农业院校分子生物学实验教学的改革建议_农业学院项目建议书
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农业院校分子生物学实验教学的改革建议
某某某
(某某学校某某学院 学号)摘要:随着现代科学技术的迅猛发展,分子生物学和基因工程方法与技术已经渗透到现代生命科学的各个分支领域,成为农业生物工程的核心技术。而分子生物学的实验教学环节是培养学生掌握基本理论知识、实践动手能力和创新思维能力的重要环节,从教材、教法、时间安排、效果评价及教师队伍建设等实验教学环节提出改革建议,可以提高分子生物学实验教学质量,增强本科生的创新意识、动手能力及科研能力。1 引言
随着分子生物学的迅猛发展,分子生物学和基因工程方法与技术已经成为生物工程的核心技术。分子生物学的实验教学环节不仅是培养学生掌握基本理论、基本知识和基本技能的重要手段,而且也是培养学生实践动手能力和创新思维能力的重要环节,是培养学生形成良好科学精神和科学方法等综合素质的重要途径[1]。例如西北农林科技大学农学院分子生物学实验室自2001年成立以来承担着学院农学、种子工程和植物科学与技术等3个专业分子生物学和基因工程2门课程的实验课任务[2]。因此,分子生物学实验教学的作用在农业高校本科专业中的重要性非常突出。本文将根据国内农业高校实际情况对教材、教法、时间安排、效果评价及教师队伍建设等实验教学环节提出改革建议,从而提高分子生物学实验教学质量,增强本科生的创新意识、动手能力及科研能力。2 分子生物学实验课程现状分析与对策
高校分子生物学实验教学中,存在知识点分散、欠缺系统性、验证性实验多,重复内容多且单调陈旧等通病[3]。以安徽农业大学为例,存在课时较短,无法在有限的课时内即完成教学任务,又保障教学质量的目的;教学内容缺乏连贯性,每个实验相互独立,学生在一段时间后就可能将所学的实验遗忘;学生的综合能力得不到锻炼,学生被动地按照老师的思路和步骤来完成实验,缺乏设计性和创造性;教学内容滞后,不断不断涌现新知识和新技术,像RNA的提取、分子标记等新方法都没有安排在实验内容上。[4] 又加上分子生物学实验一般需要的时间长,1个实验项目短则连续1天完成,长则连续3天完成 [5]。基于分子生物学实验课程现状分析,我们提出合理确定课程内容,养学生创新能力,训练扎实的基本功,利用现代化教学手段,使实验内容变得更加生动形象、丰富多彩,严格要求,以科研促进实验教学改革,自主设计综合性实验以及实行开放式教学等若干合理对策。
3分子生物学实验教学改革建议 3.1综合实验开设在系统学习理论课后
分子生物学综合实验必须在系统讲授分子作物学、基因工程及操作原理等理论课程之后开展。分子生物学是一门非常微观而抽象的学科,课后学生很容易淡化或遗忘相关知识。紧接着理沦课后,开展学生独立实验,让学生去思考并查阅资料,以使学生加深对分子知识的理解和消化,同时促进了学生学习的主动积极性。使学生知其然,又知其所以然。让学生学到系统而全面的实验技能与知识,主观能动性得到充分发挥,增强学生在实验过程中发现和解决问题的能力和责任心。
3.2编写新的实验教材
由于分子生物学技术发展迅速,且实验过程中所使用的材料往往是看不见、摸不着的微量材料,实际教学中又具有学时少和学生人数多的特点。因此,对于一般本科院校的学生来说,不可能对全部的分子生物学实验都进行实际操作。这就要求我们在教学过程中精选实验内容,编写适合于本院校的实验大纲和讲义。考虑到学生之前已经对《基础生物化学》的相关实验进行了学习和掌握,在分子生物学实验内容选择时要尽量避免重复。还要兼顾实验方法的完整性.充分体现分子生物学实验与其他实验的异同。同时,在实际教学过程中要以完整、系统、实用为原则,将分子生物学实验课程从整体上设计为一个完整的大实验。每一个具体实验之间既要独立,又要相互连贯。为实验内容的设计应本着由浅入深、循序渐进、注承创新的原则,强调综合性、探索性、研究性、连贯性以及实用性,并围绕着“分、切、接、转、筛”的流程,系统介绍植物核酸(DNA/RNA)提取、核酸质量检测、PCR扩增及产物回收、A.T克隆、质粒DNA提取与酶切、DNA重组、大肠杆菌感受态细胞的制备及重组子的转化、转化子的筛选及鉴定等实验的原理、操作方法和注意事项,适合农业院校专业本科生实验教学使用。
3.3应用网络资源和多媒体 分子生物学理论学习中,概念和技术都十分抽象,而分子生物学实验课教学中,多媒体教学能解决教学中的可视化和动态过程。大量实拍的逼真和直观的图片以及多媒体教学中可使用的动画、音频和视频效果,使教学内容更加直观、生动、形象[5],有助于学生加深对分子生物学抽象内容的理解,可以极大地丰富了实验课内容,提高实验课的质量,使实验课内容变得更加生动、形象、引人人胜。另外,可以告诉学生一些分子生物学学习网站,如丁香圃(http://www.daodoc.com/cms/)、生物通(http://WWW.ebiotrade.corn/)和试验方法(http://51 protoc01.Tom/)等,并提前告知学生将要进行的实验内容,先让学生利用课余时问上网查阅相关资料,或下载与实验相关的电子课件等。学生在提前自学了实验相关知识后,老师讲解时就既形象又生动,使实验伞程变得具体化、形象化,从而化难为易,直观的实验技术和操作使学生对于难点掌握起到事半功倍的效果[6]。3.4灵活而又合理安排实验时间
根据分子生物学实验的特点和各校教学时间设计情况,在时间上对分子生物学实验进行灵活而又合理地安排。如将分子生物学和基因工程等理论课程安排在1-16周进行,紧接着17-19周开展分子牛物学实验课程并完成实验报告和实验论文的撰写,可改变传统实验教学时间安排过于死板(穿插安排在教学中),时间过少且不连贯的现象。同时,通过这种系统的实验操作,可以大大加深学生对分子生物学理论知识的理解和掌握,还为第20周的分子生物学课程考试做了充分的准备。3.5 以科研促进实验教学改革,自主设计综合性实验
高校要进行教学改革,提高教学质量,科研是关键[7]。学校教师除教学外都不同程度地承担着校级、省部级及国家级科研项目,而这些项日的进行均要运用分子生物学的方法。在积极开展科研的同时,不要忘记进行实验教学改革。坚持实验教学与科学研究相结合,将实验室科研设备和技术引入实验教学,将科研方法和科研思路引入实验教学,将科研成果转化为学生实验项目。将课题研究成果引入实验教学,还可大大地节省分子生物学实验的成本,在有限的经费范围内取得最好的教学效果,充分结合科研是一种行之有效的方法。
对传统实验教学方法进行改革,在继承和发扬传统实验教学精华基础上,设立自主设计综合型实验,使分子生物学与基因工程设计性实验教学成为一种现代的创新性实验教学方法之一。通过综合性、设计性实验不仅调动起学生学习的积极性、主动性,还培养了学生的科学创新精神和实际动手能力,有利于学生个性的发展和素质的提高。
3.6 重实验过程,实行综合考核
实验教学考核的蕈要目的之一是检验学牛学习和掌握荩本实验技能、科学研究方法和理论联系实际的能力,通过考核使学生在实践能力、综合能力和创新能力等方面得到培养和提高[8]。科学、公正、客观地全面评价学习效果,对于调动学生学习的积极性起到相当重要的作用。分子生物学实验注重全面考查学生的综合素质,而小是仅仅考察学牛所掌握的知识。考察的内容不仅有所学的知识和技能,还有运用知识的能力及实验中表现出的合作精神、认真与实事求足的科学态度等。实验成绩的考核评定划分为4部分:①平时成绩,占总成绩的30%。包括实验技能、实验室常识和实验态度等的掌握。②实验报告,占总成绩的20%。包括预习报告及实验报告。③设计报告,占总成绩的20%。考核学生的独立实验设计和实践过程,注重学生的创新性思维及独立分析问题、解决问题能力的提高。④实验论文,占总成绩的30%。分子牛物学实验考核原来是采取笔试和实验操作相结合的方法,而现在是让学生整理实验报告、撰写科技论文的方式。这样,学生既学会怎样去检索、收集知识,又学会了怎样总结实验结果撰写科研论文的能力,对学生将来的毕业论文的撰写有着很大的帮助。4结束语
本文集合农业院校的专业特点及分子生物学实验教学的最基本目标和功能,提出了若干对提高分子生物学实验教学质量,增强本科生的创新意识、动手能力及科研能力的改革建议。这些建议对农业院校分子生物学实验教学的日益完善将起着促进作用。
参考文献
[1] 董丽萍,刘字.断向应用型人才培养的实验教学体系研究[J].实验室研究与探索,2007,24(9):121—124.
[2] 王小利,柴守诚,胡银岗,李学军,孙道杰.农学分子生物学实验室教学体系的建设[J].实验科学与技术:2009,7(5):111-113.[3] 张洪勤,李佩珍,应俊,等.分子生物学实验课程体系改革与实 践[J].检验医学教育,2007,14(1):3.4.
[4] 江海洋,江腾,朱苏文.高等农业院校分子生物学实验教学方法的探索.安徽农业科学,2010,38(2):1023-1024 [4] 余晓丽,李淑萍.分子生物学教学改革与实践[J].南阳师范学院 学报,2005.4(6):95-96.
[5]李红梅.采用电化教学手段提高教学课堂教学质量[J].中国医学教育技术,2000(2):178—238.
[6] 丁勇,龚秀会,刘小烛,何承忠.林业院校分子生物学实验教学改革与探索.实验室研究与探索, 2010,29(8):106-108.[7] 陈英,黄敏仁.“基因工程”教学改革初探[J].生物学杂志,2005,22(5):48-50.
[8]程金林,吴斌,靳晓枝,等.高校实验教学考核模式的改革与实践[J].实验室研究与探索,2005.24(4):76-78.