通過多元化教學(xué)模式提升分子生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量

陳丹+陳歡+詹勇華+劉鵬+張象涵

【摘要】分子生物學(xué)實驗是分子生物學(xué)學(xué)習(xí)的重要組成部分，是學(xué)生從理論到實踐的重要過程。如何激發(fā)學(xué)生對分子生物學(xué)實驗課程的學(xué)習(xí)興趣和切實提高學(xué)生的綜合實驗素質(zhì)是素質(zhì)教育亟待解決的問題。針對這兩個問題，我們在課前預(yù)習(xí)、實驗報告和結(jié)果分析三個方面進行了改革，并強調(diào)了自主學(xué)習(xí)、批判性思維、探究能力和團隊意識。

【關(guān)鍵詞】分子生物學(xué) 教學(xué)模式 實驗課程 多元化

【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）34-0163-01

分子生物學(xué)是生命科學(xué)的核心課程之一，它通過對各種生物大分子的功能和形態(tài)特征的研究，使得人類在分子水平上揭開了生命的奧秘[1]。分子生物學(xué)實驗作為連接理論學(xué)習(xí)和實踐能力的重要一環(huán)，對于生物技術(shù)專業(yè)和生物相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生來說，是理解分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識與訓(xùn)練分子生物學(xué)基本實驗技能的有效途徑。幫助學(xué)生檢驗和鞏固相應(yīng)的生物學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實驗技能、分析問題和解決問題的能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力和團隊協(xié)作能力正是開設(shè)各類生物學(xué)實驗課程的目的[2]。為了更好地實現(xiàn)這一目的，以分子生物學(xué)實驗為例，針對傳統(tǒng)實驗課灌輸式教育和模式化實驗操作的弊端，在實驗室硬件條件有限和課時有限的條件下，我們通過課前預(yù)習(xí)、實驗報告和結(jié)果分析三個方面的改革，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思考和團隊合作意識，有效提升了學(xué)生對實驗課的學(xué)習(xí)興趣和綜合實驗素質(zhì)。

一、傳統(tǒng)培養(yǎng)方式的弊端

與大學(xué)物理實驗、大學(xué)化學(xué)實驗等受眾面較大的經(jīng)典實驗相比，分子生物學(xué)實驗課程開設(shè)較晚，實驗操作耗時較長、難度較大，對實驗配套儀器設(shè)備和制劑要求較高，還需要大量的實驗經(jīng)費支撐，再加上分子生物學(xué)技術(shù)方法發(fā)展較快，各種新興技術(shù)層出不窮，教師面臨著實驗條件與課時的雙重壓力，難以在有限的條件下展開全面而系統(tǒng)的實驗訓(xùn)練，所以在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，更多的是任課教師在最短時間內(nèi)向同學(xué)們灌輸實驗?zāi)康摹嶒灧椒ê蛯嶒灲Y(jié)論，并為學(xué)生準(zhǔn)備好所有實驗所需材料和制劑，由學(xué)生進行機械的模仿性的實驗操作，最后以提交實驗報告作為實驗成績的評定依據(jù)[3]。在這一教學(xué)模式下，學(xué)生很難產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)的興趣，也不會思考“為什么實驗操作是這樣的？”，“從實驗當(dāng)中我能學(xué)到什么？”，甚至可能會形成“指導(dǎo)書上抄一抄，同學(xué)之間抄一抄，實驗成績就搞定了”這樣不好的想法。這完全與培養(yǎng)目標(biāo)相悖，只不過浪費了教學(xué)資源和大家的時間而已。

二、改革措施

隨著高校教育體制改革的不斷深入，高校越來越重視實驗和實踐教學(xué)，越來越重視對本科生實驗和實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。誠然擴大實驗室規(guī)模，引進更多實驗設(shè)備，增加實驗課程學(xué)分和學(xué)時數(shù)，有利于學(xué)生實驗素質(zhì)的培養(yǎng)。但是，相信更多高校亟待解決的問題是如何在實驗室硬件條件有限和課時有限的條件下，改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式的弊端，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)新思考和團隊合作意識，提升他們對實驗課的學(xué)習(xí)興趣和綜合實驗素質(zhì)。結(jié)合多年的實驗教學(xué)經(jīng)驗，在不斷改進教學(xué)方式，以及和學(xué)生交流討論的基礎(chǔ)上，我們提出了以課前預(yù)習(xí)、實驗報告和結(jié)果分析三個方面再結(jié)合團隊學(xué)習(xí)模式的改革措施。希望能夠在現(xiàn)有硬件條件下利用更加科學(xué)的教學(xué)模式來達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

1.課前預(yù)習(xí)

對于新知識的學(xué)習(xí)與理解是需要時間的，很少有人能夠在剛剛了解了實驗原理與內(nèi)容后馬上就能融會貫通，這也是造成學(xué)生上課時只會按照老師給的步驟機械重復(fù)實驗的主要原因之一。為了解決這個問題，我們要求學(xué)生課前對實驗進行預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)內(nèi)容包括：第一，預(yù)習(xí)實驗?zāi)康呐c原理，了解實驗原理的應(yīng)用；第二，寫預(yù)習(xí)實驗報告（對于實驗報告的要求后文詳細(xì)敘述），并推測可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果；第三，進行預(yù)實驗。預(yù)習(xí)實驗?zāi)康呐c原理，可以解決學(xué)生“為什么要做這個實驗，怎樣做這個實驗，怎樣去利用這個實驗解決其它問題”等一系列疑惑。寫預(yù)習(xí)實驗報告，可以幫助學(xué)生提前歸納、整理和熟悉實驗步驟以及思考如何判斷實驗結(jié)果。預(yù)實驗是指在每個正式實驗開始之前由老師分別指導(dǎo)一個實驗小組提前進行一次該實驗，并用視頻記錄下實驗主要過程。在正式的大實驗開始之初，將錄制的視頻作為演示實驗在多媒體教學(xué)設(shè)備上播放給大家學(xué)習(xí)。上課的同學(xué)首先被分成2人的小組，所有實驗組都將分配不同實驗項目，提前輪流進行預(yù)實驗。這種方法不僅能從分調(diào)動學(xué)生積極性，提升學(xué)習(xí)興趣，還能解決傳統(tǒng)現(xiàn)場演示實驗因?qū)W生較多觀摩效果有限的弊端。此外，預(yù)實驗小組的同學(xué)已經(jīng)對實驗有了詳細(xì)的了解，還可以在正式實驗過程中幫助教師對其它小組的成員進行實驗指導(dǎo)，更好的發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，可謂一舉多得。

2.實驗報告

實驗報告在評定學(xué)生實驗質(zhì)量時占有很大的比重。一般情況下，都是完成實驗后學(xué)生上交實驗報告，由老師進行批閱然后給定成績。但是我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的實驗報告往往是對實驗課程的課本或者課件的謄寫與對實驗結(jié)果的簡單描述，大家的實驗報告相似度極高。在以實驗報告來給定成績時，對學(xué)生的區(qū)別度不是很大。所以我們在實驗報告要求方面進行了改革。首先，學(xué)生以小組為單位提前完成預(yù)習(xí)實驗報告，包括實驗?zāi)康摹嶒炘硪约皩嶒灢襟E。為了減少簡單抄寫而不對原理深入理解和思考的現(xiàn)象發(fā)生，要求學(xué)生在實驗預(yù)習(xí)報告中注明哪些實驗步驟可以進行調(diào)整，在相應(yīng)實驗步驟處留出空白，最后寫出自己預(yù)期的實驗現(xiàn)象與結(jié)果。待正式實驗完成后補充說明修改的實驗步驟，并比較預(yù)期結(jié)果與真實實驗結(jié)果的差異，完成結(jié)果分析和思考題后上交。實行這一辦法，可以有效杜絕實驗報告的抄寫、抄襲現(xiàn)象，還可以加深學(xué)生對實驗的理解，提升學(xué)生探究能力和團隊意識，使得實驗報告部分給定的成績也更加的真實、可信。

3.結(jié)果分析

實驗失敗并不可怕，可怕的是找不到錯誤出現(xiàn)的原因。對實驗結(jié)果和實驗操作過程進行分析找出錯誤原因也是實驗技能培訓(xùn)中非常重要的一環(huán)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，許多老師和學(xué)生更重視實驗過程，在實驗最后對實驗結(jié)果草草觀察了事，并沒有做好這個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。因此，我們特別的提出了課堂討論環(huán)節(jié)，在完成每次實驗后，把所有人的實驗結(jié)果展示出來，討論分析各實驗小組的實驗結(jié)果，學(xué)習(xí)實驗成功的經(jīng)驗和分析實驗失敗的原因，吸取教訓(xùn)和補足缺點，最終由老師進行歸納與總結(jié)。這一改革辦法可以充分發(fā)揮學(xué)生的批判性思維和探究能力，減少傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生以個人或小組為單位對實驗結(jié)果分析的片面性，每個人都能從中得到更多實驗經(jīng)驗的積累。

隨著大學(xué)素質(zhì)教育改革的不斷深入，如何利用實驗課程的教學(xué)更好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)生綜合實驗?zāi)芰σ约芭囵B(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、批判性思維、探究能力和團隊意識是我們生命科學(xué)教育工作者都應(yīng)該思考的問題。

參考文獻：

[1]朱玉賢，李毅.《現(xiàn)代分子生物學(xué)》（第三版），高等教育出版社

[2]李旭霞.《PBL教學(xué)法在分子生物學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用》2009年12月第六期《實驗科學(xué)與技術(shù)》102頁

[3]董世軍.《傳統(tǒng)實驗課與現(xiàn)代實驗課控制的差異》2002年第10期《現(xiàn)代企業(yè)教育》58頁endprint