农学专业《分子生物学》课程实践教学研究

来源:用户上传      作者:

　　摘  要：分子生物学是生命科学领域的前沿学科，是农学专业的一门必修课，分子生物学实践教学是将理论转化为实践的纽带，有助于实现人才培养目标及培养现代农业需要人才。该文阐述了分子生物学课程的实践教学现状，并提出相应的教学改革措施。
　　关键词：农学专业;分子生物学;实践教学;研究
　　中图分类号 G642.41 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）08-0154-03
　　Abstract：Molecular biology is a frontier subject in the field of life sciences，and a compulsory course in agronomy specialty. The practice teaching of molecular biology is the link of transforming theory into practice，which is helpful to the realization of the goal of talent training and the cultivation of talents in modern agriculture. In this paper，the present situation of practical teaching of molecular biology course is expounded，and the corresponding teaching reform measures are put forward.
　　Key words：Agronomy specialty;Molecular biology;Practical teaching;Study
　　分子生物学的研究内容主要是生物大分子的复制、转录、翻译和调控。分子生物学理论的建立依赖于实践教学，具有较强的实践性[1]。高等院校分子生物学实践教学是培养高素质生物技术人才的必经之路，学生通过实践教学能更好地理解分子生物学的理论知识，提高分析问题和解决问题的能力。然而，当前的实践教学效果并不理想。
　　1 实践教学的现状
　　1.1 教师实践教学能力不足 高校教师大多数为毕业后直接任教，缺乏实践经验，而企业引进教师往往基础理论欠缺，导致无法将理论和实践更好地结合在一起，且有些教师对角色的转变缺乏足够的认识和理解，实践教学仍然以讲授法和演示法为主，无法更好地培养学生的创新能力、分析问题和解决问题的能力。另一方面，随着高等院校办学规模的不断扩大，师生比例严重失调，引入高素质的教师亦是亟待解决的问题之一。
　　1.2 学生对实践课程缺乏兴趣 目前许多人认为涉农专业就业难、待遇差，且分子生物学技术操作较难理解、耗时长、要求高，造成学生的学习热情不高，甚至出现排斥现象，学生对实践教学的重视程度不够，不会钻研生物技术的操作关键，认为只要实践考核及格，混个学分就行[2]。兴趣和积极性是知识和技能学习的动力，提高学生对分子生物学技术的兴趣至关重要。
　　1.3 实践教学模式传统 传统的实践教学模式是以教师为主体，侧重于理论知识的验证，学生经过教师演示后按部就班的进行实验操作，然后按照规定的格式写出实验报告。这种模式无法很好地提升学生的学习积极性，无法锻炼学生查阅资料、分析问题和解决问题的能力，束缚了学生的思维发展。通常分子生物学的实践教学是与理论课结合在一起，而不是独立的实验课程，这就出现了实践教学课时较短，学生的实际操作能力无法更好地得到锻炼等问题[3]。
　　1.4 实践教学内容陈旧 实验经费通常是按照学生人数投入的，分子生物学实验所用药品及试剂盒价格相对较贵，经费有限束缚了实践教学内容的灵活选择。某些高等院校的分子生物学实践教学仅采用演示方法，无法满足学生实验的基本要求，实践教学内容仅限于一些基础性的简单实验，对于先进的实验方法和技術则无法实现，无法做到与时俱进，学生也因此失去学习的兴趣和热情[4]。高校教师对分子生物学实践教学进行了不断探索，已经积累了一定的实践教学经验，初步形成了一定的实践教学体系，但实践教学内容与理论教学内容联系依然不紧密，无法通过实践教学提升学生对分子生物学知识的理解和掌握及在实际生产中的应用[5]。
　　1.5 实践教学方法单一 传统实践教学方法落后，教师通过简单的PPT或板书讲授实验目的、原理、方法及操作注意事项，学生按照实验步骤进行机械性操作。整个过程枯燥无味，难以提高学生的积极性，导致学生无法充分理解和掌握知识及技术，容易在实践过程中忽略注意事项，出现各种问题[6]。
　　1.6 实践教学考核评价不合理 通常教师在实践教学过程中注重操作过程，主要凭借实验报告给出分数，对于学生的实验态度很难做出客观评价，且实验报告的目的、原理、方法等在实验指导中已经明确给出，会导致实验报告千篇一律，难以反映学生对实践内容的理解状况，有的甚至通过抄袭获得高分，评价考核体系欠缺客观性和公正性[7]。
　　2 实践教学的改革措施
　　2.1 加强教师队伍建设 一方面是教师角色的转变，以学生为中心能激发学生的实践兴趣，这就要求教师转变在教学中的角色，由灌输者和讲授者转变为实践操作方法和技术的启发者和评价者，培养学生的创新能力和团队合作能力。另一方面是教师能力的提升，在分子生物学课程实践教学中要面对基础不同的同学，分析和解决不同层次学生的困惑，这就要求高校教师具备更广的知识储备和更强的操作能力。要想培养学生分析问题和解决问题的能力，教师创新能力的培养是前提条件，教师可通过企业实践锻炼、教学培训、教学交流及网络学习等途径提升自身素质[8]。教师要不断学习新知识、把握新趋势、掌握新技术，积极参与企业横向课题和纵向课题的研究，理论与实践相结合，丰富自身的实践经验，以便更好地启发和引导学生。 　　2.2 转变学生观念 学生的学习是教学活动的关键，只有让学生充分认识到分子生物学实践教学的重要性，提升学生的学习积极性，学生才能自主学习、认真思考、归纳总结，提升自身的创新能力。可邀請农学专业往届毕业生或企业人员为学生进行专题讲座，分享成功经验，让学生认识到实践教学的重要性，激发学生学习热情。同时教师应密切关注学生的学习状况，定期让学生反馈，发现问题及时解决，让学生充分体会到其在实践教学中的主体地位[9]。
　　2.3 创新实践教学模式 分子生物学实践教学是高等院校人才培养的重要实践环节，具有启发性、灵活性和直观性。为避免传统实践教学模式的缺陷，可设置独立的实验课，独立考核，考核不及格需要重修，增强学生对实践教学的重视及兴趣。在理论教学的基础上，让学生掌握实验技术和方法，提升实际操作能力，设立了新的实践教学模式，独立设置了分子生物学实验课程（32学时），有利于理论与实际操作的互渗互补，而不是只进行单纯的验证性实验，有利于提升学生的创新能力。设置独立的实验就要求增加实验仪器的数量、尽量简化实验过程及灵活化教学顺序[10-13]。
　　2.4 完善实践教学内容 一是确定实践教学内容。为解决分子生物学实践教学和理论教学脱节及与相关学科实验交叉重复等问题，需要根据分子生物学理论教学内容（基因和基因组的结构与功能、基因的表达与调控），确定重点和难点，有针对性地设计实践教学内容，提高学生的学习热情和兴趣，有利于在实验学习中更深入地了解和掌握理论知识，达到实践教学和理论教学的相辅相成、相互促进的目的。二是选择实验方法和材料。实践教学内容确立后，试验方法、试验材料、目的基因及蛋白质的选择显得尤为重要，直接会影响到实践教学的质量，需要查阅大量资料，从资料中总结归纳出较为成熟的技术和方法，同时注重结合科研内容选择研究对象，充分做到科研与教学的有效结合。对分子生物学有兴趣的学生可设立开放项目小组和创新项目小组，让学生参与到教师的科研项目研究中，加深对课程前沿及发展趋势的了解。也可允许学生自带试验材料。例如：植物基因组DNA提取实验中，学生可自带植物材料如：水稻、小麦、燕麦、玉米、大豆等的叶片，不但可提高学生学习的兴趣，亦可拓宽学生的知识面[14]。三是选择实验类型。分子生物学实验设备通常较为昂贵精密，需考虑实践项目操作的可行性及实验预算的充足性，可采用综合型、设计型、演示型、研究型实验相结合的方式，通过实际操作、视频观看、分组设计等相结合，在有限的条件下让学生最大程度地掌握知识，培养学生的分析问题和解决问题的能力。综合型和设计型实验注重培养学生的综合分析能力、实际操作能力、数据处理能力、软件的使用能力及文献查阅能力，有利于将多个知识点有效联系在一起及对不同实验方法进行总结归纳[15]。
　　2.5 丰富实践教学方法 一方面是多媒体在分子生物学实践教学中的应用，多媒体教学资源主要包括教学课件、Flash动画及实验技术视频等，能有效满足教师讲授、互动教学及课下自学等要求。多媒体教学将音频、视频、图片、表格等内容有机联系在一起，使抽象内容更加生动化和形象化，有助于激发学生的学习热情。例如在进行目的基因的PCR扩增、TA克隆及转化这一实验时，PCR扩增可制作成Flash动画，同时配以音频解说，辅以英文标识，学生可直观地了解整个PCR过程及目的基因DNA的扩增状态，能吸引学生的注意力，有利于学生对实验内容的掌握及外文文献的查阅，可有效地提升教学效果[16-21]。另一方面是灵活化和多样化教学方法的应用，促进互动式教学模式和学习模式的形成，提出问题启发学生分析问题和解决问题，鼓励学生不断质疑，分析和总结实验成败原因。倡导采用灵活化和多样化的教学方法，例如案例教学法、引导教学法、分组讨论法、提问法、情景教学法和质疑教学法等，促进学生积极融入课堂，提高学生的学习主动性和积极性，为学生营造相对开放的实践教学环境[22-24]。
　　2.6 完善实践教学评价体系 分子生物学课程的实践性较强，只有完善的实践教学评价体系才能激发学生的学习热情，以取得更好的教学效果[25]。采用过程性评价能客观地评价学生的学习效果，要求对实验全过程实现综合性评价，需要制定公平、细致的评价标准。根据实验特点制订考核方式，如：出勤（10%）+课堂参与度（10%）+实验操作（40%）+评价（20%，包括组间评价、组内自评、教师评价）+小测试（20%）。实践教学过程中可包括分组讨论、口头汇报、小组演示等多种形式，实行组内监督机制、组间监督机制和教师监督机制，教师应注意观察及记录学生在实验操作中的表现，准确掌握学生的实际操作情况及实验结果，及时指出学生操作中出现的问题，及时解决学生提出的质疑，让学生充分认识到自己的不足，并及时改正。
　　3 结论
　　通过实践教学改革，分子生物学实践教学取得了一定的成绩，但仍存在一些问题，只有不断地摸索、创新和归纳总结，才能做到与时俱进，才能充分调动学生的学习热情和积极性，培养学生的创新能力，提升教师自身的能力，促进教学质量提升和高等院校发展[26]。
　　参考文献
　　[1]马景蕃，黄素华，刘喜明，等.分子生物学实验教学改革探索[J].安徽农业科学，2012，40（12）：7589-7590.
　　[2]许会艳. 分子生物学实验教学现状及改革措施[J].现代农业科技，2018（19）：291-292.
　　[3]张贺翠，杨昆，刘文清，等. 分子生物学实验教改中存在的问题及对策研究[J].安徽农业科学，2015，43（4）：391-392.
　　[4]杨昆，朱利泉，李帮秀.分子生物学实验教学改革的探讨[J].实验科学与技术，2010，8（4）：109-110.
　　[5]苏成付.分子生物学实验教学改革的探讨[J].安徽农业科学，2014，42（19）：6497-6498.
　　[6]卢亚萍，汪瑾，张炜，等.分子生物学实验课程中自行设计实验的实践[J].生物学杂志，2012，29（5）：104-105. 　　[7]李小洁，唐璟，童淑芬.本科生分子生物学实验教改中存在的问题及对策[J].科技与法制，2011（9）：188.
　　[8]林家齐，李玲.深化高校实验教学改革促进创新人才培养[J].科技与管理，2009，11（6）：124-127.
　　[9]丁勇，龚秀会，刘小烛，等.林业院校分子生物学实验教学改革与探索[J].实验室研究与探索，2010，29（8）：106-108.
　　[10]李莉云，张萃，巩校东，等.研究生分子生物学实验教学中创新能力的培养[J].河北农业大学学报，2012，14（1）：73-78.
　　[11]许家瑞，周勤，陈步云，等.构建创新实验教学体系的探索与实践[J].实验技术与管理，2009（5）：1-4.
　　[12]高利臣，肖璐，冯涛.分子生物学实验教学改革的几点思考[J].实验室研究与探索，2010，29（4）：99-103.
　　[13]王丹丹.多元化教学模式提升《分子生物学》学习质量的研究[J].课程教育研究，2018，（29）：251-253.
　　[14]陈艳红，邹明学.分子生物学实验教学内容的新探索[J].生命的化学，2014，34（6）：840-842.
　　[15]周晓馥，勾暢，未晓巍，等. 教学科研一体化在分子生物学实验教学中的研究与探索[J].安徽农业科学，2013，41（4）：1852-1853.
　　[16]王英超，王俊斌，任健，等.多媒体在分子生物学实验教学中的应用与改进[J].实验室科学，2016，19（3）：112-114.
　　[17]柯维群，王鸣刚. 多媒体手段在分子生物学教学中的运用[J].甘肃科技，2011，27（7）：166-168.
　　[18]朱红威，邵菊芳，冷云伟. 多媒体教学手段在分子生物学课程教学中的应用[J].安徽农业科学，2012，40（33）：16488-16489.
　　[19]谷宗运，杜春敏，殷云霞. 高校多媒体教学存在的问题及对策研究[J].当代教育理论与实践，2013，5（2）：117-120.
　　[20]谢宇霞. 多媒体教学的辅助作用及发展趋势[J].实验科学与技术，2012，10（6）：94-96.
　　[21]梁智平. 高校多媒体教学与板书教学关系的辨证思考[J].湖南工程学院学报，2011，21（1）：116-119.
　　[22]盖颖，史玲玲，侯佳音，等. 分子生物学实验教学改革初探[J].中国现代教育装备，2015（217）：46-47.
　　[23]盖颖，陆海. 基于能力培养的分子生物学实验改革[J].中国现代教育装备，2012，137（1）：96-97.
　　[24]马云，罗应，谭华欣，等. 案例教学法在医学分子生物学课程中的实践[J].教育教学论坛，2019（4）：146-148.
　　[25]孟春晓，高政权，张建勇，等. 分子生物学实验课程形成性评价体系的建立和优化[J].内蒙古师范大学学报，2016，29（7）：152-154.
　　[26]傅晶，许晓东，刘佳明.分子生物学实验教学改革的探索[J].教育教学论坛，2018（22）：123-124. （责编：徐世红）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14695264.htm