分子生物學實驗教學改革和探索

分子生物學實驗教學改革和探索

文/王福張新

摘要：分子生物學是研究核酸、蛋白質等生物大分子的形態、結構及其相互關系的科學，是人類從分子水平上揭開生物世界奧秘的一門基礎學科同時也是現代生物學領域發展最為迅速的科學。它已經滲透到生命科學的各個領域并深刻地改變著生物科學的面貌。分子生物學基本理論的建立依賴于實驗，因此分子生物學具有非常強的實驗性。高校開設分子生物學實驗課程是培養高素質生物類人才的必修之路，然而，理論教學與實驗課程脫節卻是不可忽略的問題。本文對教改過程出現的一些問題進行了探討并提出了一些行之有效的方法。

關鍵詞：分子生物學;實驗教學;改革措施

中圖分類號:C642.0

文獻標志碼：A

文章編號：2095-9214(2015)09-0092-01

一、對分子生物學學科的認識

分子生物學是研究蛋白質、核酸等生物大分子的結構與功能、遺傳信息傳遞規律及調控方式和分子生物學研究方法的一門學科, 涉及到動植物功能基因的挖掘、基因調控、基因工程、人類疾病的基因診斷與生物治療等生物相關領域。它使人類從分子水平上真正揭開了生物世界的奧秘，由被動轉向主動地改造生物世界邁出了一大步。分子生物學同時也是生命科學領域產生的一門重要的新興學科[1]。

現今分子生物學的成就說明了生命活動的根本規律在各種各樣的生物體中都是統一的。例如，在自然界的各種生物體中，都是由同樣的氨基酸和核苷酸分別組成其蛋白質和核酸。同時，除某些病毒外，各種生物體的遺傳物質均為DNA，并且在所有的細胞中都以同樣的機制進行復制。分子遺傳學的中心法則和遺傳密碼，除少數例外，在絕大多數情況下也都是通用的。

二、實驗教學

近年來，隨著分子生物學突飛猛進的發展，其新理論、新技術也層出不窮。分子生物學基本理論的建立以大量的實驗為基礎，是一門實驗性非常強的學科。分子生物學教學如果不做實驗，只學習理論，往往會事倍功半。分子生物學實驗技術亦成為高素質生物類人才必須掌握的基本技能。

分子生物學實驗的開設是讓學生從課堂單純的學習理論轉換到實踐操作和科學研究的一項重要舉措，不僅培養學生真正掌握基本理論、基本知識和基本技能的能力，還培養學生的科研能力、綜合素質和科學作風，對建立用科學的方法研究問題及喚起學生們的求知欲均具有十分重要的作用。因此，開設分子生物學實驗課程對培養高素質生物類專業人才非常重要。

而基于現實條件，多數高校在現有的實驗教學中，存在一些問題：

1.試劑的浪費和儀器的損耗：生物實驗多綜合性實驗，由于這類實驗是開放性的，實驗開展過程中經常存在試劑浪費、儀器損耗大等問題；同時分子生物學實驗所用的一些儀器與材料往往是精細的、昂貴的，對實驗條件、操作技能的要求非常高。而學生們在做實驗時，往往會忽略這些細節，造成試劑浪費或儀器損壞等問題。

2.實驗室的環境衛生的保持：保持良好的實驗環境對于實驗來說是至關重要的。在實驗期間，由于學生多，極易造成儀器、設備、試劑等擺放不合理，環境條件差的情況。因此，要對實驗合理安排，及時清理，同事提高同學們的實驗意識。

三、改革措施

1.建設綜合的評價體系。實驗課程評價體系是保證教學質量的關鍵之一，構建科學的實驗考核體系，可以提高實驗教學質量和學生對實驗課的關注度與興趣度。比如按照平時成績(平時成績包括出勤、實驗報告、課堂態度、操作規范程度等)占60%、操作考試占20%、理論考試占20%等劃分。

2.運用現代化的教學手段。分子生物學知識具有高度的抽象性和微觀性，學生對這些知識幾乎沒有任何感性認識。但同時，分子生物學實驗課程是一門對操作要求極為嚴格的實驗，而多媒體設備具有非常豐富的表現力，不僅能夠對微觀過程進行形象模擬，還可以對抽象事物進行直接的表現，對復雜過程進行精簡和重現，這一點恰恰在分子生物學實驗教學中顯得尤為重要。在教學過程中運用多媒體和網絡技術對于實驗的進行有極大的幫助。多媒體技術可以讓學生們對實驗又最直觀的認識，還可以給同學們示范規范操作；網絡技術可以讓學生們了解更多資訊及科研的前言進展，對激發同學們的興趣有極大幫助。隨著IT行業的發展，生物學軟件的出現極大的便利了同學們的獨立學習。

3.開展雙語教學。隨著全球化發展，許多生物院校都非常重視雙語課程的教學，尤其是分子生物學。雙語教學不僅會幫助學生學習專業英語，而且可以很好使科學研究和國際接軌，了解更為前沿的學科發展，掌握最新的文獻資料等。在日常學習中，鼓勵學生多閱讀英文文獻、做英文報告對雙語教學的開展大有裨益。

4.培養學生的工程創新意識。創新是科技進步和經濟發展的源泉，工程類人才更要具有很強的創新意識和寬廣的知識面。這就更加要求教師在教學過程中加強對學生創新意識的培養，工程創新意識來源于扎實的基礎理論知識和寬廣的知識面。在教學過程中，要求學生學好基礎理論知識的同時不斷拓寬知識面。在分子生物學實驗教學的過程中，我們留意分子生物學發展過程中的重大事件，并將其與當時的科學發展背景和重大發現經歷等加以介紹。同時將實踐教學與理論課程有機結合,并納入到研究性教學方案中，并且鼓勵學生參與分子生物學課程相關的大學生研究性學習和創新性實驗項目。

四、結語

分子生物學是一門實踐性較強的前沿學科，實驗教學是其重要組成部分。如何把這一門課程教出水平、教出生氣和效果，需要我們不斷地積累和改革，只有這樣才能培養出更為優秀的復合型人才，為生物學的發展打好人才基礎。

(作者單位：西安電子科技大學生命科學技術學院)

參考文獻:

朱玉賢, 李毅, 鄭曉峰.現代分子生物學.3版.北京: 高等教育出版社, 2007.

劉進元． 分子生物學實驗指導[M]． 北京: 清華大學出版社，2002．

史玲玲，陸海.“分子生物學”實驗課程改革的探索.北京林業大學生物科學與技術學院，2012.