OBE理念下地方高校分子生物學實驗教學改革與探索

李曉麗 李超瓊 陳 璨

（周口師范學院 河南·周口 466001）

分子生物學是高校生物教學的必要基礎課程，其理論與實驗技術滲透到醫療、食品等不同領域內。而分子生物學實驗是生物學教學中非常重要的內容，傳統的實驗教學方式不能真正提高學生的實踐能力，無法培養學生科研思維。在這種情況下教師需要不斷改革與創新，重視對分子生物學實驗教學的改革與創新。學生通過學習分子生物學實驗，能夠從分子水平上認識到世界的運作原理，掌握生物世界規律。

分子生物學實驗教學存在的問題。

近年來，分子生物學實驗技術得以創新發展，現階段技術的創新有全基因組測序技術、qRT-PCR技術、CRISPR/Cas9基因組編輯技術，這些技術廣泛運用在科學研究中。但是在不斷發展中，院校改革比較緩慢，比如在革新中，仍舊是開展瓊脂糖凝膠電泳、基因擴增、大腸桿菌質粒DNA提取等實驗，這些實驗技術已不能滿足現代社會發展的需求。在實驗中，由于課時不足等各方面原因，教學內容都是獨立完成，整體上缺乏協調性。其次教學方式、考核方式單一，教學效果不好。以往的實驗中，教師做好準備之后，擬定實驗流程，按照題目、目的、試劑、步驟、注意事項等，書寫在黑板與多媒體上面，學生只要按照流程完成實驗操作即可。在這種教學模式下，學生被動完成實驗，被動參與實驗，因此學生的實踐能力和思維能力并沒有得到明顯提升。在分子生物學實驗中，這種簡單、單一的教學方式不能反映出學生的實際操作能力，學生不能主動完成實驗，動手能力差，降低了學生動手參與實驗的概率，思考問題也不積極，學生的思維能力培養也很難完成。

近年以來，工程教育認證在國內外積極開展，而OBE理念在教學中的運用是一個教學專業是否可以通過認證的核心內容。OBE是以產出為導向的教育模式，在OBE教學模式中，學生學習到了什么和是否成功更重要，摒棄了傳統學習中存在的怎樣學習和什么時候學習更重要。OBE理念的運用原理是success for all。這個理念宗旨是所有學習者都可以成功。OBE理念尊重每一個學生的獨立性，學習是基于合作基礎上實現，并非是競爭，學校與教師應當為學生找到成功的方式。OBE理念要求學生可以通過具有挑戰性的任務，提出項目建議、質疑、研究、決定。這樣的方式可以讓學生去思考、質疑，從而進行不斷地研究與分析，呈現出學生解決問題的能力。因此OBE理念是將學生放置在一個他們設計能力范圍之內可以達到的環境中。OBE理念的運用，更關注高階能力的實現，比如創造性思維、分析思維、綜合信息能力、組織策劃能力等等。這些能力都要以團隊形式通過完成復雜任務得以提升。

1 教學改革

1.1 教學改革設計

教學改革是要以滿足改革目標為前提，成果導向的教學設計核心是反向設計，以最終目標為起點，進行反向設計開展課程教學活動，而教學的出發點不是教師能夠傳授什么，而是達到高峰成果所需要什么。培養流程按照：“內外需求→培養目標→畢業要求→課程體系”的順序來架構人才培養方案，通過優化知識來培養更健全人士。OBE理念的改革需要培養學生的科研創新能力，其改革主要包括三個層次，圍繞生物科技的需求與學生科研創新能力培養方面的需求，分別確定知識、能力、素養三個層次目標：（1）全面、深入理解分子生物學實驗的基本原理，了解領域內最新的理論知識；（2）掌握分子生物學實驗的基本技術，如基因克隆、實時熒光定量PCR技術等，確?？梢允炀毑僮?；（3）了解生命科學研究的思路，為今后的學習、科研工作奠定基礎。

1.2 教學改革特色

基于OBE理念的分子生物學實驗教學改革主要是目標式的導向教學模式、自主式學習教學模式、過程化的考核教學模式，其特色體現在：（1）針對學生的學習產出以目標為導向，通過設計情況分析，提升學生的綜合素質；（2）增加分子生物學前沿技術，通過自主學習和研討形式來培養學生的創新意識、科研能力。（3）基于OBE理念的學習產出驅動教育系統改變原本單一的授課模式，對學生整個學習過程進行考核，重點考查學生解決復雜問題的能力。

2 教學模式改革

2.1 授課形式的改革

基于OBE理念的使用，在授課中，將OBE理念和傳統的分子生物學實驗相結合，以實驗目標為引導方向，或者以實驗問題為導向引出知識點，結合實驗開展來進行詳細分析。主要的授課模式是：“目標-知識-能力”的形式，在授課的時候，使用大班上課、小組討論的形式來組織討論，強調圍繞學習主題進行分析，通過合作學習相互成長。教師根據課程內容擬定題目，圍繞分子生物學實驗提出學習內容，其主題應從分子生物學實驗教學內容中的重點、難點及當前社會發展討論的熱門問題中選擇。授課過程中，將學生劃分為不同小組，以3-4人為一組來進行主題研究，學生可以通過查詢文獻資料等設計實驗，確定實驗方法及所需儀器、試劑、耗材等，并共同完成實驗，得出實驗結果，最終將實驗原理、步驟、結果等以PPT形式進行展示。當各小組匯報完畢之后，教師帶領學生進行實驗分析，并組織各個小組討論、發言，也可以對其他小組的研究提出疑惑。在課堂結束之后，每一個學生根據實驗過程及小組研討分析，形成一份書面心得體會，與小組的PPT匯報綜合，作為成績考核的依據。

2.2 教學內容的改革

分子生物學實驗教學內容復雜，如瓊脂糖凝膠電泳、大腸桿菌質粒DNA的提取、基因組DNA的提取、質粒的酶切、實時熒光定量PCR、CRISPR/Cas9基因組編輯技術、蛋白的提取與純化、蛋白電泳等多個內容。生物技術領域內人才培養很關鍵，生物專業學生的基本技能、創新意識等需要結合教學內容進行拓展。在教學改革過程中，應增加最前沿方面的內容，加強學生創新意識的培養，強調學生科研能力的提升，基于OBE理念的教學需求，重新制定教學大綱。筆者在實際研究中發現，原本教學中的瓊脂糖凝膠電泳、大腸桿菌質粒DNA的提取、質粒的酶切等內容與基因工程實驗的教學內容存在一定的重復，因此修訂教學大綱時，應對重復部分進行刪減，增加前言技術，突出分子生物學實驗與基因工程實驗之間的不同。

從教學發展來看，分子生物學實驗與基因工程實驗的教學內容中，瓊脂糖凝膠電泳、質粒的酶切等教學內容陳舊，忽視了最新技術的運用，也忽視了時代發展所提出的各方面需求，這對于新時期學生素質的培養極為不利。因此在教學中，應適當增加前沿理論、研究技術的運用。在傳統的分子生物學理論、實驗技術的運用基礎上，還應增加基因組學、蛋白組學等理論，還可以加上CRISPR/Cas9基因組編輯技術、蛋白的提取與純化、蛋白電泳等相關內容，這樣才可以將教學內容不斷更新，為學生的學習打下堅實基礎，為今后科研工作的開展奠定良好基礎。

2.3 考核方式的改進

基于OBE理念的運用，應對學生“學習產出”的過程進行評價，這需要對原本的課程考核方式進行改革與創新，重視學生學習的過程，解決實際問題的能力，針對問題的解決情況，為考核提出依據。新的考核方式可以60%的平時成績+40%的期末考試為參考，平時成績應分為考勤10%，實驗操作情況20%，PPT展示表現20%、個人實驗報告和心得體會10%。對學生學習過程的“學習產出”做好考核評價，有助于提升學生的基礎能力、實踐能力和科研思維。

3 結語

綜上，傳統的分子生物學實驗教學方式是以教師為中心的教學模式，以課堂講授方式為主，學生的學習始終處于被動地位。這種教學模式并沒有增強學生的思維能力、動手能力，忽視了學生學習知識、理解知識方面存在的差異，掩蓋了學生所具備的獨立意識、創新意識?；贠BE理念的教學改革在分子生物學實驗中的運用，能夠滿足當前生物科技領域內應用型人才的需要。