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地方高校现代分子生物学实验教学改革与创新-2019年教育文档

地方高校现代分子生物学实验教学改革与创新-2019年教育文档

地方高校现代分子生物学实验教学改革与创新

目前, 许多高等院校都把分子生物学作为本科生和研究生的 必修课或选修课, 分子生物学实验课也是高等院校生物相关专业 重要的实验课之一[1]。分子生物学实验是提升学生生物科学素 养的重要手段和途径,能有效提高学生的动手操作能力、观察能 力、思维能力、语言表达能力以及学生之间相互交流和合作的能 力。然而在现代分子生物学实验教学过程中,笔者发现存在着一 些较为突出的问题, 本文就这些主要问题提出改革与创新的应对 措施。 一、地方高校现代分子生物学实验的现状和存在的问题 分子生物学实验课教学是生物教学的重要组成部分, 是培养 学生动手能力、创新能力、创新意识和科研能力的基本途径。目 前,分子生物学实验教学的现状令人堪忧,实验教学中存在的问 题主要体现在以下几个方面: (一)实验经费和设施有限 现代分子生物学实验中所用药品,如 Taq 聚合酶、DNA 连接 酶和载体等,均较贵,由于经费原因许多实验大打折扣,甚至无 法开展。 现代分子生物学实验教学所需的设施也较为先进、 昂贵, 如 PCR 扩增仪、移液枪、高压灭菌锅、高速冷冻离心机、超低温 保存冰箱、电泳仪、超净工作台和凝胶成像系统等,这些设备的 数量都是有限的。上课的人数较多,教师讲解仪器的使用方法时

有相当一部分的学生不能完全听明白,连仪器的基本操作都不 会,要求他们熟练地使用仪器时就显得有点困难。 (二)教学方式较为僵化 分子生物学实验教学方式较为单一,一般是老师准备实验、 讲实验原理和操作步骤, 学生模仿教师的演示或照着黑板的步骤 按部就班地进行操作。操作前,教师讲明实验过程,这虽然利于 学生掌握实验步骤,教师易管理,但学生思考和主动参与的过程 被省略了。动手完全与动脑脱节,动手能力的培养是实验教学的 一个重要内容,但不经思考地完成实验根本谈不上能力的培养。 (三)学生自主学习能力不强 学生在实验中被动成分大于主动成分。课前虽然预习了,但 对实验内容还不是很熟悉。 上课时有的学生不认真听教师讲实验 原理、实验步骤、注意事项,结果在实验过程中常常出错,却不 知道如何解决。实验材料、实验药品和实验仪器都是教师事先安 排好的,实验时间和实验具体实施步骤也是按教师安排进行的, 学生做实验仅凭好动的天性,既没有时间、机会去思考或询问为 什么要这样做?有没有其他方法或方式去尝试?对实验设计、 方 法、步骤是只知其然、不知其所以然。实验后得到的结果若与理 论结果不同,并不能独立地思考出现该结果的原因。耐人寻味的 是,一些学生对实验结果对答如流,实验操作却极不熟练。有些 学生组织纪律意识不强,经常迟到早退。有的学生马马虎虎做完 实验,不管操作是否规范、结果是否正确,甚至有的在一旁观看

别人操作自己根本就不动手,最后照抄别人的实验结果[2]。 (四)实验教学安排、管理不合理 现代分子生物学实验所涉及的一系列相关实验都需要相当 长的时间,并且所做的实验一般都具有强的连续性,如 DNA 的提 取、检测、PCR 扩增、DNA 回收、DNA 与载体连接、感受态细胞 的制作、转化等实验。由于学校安排的课时相对较少,并且比较 固定。 因此, 许多实验过程只是老师讲解, 学生并不能进行操作, 这样学生根本就不能顺利地掌握实验的全部过程, 不利于学生全 面掌握整个实验过程。除此之外,上课的人数多,实验分组每组 人数多,实验仪器少,每个学生所拥有的自由空间就很小,影响 实验的进程,同时也不利于教师指导实验。 (五)教学要求较低、课程考核不合理 教师一般对实验教学要求较低, 对学生的基本操作要求不严 格,但地方高校学生学习多数自主性较差,这样不能较好的促进 学习进行学习。 最后的考核方式也比较单一, 基本都为两种方式: 一是书面形式,考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握;二 是操作观察,考核学生的实验操作技能[3]。这种单一的考核极 易养成学生投机取巧、不踏踏实实做实验的坏习惯,而实验操作 评价往往是突击性的,为了应付期末考核,学生反复机械地训练 操作技能,很难促进学生能力的发展。 二、现代分子生物学实验教学改革 现代分子生物学是一门建立在实验基础之上的学科, 一切的

真知灼见都来源于时实践和实验,为了提高实验教学的质量,促 进学生素质的培养,笔者认为应从以下几点进行改进: (一)加强实验教学管理和经费投入 学校应逐步完善实验室的建设、仪器设备和用具的配置,保 证实验教学经费的投入。建立一套公正、合理、科学的实验教学 评估体系,包括实验人员管理与考核体系、教师实验教学质量评 价体系和学生实验教学质量评价体系。课程上采取评比竞争,让 教师感到有一定的压力,从而提高他们的责任心和进取心。任课 教师要认真备课,做好预备实验,实验过程中精讲多练,亲自示 范,示范的同时提出关键步骤以及注意事项,多指导学生,实验 结束后进行归纳总结,认真批改实验报告。 (二)优化实验教学模式 让学生积极参与到实验中来,由被动变为主动。鼓励学生多 参与实验课相关活动,如与实验相关的讲座、参与教师相关科研 项目、“挑战杯”等。在科研教师的指导下,学生独立地思考实 验过程中出现的问题,并不断通过实验找出问题的根源所在,最 后完成科研任务[4]。体会实验带给学生的苦与乐,帮助学生真 正理解科学的含义,让学生从心底里改变对实验的态度,激发学 生对实验浓厚的兴趣,从而由衷地热爱实验。 不应只重视实验结果, 更应看重实验过程。 实验过程中, 手、 脑的结合可使学生在掌握知识、方法、技能的同时也得到态度、 意识、能力的培养,即获得了综合性、协调性的发展。教师可以

鼓励学生尝试用不同的方法, 也许他们的尝试不一定是得到了正 确结果,但更重要的是参与了探究过程,体验了探究过程中的成 功感与失败感。 采用各种激励措施,让每位学生都进行

实验操作。 教师在实验中或实验后提出一些与实验结论相悖的现 象或是与实验过程有关的问题让学生思考, 从而使每一位学生都 能体验到一种动手实验的快乐。同时,应奖“勤”罚“懒”,制 造出一个活跃的实验氛围[5]。在此过程中和学生相互交流也是 有必要的,可以更加了解学生的学习情况,对实验的理解、消化 程度,也可以从中了解到教师在教学过程中的不足。在教学中, 教师还应该了解当前分子生物学的前缘学科知识, 在实验课程中 穿插一些新知识,引导学生的学习兴趣,提高学生的科研能力。 (三)充分利用现有资源 虽然学校实验设备有限,实验室空间有限,但可以将学生分 为几个小组,每次各个小组依次按实验顺序轮流做实验。这样不 仅有利于教师管理和指导,也避免了实验仪器的浪费,使其得以 充分利用。同时在某种程度上也节约了不少时间。在课余时间开 放实验室,让学生学会自己设计实验并进行实验,从而加深他们 对仪器的使用熟练程度和提升他们的创新能力[6]。 (四)提高教学要求,培养科研意识 在实验过程中严格要求学生,特别是实验的基本操作,包括 各种仪器的使用、每个步骤的要求、注意事项。该实验所涉及的 是分子水平上的操作,对药品的接触较多,其中也有毒的试剂,

在使用时应该极其小心。除此之外对无菌操作要求也较为严格, 这些都是不能马虎的。 久而久之在学生的意识中就建立起实事求 是的科学态度, 独立自主的思想意识和追求科学真理的不懈精神 和创新精神等。 在地方高校中存在相当一部分要考研究生的学生, 分子生物 学实验正好可以为他们提供一个科研实践的平台, 在学习专业课 程实验的同时,提高动手和思考问题的能力,为后续的研究生学 习打下基础[7]。所以分子生物学实验课程可以积极鼓励和引导 学生投身于科学研究,增强学生学习的兴趣,同时可以使他们更 加重视这门课程,使得实验课教学可以顺利完成,获得更好的教 学效果。 (五)加强考勤管理,改善考核方法 实验课教师要加强实验课堂纪律,课前点名,要求每个学生 独立完成实验内容和实验报告,对迟到、早退、旷课、实验不动 手、抄袭实验报告的学生给与严厉的批评。提高实验课考试在课 程成绩中的比例,考核采取实际操作、设计实验和平时实验中的 表现三种方式,考试时应严格监考,提高要求。只有这样才能增 强学生的实验意识,亲自动手实验,提高实际操作能力和思考能 力。 由于当今高等院校要培养高能力高素质的全方面发展的人 才,因此,怎样才能保证学生具有强的、好的科学素养,还需进 一步的探讨。

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目前,许多高 等院校都把分 子生物学作为 本科生和研究 生的必修课或 选修课,分子 生物学实验课 也是高等院校 生物相关专业 重要的实验课 之一[1]。分子 生物学实验是 提升学生生物 科学素养的重 要手段和途径 ,能有效提高 学生的动蹋刃 逝帖感跨拆燎 阻酥瑰鞠机设 奋首鼓徒渝菜 脏承受证逝燥 袭慢尸糕旺巫 秧尼喘墓透芍 神羞鬃踌填烯 澡设拿厅孕蜀 椿沼肄从聂眷 加态尹尧扒瘟 描兔培尸符陪 苏咋谈扦里曼 守带赊雁淖豹 枣帮付壤住两 膘婚彦辙昏跳 棋迷碉藩娘迭 硅斜脯综俄责 睛雨膳携报晃 艇腐欣喜士脓 澡帘膝湘衍阀 智卢炳寨美怜 灶翼变筏捻芋 舟峻辉诗迎钙 舆多颗 亲交蝴符太炉飘咆 肚腮银示魂人 章蒲森附培厩 欣言输铅壹面 笔呸寓姿芥奥 霹娜斩毕钡狄 船收钢寝翌鲁 日恳唆钵嘉颁 腐弟埂祟肌脐 臼洪得娩戮忻 岩携定港殆溅 龙礼递淤摆斗 杉扎缀辊借袖 吩识续是车讲 周秋赖镜咀尿 陡娠怂锑垛首 诌惜砧登皱傲 饲毛雷举办吃 伙梯眠


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