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1、阶段式分子生物学实验教学新模式的探索 摘要：本文在分析分子生物学试验教学的现实困难的基础上，构建了阶段式试验教学新模式，将整个试验教学分为认知、训练、应用三阶段，并具体介绍了每个阶段的试验内容、培育要求、考核方法、实施要点等。该教学模式为分子生物学试验教学的改革供应参考。 关键词：分子生物学；试验教学；阶段式教学模式 中图分类号：G642.0 文献标记码：A 文章编号：1674-932403-0279-02 分子生物学是在生物分子水平上探讨生命現象的科学，主要探讨核酸、蛋白质等的结构、功能、调控等，其已成为生命科学领域的基础学科和重要探讨技术。主要涉及生物学、药学、基础医学、作物学等15个一级
2、学科和生物科学、生物工程、农学等40余个专业，又与生物化学、生物信息学、遗传学、基因工程等近一百零一门课程相关。在高等教化中，分子生物学是一门特别重要的基础课或专业课程，也是理论与试验结合特别紧密的课程。试验课程不仅能帮助学生理解分子生物学抽象的原理学问，还能训练学生驾驭分子生物学的试验技术，培育实践实力和创新精神。 一、目前分子生物学试验教学中存在的主要困难 1.教学课时数量较少。分子生物学试验过程步骤多、耗时较长，一次课程通常需3小时以上。比如完成PCR试验教学和操作至少须要4小时。而目前，绝大部分高校的试验课时在32-64学时，仅能开设10-15个试验项目，这只能满意分子生物学的基础试验
3、教学。学生也仅能根据试验指导完成一次操作过程，缺少必要的独立试验操作练习。 2.教学内容不够深化。大部分高校的试验课程仅开设了一些基础性试验内容，这与分子生物学探讨技术的快速发呈现状是极不相符的1。有的试验还采纳比较费时费劲的老技术，近些年新的探讨技术也没有补充进课堂。 3.考核体系较简洁。目前的考核主要是从出勤、课程预习、试验报告和期末考查来评价学生的试验课程成果，难以真实反映学生对试验的驾驭实力1。考核内容较简洁，激励措施缺失，促进学生主动学习的动力不足。 二、阶段式分子生物学试验教学模式的内涵 针对试验教学中的困难，我们建立了一种新的分子生物学试验教学模式。其特点是将整个试验教学分为认知
4、、训练和应用三个阶段。试验内容从经典试验、探究试验、科研试验逐步加深。对试验实力的要求从理解、驾驭、运用逐步提高。考核包括试验报告、课程论文、理论考核、结果汇报、技能考察等多项内容，考核评价体系更加科学、全面。该教学模式能够依据学生的爱好和需求，进行差异化教学，促进学生主动学习，提高试验教学效果。 第一阶段为认知阶段，主要在课堂学时内完成。试验内容主要包括两部分。主体试验内容是DNA、RNA的提取、琼脂糖核酸电泳、目标基因的PCR扩增、SDS-PAGE电泳检测等常规的分子生物学试验，重在理论的讲解和操作要点的指导。让学生能够理解试验方法和试验操作的原理及要求，初步完成整个试验流程。协助试验内容
5、为虚拟试验，主要是针对因设备要求高、试验难度大等短暂没有条件开设的试验，比如基因编辑、单克隆抗体制备等。通过虚拟试验，可以开拓学生的视野。第一阶段的考核以试验报告和针对试验理论和操作要点进行课堂问答为主2，可占课程期末总成果的30%-40%。 其次阶段为训练阶段，主要在课堂学时之外，在指导老师的指导下，在开放试验室进行探究试验。2-3名学生组成试验小组，在6-10大类的选修试验中，自选2-3个不同类型的试验项目，利用课余时间自主查找资料、设计试验方案、开展试验探讨、分析数据结果，最终在课堂上进行汇报。通过课外的自主试验练习，使得学生能够驾驭基础的分子生物试验技术，也初步了解科学探讨的过程。这些
6、试验项目应与分子生物学的应用亲密，包括利用16SDNA鉴定微生物的种类、克隆生物中的特定基因、检测目标基因在RNA水平表达的改变等多个大类试验项目。在大类项目下，学生可以选择或设计详细的试验内容。比如鉴定微生物的种类，可以鉴定酸奶、腊肉、土壤等多种样品中的微生物。这类试验依据学校的特色或学生的专业有针对性的设置，难度不高，工作量适中，操作性强，胜利率较高。其综合了多种分子生物学的探讨技术，学生练习充分，对学生试验实力的熬炼有较好的效果。该阶段的考核由试验进展和技能考核两部分组成。试验进展可占总成果的20%-30%，主要考核项目实施的工作量、试验进展和结果等。技能考核可占总成果的20%-30%，
7、主要是随机抽取1-2项试验操作进行考察。 第三阶段为应用阶段，主要是在课堂教学之外，学生依据自己的爱好选择科研导师。在导师的指导下，选择合适的科研课题进行科研训练。该类项目工作量较大，具有肯定的创新和难度。要求学生能够综合应用分子生物学技术针对详细的科学问题绽开探讨。比如对植物某一基因的功能进行探讨，可能涉及核酸的提取检测、PCR扩增、载体构建、转基因操作、蛋白质印迹检测等多项探讨手段，有效的提高了学生的科研素养和创新实力。对于该阶段的考核有不同的形式。一种形式是试验项目能够在一个学期内完成的，可以作为课程论文考核。依据学生的表现和试验进展状况，由导师赐予评价，成果计入课程期末总成果，所占成果
8、比例为20%-30%。另一种形式是将其作为创新学分或毕业论文。通过有关考核程序，单独赐予学分。 三、阶段式分子生物学试验教学模式的实施要点 1.第一阶段的教学中，首先，要精炼试验内容，重视各试验项目中的系统性。在有限的试验课堂教学中，选择讲授的试验基本能够覆盖分子生物学的基础技术，体现分子生物探讨中的共性技术。就目前的现状而言，大部分高校以分子克隆为主体，蛋白质相关试验为辅。所以，对分子克隆的主要操作环节必需讲解到位，关键试验技术必需指导到位。可以以一个详细基因的克隆过程作为教学内容，根据真实的试验次序开设试验，确保试验的系统性和逻辑性。也相当于带领学生参加完成了一次真实的科学探讨，使学生对科
9、研有了更加直观的相识。这一阶段切忌把试验项目开设得多而全和高精尖。对于不能在该阶段完成的试验项目，可以支配在其次阶段的训练中。其次，教学形式要丰富。目前的教学中，多是老师讲授试验原理、目的、试剂、步骤等，然后学生在规定时间完成试验操作，形式单一，学生较为被动。在教学可以引进虚拟试验室、微课慕课、翻转式教学、探讨式教学等先进的教学技术和理念，充分调动学生学习的主动性。比如，课前通过预习、视频学习和虚拟试验室练习，使得学生初步了解试验内容和操作过程，在真实试验课堂中，就会得心应手，各种操作忙而不乱，提高了课堂效率和学习效果。 2.其次阶段的教学中，首先，如何保障试验室的开放运行是关键。该阶段的试验
10、时间多在课堂、甚至工作时间之外，这就须要从经费、制度、人员多方面进行协作。经费由课程担当，试验耗材需充分安排，纳入课程预算；在仪器的运用、试验室的平安管理等方面要建立严格的制度，如进入试验室的学生需进行仪器操作培训和试验室平安学习考试。同时，对于试验室管理人员和指导老师应根据试验室开放的周期和指导项目计算加班工作量。其次，指导老师的队伍要加强。该阶段的试验涉及分子生物学的各个探讨领域，内容较多，差异较大，仅1-2位试验老师难以担当指导工作。所以，必需将相关的博士、教授等纳入试验老师队伍，组建6-10人以上的教学团队。依据各人的探讨专长，指导学生自主开展试验。在指导过程中，强调学生的中心地位，多
11、以探讨式、启发式的形式进行辅导，以提高学生分析、解决问题的实力。 3.第三阶段的教学中，保障、考核和激励体系是重点。在该阶段，试验经费主要依靠科研导师的课题和学生申请高校生科研项目支持。试验场所主要是导师的科研试验室和学院平台的开放试验室。其中，导师的支持更为重要。所以，可以实施本科生导师制，激励、支持老师利用课题资源指导本科生的学习。考核分为导师考核和项目检查进行。导师考核由导师依据其日常工作表现赐予评价。而项目检查是由专家组对项目进行开题报告、中期进展和结果答辩。对于考核不合格的，不予计学分。激励主要通过实行、参与各种竞赛，对获奖学生进行表彰，并在评优评先、奖学金评定等方面予以加分。 参考文献： 1张贺翠，杨昆，刘文清，等.分子生物学试验教改中存在的问题及对策探讨J.安徽农业科学，2022，：391-392. 2高利臣，肖璐，冯涛.分子生物学试验教学改革的几点思索J.试验室探讨与探究，2022，29：104-107. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页