每個實驗的重要性。

3.實驗條件

分子生物學綜合性實驗涉及的實驗內(nèi)容多、實驗方法和手段多、實驗中使用的儀器設(shè)備多、實驗材料和試劑較多，因此我們在進行實驗方法選取時，應(yīng)盡量使用經(jīng)典的方法，避免使用昂貴的試劑盒操作，這樣既可以使學生充分了解實驗中藥品的配置及作用，同時可節(jié)約藥品的開銷。此外，我們要合理利用實驗室，充分利用實驗學時，多個實驗穿行，把相近的實驗內(nèi)容安排在一個單位時間內(nèi)完成。通過這樣的合理安排，在較少的課時計劃下，盡可能多地安排實驗，學生能夠得到扎實的實驗技能培訓，從而充分鍛煉學生的動手能力。

4.結(jié)語

近年來，隨著分子生物學的發(fā)展，實驗手段的不斷增多，以及在人類社會中所發(fā)揮作用的日益凸顯，使高校在講授分子生物學理論的同時，需要對學生實驗技能和科學的思維方法進行綜合性的培養(yǎng)。高校綜合性實驗教學的開展及進一步實施正是這一理念的體現(xiàn)。我院分子生物學綜合性實驗教學的開展必將在一定程度上提高學生的實驗動手能力、實驗分析能力、數(shù)據(jù)處理能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1]朱玉賢，李毅.現(xiàn)代分子生物學（第2版）[M].北京：高教出版社，2005.

[2]郝福英，周先碗，黃玉芝，等.生命科學實驗技術(shù)[M].北京：北京大學出版社，2004.

[3]何鋼，葉翠層，王義強，等.分子生物學綜合實驗教學改革研究[J].實驗室研究與探索，2006，25（11）：1401—1404.

[4]孫汶生，曹英林，馬春紅，等.基因工程學[M].北京：科學出版社，2004.

第3篇：對分子生物學的認識范文

關(guān)鍵詞：分子生物學 教學過程 解決對策

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0110-02

雙語教學是我國高等教育與國際接軌、培養(yǎng)具有國際競爭力人才的必然要求，也是當前教學改革和教學研究的重點與熱點。教育要面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來，為適應(yīng)經(jīng)濟全球化和科技發(fā)展的挑戰(zhàn)，推進我國高等教育的發(fā)展，提高學生外語應(yīng)用能力，教育部在2001年頒布的（《關(guān)于加強高等學校本科教學工作提高教學質(zhì)量的若干意見）（教高[2001]4號）[1]中的第八條專門談到了在高等學校推進雙語教學，該文件指出：“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學。對高新技術(shù)領(lǐng)域的生物技術(shù)、信息技術(shù)等專業(yè)，以及為適應(yīng)我國加入WTO后需要的金融、法律等專業(yè)，更要先行一步。”此外，在教育部（《關(guān)于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》（教高[2005]1號）文件中，再次強調(diào)雙語教學的重要性[2]。

作為生命科學的一個重要組成部分，分子生物學是研究核酸等生物大分子的功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及其重要性和規(guī)律性的科學，是人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘，由被動地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學科[3-5]。近年來，分子生物學領(lǐng)域的突飛猛進，新技術(shù)、新理論層出不窮，給分子生物學的教學帶來了極大的考驗和挑戰(zhàn)。為了使學生能夠更加及時了解快速發(fā)展的分子生物學理論知識及實驗技術(shù)，培養(yǎng)更具國際競爭力的高素質(zhì)人才，江蘇科技大學從2008年起對分子生物學的教學進行了雙語教學模式的探索。在本課程的教學實踐中我們不斷總結(jié)經(jīng)驗，積極創(chuàng)新，該文主要介紹我們在雙語教學實踐中遇到的主要問題，和對這些問題解決辦法的幾點思考。

1 雙語教學目前存在的問題

1.1 教材的選擇問題

分子生物學課堂教學既應(yīng)包括經(jīng)典內(nèi)容，又應(yīng)增補生命科學的新技術(shù)、新進展，尤其是人類基因組計劃的完成和后基因組時代的到來，該領(lǐng)域呈現(xiàn)日新月異的變化，因此，在教學選擇上需要著眼于21世紀生命科學的重大學科方向和領(lǐng)域，注重本學科出現(xiàn)的重大理論和應(yīng)用問題，充分反映生命科學最新進展和成就。此外教材的選擇還要兼顧雙語教學的需要。目前國內(nèi)有很多部優(yōu)秀的英文原版教材，如《分子生物學精要速覽系列》[6]。該書脈絡(luò)清晰，內(nèi)容詳實，但是對于本科三年級學生來說，閱讀全英文教材仍感吃力，尤其對一些復(fù)雜機制、機理的理解存在一定困難。該教材由中國科學出版社出版的配套中文翻譯版，但是同時購買兩本教材增加了學生負擔，并給課堂教學帶來不便。

1.2 學生英語水平參差不齊，雙語比例難把握

本課程授課對象是生物技術(shù)專業(yè)本科大三學生，學生英語水平參差不齊的問題較為突出。教學過程中，如果英文講授比例偏大，學生則經(jīng)常反應(yīng)專業(yè)英語詞匯量不夠、聽力水平不高，所以對于很多復(fù)雜知識點難免會一知半解。如果課堂上教師增加中文解釋說明，一方面教學時間緊張，另一方面影響雙語教學的效果，教學目標也得不到徹底的貫徹執(zhí)行。

1.3 雙語教學影響學生對互動式教學的參與

互動式教學是一種廣泛采用的，旨在通過營造多邊互動的教學環(huán)境，在教學雙方平等交流探討的過程中，達到不同觀點碰撞交融，進而激發(fā)教學雙方的主動性和探索性，達成提高教學效果的一種教學方式。但是雙語教學實踐中我們發(fā)現(xiàn)，由于英語水平尤其是口語水平的限制，一部分同學不敢開口，放棄了和老師之間互動。老師“唱獨角戲”的場面時有發(fā)生，達不到互動式教學的教學效果。雙語教學中如何提高師生間的互動，是一個值得思考的問題。

2 對解決分子生物學雙語教學中諸多問題的思考

2.1 對教材選擇的思考

英漢對照的分子生物學教材是最適合本科生使用的雙語教學教材。目前本課程正在使用的教材是化學工業(yè)出版社的《英漢對照分子生物學導論》[7]，教材為中英文對照教材，配有CD碟片，此教材知識難度適中、用語地道、簡潔明了，圖片生動易懂，十分適合大三年級學生使用。教師可以引導學生在課前預(yù)習時，先盡力閱讀英文部分，遇到理解困難后可直接查閱相應(yīng)的中文對照部分。課堂教學中教師用英語講授過程中，如果學生出現(xiàn)聽不懂的詞匯，也可迅速在書中找到中文參考，幫助理解。使用中英文對照教材，既可以讓學生沉浸式的體驗英文的原版教材魅力，增加專業(yè)英語詞匯量，又不會因為英文水平的限制影響對課程知識點的理解。但在教學實踐中我們也發(fā)現(xiàn)該教材在使用中的一些問題：（1）有些重要知識點闡述過于簡單，使得學生理解有些困難；（2）知識點涵蓋面較窄；（3）此教材為2010年北京第1版，缺乏對分子生物學許多領(lǐng)域最新的研究成果的描述。因此，我們在教學中適當增加了參考教科書，如引入內(nèi)容更為全面的《Instant Notes on Molecular Biology》[6]和《Molecular Biology ofthe Gene》[8]等。

2.2 對授課內(nèi)容換和授課手段的思考

（1）將分子生物學前沿科研成果“導入”課堂教學。

將分子生物學前沿科學進展“導入”課堂是激發(fā)學生學習興趣的絕佳手段。我們可以結(jié)合分子生物學某一研究領(lǐng)域的最新進展來啟發(fā)學生，循循善誘，激發(fā)他們進一步了解相關(guān)內(nèi)容的學習興趣。比如，在講真核基因表達調(diào)控時，可以“導入”2012年諾貝爾生理醫(yī)學獎表彰的發(fā)現(xiàn)“體細胞重編程技術(shù)”，這樣既讓學生覺得自己所學的知識是新鮮的，又讓他們因接近世界頂級科學研究成果而感到興奮，可以極大的刺激學生的學習熱情；再比如，在講DNA變異時，先讓學生討論非典病毒及近期在中國蔓延禽流感的可怕原因，并在學生討論過程中適時的提問，引導學生思考病毒變異的機理，激起學生強烈的求知欲望。

分子生物學的知識日新月異，先進的技術(shù)手段推陳出新，而且中英文專業(yè)詞匯較多，學生既要克服語言障礙又要理解記憶專業(yè)知識；同時，教師也要緊跟學科發(fā)展的步伐，及時調(diào)整、補充教學內(nèi)容，讓學生及時了解學科發(fā)展的最新動態(tài)。所以，針對分子生物學知識更新快的特點，教師的教學方法也必須做出必要的改革。

（2）“情景式”教學加深學生對復(fù)雜知識點的理解。

分子生物學教學內(nèi)容中涉及多處對復(fù)雜機理的闡述，如真核、原核生物基因表達調(diào)控機理、DNA復(fù)制機理、轉(zhuǎn)錄機理、內(nèi)含子剪切機理等。機理中有包含多種酶、多種條件。這些復(fù)雜機理如果只是憑借教師口述、演示等，學生很難真正理解其中的原理，多種機理容易混淆不清，造成教學效果不佳，且容易使學生失去學習興趣。而情景式教學能有效提高學生的學習興趣，有利于理論與實踐的過渡，幫助學生理解，從而提高教學效果。

比如對于復(fù)雜抽象的知識點，通過圖片、動畫等情景手段，將復(fù)雜內(nèi)容直觀地展現(xiàn)給學生。乳糖操縱子調(diào)控機制是教學中的重點及難點內(nèi)容，涉及機制較復(fù)雜，按以往的課堂教學經(jīng)驗，如果直接講授，學生理解具有一定困難，大多只能對相關(guān)機制及概念死記硬背，正負調(diào)控很容易混淆，教學效果不佳。

但采用情景式教學法，以學生生活中的常識：用油門和剎車控制汽車的運行來類比乳糖操縱子的正負調(diào)控機制，學生很容易理解，并且對這兩種機制所起的作用有了更為形象和深刻的認識，不再發(fā)生混淆，教學效果良好。

此外，類似的教學法還可以在其他知識點的教學中多次使用，如，將lac阻遏蛋白的別構(gòu)調(diào)節(jié)機制類比為鑰匙開鎖；將大腸桿菌利用乳糖的條件類比為人類饑餓時選擇小麥還是面包等，這些類情景的模擬和類比，都是將晦澀難懂的微觀世界的抽象規(guī)律轉(zhuǎn)化為學生們生活中的具體實例，此方式十分適合于本課程中對復(fù)雜抽象機制及概念的教學。在教學中還需引入更多的情景式教學。

（3）用“動態(tài)平衡”的思想調(diào)節(jié)雙語比例。

本課程內(nèi)容術(shù)語多，需闡述的機制復(fù)雜，且不同章節(jié)難易程度不同、不同學生的英語及專業(yè)課基礎(chǔ)不同，所以不能在教學中機械的限定雙語使用比例，而是應(yīng)該不斷的根據(jù)教學內(nèi)容和課堂實際情況的變化進行“動態(tài)平衡”式的調(diào)整。

例如在難度較大的章節(jié)，如果使用英語過多、過難、過快都會將本來就復(fù)雜的內(nèi)容更加復(fù)雜化，不僅不能達到雙語教學效果，反而會嚴重影響教學質(zhì)量。所以應(yīng)該適當增加中文使用中文解釋。此外教學中輔以非語言教學，如直觀、形象地圖示和類比，幫助學生理解教學內(nèi)容，消除由于語言理解滯后帶來的知識點理解障礙。教學過程中還可以根據(jù)學生現(xiàn)場的反應(yīng)來判斷學生的理解情況，靈活掌控雙語比例、語言難度及語速。

參考文獻

[1] 教育部.關(guān)于加強高等學校本科教學工作提高教學質(zhì)量的若干意見，2001.

[2] 教育部.關(guān)于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見，2005.

[3] 朱玉賢，李毅，鄭曉峰.現(xiàn)代分子生物學[M].3版.北京：科學出版社，2007.

[4] 闞顯照，陳冬生.國家級分子生物學雙語教學示范課程的實踐與思考[J].中國電力教育：上，2010（5）：96-97.

[5] 李佳楠.分子生物學雙語教學嘗試的新思路[J].科教文匯，2010（22）：44-45.

[6] Phil Turner，Alexander McLennan，et al.2005. Instant Notes in Molecular Biology（3rded）[M].New York：Taylor & Francis，2005

第4篇：對分子生物學的認識范文

關(guān)鍵詞：分子生物學實驗；生物科學師范專業(yè)；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(lǐng)先學科，大多數(shù)高校都設(shè)有生物科學學科，該學科的基本理論是在實驗基礎(chǔ)上建構(gòu)起來的，理論與實踐緊密結(jié)合。而作為生命科學的基礎(chǔ)學科，《分子生物學實驗》是一門應(yīng)用廣泛的學科，涵蓋生物學、醫(yī)學、農(nóng)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(xiàn)象的科學，通過研究生物大分子（核酸、蛋白質(zhì)）的結(jié)構(gòu)、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)?！斗肿由飳W實驗》是生命科學研究領(lǐng)域中融技術(shù)前沿性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性于一體的大型專業(yè)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(shù)訓練，培養(yǎng)學生科研技能、科研思維，進而提升學生研究素質(zhì)。《分子生物學實驗》是生物科學專業(yè)的一門重要專業(yè)能力實踐課，為必修課程。為了使生物科學專業(yè)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(yè)在很早就開展了《分子生物學實驗》課程，教學內(nèi)容也隨著學科發(fā)展不斷進行改進，但隨著分子生物學的快速發(fā)展以及硬件設(shè)施的不斷改進，傳統(tǒng)的《分子生物學實驗》課程教學產(chǎn)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(yè)為例，針對《分子生物學實驗》教學實踐中存在的不足，根據(jù)學生培養(yǎng)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(zhì)量，增強師范生的綜合素質(zhì)。

一、生物科學師范專業(yè)《分子生物學實驗》實踐周教學特色

生物科學師范專業(yè)《分子生物學實驗》課程特色。分子生物實驗技術(shù)自開設(shè)以來，成為當今研究生命科學各學科和醫(yī)學領(lǐng)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(yè)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(yè)在很早就開展了“分子生物學實驗”課程，教學內(nèi)容也隨著生物科學的發(fā)展而進行創(chuàng)新與改革。實驗內(nèi)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(nèi)容是依據(jù)遺傳信息傳遞的規(guī)律及教師的科研內(nèi)容進行設(shè)置，并進一步整合成為系統(tǒng)的綜合性實驗，實驗內(nèi)容包括基因克隆、遺傳多樣性檢測、分子標記、DNA指紋圖譜構(gòu)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(zhì)的提取、分離、純化與鑒定、電泳技術(shù)、引物設(shè)計、PCR擴增、分子標記、基因克隆等方面的獨立實驗?zāi)芰蚵殬I(yè)技能。強化學生創(chuàng)新思維、獨立解決問題的能力和分子生物學領(lǐng)域基本操作技能，提高學生在分子生物學領(lǐng)域綜合運用實驗技能或職業(yè)技能分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的創(chuàng)新精神。通過學習本課程使學生從分子水平認識生命現(xiàn)象和生物學規(guī)律，能夠?qū)W生的畢業(yè)課題研究設(shè)計和今后的科研生涯提供極大的幫助，為今后從事相關(guān)專業(yè)的研究、教學工作奠定堅實的基礎(chǔ)。

二、生物科學師范專業(yè)《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(jīng)費不足

由于《分子生物學實驗》相關(guān)儀器和藥品都較昂貴，儀器設(shè)備往往有限。而經(jīng)費是限制《分子生物學實驗》課程教學的重要因素，缺乏經(jīng)費直接導致設(shè)備套數(shù)、藥品、耗材數(shù)量不足，學生動手機會減少。上課人數(shù)較多，但儀器設(shè)備等有限，必定影響預(yù)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(tǒng)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(jié)。動手能力的培養(yǎng)是實驗教學的一個重要內(nèi)容，但不經(jīng)思考地完成實驗根本談不上能力的培養(yǎng)。另外，實驗室缺乏多媒體設(shè)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?qū)Ψ肿由飳W較陌生，多數(shù)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(jié)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(yǎng)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(shù)，給課程教學帶來了新的挑戰(zhàn)。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(xù)做完。傳統(tǒng)《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(guī)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?qū)W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?qū)嶒炛挥胁糠滞瑢W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(jié)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(yù)習報告、原始記錄和實驗態(tài)度；實驗技能；實驗報告。各部分成績的比例如下：實驗預(yù)習報告、原始記錄、實驗態(tài)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(diào)動學生的學習積極性，靠抄取他人實驗結(jié)果和實驗報告、臨時反復(fù)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(fā)展方面的作用有限。

三、生物科學師范專業(yè)《分子生物學實驗》實踐周教學建設(shè)與改革

（一）加強實驗室建設(shè)，增加實驗經(jīng)費

實驗室依托中央與地方共建特色優(yōu)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(qū)綠色發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心的建設(shè)，購置了大量分子生物學儀器設(shè)備，教學與科研共用相關(guān)儀器設(shè)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(shè)備，可以進行生物信息學相關(guān)實驗及實驗課多媒體教學。同時向?qū)W校申請《分子生物學實驗》實踐周專用經(jīng)費，保證實驗相關(guān)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(shù)不超過30人，將學生分成1人1小組，獨立完成實驗內(nèi)容。實驗教學采用實驗現(xiàn)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(guān)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(guān)心的分子生物學技術(shù)進行討論，如轉(zhuǎn)基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等。“任務(wù)驅(qū)動和問題導向”，鼓勵學生自主進行課前學習、獨立思考，發(fā)現(xiàn)問題，積極解決問題，再通過課堂與教師交流，完成知識的內(nèi)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(jié)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(zhì)量。實施教學科研一體化，將教師最新的課題研究內(nèi)容引入實驗教學。同時鼓勵部分優(yōu)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(chuàng)新創(chuàng)業(yè)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(nèi)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(jié)構(gòu)基因克隆”、“榨菜種質(zhì)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(gòu)建”、“胭脂蘿卜DFR基因過量表達效應(yīng)分析”和“參與調(diào)控胭脂蘿卜花青素生物合成轉(zhuǎn)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(zhì)量。每學期開學之前相關(guān)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(zhì)量

教學需要4—5名相關(guān)教師，將學生分成兩大組交叉進行相關(guān)教學。1人一個小組進行實驗，多環(huán)節(jié)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?nèi)容包括實驗預(yù)習及原始記錄、實驗操作、實驗報告、實驗態(tài)度和學術(shù)報告5個部分，其中實驗預(yù)習及原始記錄占10%，實驗操作占30%，實驗報告占30%，實驗結(jié)果占20%，學術(shù)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(zhì)量。

四、結(jié)語

第5篇：對分子生物學的認識范文

醫(yī)學分子生物學(medical molecular biology)是一門理論知識和實驗技術(shù)并重的醫(yī)學基礎(chǔ)課，該學科已經(jīng)迅速滲透到生命科學的各個領(lǐng)域，越來越成為生命科學的共同語言[1]。但這門課程理論性強，模型假說多，難懂難記。如何使醫(yī)學本科生在有限的時間里學好分子生物學，是我們每一位分子生物學老師都需要考慮的問題，也直接關(guān)系到教學質(zhì)量的好壞。為開拓學生的思路，提高學生的綜合素質(zhì)，我們教研室近年來結(jié)合我校實際情況，分析原因并提出了改革措施，希望對今后的教學有所幫助。

1 增加背景知識，結(jié)合提問來激發(fā)學生的學習興趣

“興趣是最好的老師”，因此只有對所學知識感興趣，才能在課堂上盡快地進入學習狀態(tài)，將全部精力集中在必要的學習內(nèi)容上。因此教學中首先要激發(fā)起學生的學習興趣，避免一些對醫(yī)學分子生物學“枯燥”理論的學習，先適當?shù)丶尤脶t(yī)學分子生物學一些理論發(fā)現(xiàn)的背景知識。如在講授“RNA干擾”之前，先簡要介紹它的發(fā)現(xiàn)史：Napoli 研究牽牛花時發(fā)現(xiàn)將一個能產(chǎn)生色素的基因置于一個強啟動子后，試圖加深花朵的紫顏色，結(jié)果多數(shù)花成了花斑色甚至白色。這與傳統(tǒng)上對反義RNA技術(shù)的解釋正好相反，該研究小組一直未能給這個意外以合理解釋。直到1998年，才由Fire和Mello發(fā)現(xiàn)了RNA干擾現(xiàn)象，解釋了上面的兩種反?，F(xiàn)象，并獲得了2006年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。通過這個故事背景的講解不僅吸引同學們不斷地思考原因，同時又使他們明白了一個道理：當發(fā)現(xiàn)一些與傳統(tǒng)理論不符合的現(xiàn)象時，不要盲目地懷疑自己的實驗，而要深入地研究下去，也許這背后就隱藏著一個偉大的理論。又如凋亡現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：1954年布雷內(nèi)首先選擇線蟲作為實驗生物模型，在研究線蟲細胞數(shù)量的時候他發(fā)現(xiàn)成體線蟲的細胞數(shù)量變少了。最后通過深入研究發(fā)現(xiàn)了凋亡現(xiàn)象，線蟲也從此成為生命研究領(lǐng)域中的經(jīng)典的模式生物。因此2002年他與另外兩位研究凋亡的科學家一起獲得了諾貝爾生理或醫(yī)學獎。這個故事也啟發(fā)了同學們一個道理，獲得諾貝爾獎并非一定要做非常復(fù)雜尖端的實驗，最重要的是創(chuàng)新，即使是很常規(guī)的實驗也可能獲得重大突破。學生們一致認為，這樣的教學使他們興趣增加了，知識面拓寬了，而且還從這些故事中受到了很大的啟發(fā)。

2 采用二圓互交或三圓互交理論模式教學

采用我校馮教授最新提出的二圓互交或三圓互交理論模式[2]，把哲學中的“動態(tài)發(fā)展、相互聯(lián)系和既對立又統(tǒng)一”的思想和觀點應(yīng)用于編著的《生理學》[3]和《整合應(yīng)用生理學》[4]中。在二圓互交和三圓互交哲學模式中，每一個圓都不是封閉的，而是呈開放狀態(tài)與一個或多個主動互交二圓互交是顯而易見的，三圓互交的構(gòu)成是上面一個圓，下面二個圓彼此互交。其內(nèi)涵是：（1）每個圓都處于自主的運動狀態(tài)，又受著其它圓運動的影響，相互促進和發(fā)展必然產(chǎn)生量變，繼之導致質(zhì)變，后者又可進一步刺激彼此發(fā)生量的變化。（2）每個圓的互交面積可逐漸增大，但二圓始終不會融合，即在發(fā)展共性的同時始終保持著個性；已產(chǎn)生互交的二圓亦可朝相反的方向運動，但彼此不會徹底地分離。（3）二圓互交可發(fā)展為三圓互交，三圓互交亦可轉(zhuǎn)化為二圓互交，甚至可發(fā)展成多圓互交，通過多圓互交呈現(xiàn)世界萬千事物間的相互聯(lián)系和變化。

在進行分子生物學的理論教學時，就可利用上面的模式對分子生物學中的復(fù)雜關(guān)系進行講解。如講授“癌基因、抑癌基因”的關(guān)系時，就可以通過二圓互交模式（如圖1）說明它們之間相互獨立，又相互制約，作為一個整體發(fā)揮作用。當抑癌基因由于某種原因失去功能時，癌基因就會失去控制，大量表達，量變引起質(zhì)變，最后引起癌癥。因此只有當兩者平衡時，機體才能正常表達各種產(chǎn)物，維持機體的正常生理功能。通過這個模式使“癌基因、抑癌基因”之間的動態(tài)關(guān)系更加形象、直觀，便于分析和探討，使學生從整體上把握了二者之間的相互關(guān)系，從而受到學生的普遍歡迎。

3 聯(lián)系實際，使講課內(nèi)容更貼近生活

由于分子生物需涉及到很多理論方面的東西，學生感覺在將來的工作中都用不上，或者就是離自己太遙遠，所以會覺得興趣不大。因此把教學內(nèi)容和醫(yī)學或者身邊的事情聯(lián)系起來就顯得尤為重要。比如以“重組 DNA技術(shù)”為例，在上課時可以先向?qū)W生介紹一些基因工程方面的新進展：如各國都在致力于研究“人類基因組計劃”；克隆羊多利的誕生；以及最近爭論很熱烈的“克隆人”能否進行的問題；還有轉(zhuǎn)基因食品是否對人的健康有害等，都是同學們關(guān)心的問題。那么究竟這些轉(zhuǎn)基因食物是如何產(chǎn)生的，通過教師的提問以及對這些知識的講述，激發(fā)起他們迫切想學習這些知識的興趣，這樣在以后的教學中將會取得事半功倍的效果。又如 ：在講授“PCR技術(shù)”時，提出現(xiàn)在法醫(yī)常常只需要通過犯罪現(xiàn)場的一滴血進行破案，以及最近發(fā)生的一些名人的親子鑒定案件，之所以能做到這一步是由于PCR技術(shù)的發(fā)明。這時學生們的興趣大增，迫切地想要知道這種技術(shù)是怎樣進行的，這時再講 PCR的原理及反應(yīng)過程將取得最佳的教學效果，同時這種教學也使學生對知識的記憶更穩(wěn)固。除此以外，還要求我們教師要博覽群書，學識淵博，提高講課的藝術(shù)性，選擇適當?shù)慕虒W方法。結(jié)合多媒體，增加圖示、FLASH動畫等形式的教學手段，以提高學生學習興趣。做到：語言精煉 ，通俗易懂、生動有趣。只有這樣才能真正培養(yǎng)和激發(fā)學生的學習興趣，從而為以后進一步深造打下堅實的基礎(chǔ)。

4 開設(shè)醫(yī)學分子生物學實驗課，培養(yǎng)學生動手能力

學習分子生物學理論的最終目的在于實踐。為了使學生更好地掌握所學知識，培養(yǎng)其動手能力，我們在實驗課上設(shè)計了聚丙烯酰胺凝膠電泳技術(shù)、DNA的提取以及瓊脂糖電泳技術(shù)等分子生物學相關(guān)實驗，這樣就把抽象的理論變成身體力行的實踐，激發(fā)了學生主動動手的積極性。學生通過親自動手操作，加深了對分子生物學理論的認識，培養(yǎng)了獨立思考的能力。

要使醫(yī)學生更好地掌握本門課程，不僅需要教師在教學工作中勤于思考，更需要教師不斷提出符合教學規(guī)律和行之有效的教改措施并加以實施。作為一線教學工作者，應(yīng)在實際工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗，積極探索，從而共同把教學改革推向更高更新的水平。

參考文獻：

[1] 馮作化．醫(yī)學分子生物學[M]．北京：人民衛(wèi)生出版社，2001.1．

[2] 馮志強．二圓互交和三圓互交理論模式及其應(yīng)用[J]．瀘州醫(yī)學院學報，2005，28(6)：504.

[3] 馮志強. 生理學[M]. 北京：科學出版社，2007.1.

第6篇：對分子生物學的認識范文

關(guān)鍵詞:啟發(fā)式教學 分子生物學 實踐

中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0178-02

20世紀90年代起,隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,多媒體教學以直觀,信息量大為突出優(yōu)點已經(jīng)逐步取代了大學以往的板書、掛圖以及多種教學媒體綜合使用的地位。由于分子生物學不僅是生物學的前沿與生長點,它與生物學的幾乎所有學科都有交叉。因此,分子生物學所涵蓋的內(nèi)容非常豐富,信息量也足夠大。而多媒體教學的優(yōu)點正好符合分子生物學的特點,而且還可以針對分子生物學中理論性強,抽象和不可視等導致的教學“難點”,通過多媒體教學的直觀、生動的媒體動畫展現(xiàn)出來,取得了可喜的成績。但是,幾年的教學實踐也發(fā)現(xiàn)一些問題,比如由于授課信息量過大,使學生在學習時主動性減小、從而導致學生的學習興趣與積極思考問題的能力有所減弱,對授課質(zhì)量也有一定的影響[2]。針對這一問題,通過直觀性啟發(fā)、設(shè)疑啟發(fā)、程序啟發(fā)、討論啟發(fā)等啟發(fā)式教學法的嘗試,并與多媒體教學有機結(jié)合,取得了較好的效果。

1 直觀性啟發(fā)法 引導學生歸納總結(jié)

分子生物學中有一些概念屬于文字簡單,含義抽象。對于這種概念的講解,如果忽視了學生學習過程的客觀規(guī)律、理解能力、知識水平,不調(diào)動學生開動腦筋、積極思考,而是把現(xiàn)成的概念直接灌輸給學生,學生只學到一些死知識,只會死記硬背,學習處于一種完全被動的狀態(tài)。如果采取直觀性啟發(fā)教學法,就可達到對概念的深入理解和對多個知識點的融會貫通的效果。什么是直觀性啟發(fā)教學法呢？所謂直觀性啟發(fā)教學法就是通過展示與知識點密切相關(guān)的實物、數(shù)學模型、教具等具體事物,有計劃、有目的、有順序、有組織、認真仔細地進行觀察、記憶,從而使學生從形象思維逐步過渡到抽象思維的一種方法[3]。比如在講解基因家族概念時,不直接給出基因家族的概念,而是通過多媒體展示一組組蛋白(組蛋白1、組蛋白2A、組蛋白2B、組蛋白3和組蛋白4)的結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)圖片,并通過具體的例子(幾種生物的組蛋白在DNA中排列方式)進行引導,讓學生從組蛋白的來源、功能和結(jié)構(gòu)幾方面思考,從中得出這一組組蛋白規(guī)律性的內(nèi)涵:其來源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)。同時,指出像這一組組蛋白的基因就是一個基因家族。這樣,學生通過積極思維不僅對基因家族概念有了深刻理解,同時還掌握了組蛋白的結(jié)構(gòu)和在DNA上排列方式等有關(guān)的知識,以及這些知識之間的相互關(guān)系,還學會了對問題進行歸納總結(jié)。

2 設(shè)疑啟發(fā)法,引起和強化學生興趣

設(shè)疑啟發(fā)法在啟發(fā)式教學中是應(yīng)用最廣泛的一種方法,設(shè)疑啟發(fā)法,又稱問題啟發(fā)或質(zhì)疑啟發(fā)法,是運用一定的教學手段,激發(fā)學生的疑問,激起學生求知的要求,從而調(diào)動學生學習的積極性[4,5]。分子生物學的教學過程中運用設(shè)疑啟發(fā)法也可起到非常好的效果。例如,B型DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是沃森和克里克1953年提出的,從此,分子生物學成為一門獨立的學科。在講解B型DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)時,會講到它是由10對核苷酸組成一個螺距,每個螺距高為3.4nm等。如果這時直接講DNA的長度計算這時,同學們只能被動的聽,可能會顯得平鋪直敘,枯燥！如果采用設(shè)疑啟發(fā)法,教師通過提出問題:如果有一個1000個核苷酸對的DN段,請問你可以計算出它的長度嗎？同學們這時會由被動變主動,主動的思考問題,并根據(jù)已經(jīng)講過的10對核苷酸的長度為3.4nm,計算出兩個核苷酸之間的距離為0.34nm。知道了兩個核苷酸之間的距離就很容易得出任何DNA分子的長度了！此時,再進一步提問:接下來同學們能計算1000個核苷酸的DNA的分子量是多少嗎？同學們思考后回答:不能！教師問:為什么？同學回答:單個核苷酸的分子量不知道！教師答:這個問題回答的非常好,如果老師告訴你們4種核苷酸的平均分子量為330Da,你們可以計算嗎？同學們馬上回答:能！這樣,同學們就在,“生疑—質(zhì)疑—釋疑”的過程中掌握了DNA的結(jié)構(gòu)、長度和分子量之間的關(guān)系,學的靈活、記得牢固。為了進一步強化同學們的學習興趣,進一步設(shè)疑:當先給某一DNA的分子量時,同學們能否計算出其長度、核苷酸對數(shù)和轉(zhuǎn)數(shù)(螺距數(shù))呢？同學們有了前面學習的基礎(chǔ),通過思考后很自信地回答:能！通過設(shè)疑啟發(fā)法的應(yīng)用,同學們自然達到觸類旁通,舉一反三的效果,整個過程中不僅很好的引起了學生的興趣,而且還進一步強化了學生的學習興趣。

3 程序啟發(fā)法[6]的運用,調(diào)動學生解決問題

與基因家族概念不同,由于生命活動的復(fù)雜性,有些知識并不是運用一般規(guī)律就可以解釋的。例如,我們都知道,蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的,通常一個氨基酸是由三個核苷酸組成的一個密碼子進行編碼的,也就是說DN段有多少核苷酸組成,意味著其編碼的蛋白質(zhì)的氨基酸的最大容量為核苷酸的數(shù)目除以3。但是,也有例外,ΦX174是一種噬菌體,其基因組為單鏈DNA,本身只有5375個核苷酸,按3個核苷酸編碼一個氨基酸計算,基因組全部的核苷酸都用來編碼氨基酸,最多也只能編碼1792氨基酸的蛋白質(zhì),如果按氨基酸的平均分子量為110Da計算。該分子編碼的蛋白質(zhì)的總分子量為19.7萬；但是,當ΦX174感染大腸桿菌后共合成11個蛋白質(zhì)分子,總分子量為25萬左右,相當于6078個核苷酸所容納的信息量。是什么原因?qū)е吕碚撏评砼c實際情況之間的差異呢？要解決這個知識難點,采用啟發(fā)式教學中的程序啟發(fā)可以得到較好的結(jié)果。所謂程序啟發(fā)法也稱“有序啟發(fā)”,按課題內(nèi)容的規(guī)律性和教學過程的規(guī)律性,設(shè)計一套符合學生認識規(guī)律的程序,也可設(shè)計程序性練習,把復(fù)雜問題分解,分散難點,降低思維梯度,用前一問題啟發(fā)后一問題,用后一問題深化前一問題,層層剖析、環(huán)環(huán)相扣,最后實現(xiàn)整體突破。因此,對于上面問題可以先從學生已經(jīng)掌握的遺傳密碼這一知識入手。遺傳密碼是將DNA或RNA序列以三個核苷酸為一組的密碼子轉(zhuǎn)譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列,以用于蛋白質(zhì)合成。在教學過程中先進行這樣的啟發(fā):對DNA或RNA的閱讀方式不同時,會導致什么結(jié)果？同學們自然會得出“用不同方式去閱讀DNA或RNA序列時,導致編碼的蛋白質(zhì)大小和數(shù)量都可能是不同的”！接著教師可進一步啟發(fā):按不同方式閱讀DNA或RNA序列,同一序列上有沒有可能編碼兩種或兩種以上的蛋白質(zhì)？這時,可能有兩種回答,教師可以請回答正確的一組同學陳述他們的理由,最后給出例子進行論證。最后得出:按不同方式閱讀DNA或RNA序列,同一序列上有可能編碼兩種或兩種以上的蛋白質(zhì),這就是導致ΦX174噬菌體能夠編碼超出自身容量的更多的蛋白質(zhì)的原因。進而導出重疊基因的概念。在這個教學過程中還可以請一些同學論述自己的觀點,從中發(fā)現(xiàn)同學們對這一知識理解的正確與否,以便教學過程中更有針對性。

4 討論啟發(fā)法的運用,激發(fā)學生的智慧

為了啟發(fā)學生的智慧,活躍課堂氣氛,還可引入啟發(fā)式教學中的討論啟發(fā)法。所謂討論啟發(fā)法是以問題為中心,以討論為形式,可收到互相啟發(fā)、集思廣益之效果。討論的問題最好是無標準答案的開放型的問題,學生的思維引發(fā)的越新穎越獨特越好,問題應(yīng)具有代表性、典型性和啟發(fā)性[7]比如:先有雞還是先有蛋?這是一個千古難解的哲學和科學之謎。同樣,在生命起源時,究竟是先有蛋白質(zhì)還是先有核酸呢？這也是科學領(lǐng)域中還未徹底解決難題！這是因為從現(xiàn)在的生命現(xiàn)象中,既可以找到先有蛋白質(zhì)的例子:DNA復(fù)制過程和RNA轉(zhuǎn)錄過程都有大量的酶(蛋白質(zhì))參與,換句話說:沒有酶(蛋白質(zhì)),DNA的復(fù)制是不可能進行的；同時,又可以找到先有核酸的證據(jù):核酶是一種RNA,它可以在沒有蛋白質(zhì)和DNA存在的情況下進行自我剪切,自我催化作用。因此,在學習了一定分子生物學基礎(chǔ)知識之后,可以將這個命題交給同學們,讓同學們在討論的過程中回顧已學DNA復(fù)制過程、RNA轉(zhuǎn)錄過程、蛋白質(zhì)合成、RNA及核酶相關(guān)的知識,互相啟迪、互相印證、互相碰撞集思廣益,進而激發(fā)學生的學習智慧。

5 避免走進誤區(qū)

前面我們用到了直觀性啟發(fā)、設(shè)疑啟發(fā)、程序啟發(fā)、討論啟發(fā)等幾個方面,都涉及到“提問”這一環(huán)節(jié),但要注意的是,“提問”并不是啟發(fā)式教學方法的簡單內(nèi)涵,“提問”并不完全等于啟發(fā),啟發(fā)的效果也不取決于提問的次數(shù)。所以,我們要善用提問又不可濫用提問,更要杜絕那種“三句半式”的問題,回答是簡單的“是”與“不是”,這種絕不是啟發(fā)式教學,徒有其形而無其實,沒有任何可取之處。因此,教師要經(jīng)常運用啟發(fā)式教學,還要運用得法,就可以使全體學生的思維都處于警戒的敏銳狀態(tài),甚至閃出智慧的火花。從這一點看,教師更要做到思想活躍、思想解放,只有這樣的教師才能培養(yǎng)思維敏捷而深刻的學生。這種教學方法與素質(zhì)教育的目標是一致的。

參考文獻

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[2] 張飛云,李玉華.多媒體教學方法在高校分子生物學教學中的運用[J].科技資訊，2009(33):154，156.

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[5] 劉麗,呂維愈.淺談對啟發(fā)式教學法的認識[J].石油教育,2001,107(4)88.

第7篇：對分子生物學的認識范文

關(guān)鍵詞：分子生物學；基因工程；實踐教學；教學改革

中圖分類號：G642.42 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）46-0145-02

國家和社會的發(fā)展離不開創(chuàng)新性科研人才，大學生的科學實踐是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的有效途徑。國家高度重視大學生創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)，了一系列文件強調(diào)高等院校實踐教學的重要性，要求深化實踐教學改革，提高學生的學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力[1]。

生命科學發(fā)展到今天已經(jīng)達到由以往的被動改造世界到主動的有目的地改造世界，分子生物學和基因工程是主動改造世界有力的工具，是生命科學領(lǐng)域的學科前沿，任何一門生物學科的發(fā)展都離不開分子生物學和基因工程。因此，分子生物學和基因工程的實踐教學就顯得尤為重要。分子生物學是一門研究生物大分子，主要是核酸和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的學科[2]?；蚬こ淘诜肿由飳W的理論基礎(chǔ)之上，對生物大分子，尤其是DNA分子進行重組、改造[3]。這兩門課程相輔相成，密不可分。傳統(tǒng)的實踐教學中，這兩門課程各自設(shè)立兩到三個課內(nèi)小實驗，實驗分散、重復(fù)，學生積極性不高，教學效果差。針對這些問題，筆者結(jié)合多年理論教學和實踐教學的經(jīng)驗，探討了提高這兩門課程實踐教學效果的方法。

一、傳統(tǒng)分子生物學和基因工程實踐教學中存在的問題

1.實驗分散，缺乏系統(tǒng)性。傳統(tǒng)的分子生物學和基因課程的實踐教學，設(shè)立了植物總DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳檢測或者加上動物總RNA提取檢測等兩到三個課內(nèi)小實驗，大約8―10個學時。由于課內(nèi)時間有限和課時的限制，實驗進行的較為分散，學生也只能進行簡單的基本操作，缺乏系統(tǒng)性。

2.實驗材料固定，方案固定。傳統(tǒng)的實踐教學采取所有的學生使用相同的實驗材料，相同的實驗方案。例如所有學生都利用液氮研磨相同的植物材料，CTAB抽提總DNA。實驗操作步驟一模一樣，學生根據(jù)操作步驟操作了一遍，雖然提取到了總DNA，卻不知道為什么這樣操作，這樣操作的目的是為了什么。完全就是跟著老師走過場，操作過了，也很快忘記了，實驗的目的性不強，沒有應(yīng)用價值。

3.組員依賴，自己不動手。傳統(tǒng)實踐教學往往4―6人一組，小組長負責，共同操作一個實驗。這樣組員依賴就比較嚴重，組員依賴組長，有的學生積極性不高，干脆讓別的同學幫忙操作甚至不操作。不關(guān)心最終的實驗結(jié)果，實驗報告的撰寫就直接抄襲組長的。實驗結(jié)果和分析高度雷同。學生在實踐操作中沒有深度體驗，也就對實踐教學過程沒有反思，也就沒有收獲。

4.實驗基本技能差，實驗習慣不好。分子生物學和基因工程實踐的對象是微觀的肉眼無法識別的抽象的DNA分子和蛋白質(zhì)，任何實驗細節(jié)的失誤都有可能導致實驗的失敗，因此對學生的基本實驗技能和儀器操作要求比較高。由于學生之前沒有接受相關(guān)的培訓，所以基本技能很差。例如不知道移液器的使用方法，對于不同量程的移液器吸取的液體體積沒有概念，不會設(shè)置PCR儀器程序，不會操作凝膠成像系統(tǒng)，甚至不會配置一些較復(fù)雜的化學試劑。

學生的實驗習慣不好，如槍頭隨處打，槍頭盒沒有蓋上，試劑使用前不知道要完全溶解和混勻，使用完畢不蓋蓋子，超低溫離心機使用后沒有及時擦去水珠，帶著EB污染的手套到處亂摸等等，這些不好的實驗習慣嚴重影響了實驗教學的效果，不利于培養(yǎng)有素養(yǎng)的創(chuàng)新性科研人才。

二、實踐教學改革

1.設(shè)置專門的實驗課程，明確實驗的目標。通過實踐教學改革，將傳統(tǒng)的分數(shù)的單個課內(nèi)實驗變成系統(tǒng)的分子生物學和基因工程大實驗課程。實驗學時由原來的每門課8―10學時改為36學時。實驗的時間段也由原來的分數(shù)的課內(nèi)時間改為為期兩周連續(xù)的大實驗。實驗?zāi)康挠稍瓉淼膯渭兊幕蚪MDNA鑒定改為物種的分子鑒定。物種的分子鑒定是隨著分子生物學和基因工程發(fā)展誕生的新興的鑒定物種的方法，相對于傳統(tǒng)的生理生化鑒定方法更準確，因此應(yīng)用非常廣泛。相應(yīng)的實驗內(nèi)容由原來的基因組DNA的提取和電泳檢測，改為基因組DNA的提取鑒定、PCR擴增物種特異的保守序列，回收目的片段，與載體重組，制備感受態(tài)細胞，轉(zhuǎn)化感受態(tài)細胞，藍白斑篩選，重組子的鑒定。每一個實驗的結(jié)果是下一個實驗的基礎(chǔ)，上一個實驗的失敗，下一個實驗就無法操作，系統(tǒng)性強，目標明確，具有較強的應(yīng)用價值。相應(yīng)的成績評定不再是以最終結(jié)果和分析評定，而是與每一個小實驗的結(jié)果掛鉤，最終匯總為總成績，極大地調(diào)動了學生的積極性。

2.個性化定制個人的實驗材料和方案。傳統(tǒng)的實踐教學學生采用相同的實驗材料，采用相同的實驗方案，學生積極性不高。實踐教學的目標改革后，學生首先理解了物種分子鑒定的原理和方法后，每個學生均可鑒定自己感興趣的物種，根據(jù)物種的不同選擇不同的基因組DNA提取方法，不同PCR擴增程序，不同的DNA回收方法，選擇不同的感受態(tài)制備方案，設(shè)計不同的重組子鑒定方案。學生提交方案后，由指導老師對其進行輔助指導。要求學生修繕方案，使其切實可行。這種研究性的實踐教學引導學生探究性思維和自主學習的能力，給予學生深度的體驗[4]。在方案的設(shè)計過程中，學生不僅增強了對理論知識的理解，更重要的是學會了如何查閱文獻，梳理思路，根據(jù)實驗室的現(xiàn)有條件，設(shè)計出合理可行的方案，培養(yǎng)了學生的科研思維，提高了學生的學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。

3.獨立完成實驗的準備和操作。在實驗操作過程中不再以小組為單位，而是要求每個人獨立完成自己的實驗。特別是實驗的前期準備工作。以往的實驗操作為了提高成功率往往使用試劑盒，雖然操作簡便，但是學生并沒有掌握實驗的原理和試劑的配置方法。而前期的方案設(shè)置和試劑準備是實踐操作中的核心環(huán)節(jié)，后期只是按照實驗方案進行。因此要求學生根據(jù)自己的實驗設(shè)計，獨立準備自己所需的試劑。為了減少浪費，學生必須精確計算自己所需的試劑量，不能過多配置。對于常用的試劑可以配置成母液，學生根據(jù)需要進行稀釋。學生對前期的準備工作非常感興趣，積極地根據(jù)實驗方案，計算自己的所需的試劑，鍛煉了學生的動手能力和思考能力，同時也減少了試劑的浪費。實驗完成每個學生根據(jù)自己的結(jié)果獨立分析成功或失敗的原因，通過反思對實驗有了更深的理解

4.重視基本實驗技能的培養(yǎng)，養(yǎng)成良好的實驗習慣。為了培養(yǎng)學生的基本實驗技能，要求學生在進行實驗操作之前，認真閱讀各種儀器和試劑的使用說明書，并寫下注意事項。思考實驗方案中每個環(huán)節(jié)的注意事項和影響因素。此外，指導老師講解具體操作時的一些細節(jié)和方法。只有通過簡單考核的學生才能進行后繼的實驗操作。此外，使學生認識到良好的實驗習慣的重要性，沒有好的習慣，實驗就有可能失敗。例如，移液器使用完畢如果沒有及時調(diào)回最大量程將導致移液器不準確，加樣誤差太大，導致實驗失敗等。要求學生養(yǎng)成良好的實驗習慣。

三、展望

總之，分子生物學與基因工程的實踐教學的改革，不再是傳統(tǒng)的“假題真做”，而是基于實際應(yīng)用為目的――物種的分子鑒定，有效地激發(fā)了學生的興趣，較為全面地訓練了學生的學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力[5]。分子生物學與基因工程的實踐教學的改革，改變了以往老師的主體地位。老師開始扮演指導角色，學生處于主體地位，對問題深度思考，進行文獻查詢，方案設(shè)計，試劑準備，對實驗結(jié)果反思。這些高智力的投入、創(chuàng)造性的實踐活動，給了學生深度的體驗，訓練了科學的思維方式和實驗技能、實驗習慣，為培養(yǎng)創(chuàng)新性科研人才打下了基礎(chǔ)[1]。

參考文獻：

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[2]朱玉賢，李毅，鄭曉峰，郭紅衛(wèi).現(xiàn)代分子生物學[M].第4版.北京：高等教育出版社，2013.

[3]孫明.基因工程[M].第2版.北京：高等教育出版社，2013.

第8篇：對分子生物學的認識范文

關(guān)鍵詞：分子生態(tài)學；教學方法；研究生課程

一講授法

講授法，是一種“填鴨式”的教學模式，即指通過老師系統(tǒng)的講解，讓學生獲取知識的一種教學方法。在這種教學模式中，教師是主體，學生是被動接收知識的受體，這在某些情況下也是一種可被接收的教學模式。以分子生態(tài)學緒論為例，老師可以充分發(fā)揮講授法的優(yōu)勢，除了講解分子生態(tài)學的學科形成來由，其發(fā)展歷程及研究范疇外，還要增加學生關(guān)心或無法了解的當前分子生態(tài)學研究熱點的內(nèi)容，最新發(fā)展與動向，使學生對分子生態(tài)學有一定的感性認識。在講述分子生態(tài)學中“分子標記在生態(tài)學中的應(yīng)用”這一章之前，首先要補充講解分子生物學的一些內(nèi)容，如核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、PCR技術(shù)、測序技術(shù)等基本概念，提升學生對分子生態(tài)學基礎(chǔ)知識的認知水平，充實學生對分子生態(tài)學問題解決方法的理解。講授法老師可以按照自己的方式，在有限的課時條件下傳授大量知識，結(jié)合這一優(yōu)勢，采用其它教學法，充分調(diào)動學生的主動學習性和積極性。

二Seminar教學法

德語“Seminar”，源于早期的德國大學，中文含義為研討會，又稱“研討式”教學法或文獻閱讀式教學法，現(xiàn)已成為西方發(fā)達國家高校中的一種主要教學方法[1]。Seminar是指導一組學生為某一預(yù)設(shè)論題與帶教老師共同討論的一種緊密互動交流的教學方法[2]。目前國內(nèi)對“研討式”教學法還沒有明確定義。文獻閱讀是分子生態(tài)學教學中極為可取的一種教學方法，也是研究生主動獲取知識的一條重要途徑。旨在以問題為載體，培養(yǎng)學生閱讀文獻，主動獨立思考、分析和解決問題的能力。例如，在“分子標記在生態(tài)學中的應(yīng)用”這一章中，將內(nèi)容分解如下：什么是分子標記，分子標記如何評價生物遺傳多樣性，分子標記如何對遺傳結(jié)構(gòu)解析，分子標記在生物進化研究中的作用，等等。圍繞這些內(nèi)容，展開獨立思考和探索，通過廣泛深入的文獻研讀，研究生可以從中學習到規(guī)范的研究方法，嚴謹?shù)难芯吭O(shè)計、完善的知識體系，最終提高學生凝練科學問題的能力、開拓學生的學術(shù)視野，提升其科研能力。在“文獻研討式”教學法實施過程中，要注重學生的主體地位，由學生組成研究小組，圍繞共同關(guān)注的問題，集中討論，形成分析問題、解決問題的能力。在這種教學模式下，師生“學為主體，教為主導”的角色互換。老師不再是傳統(tǒng)的知識灌輸者，其主要作用是引導學生掌握文獻閱讀的方法和提高科研思維能力，旨在培養(yǎng)研究生自主學習的能力?！拔墨I研討式”教學模式的主要優(yōu)勢表現(xiàn)為，以解決問題為中心，學生為主，教師為輔，師生共同探索問題，通過問題研究和問題探討，讓學生掌握知識。然而在具體實施過程中，這種教學模式也會出現(xiàn)一些問題：比如，學生在文獻匯報之前，要花大量時間查閱文獻，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并解決問題，有些學生不愿花時間做充足的準備，只想獲取答案而不愿參與討論；另外，對老師來說，除了自身要重視文獻積累、緊跟學科前沿的學術(shù)動態(tài)、把握學科發(fā)展方向外，還必須加強自己的知識貯備和思辨能力，并能針對學生的匯報即時做出準確的點評和思路拓展，從而不斷提出新問題，提高文獻研討質(zhì)量[1]。

三討論式教學法

討論式教學法是是國內(nèi)外大學常用的一種教學方法。體現(xiàn)的是“教師為主導，學生為主體”的教學思想，通過討論來解決學習中遇到的問題。該方法強調(diào)針對不同的教學目的和任務(wù)要求，教師組織和引導學生圍繞教學中的重難點問題展開討論，通過預(yù)先的設(shè)計與組織，啟發(fā)學生就特定問題發(fā)表自己的見解，以培養(yǎng)學生的獨立思考能力和創(chuàng)新精神[3]。在“分子生態(tài)學”的課程教學實施過程中確保討論教學法順利進行，老師首先對問題要進行精心準確的設(shè)計好，學生合理分組，參與度要高；其次，在討論過程中，老師要適當參與其中，利于討論順利進行；再次，學生分工要明確，在討論之前，學生分析課程相關(guān)內(nèi)容，查閱大量的資料，形成自己的課題分析方案和見解[3]。以“保護生物學”這一內(nèi)容為例，問題可以是生物多樣性的危機，生物多樣性的遺傳與進化，生物多樣性的價值評價等，學生圍繞這些問題，主動查閱書本，尋找所學內(nèi)容，學會獨立思考，積極參與討論，深入理解和掌握保護生物學的知識，取得良好的教學效果。

四Presentation教學法

Presentation中文譯為報告、展示或陳述等。主要通過PPT等演示工具，通過語言、動作等進行介紹或展示。它是指以個人或小組形式針對某一問題或?qū)ｎ}向教師和全體學生作課堂報告和講解，并回答教師和學生提出的問題。這種教學方法被美國學者埃德加戴爾（EdgarDale）的“學習金字塔”（ConeofLearning）理論證明是提高學習效果的有效方式[4]。Presentation教學法避免了單向灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)模式，充分發(fā)揮學生的主觀能動作用，不僅提高了學生對專業(yè)英語的興趣，鍛煉學生的口頭表達能力，還充分體現(xiàn)了學生對知識的整理和組織能力。為了讓學生真正領(lǐng)悟到新物種形成的過程，分子生態(tài)學在種群遺傳學這一章，可以讓學生主動準備如下主題報告：①對種群遺傳和分化的影響因素、機制進行研究；②研究環(huán)境變化（如氣候變暖、環(huán)境污染、地理變遷等）與物種進化的關(guān)系；③對瀕危物種進行保護，如對大熊貓、銀杏等物種致瀕因素的探索與保護策略的研究；④對物種形成的機制進行研究；⑤對物種進行鑒定與分類，尤其是形態(tài)相似的物種間的區(qū)分等。學生們在搜集信息的過程中，能夠產(chǎn)生“刺激效應(yīng)”和“示范效應(yīng)”，獲得啟發(fā)和領(lǐng)悟，從而更好的掌握學習內(nèi)容。

第9篇：對分子生物學的認識范文

關(guān)鍵詞 生物工程；綜合性實驗；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）10-0130-02

1 前言

生物工程是一門新興的綜合性應(yīng)用學科，是以生物學的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術(shù)，充分運用分子生物學的最新成就，定向地改造生物或其功能，創(chuàng)造出具有超遠緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應(yīng)器對這類“工程菌”或“工程細胞株”進行大規(guī)模的培養(yǎng)，以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨特生理功能的新興技術(shù)，包括發(fā)酵工程、酶與蛋白質(zhì)工程、細胞工程、基因工程四大工程。生物工程理論和技術(shù)突飛猛進地發(fā)展，在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、化工、環(huán)境等行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛。

生物工程也是一門實驗性和應(yīng)用性很強的學科，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主，要求學生除了掌握基礎(chǔ)的生物工程實驗方法外，還要具有整體實驗的綜合安排能力[1]。實驗教學環(huán)節(jié)不僅是培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)的重要方面，也是培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，在實驗中加深學生對理論知識的認識和理解。目前，許多高校生物工程專業(yè)實驗大多是依附于各門理論課，而且實驗內(nèi)容相對分散，以驗證性實驗為主，學生在教師的指導下按照規(guī)定內(nèi)容完成實驗，處在被動學習地位，抑制了學習的積極性和主動性，影響生物工程專業(yè)實驗的教學效果[2]。因此，筆者對河南中醫(yī)藥大學藥學院生物工程專業(yè)學生（2013級）的生物工程綜合實驗課程進行了一些改革和探索。

2 開展生物工程綜合性大實驗

制定生物工程實驗課程教學大綱 根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)定位和實驗開展情況，參考兄弟院校生物工程專業(yè)實驗的開展項目內(nèi)容，組織教師制定了詳細的實驗大綱，通過了教務(wù)處組織的實驗項目論證，同時組織學科教師編寫了《生物工程專業(yè)實驗》教材。制定教學大綱遵循的原則包括：減少重復(fù)性實驗，體現(xiàn)專業(yè)實驗的整體性、連貫性；減少驗證性、演示性實驗，多開設(shè)設(shè)計性、綜合性實驗。

在課程安排上，生物工程實驗開設(shè)在大三第二學期。在前5個學期，學生已經(jīng)學習過生物工程基礎(chǔ)課和專業(yè)課，包括細胞生物學、生物化學、工業(yè)微生物、分子生物學、基因工程、細胞工程和蛋白質(zhì)工程等課程，所以在實驗項目設(shè)置上，避免開設(shè)與細胞生物學、分子生物學、基因工程等課程重復(fù)的實驗，注重綜合性實驗的連續(xù)性。最終確定的生物工程實驗教學大綱包括10個小的實驗單元：1）堿裂解法小量制備質(zhì)粒DNA；2）DNA瓊脂糖凝膠電泳；3）聚合酶鏈式反應(yīng)（PCR）；4）DNA的限制性酶切及純化；5）質(zhì)粒載體與外源DN段的鏈接；6）連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌；7）抗生素平板篩選重組轉(zhuǎn)化子；8）原核表達載體的誘導表達和檢測；9）大腸桿菌發(fā)酵培養(yǎng)及表達產(chǎn)物的純化；10）純化蛋白的細胞學活性檢測。

開展綜合性實驗 在傳統(tǒng)的實驗教學中，以驗證性實驗為主，學生只要根據(jù)實驗教材，按教師制定好的實驗步驟，利用實驗教師已經(jīng)準備好的實驗試劑和實驗器材，在教師的指導下即可完成。這種機械式完成實驗的方式，實驗教學效果很差，無法引起學生的興趣，更加難以培養(yǎng)學生的動手能力和操作能力。在這種情況下，制定生物工程綜合性大實驗。如“丹參病程相關(guān)蛋白的原核表達及純化”，實驗設(shè)計依托學科教師的科研課題“丹參病程相關(guān)蛋白基因SmPR10的克隆及功能研究”，通過對丹參病程相關(guān)蛋白（Pathogenesis-Related Protein，PR Protein）為研究對象，通過SmPR10蛋白在大腸桿菌中的原核表達、純化以及活性檢測進行實驗，深入了解生物工程表達異源蛋白的原理，掌握生物工程的實驗操作，鞏固和檢驗已學的理論知識，為畢業(yè)論文和走向工作崗位打下基礎(chǔ)。

該實驗綜合了分子生物學、基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程、生物分離技術(shù)和生物反應(yīng)器的基本知識，要求學生通過病程相關(guān)蛋白的制備了解生物工程的相關(guān)基本操作，掌握DNA重組、載體構(gòu)建、微生物菌種保存與培養(yǎng)、目標蛋白的分離提取等專業(yè)實驗技能。在綜合性實驗過程中，培養(yǎng)學生的科學思維， 提高學生綜合運用所學知識解決實驗中遇到的實際問題的能力。

在實驗操作過程中，允許學生的實驗結(jié)果不盡如人意甚至失敗，但是一定要注重強調(diào)學生對自己實驗過程中所得結(jié)果進行分析和解釋[3]，找出實驗問題所在，然后修訂實驗方案，進行下一步實驗。綜合性實驗有利于拓寬學生思路，培養(yǎng)學生整體安排實驗的能力，打破過去傳統(tǒng)的實驗教學方法，改變在傳統(tǒng)實驗教學過程中由教師領(lǐng)著學生走的現(xiàn)象。

集中時間安排實驗環(huán)節(jié) 因為生物實驗周期長，同時生物工程綜合性大實驗對實驗的連續(xù)性要求較高，將學校安排的每周4個實驗學時改為4個學時為一個實驗單元，每次完成綜合性大實驗的一個實驗項目，而且集中在每天下午開設(shè)實驗課，體現(xiàn)了綜合性大實驗的連貫性、完整性和科學性。

改革實驗成績評定辦法 以往的實驗課成績完全由形成性成績構(gòu)成，主要有考勤、提問、實驗報告和最終測試3部分組成。實驗報告在最終實驗成績中所占比重較大。有些學生在實驗過程中不認真做實驗，最后為了寫出好的實驗報告，就會出現(xiàn)編撰數(shù)據(jù)甚至抄襲其他學生實驗報告的不良行為。

為了體現(xiàn)以學生為中心的教學理念，調(diào)動學生實驗的積極性，計劃在以往實驗課成績評定的基礎(chǔ)上建立新的實驗成績評定辦法。平時成績除了考勤、提問外，還重點考核學生對實驗資料的收集和對實驗文獻的查閱情況，以及實驗數(shù)據(jù)的記錄、團隊合作能力、實驗中的操作規(guī)范、獨立思考能力等。同時引入學生自評、互評和科研小論文的書寫，通過每次實驗結(jié)束時的總結(jié)討論和學生自評、互評，使學生參與到實驗結(jié)果和實驗問題的分析與討論，加強學生和教師之間的交流，整個生物工程綜合性大實驗完成后，要求學生以學術(shù)論文的形式寫作科研小論文。

科研小論文的寫作要求完全按照正規(guī)學術(shù)論文的寫作要求。正文之前部分包括題目、作者、作者單位、摘要、關(guān)鍵詞（3～5個）；正文部分包括前言、實驗方法、結(jié)果與分析、討論4部分，要求層次分明；標題層次不得多于3層，采用1、1.1、1.1.1方式。前言部分包括研究背景、國內(nèi)外研究進展和實驗意義。結(jié)果與分析是對實驗過程中所記錄的實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象進行科學的處理，客觀地對實驗結(jié)果進行分析和描述。討論部分則是對整個實驗的分析討論，如果得到預(yù)期的實驗結(jié)果，對實驗過程中的關(guān)鍵步驟進行分析；如果沒有獲得預(yù)期的實驗結(jié)果，則要分析實驗過程中失敗的原因，找出問題所在。科研小論文最后要求列出參考文獻（不得少于3篇）。

通過科研小論文的寫作，鍛煉學生寫作科學論文的能力，為最終畢業(yè)論文的寫作奠定基礎(chǔ)。

引入先進工程設(shè)備 在以往生物工程實驗室中，發(fā)酵實驗都是在搖床上用不同規(guī)格的三角瓶來完成，與實際工廠生產(chǎn)過程相差較大。為了培養(yǎng)合格的應(yīng)用型的生物工程專業(yè)人才，購置了6臺10 L小型全自動生物發(fā)酵罐、1臺30 L種子罐和1臺300 L的全自動生物發(fā)酵罐，可以開展從小試到中試的發(fā)酵實驗，使得發(fā)酵工程實驗中的啤酒發(fā)酵實驗和紅霉素發(fā)酵實驗如同在縮小的工廠進行，整個發(fā)酵過程的參數(shù)一目了然，使學生了解生物發(fā)酵的全過程，掌握發(fā)酵接種技術(shù)以及發(fā)酵過程中溫度和pH控制、氧氣的供應(yīng)、添加補料、發(fā)酵液的后處理等生產(chǎn)工藝，學習到現(xiàn)酵車間的先進生產(chǎn)技術(shù)。

在生物工程綜合性大實驗開展過程中，采用先進的實驗技術(shù)培養(yǎng)學生。如在質(zhì)粒DNA提取過程中，采用試劑盒提取質(zhì)粒DNA，這是國內(nèi)外分子生物學實驗室的主流方法（而不采用配制試劑、最后酚氯仿抽提的方法提取質(zhì)粒DNA），同時給學生講解質(zhì)粒提取的原理。在PCR實驗單元，采用進口的Takara所產(chǎn)的DNA Taq酶和dNTP試劑，讓學生手動加入每樣試劑，同時講解每樣試劑的作用，復(fù)習PCR的實驗原理。

3 結(jié)語

通過開設(shè)生物工程綜合性實驗，不但鞏固了學生以往所學的理論知識，也培養(yǎng)了學生動手操作的能力，給予學生在一個綜合性實驗中整理安排實驗的訓練，為學生走向工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。生物工程專業(yè)實驗教學的改革還需更多的探索和實踐，改革實驗課程的教學方法和教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生動手操作的能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，最終培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型生物工程專業(yè)人才[4]。

新的生物工程綜合性實驗對教師也提出更高的要求，所以教師也要不斷學習新知識、新技術(shù)，提高自身的知識水平和業(yè)務(wù)能力，保證實驗改革的順利進行。生物工程綜合性實驗改革的探索雖然取得一定的效果，但還有許多不完善的地方和需要解決的問題，如整個實驗體系的設(shè)計中工科部分所占比例相對較弱，主要受限于學校、學院和學科的特點，這一部分還需要進一步加強和改進。

參考文獻

[1]肖連冬.生物工程綜合性專業(yè)實驗的教學改革與實踐[J].廣東化工，2009，36（8）：311-317.

[2]劉勝貴，付明，張儉.生物工程大實驗教學模式探索[J].實驗技術(shù)與管理，2007，24（2）：126-128.