網絡信息技術環境下分子生物學實驗教學改革策略

摘要：分子生物實驗室是院校教學中的重要組成部分，也是當前對高素質創新型人才進行培養的重要模式。通過應用分子生物學實驗室不僅能夠培養學生的科學習慣和創新精神，同時還能提高學生的動手能力、實踐能力和創新思維。但是在當前分子生物學實驗室實際教學過程中仍然存在諸多問題，因此本文針對這些問題進行詳細分析，并提出有針對性的策略，通過這些策略能夠增加教師與學生之間的交流機會和時間，加強對學生的了解，提高教學效率。

關鍵詞：網絡信息技術環境；分子生物學；實驗教學改革

引言

分子生物學主要是針對大分子的結構和功能進行深入研究，以此來了解生命現象的本質，逐漸成為生命科學領域的一項重要內容，而且也被廣泛應用于醫療衛生行業、農業行業、環保行業等。在工業領域中，以基因工程作為基礎逐漸形成了新型工業，在實驗和實際生產過程中應用可再生資源對化石原料進行替代，以此來實現資源的可持續發展，同時也促進生物產業的發展。分子生物學理論和實踐課程都是高校教學的重要內容，分子生物學技術也逐漸成為農業科學領域當中的必要手段。因此，在網絡信息技術環境下進行分子生物學實驗教學的改革，能夠有效提高實驗教學的效率和質量，促進行業發展。

1. 當前實驗教學中存在的問題

1.1 忽略了學生的主體地位

學生是實驗教學的主體，也是學習的主體，只有他們充分發揮自身的主觀能動性，積極地對學習內容進行處理和了解，才能真正掌握知識的特點和意義。然而在傳統的生物實驗教學過程中，通常將教師作為課堂主體。在實驗課程當中，老師會為學生講解實驗的目的和原理，也會將方法和注意事項告知學生，對于一些較為復雜的流程，教師還會為學生示范[1]。教師的講解占據了大部分課堂時間，減少了學生的實踐時間和獨立思考時間，使學生在被動中接受新知識，也會被動地按照教師示范內容進行實驗操作，但是由于學生在實驗的過程中缺乏探索和思考的過程，所以會降低學生對實驗學習的興趣，從而降低課堂教學效率。

1.2 考核方式單一

在傳統教學過程中，教師通常應用實驗報告對學生的學習情況和整體成績進行判斷，由于大部分學生在教學中缺乏實際操作能力，所以實驗教學質量一直無法得到提升。還有部分學生沒有認真完成自己的實驗，而是對他人的實驗結果進行抄襲，但是他們的實驗結果跟那些真正完成了實驗的同學沒有較大差距，有的還會由于書寫工整而獲得更高的評分。這樣的評價方法和教學方法逐漸降低了學生的學習動力和學習興趣，也降低了學生的學習積極性。因此，在當前網絡信息技術背景下，應充分發揮現代教育技術的優勢，尤其是要充分發揮網絡優勢，以此來提高課堂教學的質量和效率，積極開展智慧教育模式，實現從“被動學習”到“主動學習”的轉化，從而提高實驗教學的整體質量。

2. 分子生物學實驗教學改革策略

2.1 完善教學內容

在對分子生物學實驗的教學內容進行選取過程中，教師應該針對不同專業的學生展開不同的實驗活動，同時做好創新與探索工作。例如，在對師范類生物科學專業的學生進行實驗教學過程中，通過應用獨立的實驗，有利于提升學生對分子生物學的實驗技能，更好地掌握實驗方法，也便于學生更好地學習設備操作。因此，在對這一專業學生進行實驗教學的過程中，應主要讓學生學習各種系統性、實用性較強的實驗和操作，包括細菌質粒DNA的酶切和提取、不同生物基因組DNA的提取和DNA電泳檢測等。

由于分子生物學實驗具有較強的系統性和實用性，教師可以將分子生物學技術中的部分技術含量相對較高而且可操作性較強的科學研究實驗進行優化和整合，使其形成綜合性較強的實驗，主要包括PCR擴增Cytb基因、RFLP酶切分析、提取動物肌肉組織DNA和瓊脂糖凝膠電泳檢測等。經過對相關實踐對綜合實驗教育的方式進行有效總結，通過對綜合性實驗教育模式進行應用，生物技術專業的學生雖然沒有得到良好的實驗效果，但在實驗教學過程中，有效培養了學生的價值觀念和全局觀念，使學生在對實驗結果進行分析的過程中，能夠更加全面地考慮。

在傳統的實驗教學過程中，實驗的準備工作都是由實驗員完成的，包括消耗品的預加工和配制分子生物學的一些常見藥劑等，這直接導致學生缺乏此方面的能力和訓練，學生在對實驗的結果進行思考和分析時，會忽略一些重要的影響因素[2]。因此，應在實驗課堂教學過程中加入一項關于分子生物學的藥劑配制的實驗課程，要求學生們以小組為單位，完成配制藥劑步驟，如果小組配制出來的藥劑出現問題，那么會對整個實驗造成嚴重的影響和干擾，甚至會對其他的實驗造成影響。通過這樣的方法不僅可以培養學生的協作能力和溝通能力，還可以提高學生的專業水平和科技素養，包括環境保護等觀念。

在實驗教學改革當中還包含實驗方法的改革，可以在教學過程中對教學方法和教學模式進行適當調整，學生還可以根據自身的經驗，對配制藥劑的過程中所需藥劑的物理特性和化學特性有一定的認識，從而加強學生對每個實驗原理的理解和掌握。除此之外，在教育內容改革過程中，還需要持續地對在課堂中使用的實驗方式進行優化和完善。

CTAB法抽取植物的DNA屬于一種基礎實驗，也是較為常見的分子生物學實驗。這種實驗方式通常應用液氮研磨的方法將植物組織進行粉碎，但是這種實驗方式經常會造成課堂混亂，還可能會對學生們的身體造成傷害。因此，在實際實驗教學過程中教師需要對這一實驗方式進行優化和完善。例如，每個學生稱量出約100mg的植物葉片進行分裝，然后進行相同的DNA提取流程。通過這樣的方法不僅可以縮短整個實驗的耗時，還能夠減少對DNA抽取結果的影響，從而滿足實驗需要。

2.2 充分應用移動教學平臺

目前信息技術與課程教學持續融合，逐漸出現了諸多移動教學平臺，包括雨課堂、超星學習通等，這些教學平臺將網絡技術和實驗教學進行有效結合，其中包含課前、課中和課后諸多教學內容和教學流程，為智慧教育工作提供了重要的發展方向。

在實驗課堂教學之前，教師需要將課程內容和資源上傳至教學平臺，讓同學們根據要求，做好預習工作。在課堂教學過程中，教師可以充分運用翻轉課堂的方法，進行更深層次的教學，從而達到更好的教學效果。在每個操作環節當中，應該給學生充足的思考時間，引導學生對問題進行提問，從而提高學習積極性。在課堂教學完成以后，通過設計型的實驗能夠培養學生的自主學習能力[3]。而且在此基礎上，教師可以構建一個以網絡為基礎的學習環境，實現網絡學習智能化。通過制作課件和微課等多種形式的教學資料，并以個性化的方式為用戶提供高質量的學習資料。通過課程的設計能夠提高教師的教學能力和教學水平。在課堂教學當中，學生是課堂的主體和核心，只有不斷豐富課堂資源和內容，才能夠增強學生的好奇心，激發學生的學習熱情，使學生積極主動地參與到學習當中，以此來提高學生的自主學習能力。

在移動教學平臺當中，能夠對學生的每個學習行為進行詳細記載，在分析和研究以后，能夠將這些研究結果反饋給教師，使老師加強對學生學習情況的了解，也能夠明確自身教學過程中存在的問題和不足，并及時進行優化和調整，從而提高教學質量和教學效率。在移動教學平臺中，也可以充分利用討論方法，為教師和學生之間的相互交流提供便利，拉近師生之間的距離，促進學生的團結協作。

2.3 應用多元化評價方法

根據傳統評價情況來看，實驗報告屬于重要考核內容。部分學生只需要抄襲其他學生的實驗報告就可以獲得較高的成績，教師通過這樣的方法也無法對學生的實際學習情況和學習效果進行了解。所以，為了有效提高實驗教學質量，就需要對實驗教學評價體系進行優化和改進，對考核機制進行完善。通過應用手機教學平臺，增加實驗過程考核的比重，可以將考核形式分成兩種，分別為線上考核和線下考核，兩種模式各占50%的比重。線上考核主要包括實驗說明、實驗報告和實踐技能等，通過應用交流發言、觀摩教學視頻和單元小測的方法對線上考核情況進行有效評價。通常應用多種方式來客觀反映學生在實驗學習中的學習情況，同時還可以保證學生實驗操作的準確性和嚴謹性，從而提升實驗教學的效果和質量。過程性評價屬于一種新型的教學評價理念，這一評估方法能夠使教師加強對學生學習情況和發展情況的了解，能夠有效提高學生的學習能力和學習質量。

教師在對學生進行學習成績評估時，可以應用電子文件夾的形式。在實驗過程中，教師將每個學生在實驗中的動作都錄制下來，并保存到電子文件夾當中，供教師和學生隨時查閱，比較學生在實驗過程中發生的改變，并做出準確評估，使學生了解自身的進步情況，從而提高學生的學習積極性[4]。教師還可以將所有小測驗的考卷都保存在電子文件里，使教師能夠進一步了解學生學習情況，也能夠使學生了解自身的成績變化情況，并據此調整學習方法，保障課程的順利進行，提高課程質量。除此之外，教師還要將一些具有典型意義的實驗報告和討論發言等資料放入一個文件當中，以此來引起學生的反思。

2.4 優化教學方法

針對每個特定實驗目標和需要，采取多種不同的實驗方法。要在分子生物學的實驗教學過程中，盡量讓學生了解基本的實驗方法，熟悉常用的實驗儀器和儀器的使用。在實驗課程開展當中，教師應該將實驗中各個步驟之間的內在聯系作為重點，同時也需要加強對實驗操作關鍵點和技巧的重視。學生在對實驗進行實際操作過程中，教師應該及時發現并糾正學生存在的問題，也可以對學生所遇到的問題進行單獨指導。教師應加強對學生實驗失敗原因的關注，并適當引導學生尋找原因、分析原因，同時尋找解決問題的方法。

在實驗教學過程中，要增強教師與學生之間的交流和互動，利用事先準備好的實驗資料，來彌補由于實驗失敗而造成的消極局面，充分發揮學生的學習積極性，持續指導學生獨立進行實驗[5]。在實驗開展過程中，可以充分應用多媒體技術、虛擬的實驗技術，將分子生物學中的抽象理念和技術轉化成可視化的動畫和視頻，從而使實驗的內容更加生動、直觀，以此來豐富實驗教學內容。在學生對實驗有了整體認識之后，就可以在后續的實驗過程中動手操作，嚴格按照實驗要求進行操作就可以輕松完成實驗。

在大學實驗活動當中，開放型的實驗活動屬于一種新型實驗模式。通過應用開放實驗室，學生能夠在課余時間自主開展實驗操作，并親身參與實驗的整個流程。對于一些有空閑時間的同學來說，開放實驗室就變成了第二課堂，學生可以通過查閱資料、撰寫論文報告等方法對自己所喜歡的課題進行挑選，然后向學校提交開放實驗室申請，得到同意后，學生就可以進入實驗室，在實驗老師的指導下開展課題工作。開放性實驗教學是課堂實驗教學的重要擴展，這種方法可以為學生創造一個輕松的學習環境，而且這種教學方法以學生為主、教師為輔，有利于培養學生的自主學習能力和創新能力。

結語

總體而言，在當前網絡信息技術環境下，分子生物實驗屬于一項極其重要的實驗活動，所以在高校教學過程中需要對分子生物實驗教學進行改革和優化，以此來提高實驗教學的整體質量。因此本文針對實驗教學中存在的問題進行詳細分析，同時提出了一些有針對性的策略，以提高學生的實驗操作能力和整體學習水平，也能夠培養學生的自主學習能力和自主探究能力，為學生日后的學習和發展提供重要支撐。

參考文獻：

[1]姚慶收，秦加陽，張小華，等.虛擬仿真實驗教學在分子生物學實驗教學中的應用思考[J].衛生職業教育，2020，38（5）：82-83.

[2]喬楓.“分子生物學”網絡課程建設的實踐和思考[J].農產品加工，2022，（10）：110-112.

[3]牛曉磊，馮世鵬，王倩男，等.網絡時代如何提高“分子生物學”課程的吸引力[J].教育教學論壇，2021，（50）：117-120.

[4]莫祺紅，黃鯤，付強.基于“互聯網+”的模塊化分子生物學實驗教學方法改革[J].時代教育（下旬），2021，（10）：233-234.

[5]吳立杰，孫瑩瑩，楊禹.網絡環境下的高中生物學實驗教學研究[J].華夏教師，2022，（5）：78-79.

作者簡介：安貴杰，碩士研究生，研究方向：醫學生物化學。