生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革與實(shí)踐

郭眾 馮昆 張健 熊春江

摘要：作為生物科學(xué)、生物工程、藥學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的重要課程，生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展是必需的。此外，學(xué)生掌握生物化學(xué)與分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)手段，對(duì)培養(yǎng)自身科研能力具有重要的意義。為提升學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的熱情、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，本教研室從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核制度三個(gè)方面對(duì)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革，以期提高教師教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)、技能，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和科研能力，為后續(xù)開(kāi)展科學(xué)研究和畢業(yè)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué)與分子生物學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)科研相結(jié)合

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）42-0276-02

遵義醫(yī)科大學(xué)珠海校區(qū)在過(guò)去幾年的發(fā)展中不斷壯大，并且今年生物工程系作為學(xué)校學(xué)科建設(shè)的重要部門(mén)，生物工程系教學(xué)的課程成為學(xué)校目前改革與實(shí)踐的重中之重，特別是生物化學(xué)與分子生物學(xué)這門(mén)大生物學(xué)科里的支柱學(xué)科[1]。生物化學(xué)與分子生物學(xué)（Biochemistry and molecular biology）是生命學(xué)科的基礎(chǔ)，也是生命學(xué)科的前沿。生物化學(xué)與分子生物學(xué)在分子水平研究生命的本質(zhì)，即研究糖類(lèi)、蛋白質(zhì)和核酸主要的三個(gè)生物大分子的分子結(jié)構(gòu)、分子功能和代謝調(diào)節(jié)過(guò)程中，即在生命活動(dòng)中的作用[2]。同時(shí)，生物化學(xué)與分子生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)展對(duì)學(xué)生理解理論知識(shí)、掌握實(shí)驗(yàn)技能和培養(yǎng)科研興趣具有重要的作用，為學(xué)生在大學(xué)期間參與大學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽、實(shí)驗(yàn)技能大賽及其他實(shí)驗(yàn)相關(guān)大賽，研究課題、畢業(yè)論文課題等課題項(xiàng)目，和未來(lái)學(xué)習(xí)深造提供實(shí)驗(yàn)知識(shí)、技能基礎(chǔ)[3-5]。因此，如何在生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提升學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情、培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣和積極性、鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考、進(jìn)行科研創(chuàng)新的能力值得我們深入思考，所以對(duì)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革勢(shì)在必行。針對(duì)目前我校生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足，本教研室從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核制度三個(gè)方面對(duì)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革。

一、我校在生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足

目前我校的生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程主要包括實(shí)驗(yàn)技能概述、蛋白質(zhì)濃度測(cè)定、真核生物DNA提取、酶的性質(zhì)、球蛋白的提純、SDS電泳和胰島素及腎上腺素對(duì)血糖濃度的影響。首先，該實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容比較陳舊，沒(méi)能根據(jù)學(xué)科的發(fā)展及時(shí)更新，缺乏生物化學(xué)與分子生物學(xué)前沿進(jìn)展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和技術(shù)手段，雖然與理論課程內(nèi)容有聯(lián)系，但是聯(lián)系不夠緊密，不能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)中理論知識(shí)的作用。此外，因?yàn)檎n時(shí)、教室等硬件的限制，授課形式也比較單一，通常都是基于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，教師完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及原理講解，學(xué)生根據(jù)教師的講解按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作，書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不能很好地激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考完成實(shí)驗(yàn)，也難培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和科研熱情。最后，實(shí)驗(yàn)主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，各實(shí)驗(yàn)之間相對(duì)獨(dú)立，沒(méi)有相互聯(lián)系的大實(shí)驗(yàn)，缺乏綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的安排[6-8]。

二、生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新

1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)是當(dāng)前生物學(xué)科科學(xué)研究中使用最廣泛、也最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，是每個(gè)從事生命科學(xué)研究的工作者必備的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段。所以培養(yǎng)學(xué)生掌握扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)我國(guó)未來(lái)生命科學(xué)研究的發(fā)展具有重要的作用。因此將生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)面向未來(lái)科研，必須時(shí)刻更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引入本領(lǐng)域產(chǎn)生的新的科研成果，建立與時(shí)俱進(jìn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。綜合考核我校生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的課時(shí)安排和開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)，本著“不放棄教材，但不局限于教材”的原則，本次改革首先更新實(shí)驗(yàn)及時(shí)指導(dǎo)，增設(shè)生物化學(xué)與分子生物學(xué)綜合性大實(shí)驗(yàn)：A蛋白的克隆表達(dá)與純化，整個(gè)實(shí)驗(yàn)完成目的是蛋白DNA序列的引物設(shè)計(jì)、DNA提取、PCR擴(kuò)增、質(zhì)粒構(gòu)建、轉(zhuǎn)化、挑單克隆、驗(yàn)證、蛋白表達(dá)及純化、蛋白質(zhì)濃度測(cè)定及活性測(cè)定。整個(gè)實(shí)驗(yàn)貫通整個(gè)生物化學(xué)與分子生物學(xué)課程，讓學(xué)生掌握蛋白質(zhì)、核酸等理論知識(shí)，PCR、質(zhì)粒構(gòu)建、核酸電泳、SDS-PAGE和色譜等實(shí)驗(yàn)技能。課程總共分為7次實(shí)驗(yàn)課加1次實(shí)驗(yàn)總結(jié)課（4學(xué)時(shí)/次）。與此同時(shí)，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中增加開(kāi)放實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自己查閱資料、調(diào)研文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)整個(gè)大實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)，讓學(xué)生充分發(fā)揮自身能動(dòng)性，全身心投入到實(shí)驗(yàn)中，形成獨(dú)立思考實(shí)驗(yàn)而非按部就班實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣[9，10]。最終培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的科研思維和過(guò)硬的實(shí)驗(yàn)技能。

2.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”教育的出現(xiàn)和不斷發(fā)展，借助互聯(lián)網(wǎng)和多媒體平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)的方式不斷實(shí)踐。在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中，引入圖文并茂的多媒體課件和生動(dòng)形象的實(shí)驗(yàn)原理和操作的動(dòng)畫(huà)視頻進(jìn)行授課，學(xué)生可以在觀看視頻的過(guò)程中，充分了解實(shí)驗(yàn)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理，并發(fā)揮自己的想象力，完善視頻教學(xué)。特別是對(duì)于本次改革中綜合性大實(shí)驗(yàn)，這種微觀水平的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)視頻更能夠讓學(xué)生理解原理和操作過(guò)程的細(xì)節(jié)。同時(shí)，還可以鼓勵(lì)學(xué)生自己制作實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，并在互聯(lián)網(wǎng)上和其他同學(xué)進(jìn)行討論、交流，更深層次地激發(fā)學(xué)生自主能動(dòng)性的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)[11]。

3.完善實(shí)驗(yàn)考核體系?？己朔绞绞潜O(jiān)督學(xué)習(xí)的一個(gè)很好很直接的方式，在以往的考核中，主要依靠單一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)判。為培養(yǎng)學(xué)生的自主能動(dòng)性和創(chuàng)新性思維，考核方式在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基礎(chǔ)上進(jìn)行多樣化調(diào)整?？己朔譃槠綍r(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和開(kāi)放性報(bào)告。其中平時(shí)成績(jī)占30%，主要考核上課出勤率、上課回答提問(wèn)和回答問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)操作;實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%，主要考核對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的書(shū)寫(xiě)規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論能力，為以后書(shū)寫(xiě)科研論文打下基礎(chǔ);開(kāi)放性報(bào)告占50%，可針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的原理、操作進(jìn)行自我理解的闡述，或?qū)?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的建議和改進(jìn)，或自我制作的實(shí)驗(yàn)視頻，或撰寫(xiě)的小學(xué)術(shù)論文等多種形式，主要考核學(xué)生的自我創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的習(xí)慣和能力，而非教師灌輸型學(xué)習(xí)的習(xí)慣。同時(shí)，開(kāi)展學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)，讓教師在教學(xué)中不斷改進(jìn)，不斷提高。

三、結(jié)語(yǔ)

本文分析了本校生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的調(diào)整和創(chuàng)新，對(duì)教學(xué)方式和考核模式的改革，建立更優(yōu)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方案。改革后的生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，能夠更好地讓學(xué)生理解、掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理，能夠培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的興趣，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性，能夠鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維，為未來(lái)學(xué)生的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。另外，通過(guò)解決教學(xué)中出現(xiàn)的新問(wèn)題，可以不斷提高教師的教學(xué)能力和素質(zhì)，促進(jìn)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的完善。

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