網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)環(huán)境下分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革策略

摘要：分子生物實(shí)驗(yàn)室是院校教學(xué)中的重要組成部分，也是當(dāng)前對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才進(jìn)行培養(yǎng)的重要模式。通過(guò)應(yīng)用分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)習(xí)慣和創(chuàng)新精神，同時(shí)還能提高學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。但是在當(dāng)前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際教學(xué)過(guò)程中仍然存在諸多問(wèn)題，因此本文針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出有針對(duì)性的策略，通過(guò)這些策略能夠增加教師與學(xué)生之間的交流機(jī)會(huì)和時(shí)間，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的了解，提高教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)環(huán)境；分子生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

引言

分子生物學(xué)主要是針對(duì)大分子的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行深入研究，以此來(lái)了解生命現(xiàn)象的本質(zhì)，逐漸成為生命科學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要內(nèi)容，而且也被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)、農(nóng)業(yè)行業(yè)、環(huán)保行業(yè)等。在工業(yè)領(lǐng)域中，以基因工程作為基礎(chǔ)逐漸形成了新型工業(yè)，在實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用可再生資源對(duì)化石原料進(jìn)行替代，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。分子生物學(xué)理論和實(shí)踐課程都是高校教學(xué)的重要內(nèi)容，分子生物學(xué)技術(shù)也逐漸成為農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中的必要手段。因此，在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)環(huán)境下進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，能夠有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

1. 當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1 忽略了學(xué)生的主體地位

學(xué)生是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，也是學(xué)習(xí)的主體，只有他們充分發(fā)揮自身的主觀(guān)能動(dòng)性，積極地對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行處理和了解，才能真正掌握知識(shí)的特點(diǎn)和意義。然而在傳統(tǒng)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，通常將教師作為課堂主體。在實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中，老師會(huì)為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)的目的和原理，也會(huì)將方法和注意事項(xiàng)告知學(xué)生，對(duì)于一些較為復(fù)雜的流程，教師還會(huì)為學(xué)生示范[1]。教師的講解占據(jù)了大部分課堂時(shí)間，減少了學(xué)生的實(shí)踐時(shí)間和獨(dú)立思考時(shí)間，使學(xué)生在被動(dòng)中接受新知識(shí)，也會(huì)被動(dòng)地按照教師示范內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，但是由于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中缺乏探索和思考的過(guò)程，所以會(huì)降低學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣，從而降低課堂教學(xué)效率。

1.2 考核方式單一

在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，教師通常應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和整體成績(jī)進(jìn)行判斷，由于大部分學(xué)生在教學(xué)中缺乏實(shí)際操作能力，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量一直無(wú)法得到提升。還有部分學(xué)生沒(méi)有認(rèn)真完成自己的實(shí)驗(yàn)，而是對(duì)他人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行抄襲，但是他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果跟那些真正完成了實(shí)驗(yàn)的同學(xué)沒(méi)有較大差距，有的還會(huì)由于書(shū)寫(xiě)工整而獲得更高的評(píng)分。這樣的評(píng)價(jià)方法和教學(xué)方法逐漸降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)興趣，也降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此，在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)背景下，應(yīng)充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，尤其是要充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，以此來(lái)提高課堂教學(xué)的質(zhì)量和效率，積極開(kāi)展智慧教育模式，實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)學(xué)習(xí)”到“主動(dòng)學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)化，從而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量。

2. 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革策略

2.1 完善教學(xué)內(nèi)容

在對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選取過(guò)程中，教師應(yīng)該針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生展開(kāi)不同的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，同時(shí)做好創(chuàng)新與探索工作。例如，在對(duì)師范類(lèi)生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，有利于提升學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)技能，更好地掌握實(shí)驗(yàn)方法，也便于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)設(shè)備操作。因此，在對(duì)這一專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)主要讓學(xué)生學(xué)習(xí)各種系統(tǒng)性、實(shí)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)和操作，包括細(xì)菌質(zhì)粒DNA的酶切和提取、不同生物基因組DNA的提取和DNA電泳檢測(cè)等。

由于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和實(shí)用性，教師可以將分子生物學(xué)技術(shù)中的部分技術(shù)含量相對(duì)較高而且可操作性較強(qiáng)的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化和整合，使其形成綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，主要包括PCR擴(kuò)增Cytb基因、RFLP酶切分析、提取動(dòng)物肌肉組織DNA和瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)等。經(jīng)過(guò)對(duì)相關(guān)實(shí)踐對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)教育的方式進(jìn)行有效總結(jié)，通過(guò)對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)教育模式進(jìn)行應(yīng)用，生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生雖然沒(méi)有得到良好的實(shí)驗(yàn)效果，但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，有效培養(yǎng)了學(xué)生的價(jià)值觀(guān)念和全局觀(guān)念，使學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析的過(guò)程中，能夠更加全面地考慮。

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作都是由實(shí)驗(yàn)員完成的，包括消耗品的預(yù)加工和配制分子生物學(xué)的一些常見(jiàn)藥劑等，這直接導(dǎo)致學(xué)生缺乏此方面的能力和訓(xùn)練，學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行思考和分析時(shí)，會(huì)忽略一些重要的影響因素[2]。因此，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)過(guò)程中加入一項(xiàng)關(guān)于分子生物學(xué)的藥劑配制的實(shí)驗(yàn)課程，要求學(xué)生們以小組為單位，完成配制藥劑步驟，如果小組配制出來(lái)的藥劑出現(xiàn)問(wèn)題，那么會(huì)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)造成嚴(yán)重的影響和干擾，甚至?xí)?duì)其他的實(shí)驗(yàn)造成影響。通過(guò)這樣的方法不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和溝通能力，還可以提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)水平和科技素養(yǎng)，包括環(huán)境保護(hù)等觀(guān)念。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革當(dāng)中還包含實(shí)驗(yàn)方法的改革，可以在教學(xué)過(guò)程中對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)模式進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，學(xué)生還可以根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)配制藥劑的過(guò)程中所需藥劑的物理特性和化學(xué)特性有一定的認(rèn)識(shí)，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)原理的理解和掌握。除此之外，在教育內(nèi)容改革過(guò)程中，還需要持續(xù)地對(duì)在課堂中使用的實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行優(yōu)化和完善。

CTAB法抽取植物的DNA屬于一種基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，也是較為常見(jiàn)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)方式通常應(yīng)用液氮研磨的方法將植物組織進(jìn)行粉碎，但是這種實(shí)驗(yàn)方式經(jīng)常會(huì)造成課堂混亂，還可能會(huì)對(duì)學(xué)生們的身體造成傷害。因此，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中教師需要對(duì)這一實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行優(yōu)化和完善。例如，每個(gè)學(xué)生稱(chēng)量出約100mg的植物葉片進(jìn)行分裝，然后進(jìn)行相同的DNA提取流程。通過(guò)這樣的方法不僅可以縮短整個(gè)實(shí)驗(yàn)的耗時(shí)，還能夠減少對(duì)DNA抽取結(jié)果的影響，從而滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)需要。

2.2 充分應(yīng)用移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)

目前信息技術(shù)與課程教學(xué)持續(xù)融合，逐漸出現(xiàn)了諸多移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，包括雨課堂、超星學(xué)習(xí)通等，這些教學(xué)平臺(tái)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行有效結(jié)合，其中包含課前、課中和課后諸多教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)流程，為智慧教育工作提供了重要的發(fā)展方向。

在實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)之前，教師需要將課程內(nèi)容和資源上傳至教學(xué)平臺(tái)，讓同學(xué)們根據(jù)要求，做好預(yù)習(xí)工作。在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師可以充分運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂的方法，進(jìn)行更深層次的教學(xué)，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。在每個(gè)操作環(huán)節(jié)當(dāng)中，應(yīng)該給學(xué)生充足的思考時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，從而提高學(xué)習(xí)積極性。在課堂教學(xué)完成以后，通過(guò)設(shè)計(jì)型的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[3]。而且在此基礎(chǔ)上，教師可以構(gòu)建一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)智能化。通過(guò)制作課件和微課等多種形式的教學(xué)資料，并以個(gè)性化的方式為用戶(hù)提供高質(zhì)量的學(xué)習(xí)資料。通過(guò)課程的設(shè)計(jì)能夠提高教師的教學(xué)能力和教學(xué)水平。在課堂教學(xué)當(dāng)中，學(xué)生是課堂的主體和核心，只有不斷豐富課堂資源和內(nèi)容，才能夠增強(qiáng)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生積極主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中，以此來(lái)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

在移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)當(dāng)中，能夠?qū)W(xué)生的每個(gè)學(xué)習(xí)行為進(jìn)行詳細(xì)記載，在分析和研究以后，能夠?qū)⑦@些研究結(jié)果反饋給教師，使老師加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解，也能夠明確自身教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足，并及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。在移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)中，也可以充分利用討論方法，為教師和學(xué)生之間的相互交流提供便利，拉近師生之間的距離，促進(jìn)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作。

2.3 應(yīng)用多元化評(píng)價(jià)方法

根據(jù)傳統(tǒng)評(píng)價(jià)情況來(lái)看，實(shí)驗(yàn)報(bào)告屬于重要考核內(nèi)容。部分學(xué)生只需要抄襲其他學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告就可以獲得較高的成績(jī)，教師通過(guò)這樣的方法也無(wú)法對(duì)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行了解。所以，為了有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，就需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，對(duì)考核機(jī)制進(jìn)行完善。通過(guò)應(yīng)用手機(jī)教學(xué)平臺(tái)，增加實(shí)驗(yàn)過(guò)程考核的比重，可以將考核形式分成兩種，分別為線(xiàn)上考核和線(xiàn)下考核，兩種模式各占50%的比重。線(xiàn)上考核主要包括實(shí)驗(yàn)說(shuō)明、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)踐技能等，通過(guò)應(yīng)用交流發(fā)言、觀(guān)摩教學(xué)視頻和單元小測(cè)的方法對(duì)線(xiàn)上考核情況進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。通常應(yīng)用多種方式來(lái)客觀(guān)反映學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)情況，同時(shí)還可以保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性，從而提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和質(zhì)量。過(guò)程性評(píng)價(jià)屬于一種新型的教學(xué)評(píng)價(jià)理念，這一評(píng)估方法能夠使教師加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和發(fā)展情況的了解，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)質(zhì)量。

教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)估時(shí)，可以應(yīng)用電子文件夾的形式。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師將每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)作都錄制下來(lái)，并保存到電子文件夾當(dāng)中，供教師和學(xué)生隨時(shí)查閱，比較學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的改變，并做出準(zhǔn)確評(píng)估，使學(xué)生了解自身的進(jìn)步情況，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[4]。教師還可以將所有小測(cè)驗(yàn)的考卷都保存在電子文件里，使教師能夠進(jìn)一步了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，也能夠使學(xué)生了解自身的成績(jī)變化情況，并據(jù)此調(diào)整學(xué)習(xí)方法，保障課程的順利進(jìn)行，提高課程質(zhì)量。除此之外，教師還要將一些具有典型意義的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和討論發(fā)言等資料放入一個(gè)文件當(dāng)中，以此來(lái)引起學(xué)生的反思。

2.4 優(yōu)化教學(xué)方法

針對(duì)每個(gè)特定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和需要，采取多種不同的實(shí)驗(yàn)方法。要在分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，盡量讓學(xué)生了解基本的實(shí)驗(yàn)方法，熟悉常用的實(shí)驗(yàn)儀器和儀器的使用。在實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)展當(dāng)中，教師應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)中各個(gè)步驟之間的內(nèi)在聯(lián)系作為重點(diǎn)，同時(shí)也需要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作關(guān)鍵點(diǎn)和技巧的重視。學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)際操作過(guò)程中，教師應(yīng)該及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)生存在的問(wèn)題，也可以對(duì)學(xué)生所遇到的問(wèn)題進(jìn)行單獨(dú)指導(dǎo)。教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗原因的關(guān)注，并適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生尋找原因、分析原因，同時(shí)尋找解決問(wèn)題的方法。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要增強(qiáng)教師與學(xué)生之間的交流和互動(dòng)，利用事先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)資料，來(lái)彌補(bǔ)由于實(shí)驗(yàn)失敗而造成的消極局面，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，持續(xù)指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[5]。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中，可以充分應(yīng)用多媒體技術(shù)、虛擬的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，將分子生物學(xué)中的抽象理念和技術(shù)轉(zhuǎn)化成可視化的動(dòng)畫(huà)和視頻，從而使實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容更加生動(dòng)、直觀(guān)，以此來(lái)豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。在學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有了整體認(rèn)識(shí)之后，就可以在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中動(dòng)手操作，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行操作就可以輕松完成實(shí)驗(yàn)。

在大學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)當(dāng)中，開(kāi)放型的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)屬于一種新型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。通過(guò)應(yīng)用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生能夠在課余時(shí)間自主開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作，并親身參與實(shí)驗(yàn)的整個(gè)流程。對(duì)于一些有空閑時(shí)間的同學(xué)來(lái)說(shuō)，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室就變成了第二課堂，學(xué)生可以通過(guò)查閱資料、撰寫(xiě)論文報(bào)告等方法對(duì)自己所喜歡的課題進(jìn)行挑選，然后向?qū)W校提交開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)，得到同意后，學(xué)生就可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)老師的指導(dǎo)下開(kāi)展課題工作。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要擴(kuò)展，這種方法可以為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境，而且這種教學(xué)方法以學(xué)生為主、教師為輔，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

結(jié)語(yǔ)

總體而言，在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)環(huán)境下，分子生物實(shí)驗(yàn)屬于一項(xiàng)極其重要的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，所以在高校教學(xué)過(guò)程中需要對(duì)分子生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革和優(yōu)化，以此來(lái)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量。因此本文針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，同時(shí)提出了一些有針對(duì)性的策略，以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和整體學(xué)習(xí)水平，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和自主探究能力，為學(xué)生日后的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供重要支撐。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：安貴杰，碩士研究生，研究方向：醫(yī)學(xué)生物化學(xué)。