唐穎蕾
摘 要:本文主要針對獨立學院分子生物學實驗教學展開分析,思考了獨立學院分子生物學實驗教學的具體的改革情況,以及改革的要求和內容,提出了獨立學院分子生物學實驗教學的實踐方案。
關鍵詞:獨立學院;分子生物學;實驗教學
前言
對于當前的獨立學院分子生物學實驗教學來說,我們要更加明確其改革的方向和改革的方案,對于獨立學院分子生物學實驗教學的改革的對策,也要進行的進行研究。
1、分子生物學實驗教學面臨的問題
當前,很多學校隨著招生規模的擴大,學生的素質良莠不齊,再加上用于生物技術綜合實驗的經費消耗大,并且每門課程都設置創新性實驗,給教師和學生都帶來了很大的壓力。因此,教學需要根據國家教育部專業設置和教學大綱的要求,對實驗課程進行了教學改革,將實驗課程設置為基礎實驗、綜合、創新性實驗,學生對于基礎實驗課程全部作為必修課程,而綜合實驗和創新實驗必須在規定的學科中選夠學分。通過以上這種思路,既可以將基礎實驗與探索性實驗以及科研訓練有機地結合起來,滿足了學生對實驗課學分的選擇,又可以緩解實驗課教學的壓力,為建立以本科生為主體的創新人才培養體系打下良好基礎。
2、獨立學院分子生物學實驗教學改革與實踐
2.1優化實驗教學內容,建立合理的實驗教學體系
分子生物學的發展是日新月異的,其實驗技術、技能和新設備的更新是非常快的,因此在實驗學時有限的條件下必須選擇最適合的實驗內容,大膽剔除一些過時的、被新技術淘汰的內容,適當增加一些科技含量高、實驗性強的項目,壓縮驗證性實驗內容,增加綜合性和設計性實驗的內容,鍛煉學生的實踐能力。筆者在課時固定的情況下,將整個實驗內容劃分為單項實驗、綜合性實驗和設計實驗三部分。單項實驗是指在教學大綱規定的實驗學時內由教師直接教授的單項內容實驗,旨在使學生掌握本課程的基本要求、實驗技能、實驗方法和儀器的規范操作。比如比色法測物質的含量,很多物質如蛋白質、糖類等多種物質都可以用比色法進行測定,這類實驗只要教會學生使用儀器和原理就行了,而不是選擇不同的物質進行重復測量。再如電泳,無論是蛋白質、DNA還是RNA,原理基本都是一樣的,只要懂得其中之一的原理和電泳的方法就夠了。
綜合性實驗就是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或本課程相關課程知識的實驗。分子生物學綜合實驗技術就是將原來的分子生物學、分子遺傳學和基因工程原理以及生化實驗合并為一門課程實驗,既解決了實驗重復、課程結構無系統與完整性的矛盾,擴大了實驗規模效應,實現了資源的共享,提高了儀器設備的利用率,使學生能受到本專業系統、完整的實驗技能訓練,同時加強了課程之間的相互滲透,對開發學生的創新思維,培養學生的動手能力和創新能力均發揮了較大作用;綜合性實驗不僅涉及到不同課程、不同內容的實驗綜合,還體現在實驗方法和實驗手段的綜合,在同一實驗中綜合運用兩種或兩種以上的實驗方法或實驗手段,也是綜合實驗,例如,分子生物學綜合大實驗-基因亞克隆中,采用了不用的實驗方法和手段;再如質粒DNA的提取,根據實驗不同需要設計了堿法少量提取、SDS大量提取及試劑盒提取等都是綜合性實驗的體現。
設計性分子生物學實驗是一種介于基本教學實驗和實際科學研究實驗之間,對科學實驗全過程進行初步訓練的教學實驗。這類實驗課題帶有一定的綜合應用性質或部分設計任務。它要求學生在充分理解分子生物學基本原理的基礎上,綜合運用所掌握的基礎理論、實驗技能以及個匯總檢測手段和實驗方法,自行設計實驗方案、確定實驗方法、選用配套的儀器設備,進行實驗,記錄實驗數據,最后寫出比較完整的實驗報告、學術論文。設計性分子生物學實驗可以激發學生的創造性思維和探索性精神,是培養學生終生具有創新精神和創造意識的重要途徑。
2.2運用多種教學方法,建立多樣化的實驗教學模式
由于分子生物學內容較為抽象,實驗技術較難把握,因此筆者充分利用多媒體工具將實驗過程展現在學生面前,將相關實驗教學資源做成flash動畫或對教師預實驗進行錄像,在實驗前或實驗間隙向學生播放,讓學生對實驗過程有真實的感受,激發他們的實驗興趣。對于實驗技術的關鍵點多次播放,讓學生真正掌握實驗技術。
虛擬現實技術是指由計算機產生一種認為的虛擬的環境,這種虛擬的環境是通過計算機構成的三維空間,或是把其他顯示環境編制到計算機中去產生逼真的“虛擬環境”,并通過多種專用設備讓用戶‘投入“到該環境中,從而使得用戶在視覺、聽覺、觸覺、味覺等多種感官上產生一種沉浸于虛擬環境的技術。在分子生物學實驗中,根據分子生物學實驗教學的需要并充分考慮到教師的授課思路,學生的學習心理、學習方式及學習興趣,以flash形式編寫課件腳本,以教學中的重點及難點作為課件的重點內容,編寫時做到結構清晰、層次分明。每個實驗均包括實驗原理、實驗操作、實驗結果的觀察記錄以及思考題。虛擬現實技術可以作為教學軟件用于實驗教學,也可以作為學生自學提供輔助手段。特別是對于學生沒有接觸過的分子生物學實驗,在進入實驗室實驗前,學生可以按照實驗提示,自己摸索整個實驗的進程,完成虛擬實驗后,對草錯步驟的記憶會非常深刻,再次進行分子生物學實驗效率就會大大提高。
在實驗教學模式上,由于教學課時有限,單項實驗和綜合性實驗一般集中在上課時間內進行,而設計性分子生物學實驗多利用課余時間進行,即開放實驗室。實驗室在正常工作日及周末都可以對學生開放,學生可以自主選擇實驗時間、自主完成設計實驗方案到實驗測試、實驗報告編寫等全過程;也可以由教師擬定若干實驗課題或方向,由學生自己選擇實驗課題然后自行查閱文獻,相處實驗預習報告,擬定方案,交由實驗教師審查后即可在實驗室開始實驗。在這個過程中,學生由知識的被動接受者變成了知識的主動發現者從而成為教學的主體,極大調動學生的實驗積極性,既讓學生真正掌握分子生物學實驗常用的實驗技能,也促進了學生創新思維的發展。
3、結束語
綜上所述,本文總結了獨立學院分子生物學實驗教學的具體的措施和教學的方法,提出了獨立學院分子生物學實驗教學的一些具體的舉措,希望可以為今后的教學實踐提供參考。
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(作者單位:楚雄醫藥高等專科學校)