《基于应用型人才培养的地方高校分子生物学实验教学改革和》
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摘 要：在高等教育竞争日益激烈的形势下,地方高等院校如何实现学生的特色培养显得尤为重要.分子生物学是生命科学相关学科的主干课程,具有很强的实践性.本文结合当前地方院校分子生物学实验课程开设现状,从教学模式、手段、考核方式等方面进行改革与探索,以期提高地方高校分子生物学实验教学质量及学生的综合素质.
关键词：地方高校；分子生物学；实验教学；教学效果
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）04-0273-03
实验教学是高校深化课堂教学内容的重要环节,在培养学生探索和创新精神,提高其实践能力和科学素养等方面起着举足轻重的作用[1,2].内江师范学院生命科学学院自2014年起,围绕《教育部农业部国家林业局关于推进高等农林教育综合改革的若干意见》要求,结合学校“以发展为中心,教学做统一”的改革方针,坚持“改革创新、突出特色、强化实践、分类指导、统筹推进”的基本原则,立足于“实用技能型人才”培养,致力于产学研合作,服务经济发展,教学改革成效得到了学校、学生及相关企业一致认可.
分子生物学是生命科学及医学等相关学科领域的重要研究工具,也是当代促进整个生命科学发展的前沿科学,具有理论与实验结合紧密、动手操作能力强、实验技术要求高、实验经费消耗大等特点[3,4].作为学生从理论学习到实践操作和科学研究的重要学习环节,分子生物学实验起着举足轻重的作用.
我院生物技术及水产养殖专业生源以高职为主,基础知识薄弱,一味讲解抽象的微观理论知识很难让学生真正意义上理解和接受这门课程的专业内容.为提高学生的理解和接受能力,加强学生应用实践能力的培养,作者结合本院实验教学工作的实际情况,针对分子生物学教学模式及考核方式进行改革探索,以期提高学生学习质量,强化实验技能及综合能力培养,形成符合地方高校应用型人才培养的分子生物学实验教学模式.
一、分子生物学实验课程现状及存在的问题
1.硬件设施落后,经费投入不足.分子生物学作为一门重要的学科在许多地方高校中受到极高的重视,在一些专业中也作为必修课开设[5].但由于仪器设备更新速度快、相对昂贵、相关试剂和耗材成本较高等原因,使得一些地方高校对分子生物学试剂投入不足,实验仪器和台数欠缺[6].在这种状况下,进行分子生物学实验教学和科研相对落后,学生独立动手机会少,缺乏真正的锻炼机会,影响了学生创新能力、综合素质及实践能力的培养[7].
2.实验课时不足,项目缺乏连贯性.传统分子生物学实验18学时,仅能设置3个简单实验,如动物基因组DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳和PCR扩增等.整个实验过程内容单一,知识连贯性不够,加之理论课程偏难,学生遇到问题时不清楚何时运用和怎样运用这些技术解决实际问题,出现“只知其然,不知其所以然”的现象,严重影响了教学效果及教学质量.
3.教学模式单一,学生缺乏参与性.由于分子生物学实验对操作技能和实验条件要求较高,同时本科教学又具有学时少和学生人数多等特点,给分子生物学实验教学带来了极大的挑战[8].传统实验教学大多以验证性实验为主,导致教师多采用单一讲授进行授课.即课前教师介绍实验背景知识、实验目的和要求、实验原理、操作步骤及注意事项等,学生遵从教师的指导进行实验操作,获得实验数据并完成实验报告.在整个教学过程中,学生处于相对被动的状态,缺乏自主学习意识.此外,由于重原理、轻技术的教学模式在实验教学中甚是普遍,加之实验设施不健全和经费紧张的原因,教师演示、学生观看成为多数地方高校分子生物学实验教学的主要手段[9].学生不能很好地参与实验,导致课堂氛围沉闷,严重束缚了学生创新能力的培养.
4.考核形式片面,缺乏激励机制.分子生物学课程开设相对较晚,学生在上课之前很少接触相关知识,有一种生疏感,加上分子生物学理论知识抽象,学生排斥感明显,无法引起学生学习兴趣[10].同时,传统分子生物学实验教学质量的评判依据主要是学生的实验报告.多数学生认为交一份漂亮的实验报告就可以得到较高的分值,致使其在实验过程中不愿意多动手,为了追求理想实验结果而对原始实验数据进行改动,甚至抄袭实验报告[11].在这种情况下,教师难以发现学生的真实问题,不利于正确评价学生的学习质量.
二、分子生物学实验教学改革
1.“产学研”结合,个性化开展实验教学.分子生物学是生命科学的带头学科,如何将教学精华、学生生活、现代社会和科技发展联系起来,激发学生学习兴趣,使学生储备终身受益的知识和技能是目前实验教学的当务之急[9].结合分子生物学实验周期性长和系统性强的特点,我们将教师科研课题、产业中遇到的实际问题引入学生实验课程并围绕分子生物学实验常用仪器设备的规范使用、核酸及蛋白质的提取与检测、常用分子生物学软件的使用四个部分对以往的实验项目进行了整合和凝练.在实验过程中,更多采用以问题为导向的实验教学,引导学生发现问题、分析问题和解决问题,以小组形式设计个性化方案,教师1对1指导,使学生在了解当前分子生物学发展新技术与新方法的同时,将抽象理论知识形象化、具体化,提升学生对抽象理论知识的理解能力和对核心实验内容的掌握、独立思考、分析及解决问题的能力.
2.整合资源,丰富实验教学手段.分子生物学实验原理及内容繁复且抽象,实验技术复杂多样,仅采用语言和文字的方式很难将其讲解透彻.因此,我们在课堂上充分利用多媒体技术,通过制作多媒体课件、动画、实验慕课等方式加上老师现场讲解、演示,以实景方式陈述抽象、微观的实验原理、流程,以学生为主体,在教师引导下让学生在实际操作前有整体的思路和预期,敢于主动实验、互相讨论,达到应用知识解决实际问题为目的,提高学生的综合能力.这种直观的教学方式大大提高了学生的学习兴趣,收到了良好的教学效果.
3.培养教学助手,提高实验教学有效性.依托长江上游鱼类资源保护与利用四川省重点实验室平臺研究方向和分子生物学实验课教学内容,有意识地选择3—5名品学兼优的同学提前进入实验室进行分子生物学实验相关技能及实验室日常管理工作训练.不仅可以在实验课教学中协助老师实验试剂的配制、仪器设备的维护及有效地指导学生进行规范的实验操作,而且对于其科研素养及思维创新能力的提高有很大帮助.如201*一位同学,结合教师实验室研究方向进行相关内容的学习锻炼,申请国家级大学生创新创业重点项目1项,以第一作者发表核心期刊论文两篇,并顺利考取了四川大学硕士研究生.实践证明,这些提前接受实验技能训练的同学在后来的学习、科研等方面都发挥了重要作用.
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分子生物学引用文献:
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