《分子生物學》實驗教學的幾點體會

摘要：分子生物學實驗是生物學、醫學、藥學等生命科學教學過程中不可或缺的基礎環節。本文針對分子生物學實驗課教學的現狀，結合我們多年來的教學體會，從實驗教學內容的優化、實驗教學方法的改進、實驗成績的科學評定等方面談一些體會與思考，以取得更好的實驗教學效果，提高學生的實驗技能和培養學生的創新思維。

關鍵詞：分子生物學；實驗內容；教學方法；成績評估；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0245-02

核酸為生命的最基本物質之一。核酸根據化學組成不同，核酸分為脫氧核糖核酸（簡稱DNA）和核糖核酸（簡稱RNA）。DNA是儲存、復制和傳遞遺傳信息的主要物質基礎；RNA在蛋白質合成過程中起著重要作用。核酸不僅是基本的遺傳物質，而且在蛋白質的生物合成上也占有重要位置，因而在生長、遺傳、變異等一系列重大生命現象中起決定性的作用。因此它在生物學、醫學、藥學、農學等研究中的地位十分重要。

分子生物學實驗是一門主要以核酸為研究對象的實驗性課程。它是分子生物學理論的實踐環節，也是培養創新型人才的重要途徑。但是目前傳統分子生物學實驗的內容缺乏系統性、完整性和綜合性，驗證性實驗居多，存在理論課與實驗課脫節等現狀。本文結合我們多年來的教學體會和做法，從實驗教學內容的優化、實驗教學方法的改進、實驗成績的科學評定等方面談一些體會，以取得更好的實驗教學效果，提高學生的實驗技能和培養學生的創新思維。

一、實驗內容的優化

目前，傳統的分子生物學實驗一般是幾個基本的操作技術：感受態細胞的制備及轉化；質粒DNA的提取；質粒DNA的酶切及電泳檢測；目的DNA片段的回收及鑒定；DNA連接反應；重組克隆子的鑒定；PCR基因擴增；外源基因在大腸桿菌中的誘導表達；SDS-PAGE；等等。獨立的各個實驗忽視了不同實驗之間的關聯性、連貫性和整體性，更缺少將分子生物學實驗技術與其他學科的融會貫通，無法使學生形成完整的科研思路，限制了學生創新能力的培養。我們將分子生物學實驗內容進行了改革，實驗內容調整為：DH5α感受態細胞制備；質粒pEGFP-N3和pET28-a（+）轉化；質粒pEGFP-N3和pET28-a（+）小量提取與電泳檢測；質粒pEGFP-N3和pET28-a（+）的限制性酶切分析；GFP（BamHI-NotI-cut）和pET28-a（+）（BamHI-NotI-cut）片段的瓊脂糖膠回收；pET28-GFP連接產物轉化感受態細胞DH5α；重組克隆子DH5a/pET28-GFP的菌落PCR檢測；重組質粒pET28-GFP提取與限制性酶切分析（BamHI-NotI）；重組質粒pET28-GFP轉化BL21感受態細胞；重組綠色熒光蛋白GFP的誘導表達；重組綠色熒光蛋白GFP的純化；重組綠色熒光蛋白GFP的SDS-PAGE電泳檢測。整個課程以綠色熒光基因及其蛋白為對象，將所有的各個基本的分子生物學實驗串起來，通過兩年的實踐，學生參與實驗的積極性和趣味性大大提高，培養了學生的科學思維，課堂也收到了良好的實驗效果。

二、教學方法的改進

目前，國內部分條件較好的高校及綜合性大學的生物學、藥學和醫學等專業都開設了內容不同的分子生物學實驗課程。但總體模式都是以教師按照實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗操作、實驗結果與討論的程序講授各個不同的基本分子生物學實驗，然后學生被動地完成這些基礎的試驗操作。這種教學方式主要是教師主導、學生參與的一種被動式知識灌輸，不利用創新思維和人才的培養。學生的主觀能動性得不到大的提高。在分子生物學實驗教學方法方面，我們進行了一些改革嘗試。在學期中間，我們給學生提出在完成了基本分子生物學的各個實驗后，學生查閱文獻，介紹一個“分子生物學新技術”。要求：每2人一組介紹1個分子生物學新技術的原理、步驟與用途；以PPT形式報告；一位學生報告PPT內容，另一位學生接受全班學生和老師的提問。整個課程通過兩年的實踐，學生參與實驗的積極性增強了，學生的科學思維與表達能力得到了提高，同時培養了學生查閱文獻的能力，課堂也收到了良好的實驗效果。

另外，在每一個分子生物學實驗課程完成的學期末，我們要求每一位學生給分子生物學實驗課程做一個全面的評價，包括授課的質量、主講老師和實驗老師的工作態度、實驗內容的安排、教學的效果、課程的體會以及課程的建議。每一屆學生都給分子生物學實驗課程提出了許多非常中肯的建議和希望。如加強實驗課內容的整體性設計；擴大學生自主實驗內容和增加開放性試驗內容；增設每一次分子生物學試驗結果的點評；了解每一次實驗報告的評價；加強最新分子生物學實驗的最新技術進展的介紹等。又如建議將目的基因改成學生自己感興趣的基因，老師可以提供幾種選擇，這樣最后鑒定檢測的時候也可以讓學生自己設計實驗方案，使實驗更具有自主性與創新性。還如授課的時候多介紹一些實驗設計方面的知識以及實驗中重要試劑的作用原理以及有哪些替代物，等等。經過這幾年的教學實踐，我們的這些做法，大大改進和完善了分子生物學實驗課程的授課體系，改善和提高了分子生物學實驗課程的授課質量。

三、實驗成績的科學評定

分子生物學實驗課程的主旨就是要提高生物學相關專業學生的動手能力、思考能力以及科研工作能力。考核實驗成績是對學生所掌握的與實驗有關的理論知識、實驗技能和綜合應用能力的評定，通過考核能夠促進學生重視實驗、認真操作實驗，從而提高學生的綜合素質。傳統的分子生物學實驗考核主要以實驗結果和撰寫的實驗報告為主。分子生物學實驗應注重全面考查學生的素質，不僅要考查學生所掌握的基本知識和技能，還要考查學生獨立思考和綜合運用的能力，以及在實驗操作中表現出來的認真的態度、實事求是的科學作風和團隊合作精神等。

我們在分子生物學實驗教學中，增加了一次理論考試，設置了一個500道題的分子生物學實驗題庫，這些題目主要是基礎實驗的原理、操作、實驗過程出現的問題分析等。每一位學生隨機抽簽，口試回答題目。經過兩年的教學實踐，這對鞏固學生的分子生物學理論、加強分子生物學理論與實驗的聯系，起到了很大的幫助，進一步優化了分子生物學實驗的考核體系。

總之，分子生物學實驗作為一門基礎和基本的生物學實驗，我們教師應該與時俱進，優化分子生物學實驗的教學內容，豐富教學方法，提高教學水平，改進考核方式等，為將來學生從事科學研究及其他相關工作打下堅實的基礎。

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