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1.1选课学生的分子生物学背景知识:
对选课学生的分子生物学背景知识的调研发现:在选课人群中,90.7%的学生缺乏分子生物学的理论背景知识(31.40%学生没有了解,59.30%的学生了解不多),仅有不足10%的学生对分子生物学理论知识比较了解或进行过系统学习,见表1。这就要求我们在讲解分子生物学技术之前,需要介绍必须具备的分子生物学基本理论知识。大于50%的学生从未接触过分子生物学技术,有过动手操作经验的仅为16.28%。提示我们的实验教学要循序渐进,给学生充分的操作时间与足够的训练。如果能对选课人群在开课前进行初步的调研,根据其分子生物学知识背景分组授课,有望达到更好的教学效果。
1.2课程设计与安排:
我们对学生选修本门课程的动机与预期学习目标进行了调查,结果见表3。研究表明,77%的学生以掌握实验技术作为学习本门课程的主要目标,体现出对于本课程实用性的一致要求。进一步深入分析研究生科研对分子生物学技术的共性需求,对提升本课程的实用性具有重要意义。同时,突出实验的可操作性,增加学生动手机会、提高操作水平也是本课程的改革需要重点考虑的内容。与选课学生的预期目标对应,多数的学生希望增加动手操作的机会,72.09%的学生希望实验准备工作主要由学生完成,15.12%的学生希望全部的实验准备均由学生完成,体现了学生希望掌握分子生物学实验技术全流程的急迫性。对于教学模式,以“科研设计-实施”为核心的教学方式更加受到学生的青睐,80%以上的学生认为比较感兴趣这种授课方式。
2讨论与建议
分子生物学技术已经广泛应用于中医药各个研究领域。掌握分子生物学技术业已成为我校研究生的迫切需求,选修分子生物学实验是其掌握基本实验操作、提高科研素养的重要途径之一。根据本次调查的结果,我们认为分子生物学实验课程可以重点进行以下几方面的改革,以进一步满足研究生学习与科研的需求。
2.1补充基础理论知识:
本校的研究生生源背景多样,但以中医药相关专业为主。在本科阶段接受的训练中,关于分子生物学的基础理论接触相对较少。如果实验课程的教学仅仅讲授实验操作步骤,难以使学生理解实验原理、实验操作步骤的意义,也难以让学生具备科学分析实验结果、改进实验步骤的能力。因此,在实验课教学中,在讲授实验原理、步骤方法等常规内容外,还必须深入浅出介绍实验技术涉及的分子生物学基础理论知识,弥补其原有知识结构的不足。根据学生分子生物学背景知识层次不齐的特点,可以尝试通过课前调研、分班授课提高教学效果。
2.2增加动手操作机会:
由于实验样本和教学课时有限,一方面部分学生只是参观别人做实验,并未亲自动手;另一方面,教师完成了大量的实验准备工作,学生只是参与了“正式”的实验过程。但是,作为研究生应用分子生物学技术独立从事科研活动,实验的准备、实施、数据分析整理的全过程都必须亲自完成。为了提高教学效果,提高研究生动手能力,建议研究生参与分子生物学实验的全过程(包括实验准备及善后),并建议研究生每人可以独立完成1个样品的全程分析。
2.3锻炼科研设计能力:
如果规范的实验操作是获得可靠数据的保障,那么合理的实验设计则是获得有意义科研数据的前提。在实验课教学中渗透科研设计的理念与方法,同样是实验课程教学的重要组成部分。而教师引导下的学生科研选题设计、实验操作方案细化可以作为实验课程教学的重要补充,以锻炼和提高研究生科研设计能力。探索以研究生自主选题为核心的分子生物学实验课程教学模式,将是未来分子生物学实验课程改革的重要方向。
3结语
[关键词] 分子生物学;创新能力;研究生教育;高等教育;培养质量
[中图分类号]G632.0 [文献标识码]B [文章编号]1673-7210(2008)09(c)-096-02
研究生教育的宗旨是培养具有科学精神和原始创新能力的专业人才。对研究生创新能力高低的判断,有人主张根据研究生的行为表现(主要是研究成果,特别是毕业论文)来做出[1]。研究论文的质量,在一定程度上体现研究水平和能力,也是评价研究生教育质量的一个重要标准。分子生物学是一门新兴的前沿学科,已成为现代生命科学中最具活力的带头学科之一。医学领域分子生物学研究日新月异的发展,使人类对疾病的认识、预防、诊断和治疗发生了深刻的变革,医学科学已从整体、细胞水平逐步深入到了分子水平。所以分子生物学理论与技术的应用是衡量研究生论文质量的一个重要指标。那么在医学分子生物学教学过程中如何培养研究生的科研能力与创新能力。我们在多年的教学实践中,以理论教学为切入点,教师承担的科研课题项目为引导,以组织分子生物学兴趣小组开放实验室为平台,指导研究生从课题设计到研究计划实施进行了一系列探索,促进了研究生科研能力与创新能力的培养与提高。
1 在《医学分子生物学》教学中开展研究生创新能力培养的必要性
分子生物学是生命科学的带头学科,其理论与技术几乎渗透到医学、药学的所有领域。无论是医学或药学专业的研究生在设计毕业论文时都用得上,如果学生都用上先进的理论和技术来设计课题,我院研究生的毕业论文质量将会更上一层楼。另外,中医药要“保持和发扬传统特色,走现代化道路”,必须有坚实的分子生物学基础和创新能力,如怎样揭示辨证论治的分子机制,中医整体观怎样用基因组、基因谱、基因群、基因族等加以论证和研究,辨证论治怎样与基因的多态性、多效性、异质性、变异性结合等。《医学分子生物学》是我院研究生必修的一门重要公共基础课程,而且在第一学期开课,如果能在教学过程中结合课题设计引导研究生采用分子生物学知识来解决问题,对研究生的科技创新培养很重要。
2 从理论教学为切入点,引导研究生科技创新意识
2.1 根据计划课时整合教学内容
分子生物学基础知识与基本理论既是了解分子生物学新发展和新成果的基础,也是掌握分子生物学实验原理和研究方法所必需的。但是按学校的课程设置,我们的计划课时仅有40学时(包括理论和实验),如按照传统的教学法,在40课时内很难完成医学分子生物学的教学内容,我们的做法是:以分子生物学技术为引导将分子生物学基础知识与分子生物学技术的基本理论整合,分为5讲来完成,每讲5学时。5学时课堂讨论,10学时实验课。第一讲为核酸的提取与鉴定及相关基础知识,分为两部分,第一部分为基因组的结构与功能,第二部分为核酸(DNA、RNA)的提取与鉴定。第二讲为印迹杂交技术与芯片技术。第三讲为核酸体外扩增与基因信息传递,分为两部分,第一部分为复制、转录和翻译,第二部分为核酸体外扩增。第四讲为重组DNA技术与基因表达调控,分为两部分,第一部分为基因表达调控,第二部分为重组DNA技术。第五讲为原癌基因与抑癌基因以及细胞通讯和信号转导,分为两部分,第一部分为细胞通讯和信号转导,第二部分为原癌基因与抑癌基因。另外安排专题讲座“基因诊断和治疗”1次。
2.2 结合专业开展分子生物学技术应用的课堂讨论
为了使学生对分子生物学基本知识和基本技术理论的认识从理性认识到感性认识,在学习完5讲内容,学生基本掌握分子生物学基本知识和基本技术的理论后,以专业为小组,让学生在利用空余时间(时间为4周)查阅相关资料,内容是:在你的专业领域中分子生物学技术应用实例。之后进行课堂讨论,主题为分子生物学技术在中医药中的应用,每小组选一个代表为主要发言,学生的主题发言内容广泛,如蛋白电泳在中药材鉴定中的运用,差异展示反转录聚合酶链反应在中医药研究中的应用等等。然后进行分小组讨论,最后老师讲评。
3 从课题设计训练入手,引导学生树立运用分子生物学知识解决实际问题的意识
为了培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的综合能力,我们在进行课堂讨论之后,布置学生结合专业,要求利用所学到的知识和技能,利用本实验室已经有的设备条件和材料试剂等技术基础,设计出一个综合性的、探索性的实验,并作为期末考试的内容之一,占总评的30%~40%。对于刚入学的研究生,第一个学期没有学习专业课程就训练课题设计有一定困难,但在这之前我们安排了“分子生物学技术在中医药中的应用”的主题课堂讨论,学生自己从网络上获取相关资料,在老师的指导下都能顺利完成。学生自主设计实验使技术性、综合性、探索创新性的实验融合在一起。
4 以开放实验室为平台,进行科研项目引导下的研究生创新研究
提高研究生创新能力,理论教学固然重要,实践教学环节也绝对不能忽略。由于科技创新是将科学研究成果转化为现实生产力的实践活动,因此提高研究生的创新能力,必须注重实践能力特别是主动实践能力的培养[2]。所以我们开放实验室,鼓励研究生自主进行科技实践。对于低年级的研究生,开辟分子生物学第二课堂,组织兴趣小组。同学们报名非常踊跃,我们将兴趣组分成3~5人/组。在上述研究生自主设计的实验方案中选出最适合开展的方案,由教师点评,学生修改实验设计方案后,在老师的指导下,由兴趣小组来实施。目前兴趣小组正在进行的实验有:①胱硫醚合酶基因多态分析;②RAPD鉴定真伪扶芳藤;③百年乐口服液的氨基酸含量测定等等。对于高年级的研究生只要用到分子生物学技术来设计的课题,都可以到我们实验室来,在老师的指导下进行课题研究。本学期,就有10多位同学在我们实验室实施他们的课题。
同学们通过课堂的理论学习―课后查阅相关资料―课堂讨论―实验设计―综合实践的过程能使学生深刻理解分子生物学实验的技术与理论,能熟练运用已经学习的多种技术,学会充分利用本实验室已有的实验设备和条件,自主设计实验并实践,培养了学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力。
5 结语
中医院校的分子生物学课时都比较少,仅靠40学时,很难实施创新能力的培养。根据多年的教学体会,要在医学分子生物学教学中开展研究生创新能力培养,应该贯穿整个研究生阶段。这就要求我们教师要有无私奉献精神,要付出很多的时间和精力,还需要老师熟练分子生物学技术,并有科研课题,带领学生跟踪和挺进学科前沿。另一方面,也需要同学们的配合,同学们对自己的创新能力培养积极性很高,但有部分同学缺乏创新精神,不能吃苦耐劳,具体表现为查阅资料不认真,课堂讨论不积极,设计实验马虎,实验不能坚持等。所以,如何正确引导学生,激发学生兴趣,让学生主动参与是我们亟需解决的问题。研究生创新能力培养是一项长期而艰巨的任务,需要不断地探索。
[参考文献]
[1]吴宏翔,熊庆年,顾云深.我国研究生创新能力不足的表现[J].学位与研究生教育,2005,(9):32-36.
关键词:大学生科技创新;生物化学与分子生物学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)19-0191-02
《生物化学与分子生物学》是医科院校学生普遍认为较难理解和掌握的一门学科,其原因主要是该课程“抽象、枯燥”,较难激发学生的学习兴趣。另一方面,该学科发展迅速,知识更新较快,特别是生物化学发展到分子生物学时期后,该学科的理论与技术日新月异,因此,教师在授课中很难让学生理解和吸收该学科的最新进展。再者,分子生物学是一门实验性学科,其相关知识均是建立在相应实验技术之上,然而目前国内的普通省属院校很少能在本科生中开展PCR、Western blot、细胞培养、基因克隆及载体构建等分子生物学相关实验,因此该部分内容的讲授对学生来说就是“纸上谈兵”。由此看来,理论与实践环节的严重脱离是造成学生学习该课程“抽象、枯燥”的直接原因。那么如何在该课程的教学实践中充分激发学生的学习兴趣呢?
“开展大学生创新教育、培养高素质创新性人才”是高等教育改革与持续发展的一个重要主题。大学生科技创新活动是指以学生学习兴趣为导向,以创新性科技课题为载体,以学生自主学习和教师指导相结合的方式,以解决实际困难和社会问题为切入点的科研实践活动[1]。为坚持“教学以学生为本”的原则,秉承三峡大学“求索”的校训,以培养“实践能力强、综合素质高”的创新型医学人才为中心,三峡大学设立了大学生科技创新项目,鼓励学生参与科技创新活动。本教研室以此为契机,以“肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室”为平台,以教师承担的科研项目为引导,在《生物化学与分子生物学》教学中让学生参与到科研活动中,通过该活动,既提高了学生学习《生物化学与分子生物学》的积极性,同时也使教师的教学水平得以提高。
一、实施方法
(一)查阅文献、提出问题
我们选择三峡大学医学院大学二年级学生为活动参与者,让学生自己组成研究小组(3~5人/组),以教师承担的科研课题为引导,让学生在课余时间参与到研究工作中。在该活动的初始阶段,老师根据研究课题设定关键词,指导学生查阅文献并撰写阅读小结,使学生对研究的课题有一定的了解。在此基础上,让学生自己尽可能发现并提出问题、设定研究目标并制定相应的研究计划,经老师与学生充分商讨、修改后确定其可行性。
(二)以课题的实施为契机,培养学生的科技创新能力
在课题实施的过程中,我们对学生既强调团队成员的分工,又明确成员之间的合作、沟通与协调,充分发挥每个学生的优势,形成团队的合力。在老师和研究生的带领及指导下,学生在课余时间开展实验研究,整理分析实验结果,并在每周的labmeeting上交流讨论。教师在总结实验结果的过程中,带领学生认真分析每一个实验数据,对“有疑问”的实验结果,督促学生重复实验,从而培养学生严谨、求实的科学作风。学生结合所学理论知识,通过对实验结果的分析与讨论,极大地增强了对《生物化学与分子生物学》的学习兴趣和积极性。
(三)撰写论文及结题报告
我校“大学生科技创新项目”的研究周期为一年,完成后需要以论文或研究报告的形式提交结题材料。在此过程中,学生先写出论文的初稿,老师对学生的论文初稿进行修改,由此训练学生的语言表达能力和科技论文的写作能力,使学生掌握论文撰写的格式、要求,从而熟悉科学研究的各个环节,为学生今后从事科学研究工作奠定基础。
二、对大学生科技创新活动的价值思考
(一)大学生科技创新活动所取得的成果
大学生科技创新实践使学生的科研素养和创新能力得到提高,调动了学生参与课外科学研究的积极性,许多学生为了参与科学研究而放弃了寒暑假。通过该活动,学生以第一作者的身份在《基础医学与临床》等杂志发表了6篇研究论文,并成功申请了三峡大学“大学生科技创新重点项目”的资助。通过该活动,学生亲身经历了科学研究的过程,体会到了运用知识进行科技创新活动的艰辛,也体验了辛勤耕耘后获得收获的喜悦。
(二)大学生科技创新活动对学生的影响
通过大学生科技创新活动,弥补了传统的“老师讲、学生听、再考试”按部就班的《生物化学与分子生物学》教学模式中实验教学环节的不足,克服了学生在学习该课程中产生的“枯燥、抽象”感。通过该活动,学生在巩固和深化《生物化学与分子生物学》理论知识的基础上,提高了学生的实践动手能力,开阔了学生的科研思维,培养了学生的科研意识,增强了学生的严谨求实和团队合作精神[2]。通过该活动,学生将《生物化学与分子生物学》的学习和科学研究紧密结合起来,对该课程的学习产生了浓厚的兴趣。在学期的期末考试中,参加科技创新活动的学生理论考试成绩及实验操作技能均显著高于其他未参加该活动的学生,这充分说明大学生科技创新活动不仅对学生的课程学习有帮助,也对学生的综合素质提高有积极的促进作用。
(三)大学生科技创新活动对教师的影响
教师通过参与这一活动,不仅使自己承担的科研项目得以完成,同时也拉进了教师与学生之间的距离,使教师对学生的知识结构、学习中的困惑与需求均有了解,从而能在教学过程中调整自己的教学方法,做到因材施教。结合科研成果,教师能不断更新教学内容,不断改善教学框架,形成囊括最新知识框架的教学体系,从而把科研与教学有机结合起来,以科研促进教学,进一步提高了授课水平。因此,该活动对教师起着积极的促进作用。
(四)彰显生物化学与分子生物学的特色
依据生命科学重大基础理论――中心法则,从DNA到RNA再到蛋白质,从基因组学到转录组学再到蛋白质组学,“分子生物学”占据了核心内容。在《生物化学与分子生物学》教学实践中开展大学生科技创新活动,能更好地把握住生命科学中的这一核心内容,使学生紧密联系医学实践,为他们能够跟踪世界生命科学的前沿,开阔视野,从而占领生命科学的制高点打下良好基础。
三、对大学生科技创新活动存在问题的思考
我们在指导大学生科技创新活动过程中,发现了一些存在的问题,这些问题阻碍了科技创新活动真正的发展。这些问题主要包括:(1)学生参与的愿望很强烈,但很难做到“坚持到底”。(2)学生的创新能力有待加强。尽管学生参与的热情很高,但在具体的实践环节中,例如选题、申请书撰写、实验方案的设计及实施、论文的撰写等环节都存在比较强的依赖心理,即依赖于指导老师,缺乏主动思考问题、解决问题的能力。(3)学生自主科技创新的课题数量不多,创新思路有待拓宽。很多学生都是依赖于老师指定的课题或直接参与老师的科研课题中。(4)对学生的科技创新活动缺乏必要的保障和激励机制。目前学生的科技创新活动只是一种形式,由于缺乏相关的规章制度,学生迫于学习的压力,为应付各种考试而不得不终止或放弃科技创新活动。因此,我们呼吁学校应引进“学生考核是一种全面、综合、动态的评价过程”这一理念,引进“将课堂外开展的科技创新活动(根据总结报告或情况)另外核算、认定学分”这一新型考核体系。(5)学生参与科技创新活动的宣传力度不够,学生参与的学术交流活动较少,应组织学生经常参加各种类型的学术交流活动,使学生在学习理论知识的过程中了解学科前沿动态,激发学生科技创新的兴趣和动力。
总之,为使大学生科技创新活动高质量开展,我们认为在学校层面应建立相应机构,完善保障和激励机制;在教师层面应引导和调动教师参与的积极性;在学生层面增强学生参与科技创新的积极性和主动性,从而促进大学生科技创新活动又快又好的发展。
参考文献:
关键词 分子生物学 妇科 产前诊断 免疫遗传
中图分类号:Q7文献标识码:A
1 分子生物学与妇产科的基本情况概述
分子生物学的兴起是上世纪50年代以后的事情,但是自其兴起和发展以来,发展的巨大成就十分引人关注。六十多年来产生了巨大的影响,繁荣的势头依然十分强劲。分子生物学研究要进行的问题在于对生命本质一致性的分析,学者们通过分子水平的研究,发现由最低级、最简单的单细胞生物到最复杂最高等的人的基本组成(这些组成主要由蛋白质、核酸、糖等三类物质构成)的构成与遗传信息的物质基础(主要包括DNA和RNA)、流向(中心法则)以及含义(遗传密玛)乃至能量转换的机理都是高度一致的,正是因此,人们才发现在分子水平层面,生物取得了相对的统一。分子生物学的这一成就具有极其重要的意义,它使得基因在不同生物个体、种属之间的转移成为可能,从而大大的提高了生命科学各个分支学科以及整个生命科学的发展。在21世纪,分子生物学的发展将不断深入和扩大,关于脑的活动、生命发育、疾病免疫等复杂难题将成为分子生物学研究的重中之重。
要准确客观理解分子生物学对妇产科的影响,必须对妇产科的基本情况所有了解,在长期的医学研究和发展实践中,妇产科的研究和实践内容不断丰富和发展,如在生命发育阶段,对胎盘、胎儿生理、母体子宫平滑肌的功能调节以及分娩发动机制、早产等问题都有研究。在妊娠期目前对于绒毛外滋养细胞以及胎儿胎盘转运方面的问题也引起了学界的高度重视。在欧美国家,分子生物科学较为发达,对生物的基因芯片以及微RNA的研究不断深入,探讨了一些生物学的病理机制及治疗方法,典型的如子痫、慢性高原疾病、肥胖等问题。以世界卫生组织(WHO)为代表的一些研究结构对妇科流行病学、早产病因基因组研究以及基于循证医学早产临床干预等问题进行了深入研究。
2 分子生物学在妇产科领域的应用与发展分析
事实上,妇产科的发展历史较之于分子生物学要早很多,但是分子生物学兴起之后,对妇产科的发展产生了极大的影响,有些影响甚至可以说是革命性的。比如在女性的产前诊断中,分子生物学的兴起使得我们对一些具有严重出生缺陷或者遗传病等问题在宫内期即可作出诊断并及时采取科学合理的对策措施。分子生物学产生之前,该领域主要运用的是胎儿镜以及影像技术,但是,近年来,致病基因不断分离克隆,高危胎儿的基因突变分析不仅重要而且必须,分子生物学技术为此提供了可能性,如分子杂交、荧光原位杂交、PCR技术等分子生物学技术在单基因病以及染色体畸变的诊断中获得了较为广泛的应用。此外,一些全新的分子细胞遗传学技术,诸如端粒探针、锚定原位标记技术、基因组杂交等在妇产科的应用问题也已经被提上议事日程。笔者通过以上的分子生物学在产前诊断的应用问题的论述,已经很明显的说了分子生物学对提高植入前遗传诊断或用孕妇血中胎儿细胞诊断问题具有十分重要的作用。
当前,应用到妇产科的分子生物学技术是多种多样,纷繁复杂的,如索森印迹杂交(Southern blot hybridization)、聚合酶链反应(polymerase chain reaction)、荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization)、单链构象多态性(single strand conformation polymor-phism)、异源双链分析(heteroduplex analysis)、DNA序列分析、蛋白截短测试(protein truncation test)等等,不一而足。这些技术在妇产科的很多具体方面得到了应用与发展,如在遗传方面的研究,当前,我们已知一些遗传性肿瘤(视网膜母细胞瘤、Wilm氏瘤)的突变基因是按孟德尔方式遗传的。当然也有一些基因与肿瘤的易感性有关,但是其遗传方式都是孟德尔方式,分子生物学技术可以对这些基因可以进行产前检查。又如多聚合酶链反应这一分子生物学技术的广泛应用,对于一些妇产方面的疾病,比如Duchenne's肌营养不良症、囊性纤维化症、苯丙酮尿症、脆性X染色体综合征等进行诊断和治疗已经成为可能。再如,分子生物学在母婴感染传播方面的应用,超微量的DNA扩增技术具备敏感性、特异性以及简便性的优点在母婴感染传播方面的应用优势十分明显。分子生物学的应用使得对于母婴传播方面存在可能的人类免疫缺陷病毒(HIV)、巨细胞病毒(CMV)、风疹病毒等进行一些提前的检测与预防成为可能。值得一提的是利用PCR技术还可以根据不同引物的特点进行预后。近年来,丙型肝炎病毒(HCV)的母婴传播已成为一个研究热点,PCR技术在这一领域也取得了诸多成就。此外,在妇科肿瘤基因研究方面,目前学界对肿瘤发生和发展的认识进入了分子水平。在分析肿瘤细胞中复杂的染色体异常组成以及对癌基因的定位及其抑制方面都有贡献。当前免疫遗传研究热点是人类白细胞抗原系统(human leucocyte antigen,HLA)与该病的关系。分子生物学技术的应用使HLA分型研究从抗原水平进入到基因水平,使与疾病关联的HLA基因准确分型、定位。以上所举的一些也只是分子生物学在妇产科领域应用和发展的冰山一角,我们有理由相信,随着分子生物学和妇产科的不断交叉融合,两个学科以及交叉部分都会取得更多崭新的成就。
参考文献
[1] 李隆玉,万建萍,钟传庆.子宫内膜癌发生分子机制及治疗的研究进展[J].中华肿瘤防治杂志,2008(19).
关键词:高师院校;生物技术;分子生物学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)27-0269-02
分子生物学是一门由遗传学、生物化学等学科交叉形成的综合学科。为了使地方性师范院校的生物技术专业的分子生物学实验更有效,提高学生的实验动手能力,实施实验课程的改革非常迫切。
一、生物技术专业分子生物学实验教学现状
近年来,分子生物学在人类社会不断进步中已有了很大的发展。但就生物技术这个专业而言,教学改革的力度还不是很大,作为地方师范类高校在分子生物学教学过程中仍存在如下的问题:
1.入学新生在生物基础知识方面特别是实验技能方面的差异性较大。分子生物学实验对操作者有很强的专业技术要求。在高中阶段,不同地方高中在人力、条件、政策导向等方面的差异导致了高中学生在生物基础知识方面特别是实验技能方面出现明显的分化。有的地方高中,对学生基础知识和实验技能较为重视,鼓励学生积极参与国家生物方面各项技能竞赛。有着这种学习背景的学生在大学面对分子生物学,有着浓厚的学习兴趣。此外,这些学生动手能力很强,积极参与并配合教学改革,对创新实验有着浓厚的兴趣。相反,对没有任何实验背景的学生,他们对于实验教学改革不关心,对创新实验兴趣不高。
2.学生参与机会较少。随着教育改革的不断深入,实验课程也逐渐被重视,学生作为学习主体的地位得到广泛认同和落实,学生的动手能力不断得到提高。“一言堂”和“八股文”式的实验讲授模式被逐渐取代。但是,一些冠以“活动式”、“多媒体”、“创新式”等新型教学方式的实验课堂教学改革,本质上仍沿用传统的“填鸭式”教学方法,实验报告仍然沿用“八股文”式的书写方式,实验结果仍然需要标准答案。这种情形下,大部分仍旧是教师演示,学生动手较少,使学生感到缺少生机。
另外,学生动手少的原因可能和硬件条件有限也有很大关系,一人一台PCR仪显然在很多地方高师院校是空中楼阁,在这种条件下,很多实验就成了演示实验,学生只能观摩学习。
3.课程的时间安排上,也同样存在一些问题。地方性高师院校生物技术专业所修学分较多,课程设置相对较紧,而分子生物学实验课程耗时长,过程比较烦琐,平均每次实验都要在3―4小时,甚至更长,所以学生的时间安排大多放在晚上来进行,相对时间安排有些不当。
同时,实验课时设置也不是十分合理,每个实验均按2个课时处理,对分子生物学一些实验,尤其是综合性、设计性实验来说,显然时间是不够的,这样紧凑的时间,发挥学生的主动性、积极性就大大打了折扣。
二、生物技术专业分子生物学实验教学改进措施
生物技术专业分子生物学实验教学改革是一项系统的改革,我国绝大部分高校还处于摸索和实践阶。在实际教学过程,我们结合在课程改革方面取得的一些经验,针对实验过程中出现的问题,对现阶段生物学实验教学改革提出如下措施:
1.加强生物技术专业分子生物学实验技能训练。(1)根据教学内容合理设计实验。为有效解决地方性高师院校生物技术专业本科的分子生物学实验课程所存在的问题。避免实验课程与基因工程、遗传学等实验课程重复,我们根据首先应分子生物学的理论知识,选取重难点,在这些内容的基础上,设计针对生物技术专业的系统实验,来增加学生学习的积极性,提高学生的动手能力,提高教学质量。(2)小组上课、小组考核。学生应进行小组的划分。在小组的基础上,让学生自己完成药品准备、培养基制备等过程,让学生理解和明白实验的原理和完成实验的关键点,做到充分让学生自己动手,加强学生“三基”培养。这样一个全过程综合了微量可调取液器、旋涡振荡器、高压灭菌锅、PCR仪、台式高速离心机及微量离心机的使用、微波炉、电泳槽和电泳仪、凝胶成像仪等仪器设备的操作和溶液制备。(3)增加综合性实验。通过综合性、设计性实验不仅调动起学生学习的主动性和积极性,而且可以培养学生的科学创新精神和实际动手能力,有利于学生个性的发展和素质的提高。此外,指导老师课前认真备课,做好预备实验,明确每个实验的重点和难点,对实验的基本技术、操作要领和注意事项要重点讲解,对关键技术环节和操作要进行示范,使学生做到规范操作,达到提高学生“基本知识、基本理论、基本技能”能力的目的。
2.结合生物技术专业特色优化教学方法。目前,分子生物学实验指导书中的实验内容大都是验证性的,学生按照实验指导书按部就班地操作,实验报告按固定格式填写,极大地限制了学生的能力培养。因此我们在教学方法方面注重动手实操,提前预设实验,激发学生的兴趣,提高教学效果。(1)根据学生爱好,提前预设实验。结合高效课改模式,每次基础课结束前,我们在班级做个统计,让同学根据自己爱好,选择实验。根据统计结果,我们预设几个小的实验。同时,每次实验前要求每位学生进行预习,对实验进行初步了解,实验前对实验中的一些主要内容和一些容易出错的问题进行探讨研究,并记录回答问题情况,便于以后给成绩时作参考。(2)动手操作为主,讲解为辅。实验前根据实验内容进行不同程度的讲解,主要解释实验中出现的关键概念,使学生明确实验目的。同r利用实验间隙对个别同学进行单独辅导,尽量使学生在课堂上产生的疑惑在课堂上解决。这样不仅调动了学生的学习主动性,还培养了学生的独立思维和判断性思维能力。重视实验原理、方法步骤和注意事项的讲解,用简单的比喻来加强学生对抽象理论的理解,做到通俗易懂。对于仪器台套数有限、指导教师少、学生人数多等突出问题,减少每组开课人数可有效缓解众多学生与有限的教学资源之间的矛盾,提高教学质量。
3.对生物技术特色专业,完善实验考核体系。实验教学考核是客观评价学生所掌握的理论和技能的重要手段,也是提高实验教学质量的有效措施。为更好地体现“公平、公正”,逐步改变以传统的实验报告为主的考核模式,不断探索和完善实验考核体系。(1)针对生物技术专业特点我们建立了一套较为完善的实验成绩考核体系。针对平时成绩制定了课堂表现积极性成绩、实验报告成绩、实验结果的考核标准,不仅体现了教师的责任感,还激发了学生的学习热情,调动了学生学习的积极性,提高了实验教学质量。目前,我们的考查方式为:课堂表现积极性成绩(占50%)、实验报告成绩(占15%)、实验结果(占35%)。其中实验报告不再是传统的实验目的、实验原理、仪器试剂、步骤等内容的简单书写,要求学生将综合性实验的实验报告以科研论文的模式进行书写,充分锻炼学生的科技写作能力,为毕业论文的写作打下坚实基础。(2)增加学生互评,提高学生团队意识。2015年结合分子生物课程改革的经验,在实验课程改革中,我们开展了小组教学的方式。1个小组5―7个人,完全按照全国大学生系列科技学术竞赛的流程管理考核学生。实验的题目、方法、结果等都是小组集体完成,最后的考核完全按照大学生挑战杯的答辩方式进行。经过该方式的尝试,我们的实验课改革已经初见成效。
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