以“2011計劃”為契機加強國家級實驗教學示范中心分子生物學實驗課程建設

摘 要：以高?！?011計劃”為藍本，從提高對本科教學重要地位的認識、重審教學理念、制定合理的教學大綱、采用多元化教學手段、增加創新創業訓練項目等方面，對國家實驗教學示范中心分子生物學課程如何協調發展和建設進行了探討，并據此為不斷提高教學質量提

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關鍵詞：實驗教學 分子生物學實驗 課程建設

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2012）12（b）-0068-02

分子生物學是生命科學專業重要的專業基礎課之一，它是人類從分子水平真正揭開生物世界的奧秘，由被動地適應自然界轉向主動地改造和重組自然界的基礎科學[1]。由于它在20世紀下半葉的迅速發展，使其成為21世紀生命科學中最具活力的帶頭學科。分子生物學實驗以生物化學、細胞生物學、遺傳學為基礎，其基本理論和實驗技術已經滲透到生命科學的各個領域，并帶動和推進了其他許多學科的發展。

作為國家級實驗教學示范中心，我院的生物學實驗教學中心包括理科基地和普通生物學班級，是一個集實驗課教學和實驗室管理一體化的實體結構，負責全校生物基礎實驗教學和生物類實驗室的管理。目前，分子生物學實驗課是我院全體三年級學生的必修課，占分子生物學課程的2/3（36/54學時）。實驗教學對于培養學生熟練的操作技能、創新思維方式和優良的綜合素質具有不可替代的作用[2～3]。所以，如何以2012年“高等學校創新能力提升計劃”為契機，從宏觀方面正確把握“2011計劃”的指導思想，從微觀角度找準分子生物學實驗教學改革的切入點并加以實施，是目前我們不斷提高和改進實驗教學質量各個環節所需要探討的課題。

1 提高對本科教學重要地位的認識，重審教學理念

2011年4月24日，胡錦濤總書記在清華大學百年校慶重要講話中強調，不斷提高質量，是高等教育的生命線，我國高等學校要把提高質量作為教育改革發展最核心最緊迫的任務。但是近年來，同樣的投入而科研和教學所帶來回報具有巨大差異，導致研究型大學的教師更偏重致力于研究，對于本科教學的態度多憑職業精神和職業良心。學科是大學的基本組成單元，是承載大學人才培養、科學研究和社會服務功能的平臺，是大學建設的核心與根本[4]。如何平衡研究和教學的關系不僅一直是研究型大學所面臨的難題，也是每位教師所面臨的困惑。哈佛學院的前任院長哈瑞.劉易斯教授曾就美國大學本科教學質量下降問題一針見血地指出：在研究型大學，學術追求替代了大學的教育任務，他們已經忘記了教育學生是其首要任務，他們正在追求一種“失去靈魂的卓越”[5]。大學的核心是本科教育，同時，本科教育最好的檢驗了大學的成效。沒有教學的支撐，學術的發展將難以為繼[6]。所以在“2011計劃”起始之際，我們應該以美國研究型大學教學理念回歸為例證，以胡主席的講話精神為指導，重新審視本科課程的教學理念，在關注研究的同時，加強本科教學的核心地位，以本科教學為基礎，以科研為導向，將研究思維貫穿于分子生物學實驗教學始終，把科研成果融入到教學內容中，科教結合，不斷提升教學的質量和研究的品質。

2 認真制定合理的教學大綱，實現創新驅動發展

實驗性課程是訓練學生對所學知識與技能的綜合運用與分析研究能力的重要平臺[7]。隨著生物技術日新月異的發展，分子生物學實驗技術的內容不斷更新，應用領域越來越廣。本實驗中心給全院本科生開設了36學時分子生物學實驗課，以掌握主要實驗技術、激發學生學習興趣、培養學生科研思維和創新能力為教學目標，所以制定既符合目前基礎研究需要、又適應社會應用的實驗內容就非常重要。因此，我們今年進一步具體完善了實驗教學大綱，內容包括分子生物學基礎實驗和綜合性實驗兩類，采用的參考書目主要有J.薩姆布魯克主編的《分子克隆實驗指南》（第三版）、F.M.奧斯伯等主編的《精編分子生物學實驗指南》（第五版）、盧圣棟主編的《現代分子生物學實驗技術》（第二版）。同時給老師們提供了備課參考的教學內容和課時安排，以及學生回答實驗問題的主要參考書目等。希望本實驗課以較快的更新速度和較高的教學質量做驅動，培養時代需要的優秀人才，為產生更多的科研成果做準備。

3 采用多元化教學手段，創造自己特色

3.1 充分利用多媒體教學方式

多媒體教學手段應用文字、圖像、聲音、動畫、視頻等信息載體通過計算機處理和控制來表達信息[8]。多媒體教學生動、清晰、動態的畫面不僅受到學生的喜愛，其方便、環保的操作方式更受到教師的推崇，在高校教學中的運用日趨廣泛。多媒體課件的制作，能方便教師及時將前沿科技動態加入教學內容，及時更新和傳播學科發展的新理論。分子生物學實驗中的內容具有微觀性、抽象性和動態性，例如SDS-PAGE電泳中快慢離子對蛋白分子泳動的推動作用、分子重組和轉化中乳糖操縱子的正負調控模型、PCR反應的原理及其擴增過程等等。我實驗中心于2008年安裝了多媒體設備，教師們采用多媒體教學手段以來，用動畫、聲音、文字和圖像等方式生動地傳達授課信息，不僅有利于教學過程的順利進行，并且容易被學生接受、理解、掌握和記憶，達到了較好的教學效果。

3.2 規范基本操作，打好實驗基礎

實驗操作是評價學生實驗能力的一種方法、一種手段，是實驗教學中不可缺少的環節和步驟[9]。進入分子水平的實驗內容之后，各個實驗試劑的用量多都變成了微升、微克和微摩爾質量級，這就給本科生精確配制試劑提出了更高的要求。為了培養學生的動手能力，分子生物學實驗的部分試劑要求學生自己配制。因此，培訓學生如何正確使用移液器；如何換算試劑的量單位、準確配制試劑是我們實驗教學的一項重要內容。另外，如何正確操作和保養分析天平、高冷離心機、凝膠成像系統和芯片掃描儀等貴重儀器設備、嚴格按要求處理廢棄試劑和毒品也都是我們重要的培訓內容。決定分子實驗的成功因素是多方面的，正確的操作手法和熟練的實驗技能直接影響到分子實驗的成敗，規范操作必將為成功的實驗結果打好基礎。

3.3 將單調的實驗內容應用化

愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師。”傳統的實驗教學方式是獨立進行各個經典實驗，這種填鴨式接受和重復的實驗內容很容易被學生遺忘。為了改善這種狀況，我們把幾個獨立實驗有機地聯系起來，設計了類似實際社會中解決急性傳染病鑒定的分子實驗—— 基因芯片鑒定細菌實驗，結合提取基因組DNA、PCR反應、DNA片段與芯片雜交和芯片信號掃描幾個實驗，達到鑒定一種未知物種的目的。由于這個實驗的實驗原理與H1N1病毒的檢測方法類似，所以不僅增加了實際應用性教學，更讓學生感覺到每個實驗的實際應用價值，提高了學生的實驗興趣、培養了學生的科研思維和應用知識的能力。

3.4 論文形式的實驗報告

分子生物學實驗教學的目的最終是為了通過實驗技術的傳授，培養學生從分子角度分析和解決生物學問題的科研思維。學生通過精心策劃、組織書寫實驗報告，能自然地把理論與實踐有機結合[10]。因此，在講授實驗的過程中我們不將所有內容給學生合盤托出，而是留下相關的問題留待學生思考，然后要求學生以論文的形式提交實驗報告，學生在完成報告的過程中必須通過查閱文獻資料和參考書來分析問題、解決問題，這樣的培訓有利于發揮學生學習的主動性，有利于創新意識和創新能力的培養。

4 增加創新創業訓練項目，提高科研素養

分子生物學實驗技術具有實驗性和應用性的特點，又是多學科交叉應用的學科，如果要達到學生具有扎實的實驗基礎和分析解決問題的綜合能力，必須增加課外一些科研項目的實踐。我院國家級實驗教學中心非常重視本科分子生物學的實驗教學，通過“211”和“985”工程建設項目購置了許多儀器設備來滿足教學的需求，配備了如梯度PCR儀、基因芯片掃描儀、凝膠成像系統、核酸定量儀、高冷離心機等一批先進精密的儀器設備，這個實驗平臺不僅向本科生全面開放，并且鼓勵學生在教師的指導下申請國家級大學生創新訓練項目、創業訓練項目、創業實踐項目和大學生挑戰杯等項目。經費和儀器平臺的支持讓本科生在加深了基礎實驗理解的基礎上，更進一步的將理論與實踐聯系起來，加強了科研能力的鍛煉，提高了學生的科研素養。

5 結語

我們堅持按照國家示范中心建設的內涵和特性要求，建立有利于培養學生實踐能力和創新能力的實驗教學體系，建設優質資源共享、開放性的實驗教學環境，以實現培養“務實創新的高素質應用型人才”為目標，為本地區高校實驗教學和實驗室建設積累經驗并提供示范作用口[11～13]。當今世界正處在大發展大變革大調整時期，特別是創新成為經濟社會發展的主要驅動力，知識創新成為國家競爭力的核心要素，只有創新才能進步，只有創新才能發展。而我們分子生物學實驗課程在建設中只有不斷更新、創新、緊跟時代步伐，才會培養出具有競爭力的當代大學生。

參考文獻

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