首页 > 文章中心 > 分子生物学实验

分子生物学实验

分子生物学实验范文第1篇

关键词:分子生物学实验内容;教学方法;成绩评估;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0245-02

核酸为生命的最基本物质之一。核酸根据化学组成不同,核酸分为脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础;RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用。核酸不仅是基本的遗传物质,而且在蛋白质的生物合成上也占有重要位置,因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。因此它在生物学、医学、药学、农学等研究中的地位十分重要。

分子生物学实验是一门主要以核酸为研究对象的实验性课程。它是分子生物学理论的实践环节,也是培养创新型人才的重要途径。但是目前传统分子生物学实验的内容缺乏系统性、完整性和综合性,验证性实验居多,存在理论课与实验课脱节等现状。本文结合我们多年来的教学体会和做法,从实验教学内容的优化、实验教学方法的改进、实验成绩的科学评定等方面谈一些体会,以取得更好的实验教学效果,提高学生的实验技能和培养学生的创新思维。

一、实验内容的优化

目前,传统的分子生物学实验一般是几个基本的操作技术:感受态细胞的制备及转化;质粒DNA的提取;质粒DNA的酶切及电泳检测;目的DN段的回收及鉴定;DNA连接反应;重组克隆子的鉴定;PCR基因扩增;外源基因在大肠杆菌中的诱导表达;SDS-PAGE;等等。独立的各个实验忽视了不同实验之间的关联性、连贯性和整体性,更缺少将分子生物学实验技术与其他学科的融会贯通,无法使学生形成完整的科研思路,限制了学生创新能力的培养。我们将分子生物学实验内容进行了改革,实验内容调整为:DH5α感受态细胞制备;质粒pEGFP-N3和pET28-a(+)转化;质粒pEGFP-N3和pET28-a(+)小量提取与电泳检测;质粒pEGFP-N3和pET28-a(+)的限制性酶切分析;GFP(BamHI-NotI-cut)和pET28-a(+)(BamHI-NotI-cut)片段的琼脂糖胶回收;pET28-GFP连接产物转化感受态细胞DH5α;重组克隆子DH5a/pET28-GFP的菌落PCR检测;重组质粒pET28-GFP提取与限制性酶切分析(BamHI-NotI);重组质粒pET28-GFP转化BL21感受态细胞;重组绿色荧光蛋白GFP的诱导表达;重组绿色荧光蛋白GFP的纯化;重组绿色荧光蛋白GFP的SDS-PAGE电泳检测。整个课程以绿色荧光基因及其蛋白为对象,将所有的各个基本的分子生物学实验串起来,通过两年的实践,学生参与实验的积极性和趣味性大大提高,培养了学生的科学思维,课堂也收到了良好的实验效果。

二、教学方法的改进

目前,国内部分条件较好的高校及综合性大学的生物学、药学和医学等专业都开设了内容不同的分子生物学实验课程。但总体模式都是以教师按照实验名称、实验目的、实验原理、实验操作、实验结果与讨论的程序讲授各个不同的基本分子生物学实验,然后学生被动地完成这些基础的试验操作。这种教学方式主要是教师主导、学生参与的一种被动式知识灌输,不利用创新思维和人才的培养。学生的主观能动性得不到大的提高。在分子生物学实验教学方法方面,我们进行了一些改革尝试。在学期中间,我们给学生提出在完成了基本分子生物学的各个实验后,学生查阅文献,介绍一个“分子生物学新技术”。要求:每2人一组介绍1个分子生物学新技术的原理、步骤与用途;以PPT形式报告;一位学生报告PPT内容,另一位学生接受全班学生和老师的提问。整个课程通过两年的实践,学生参与实验的积极性增强了,学生的科学思维与表达能力得到了提高,同时培养了学生查阅文献的能力,课堂也收到了良好的实验效果。

另外,在每一个分子生物学实验课程完成的学期末,我们要求每一位学生给分子生物学实验课程做一个全面的评价,包括授课的质量、主讲老师和实验老师的工作态度、实验内容的安排、教学的效果、课程的体会以及课程的建议。每一届学生都给分子生物学实验课程提出了许多非常中肯的建议和希望。如加强实验课内容的整体性设计;扩大学生自主实验内容和增加开放性试验内容;增设每一次分子生物学试验结果的点评;了解每一次实验报告的评价;加强最新分子生物学实验的最新技术进展的介绍等。又如建议将目的基因改成学生自己感兴趣的基因,老师可以提供几种选择,这样最后鉴定检测的时候也可以让学生自己设计实验方案,使实验更具有自主性与创新性。还如授课的时候多介绍一些实验设计方面的知识以及实验中重要试剂的作用原理以及有哪些替代物,等等。经过这几年的教学实践,我们的这些做法,大大改进和完善了分子生物学实验课程的授课体系,改善和提高了分子生物学实验课程的授课质量。

三、实验成绩的科学评定

分子生物学实验课程的主旨就是要提高生物学相关专业学生的动手能力、思考能力以及科研工作能力。考核实验成绩是对学生所掌握的与实验有关的理论知识、实验技能和综合应用能力的评定,通过考核能够促进学生重视实验、认真操作实验,从而提高学生的综合素质。传统的分子生物学实验考核主要以实验结果和撰写的实验报告为主。分子生物学实验应注重全面考查学生的素质,不仅要考查学生所掌握的基本知识和技能,还要考查学生独立思考和综合运用的能力,以及在实验操作中表现出来的认真的态度、实事求是的科学作风和团队合作精神等。

我们在分子生物学实验教学中,增加了一次理论考试,设置了一个500道题的分子生物学实验题库,这些题目主要是基础实验的原理、操作、实验过程出现的问题分析等。每一位学生随机抽签,口试回答题目。经过两年的教学实践,这对巩固学生的分子生物学理论、加强分子生物学理论与实验的联系,起到了很大的帮助,进一步优化了分子生物学实验的考核体系。

总之,分子生物学实验作为一门基础和基本的生物学实验,我们教师应该与时俱进,优化分子生物学实验的教学内容,丰富教学方法,提高教学水平,改进考核方式等,为将来学生从事科学研究及其他相关工作打下坚实的基础。

参考文献:

[1]何华纲,朱姗颖,王勇,等.生物技术专业分子生物学实验教学改革初探[J].中国校外教育,2011,(5):120-120.

[2]曹杏芝,刘明新.生物化学与分子生物学实验教学改革的探讨[J].理化生教学研究,2011,(7):117-118.

[3]任峰,李兵,虢华珊,等.研究型分子生物学实验课程体系建立与实践[J].实验室研究与探索,2011,(10):315-317.

[4]王晓霞,解军,张悦红,等.研究生分子生物学实验教学改革探讨[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2011,(11):1091-1092.

分子生物学实验范文第2篇

我校作为专科医学院校各个专业总共近两千名学生要上生物化学实验课。现在通用的教学模式是在具体实验前以理论大班方式将实验原理、实验目的、实验技术等给学生讲解,再让学生分小班做。每个分子生物学实验都包含多种技术、多个理论基础。这些理论和基础不一定都需要开设实验课来掌握。专科医学院校的经费和课时都非常有限,给学生做大量的实验不现实。可通过大学城空间教学来达到学习的目的。

2大学城空间教学改革运用于“血

清蛋白质醋酸纤维薄膜电泳及定量”实验理论课虽然学过本实验所有仪器的基本原理,但具体操作中用到的试剂、仪器都需严格按照操作规范。通常需要一定的实际经验才能掌握。依靠实验课几个学时是无法真正做好的。分子生物学实验对仪器、试剂的要求比较高,对学生的操作要求更高。而高专学生由于现实各种条件的限制,实验结果通常不是特别理想。比如微量加样器是最常用的仪器,初学者难免要多次练习来熟练掌握使用方法,而且大量地使用会造成磨损,精度就会出现偏差而直接影响实验结果。如果频繁地更新微量加样器,以现有经费预算是无法满足的。不是所有专业以后都会用到,所以现阶段我校的方法检验专业人手一支,其他专业是近10个人用一支微量加样器。除了检验专业对操作有严格要求外,其他专业更多的要求是对知识的理解和运用。这种情况是高专医学院校中普遍存在的,而世界大学城空间教学就是解决的好方法。我们走进学校附属医院并将所有与实验有关的仪器和实际操作过程拍摄下来。在实验前将实验过程的录像资料、注意事项、可能出现的实验结果和相关的研究背景公布于世界大学城的教师空间。鼓励学生访问空间,并组织讨论和学习。在正式做实验之前,学生就对实验的基本情况非常熟悉。以往实验从学生走出实验室后就基本结束了,但我们在实验完成之后要求学生以小组为单位自己去查找相关实验,并建立学生自己的大学城空间,将相关体会写在大学城空间中。也要求实验课带课教师在线批阅并作为最后成绩的一部分。我们在2014年在护理12个班学生中开展的传统实验教学和世界大学城空间教学实验改革的对比实践。改革教学的班级学生相较于传统实验教学班级的学生普遍体现出更高的积极性、更强的求知欲和主观能动性,并且改革班学生普遍反映在走进实验室的时候对所要经行的操作、器材和试剂都不陌生,实验完成的结果好,实验周期缩短。对理论课的知识掌握得更加透彻和全面。改革班有更多学生答对期末理论考试中这个实验覆盖的知识点。从一系列结果来看,改革班级取得了更好的教学效果。

3结语

分子生物学实验范文第3篇

1 传统医学生物化学与分子生物学实验教学的局限性 

生物化学与分子生物学知识繁多、内容抽象、概念枯燥,理解和记忆的难度很大,使得不少学生越学越记不住,越学越难理解,产生厌烦和畏难情绪。随着时间的积累,各个学生对生物化学与分子生物学知识的掌握参差不齐,从而影响在实验课上的表现和发挥;生物化学与分子生物学教材更新迅速,但实验内容陈旧落后,主要为一些简单的验证性实验,与临床实践、实际应用明显脱节,严重滞后于学科发展;①实验课教学采用教师预先优化实验环节,讲授实验原理、介绍实验试剂、演示重要操作步骤、强调注意事项,然后学生按照操作步骤依次做实验、写实验报告的教学方法,学生仅仅被动学习,缺乏主动思考,很多学生甚至出现了抄袭实验报告的现象,根本不知其所以然,更不懂得实验中观察实验现象,发现问题、分析并解决问题的重要性;生物化学与分子生物学实验课是一门强调学生动手操作,在动手的过程中独立思考,发现问题、分析问题、解决问题的重视实践的学科,但由于实验操作中以组为单位,有些学生不亲自做实验,抄袭实验报告,养成了眼高手低的习惯,对于临床本科生而言,不利于今后的发展;可见,传统实验教学理论与实践脱节,对其改革是学科发展、培养创新型人才的教育需求。

2 应用分层教学法,全面改革医学生物化学与分子生物学实验教学 

分层教学又称分组教学、能力分组,是教师根据学生的知识、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组水平相近的群体并区别对待,使得各群体在教师恰当的分层策略和相互作用中得到最好的发展和提高。根据分层教学的理念,教师可以根据各个学生对生物化学与分子生物学知识的掌握、能力水平及个人的发展方向,将实验课分为基础实验、综合实验、设计性实验等。医学的学习过程是一个重视实践的过程,所以基础实验、综合实验作可为必修课程要求每个学生都参加并进行实验考核;而设计性实验可作为选修课程,根据学生自己的科研兴趣及未来发展志向,自愿选择。大体规划如下: 

2.1 精选基础实验,掌握基本实验技能 

基础实验的教学目标是掌握基本实验技能,如医学生物化学与分子生物学实验中常见玻璃仪器的使用、清洗和干燥、电泳技术、层析技术、光谱光度技术、离心技术、物质的分离提纯及含量测定。按照教学目标,可安排如下基础实验:血清蛋白含量的测定、血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳、氨基酸薄层层析、肝脏DNA的提取等。通过基础实验,学生加深了对基本理论知识的理解,掌握了分光光度计、离心机、电泳仪、水浴锅等常见生化仪器的使用,熟悉了基础实验的操作过程,为开设综合实验、研究型实验奠定了基础。 

2.2 开设综合性实验,提高动手能力和科研素质 

综合性实验的教学目标是提高学生的动手能力,培养分析问题、解决问题等科研素质。综合实验侧重以生物大分子的分离、提纯及测定为主,涉及各种实验技术的综合。②为了达到上述教学目标,可筛选以下实验:细胞核分离纯化及DNA、RNA含量的定量测定、聚丙烯酰胺凝胶电泳分离血清蛋白、碱性磷酸酶的提取和测定等。通过基础实验课的学习,学生已掌握了基本实验技术。在综合性实验的开展过程中,要突出学生的主体地位,以学为主,以教为辅。学生通过预习课本,动手实验、发现问题、分析问题,最后解决不了的问题,教师可以组织学生讨论,最后再答疑,指导实验的完成。通过实验,学生对实验原理有了更深入认识、提高了发现问题、分析问题及解决问题的能力,发挥了学生的主观能动性。如“细胞核分离纯化及DNA、RNA含量的定量测定”实验中,由于细胞质、细胞核的水解液中容易吸入少量沉淀,导致比色时吸光度偏大,实验数据有偏差,出现该问题怎样解决呢?首先让学生观察实验现象,试管中的反应液是不是有悬浮物,不清澈呢?然后分析问题。根据分光光度计的测定原理Lamer-Beer定律A=KCL可知,在实验条件一定的情况下,A与C成正比,那么吸光度(A)偏大是由反应液的浓度(C)增大而引起的。是什么原因引起反应液的浓度增大呢?引导学生思考,是由于吸取水解液时混入少量沉淀而造成的。那如何解决该问题呢?是不是可以采用离心技术,将悬浮物沉淀,再用上清液比色呢?通过离心前后实验结果的比较,学生懂得了实验中发现问题的重要性,体会了运用所学知识去分析并解决问题的成就感。当然,也有同学实验数据还没认真分析,就已经把反应液倒掉了,若实验数据有问题,已来不及查找原因,在这种情况下,可以让学生再重复进行测定部分的实验。通过重复实验,学生了解到保存实验材料的必要性及其对实验结果分析的重要性。综合实验的开设,提高了学生分析问题、解决问题的能力,更重要的是学生通过自己的主动学习,参与实验的热情提高,对实验过程的理解更加透彻,科研素质得到了提升。 

2.3 组织“研究性实验”,突出学生创新能力的培养 

研究性实验可作为选修课,实验题目待定或由各学业导师出相关题目,让学生参考。学生根据自己的专业特点、兴趣爱好、发展倾向选择研究项目,由学业导师负责指导。学业导师负责做好以下相关工作:(1)帮助学生选题,引导学生查阅资料,设计实验并跟踪指导实验;(2)做好实验室开放工作,保障实验药品、器械的正常供应;(3)帮助学生分析实验结果。③当然,研究性实验也可以在学业导师自己的实验室进行。在完成实验的过程中,学生围绕自己感兴趣的课题经历了查阅资料、选择材料、确定方案、准备试剂、分析结果、撰写研究报告等一系列过程,教师则全程跟踪指导。研究性实验的开设让学生体会到科研的过程,体会到自己查找资料、学习知识的过程,体会到发现问题、解决问题的过程,体会到独立思考在科研中的重要性,培养了严谨的科学态度,同时提高了学生的动手能力,激发了学生对科研的热情,提高了学生的创新能力,更重要的是提高了学生的独立性和自信心,这对学生日后从医或搞科研是非常重要的。在教师的指导下,一些学生通过查阅资料后提出有价值的问题,写出课题申请,获得了大学生创新项目的资助,还有一些学生将自己的研究成果在学术刊物发表。④可以说研究性实验为那些喜欢做实验、搞科研的学生提供了一个平台。 

总之,应用分层教学法,开设基础实验、综合实验、研究性实验,是全面改革医学生物化学与分子生物学实验教学的有效途径。各学校根据情况设定实验内容,本文只提供了一种改革思路,仅供参考。 

*通信作者:李翠萍 

基金项目:新乡医学院高学历人才资助计划(505026) 

注释 

分子生物学实验范文第4篇

关键词:分子生物学 实验技能 生命科学

       分子生物学是在生物化学等学科的基础上发展并建立起来的。最早是由Warren Weaver提出首先在Harvey Lecture上应用的[1]。自20世纪50年代以来,分子生物学逐渐成为生命科学的前沿与生长点,其研究领域涵盖了遗传学、生物化学和生物物理学等学科,且分子生物学是一门生物学和化学之间跨学科的研究[2]。分子生物学是一门实验性很强的学科,不仅要通过实验去验证理论,更要从实验中得到一些启发,进而进行创新。这就要求学生要具有较强的观察力和动手能力,从而才能更好地掌握和发展现代分子生物学的技术和基本理论。传统的分子生物学课程及实验课程大多是一些基本原理的验证和一些常规的实验技能操作,对学生的实验技能训练比较单一,学生只能被动地掌握一些基本理论和实验技能,不能独立分析和处理实验中出现的问题,更是缺乏创新精神,实验课更是应付了事。为了切实提高学生的实验技能、思维及创新能力,有必要对现在的分子生物学及实验课程进行一些改变和改正。

首先我们从理论教学模式的改变和改正。现在的理论教学放在第一位的,实验教学依附于理论教学,作为验证理论的一种手段[3]。实验课程大多是理论教学中理论或定律的验证,各门相关生命科学课程的实验之间相对独立、缺乏联系,学生思维也被局限于各相应的理论课程。这种模式只适用于基本技能的训练,不适应创新能力的培养,不能激发学生的积极性和创造性。要改变这种教学模式,最起码的要求就是理论教学和实验教学有机结合,让学生在学习理论知识的同时进行一些基本实验的操作,让学生在理论课程及实验课程中多思考、多观察并多提问问题。分子生物学的实验大多是用眼睛看不到、用手摸不到的,这就要求我们老师在理论和实验课中尽可能地展示一些相关分子的模型,同时采用现场实验的方式给学生加以灌输,也可以让学生先动手做相关实验,以便激发学生的兴趣和思维,主动地去学习理论知识。同时按照国家素质教育的要求,以培养创新能力为主线,重新建立课程结构体系,实验教学环节尽可能独立开设实验课;对不具备独立开设的实验教学环节,努力按课程群设置实验课,使实验教学逐渐建立起与理论教学紧密配合又相对独立,由不同层次、不同系列的实验课程组成的实验教学体系。

其次是实验教学的模式改变。众所周知,现在大多学高等院校实验课的教学模式还是保姆式模式:即实验技术人员准备实验药品、调好实验仪器,配制实验试剂,教师板书好实验步骤及其原理,学生按部就班地按照实验步骤一步一步做实验,得出实验结果,写实验报告,交实验报告。这种实验教学模式让学生基本没有自主性,基本抹杀了学生的创新能力,无法提高学生的实验技能。要改变实验教学中这些传统的弊端,我们有必要从准备实验开始,让学生主动参加。为了让学生能更好地理解整个实验是怎么开展的,可以在教师辅导的前提下,让学生自己准备实验。例如质粒提取这个实验,让学生提前准备药品,调试仪器并配制一些实验溶液,等这些所有的都已准备完毕,学生对实验的整个流程都了解清楚。特别是一些药品的使用、仪器的使用规则印象特深刻,基本上能够做到安全地使用实验室,不仅能有效地防范实验事故的发生,同时能培养学生独立思考问题和解决问题的能力,激发学生的主动能动性。实验基本操作的规范也是分子生物学实验中相当重要的一环。在实验教学中,指导老师从始至终都要强调规范操作的必要性,同时还要指出操作中常易犯错的地方,同时让学生知道每个实验操作规范可影响实验结果,以及为什么会影响,比如分子生物学中移液器的使用,必须规范,不规范会致使实验数据的偏差以及假阳性。实验过程中,老师要不停的观察每组实验,碰到问题及时启发学生去解决,解决不了的问题老师可以引导学生,不要直接去帮学生解决问题,多让学生动手、思考,充分发挥学生的主观能动性。实验结果会因个人能力的不同差异显著,要让学生互相参与讨论实验结果,让学生相互谈谈自己是如何做出这样或那样的实验结果,这对发现学生做得好与不好有很大的帮助。另外实验教学中可以采用一些多媒体的手段,有助于学生理解一些抽象的概念和实验原理,使实验内容更加直观、生动、形象,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、引人入胜。

最后要从实验课内容上进行改革。传统的分子生物学实验课程中,每个实验的安排都是相对独立的,且大多是验证型实验,随着现代生物技术的迅速发展,本科生的实验教学内容有些滞后,不断涌现的新知识和新技术都没有安排到实验教学中,比如RNA干涉技术、分子标记等。鉴于以上几点,传统实验教学内容有必要进行相应地调整,以开拓学生的视野,提高学生综合运用知识的能力。首先将实验教学内容进行整体优化、筛选整合,将创新意识和创新能力的培养贯穿于整个实验教学的全过程。根据教学大纲,精选实验项目,既能保障了实验课与理论课、教学与实习的有机衔接,又能避免教学内容上不必要的重复,从而有效地利用了教学课时,增大了教学信息量,提高了实验课的效率。其次可以设置开放实验室并通过一些开放性课题,为学生提供了更多的自主实验的机会,调动学生的积极性,主动地去接触一些科学的课题,提高学生动手能力。在开放性实验题目的设立及内容的安排上,一要新颖,就是题目的设立及内容的安排要完全不同于本科生一般实验课的题目和内容;二要具有一定的特征,就是实验题目的设立及内容要充分体现实验室的特色;三是涉及的内容要多,在实验过程中让学生尽可能多的学习使用常规实验接触不到的仪器设备。开放实验的设置、内容和教学方法要不断更新和改进,才能适应科学技术日新月异的发展和对人才培养的需求。

本文通过分析目前高等院校分子生物学中实验教学存在的问题,指出了传统实验教学模式不利于发挥学生主观能动性的局限性。本文有针对性地提出了实验教学体系改革的思路,从理论课与实验课有机结合、实验课教学方法、教学内容等方面进行了探讨。旨在提高学生操作技能素质,全面实现教学培养目标。实验改革是现代生命科学发展的需要, 是高等学校发展的要求,也是全面提高大学生动手实践能力的需要。

参考文献:

1. 龙华。分子生物学的发展。生物学通报,40: 58-60,2005

分子生物学实验范文第5篇

【关键词】本科医学生 分子生物学 开放型实验室 建设

【中图分类号】R34 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)28-0038-02

现代高等教育越来越重视培养基础扎实、多学科、适应性强、有创新意识的人才,教育部也明确提出“积极推动研究性教学,提高大学生的创新能力”。因此,建立开放型实验室并向广大学生开放成为评估学校教学水平、科研水平的重要标志,也是培养创新型人才的关键平台。课题组依托为“省高校重点实验室”,通过借鉴其丰富的实验室建设管理经验,进行了本科医学分子生物学开放型实验室建设并应用到了本科医学分子生物学的实验教学。现将相关经验介绍如下:

一 本科医学分子生物学开放型实验室建设的必要性

医学分子生物学教学中,实验教学是人才培养的重要环节。医学分子生物学是从分子水平研究疾病的学科,涉及的生物大分子不能直接观察,仅有课堂理论教学不能给予学生形象直观的认识。且医学分子生物学在理论课教学中涉及大量先进分子生物学技术,学生需要通过具体操作才能掌握这些技术,所以这是一门实践性很强的学科。

传统的医学分子生物学实验教学由于教学时间和实验室场地的局限,大部分实验内容由教师与实验员事先准备好,学生按照书本内容机械模仿或者由老师示教。这种方式束缚了学生的自主性和创造性,不利于学生综合素质和创新能力的培养。

建立开放型实验室是实现资源共享、增强学生实践能力、培养他们的创新能力、提高教学质量的重要措施之一。实行开放型实验教学是实验教学方式的创新,是课内实验内容补充的重要手段之一。通过对已有的实验室资源实行开放式使用,利于设备资源的充分利用;利于组织和引导学生系统地开展课外实验活动,培养学生观察问题、思考问题、分析问题和解决问题的能力,特别是能够增强学生的实际动手能力和创新能力。对全面提高学生的综合素质,促进实践教学的改革,具有重要的现实意义。

二 本科医学分子生物学开放型实验室建设要点

1.场地规划

开放型实验室不同于普通实验教学实验室,需要全工作日开放,学生科研实验也需要一个相对集中的场地完成。为了便于管理、统筹安排,本实验室从已有的场地中专门划分了一间实验室面向本科生开放。在该实验室中划分如下区域,中间放置实验台和试剂架作为公共实验区,四周边台划分为常规仪器使用区、精密仪器使用区以及污染实验隔离区。学生在该实验室中能完成分子生物学实验的大多数操作,既合理利用了场地,又方便了人员和设备的管理。

2.仪器配置

在开放型实验室中,仪器使用频率高,常规仪器设备需求量大。因此实验室配置有足量的常规耗材如EP管、玻璃试管、离心管等,对于经常使用的普通设备如电泳仪、电泳槽、普通离心机等基本配置为2~3台,对于一些较为贵重设备,如电子天平、转膜仪、PCR等至少配置一台。上述仪器配置能完成大多数常规分子生物学科研实验。

3.人员配备

开放型实验室的工作人员的合理配置,对于培养合格人才,提高教学质量,合理规范使用仪器设备等具有重要作用。人员配备包括管理人员、专职指导教师、实验技术人员。其中,管理人员主要进行实验室设备、实验室工作人员和入室本科生的统筹管理,由具有多年工作经验、责任心强且具有较强统筹协调能力的高级职称专职科研人员担当。指导教师负责带领入室本科实验小组设计并完成分子生物学科研实验,需由具有较丰富的理论和实验教学经验,具有一定科研工作经验的专职教学或科研人员担任。实验技术人员负责常规仪器的使用指导和日常维护,应由具有多年仪器使用经验且具有分子生物学基础理论的实验技术人员担任。各成员明确分工,各尽其职,共同完成入室本科生的培养工作。

4.制度建设

一个实验室的正常安全运行,离不开合理健全的规章制度。作为一个面向本科生的开放型实验室,制度建设更是重中之重。开放型实验室人员流动大、开放时间长,学生科研工作能力参差不齐,仪器数量多,仪器使用频率高,这些都加大了实验室管理的难度。因此,本实验室制定了实验室入室管理制度和仪器使用制度,包括《入室申请及承诺书》《本科医学分子生物学实验室开放管理规程》《仪器使用及管理制度》《仪器使用申请及预约申请制度》等。对于常用仪器均编写了标准操作规程,高级贵重仪器采取专人专管制度。通过制度的制定、试行和进一步修改,使实验室的各项管理机制逐步完善,形成一个统一规范的体系。

三 本科医学分子生物学开放型实验室在实验教学中的应用

本科医学分子生物学开放型实验室成立之后,通过在课堂上大力宣传,学生入室进行科研实验学习的积极性高涨。学生首先填写《入室申请书和承诺书》,提交实验室主任审查批准后,组织学生学习实验室管理制度和仪器使用制度,对常规仪器的使用进行统一培训,按学生需求将他们分为多个兴趣小组,每个兴趣小组安排一名专职指导教师进行指导,指导学生查阅文献、设计实验,并以小组为单位共同完成实验课题。目前,本实验室已接纳本科兴趣小组十余组,本科入室学生56人次,其中由兴趣小组设计并申请的“香樟挥发油对人胚肺细胞基因表达的影响”课题获学院院级课题立项资助,相关文章也在正式省级刊物上发表。

综上所述,通过本科医学分子生物学开放型实验室的建设和开放,为本科分子生物学实验教学和本科生进行科学研究提供了场地,通过入室进行实验或科研,可大大提高学生独立思考、分析问题、解决问题的能力,在培养创新型人才、科技型人才的过程中发挥了重要作用。

参考文献

[1]王宝林.提高军队院校实验室建设与管理水平的思考[J].实验技术与管理,2009(1)

[2]王朋.高校开放型实验室建设探讨[J].现代商贸工业,2009(1)

[3]卢常伟、李岩、刘陵顺.实验技术人员综合素质培养的研究[J].实验技术与管理,2008(4)

分子生物学实验范文第6篇

关键词:在线课堂生物化学分子生物学实验教学改革

信息技术的飞速发展,不仅带动各行各业蓬勃前进,同时对于教学模式的变革和创新提供支持。传统的授课方式随着“数字原住民”的新生代成长而日渐力不从心。“数字化”、“互联网+”、“云平台”等大量新名词在教学改革中被广泛的提及。基于信息技术的网络化教学平台可以充实教学资源,拓展学生知识范围,突破学习时空限制,以及培养学生学习自主性。基于信息技术的在线课程的建立为实验课程的教学模式改革提供了一个线上线下教学互动平台及途径。

生物化学和分子生物学都是在分子水平上探讨生命本质,研究生物大分子结構与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用。这两门课程是现代生物科学领域内各学科共同需要的基础知识。而生物化学与分子生物学的实验教学是高等教育人才培养系统中不可或缺的关键环节,是理论知识的补充和延伸,锻炼学生分析问题-解决问题的实际运用能力以及培养自主创新能力有着不可替代的重要作用。在完成基本实验技能训练的同时,加强学生独立性、创造力和团队合作精神,培养科学严肃求真务实的科研态度。

一、创设情境,提出问题,建立任务式教学方式

任务型教学法是以学生为主体,强调学生在教学过程中主动参与学习并全面发展的一种“构建主义”的教学模式[1]。这种先进的教学理念促进学生在学习过程中将理论与实践有机的联系起来,更深入更全面的掌握知识,达到更好的教学效果。由此可将实验教学创设情境,根据内容设计任务或提出问题,通过任务或问题的逐步解决,最终达到学生自主预习并激发学生求知欲的目的。生物化学实验部分的内容与生活、健康以及生产密切相关,可将实验内容转化为学生日常所见现象的验证或提出“是真的吗?”的真假判断,激发学生对于实验内容中隐藏的原理探究。而针对分子生物学实验内容与科研的相关性,将内容拆分为较为简单的多个问题,对每个问题都以科研论文的方式进行描述、总结和讨论,最终通过解决多个问题完成实验目标。这样通过前期生物化学实验的开展,利用兴趣引导学生喜欢学习;再通过分子生物学实验的科研化培养,进一步提升学生分析解决问题的能力。由于将实验任务化,因此任务的设置至关重要。生物化学实验的问题需要具有趣味性,并且难度循序渐进,各实验有相关性。通过完成较为简单的第一个任务,才能在此基础上完成下一任务,将学习转变为游戏通关。而分子生物学实验由于研究内容相对更微观抽象,所以问题设置需要简单化、逻辑性强的特点。这样通过将学习转变为游戏、任务及科研的训练,达到更好的教学效果。

二、资源立体化利用,补充教材内容,拓宽学生知识获得渠道

生物化学与分子生物学是以实验作为基础的科学,是培养学生开拓精神和创新能力的有效方法。但目前的授课方式仅面授实验原理、方法和仪器使用等较为固化的知识,没有达到实验课程的培养目的。借助在线课程平台,将网络资源效用最大化,给枯燥的面授提供先进理念和方法,拓展学生接受知识的途径和层次[2]。例如美国冷泉港实验室(CSHL)是专门从事生命科学基础研究,教育培训和科普知识传播的综合性研究所。从中走出八位诺贝尔奖得者,孕育并推动了分子生物学的诞生及发展,它被誉为世界生命科学的圣地和分子生物的摇篮。将其与实验课程相关的教育和科研资源投放到在线课程平台,借助世界领先的文本资源和视频动画多角度刺激学生的感官,激发学生思维。再以虚拟仿真平台加以辅助,将创新思维在有线的条件下得以实践,最大程度的激发学生学习的热情和动力。同时基于互联网的在线课程平台是交流讨论的良好沃土[3],学生与学生,学生与老师进行交流与讨论也是新的一种学习方式,在互动中自我分析-推翻-论证-总结,充分立体利用信息化资源达到理想教学目的。

三、“小老师”+小班教学,多角度调动学生积极性

如何在课堂上更好的检验预习效果并规范化学生的动手操作,准确详实的记录结果,严谨反思实验现象,这成为提高实验课教学效果最重要的环节。实验课程是以学生为主体的实践,因此在课程中时刻需要学生的参与。将授课对象变为授课主体,学生充当“小老师”既能使教师检验其预习效果,把控授课重点难点,又能调动学生的参与积极性,也从语言表达以及逻辑思维方面磨炼学生,真正做到多角度多方面锻炼学生能力的效果。而作为实验课程中最重要的操作环节以及对实验结果的准确记录与深刻反思,则需通过小班教学的方式来完成。小班教学能够使每个学生得到教师更多的关注与帮助,从而使普及教育提升为精英教育,同时让学生感受到自己被重视而更加积极努力的完成实验课程[4]。

通过在线课程平台,提前发布任务或问题,学生查阅平台提供的各种资源及教材,进行网络讨论,利用虚拟仿真模拟结果达到自主预习的目的。在课堂上对问题给出自己的分析,锻炼其表达、逻辑思维能力以及辨析能力。小班教学促使教师详细掌握每个学生情况,细致规范操作,严格督促实验记录准确性,积极启发对实验结果的思考。

参考文献 

[1]Prabhu N S. Second language pedagogy: a perspective [M]. Oxford University Press, 1987. 

[2]薛闯,牟英,包永明.基于“视频导学-开放式”生物学实验教学模式的探究[J]. 高等生物学教学研究(电子版). 2016, 6 (1): 26-28 

[3]谢苗,沙莉,甘纯玑.基于云课程平台的生物化学与分子生物学实验教学改革初探[J]. 高等生物学教学研究(电子版). 2016, 6 (1): 22-25 

分子生物学实验范文第7篇

关键词:高师院校;生物技术;分子生物学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)27-0269-02

分子生物学是一门由遗传学、生物化学等学科交叉形成的综合学科。为了使地方性师范院校的生物技术专业的分子生物学实验更有效,提高学生的实验动手能力,实施实验课程的改革非常迫切。

一、生物技术专业分子生物学实验教学现状

近年来,分子生物学在人类社会不断进步中已有了很大的发展。但就生物技术这个专业而言,教学改革的力度还不是很大,作为地方师范类高校在分子生物学教学过程中仍存在如下的问题:

1.入学新生在生物基础知识方面特别是实验技能方面的差异性较大。分子生物学实验对操作者有很强的专业技术要求。在高中阶段,不同地方高中在人力、条件、政策导向等方面的差异导致了高中学生在生物基础知识方面特别是实验技能方面出现明显的分化。有的地方高中,对学生基础知识和实验技能较为重视,鼓励学生积极参与国家生物方面各项技能竞赛。有着这种学习背景的学生在大学面对分子生物学,有着浓厚的学习兴趣。此外,这些学生动手能力很强,积极参与并配合教学改革,对创新实验有着浓厚的兴趣。相反,对没有任何实验背景的学生,他们对于实验教学改革不关心,对创新实验兴趣不高。

2.学生参与机会较少。随着教育改革的不断深入,实验课程也逐渐被重视,学生作为学习主体的地位得到广泛认同和落实,学生的动手能力不断得到提高。“一言堂”和“八股文”式的实验讲授模式被逐渐取代。但是,一些冠以“活动式”、“多媒体”、“创新式”等新型教学方式的实验课堂教学改革,本质上仍沿用传统的“填鸭式”教学方法,实验报告仍然沿用“八股文”式的书写方式,实验结果仍然需要标准答案。这种情形下,大部分仍旧是教师演示,学生动手较少,使学生感到缺少生机。

另外,学生动手少的原因可能和硬件条件有限也有很大关系,一人一台PCR仪显然在很多地方高师院校是空中楼阁,在这种条件下,很多实验就成了演示实验,学生只能观摩学习。

3.课程的时间安排上,也同样存在一些问题。地方性高师院校生物技术专业所修学分较多,课程设置相对较紧,而分子生物学实验课程耗时长,过程比较烦琐,平均每次实验都要在3―4小时,甚至更长,所以学生的时间安排大多放在晚上来进行,相对时间安排有些不当。

同时,实验课时设置也不是十分合理,每个实验均按2个课时处理,对分子生物学一些实验,尤其是综合性、设计性实验来说,显然时间是不够的,这样紧凑的时间,发挥学生的主动性、积极性就大大打了折扣。

二、生物技术专业分子生物学实验教学改进措施

生物技术专业分子生物学实验教学改革是一项系统的改革,我国绝大部分高校还处于摸索和实践阶。在实际教学过程,我们结合在课程改革方面取得的一些经验,针对实验过程中出现的问题,对现阶段生物学实验教学改革提出如下措施:

1.加强生物技术专业分子生物学实验技能训练。(1)根据教学内容合理设计实验。为有效解决地方性高师院校生物技术专业本科的分子生物学实验课程所存在的问题。避免实验课程与基因工程、遗传学等实验课程重复,我们根据首先应分子生物学的理论知识,选取重难点,在这些内容的基础上,设计针对生物技术专业的系统实验,来增加学生学习的积极性,提高学生的动手能力,提高教学质量。(2)小组上课、小组考核。学生应进行小组的划分。在小组的基础上,让学生自己完成药品准备、培养基制备等过程,让学生理解和明白实验的原理和完成实验的关键点,做到充分让学生自己动手,加强学生“三基”培养。这样一个全过程综合了微量可调取液器、旋涡振荡器、高压灭菌锅、PCR仪、台式高速离心机及微量离心机的使用、微波炉、电泳槽和电泳仪、凝胶成像仪等仪器设备的操作和溶液制备。(3)增加综合性实验。通过综合性、设计性实验不仅调动起学生学习的主动性和积极性,而且可以培养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。此外,指导老师课前认真备课,做好预备实验,明确每个实验的重点和难点,对实验的基本技术、操作要领和注意事项要重点讲解,对关键技术环节和操作要进行示范,使学生做到规范操作,达到提高学生“基本知识、基本理论、基本技能”能力的目的。

2.结合生物技术专业特色优化教学方法。目前,分子生物学实验指导书中的实验内容大都是验证性的,学生按照实验指导书按部就班地操作,实验报告按固定格式填写,极大地限制了学生的能力培养。因此我们在教学方法方面注重动手实操,提前预设实验,激发学生的兴趣,提高教学效果。(1)根据学生爱好,提前预设实验。结合高效课改模式,每次基础课结束前,我们在班级做个统计,让同学根据自己爱好,选择实验。根据统计结果,我们预设几个小的实验。同时,每次实验前要求每位学生进行预习,对实验进行初步了解,实验前对实验中的一些主要内容和一些容易出错的问题进行探讨研究,并记录回答问题情况,便于以后给成绩时作参考。(2)动手操作为主,讲解为辅。实验前根据实验内容进行不同程度的讲解,主要解释实验中出现的关键概念,使学生明确实验目的。同r利用实验间隙对个别同学进行单独辅导,尽量使学生在课堂上产生的疑惑在课堂上解决。这样不仅调动了学生的学习主动性,还培养了学生的独立思维和判断性思维能力。重视实验原理、方法步骤和注意事项的讲解,用简单的比喻来加强学生对抽象理论的理解,做到通俗易懂。对于仪器台套数有限、指导教师少、学生人数多等突出问题,减少每组开课人数可有效缓解众多学生与有限的教学资源之间的矛盾,提高教学质量。

3.对生物技术特色专业,完善实验考核体系。实验教学考核是客观评价学生所掌握的理论和技能的重要手段,也是提高实验教学质量的有效措施。为更好地体现“公平、公正”,逐步改变以传统的实验报告为主的考核模式,不断探索和完善实验考核体系。(1)针对生物技术专业特点我们建立了一套较为完善的实验成绩考核体系。针对平时成绩制定了课堂表现积极性成绩、实验报告成绩、实验结果的考核标准,不仅体现了教师的责任感,还激发了学生的学习热情,调动了学生学习的积极性,提高了实验教学质量。目前,我们的考查方式为:课堂表现积极性成绩(占50%)、实验报告成绩(占15%)、实验结果(占35%)。其中实验报告不再是传统的实验目的、实验原理、仪器试剂、步骤等内容的简单书写,要求学生将综合性实验的实验报告以科研论文的模式进行书写,充分锻炼学生的科技写作能力,为毕业论文的写作打下坚实基础。(2)增加学生互评,提高学生团队意识。2015年结合分子生物课程改革的经验,在实验课程改革中,我们开展了小组教学的方式。1个小组5―7个人,完全按照全国大学生系列科技学术竞赛的流程管理考核学生。实验的题目、方法、结果等都是小组集体完成,最后的考核完全按照大学生挑战杯的答辩方式进行。经过该方式的尝试,我们的实验课改革已经初见成效。

参考文献:

[1]何庆元,吴萍,王松华,李正鹏,祝嫦巍,张晓红.应用型本科院校生物技术专业实践教学体系建设与思考[J].安徽科技学院学报,2014,28(6):80-82.

[2]叶逢福,赖勇强,吕伟.改革师范生实践教学模式,构建以实践能力培养为核心的实践教学体系[J].吉林省教育学院学报,2013,(11):74-76.

[3]谢苗,沙莉,甘纯玑.基于云课程平台的生物化学与分子生物学实验教学改革初探[J].高校生物学教学研究:电子版,2016,6(1):22-25.

[4]王S,柯飞,赵安芳.分子生物学与基因工程实践教学改革探讨[J].教育教学论坛,2016,(46):145-146.

[5]张玉明,王彦芳,曲占良,刘秀华,唐婷.基于翻转课堂理念的分子生物学实验教学改革与探索[J].教育教学论坛,2016,(38):260-262.

分子生物学实验范文第8篇

1.加强学生操作能力的培养,学以致用 

现代医学培养目标主要是培养具有一定理论水平和较高操作能力的应用型人才[1],在实验教学中主要是培养学生的操作能力,操作能力的培养对医学生而言非常重要[2]。实验中可以根据理论课上学的一些物质的理化性质或现象(如蛋白质的两点性,核酸的变性和复性等)学生在教师的指导下自己设计实验方案,实验中每4人一组制定实验目的和条件选择实验器材,制定操作程序等,教师可以随时纠正学生操作出现的错误,规范实验操作,学生必须运用自己掌握的知识进行分析、探讨。学生从一些看似简单的操作中学到了实验的基本技能,加深了对理论课的理解,提高了学习兴趣。同时也增加了学生与老师相互交流的机会。 

2.协助生物化学与分子生物学教学,提高学生学习本课程的兴趣 

在平时学习过程中同学们对生物化学与分子生物学课比较难理解,认为生物化学与分子生物学理论大于实际,对于临床来说作用不大。实验课上大多都是验证性试验[3],大多数同学只知其然不知其所以然,因此对生物化学与分子生物学的学习兴趣不高。实验室开放之后,感兴趣并且希望进一步扩展知识和技能视野的同学可以来参加实验,通过与老师讨论或者由老师指导设计实验,他们对理论知识有了更深一步的了解并且可以应用到实际中来觉得非常有收获。有的同学说道:“自己设计实验时有一种责任感,需要考虑实验用到什么原理,如何设计才能得到自己想要的结果,只有真正懂了课堂中所学的生物化学方面的知识才能做到”,“今天我做了细胞核提取核酸实验,亲自提取了DNA,真正看到了遗传物质,对核酸的理化性质也有了直观的认识”。因此开放实验使学生由“被动学习”变为“主动学习”,激发了同学们学习的兴趣,对协助本科教学起到了很大的作用。 

3.学习实验设计的方法,培养科学思维的形成 

科学人才的培养重在科学思维的培养,要学会如何思考问题和解决问题[4]。在开放实验过程中,指导教师把实验设计的方法贯穿到实验过程中,突出完整的实验设计流程,使同学们不再是只看着书本的操作步骤机械的进行操作,而是初步掌握实验设计的基本原则,从而为将来毕业论文设计以及大学生科研创新项目的申报打好基础。比如在设计实验时实验设计的原则是什么,以及设立阴性对照组和阳性对照组有什么意义。在实验的过程中,同学们提出了许多疑问,包括设计实验中的问题和实际操作中的很多问题。在与指导教师的交流中,即把实验设计的概念深深印入了脑海之中,同时也掌握了很多实验技能,加深了对理论知识的认识。 

4.与临床实践相结合,提高学生综合分析能力 

生物化学与分子生物学是医学的一门重要基础学科,它涉猎到生理学,病理学,微生物和免疫学,遗传学等多个学科[5],对于学习、理解和掌握其他医学课程都有十分重要的作用,在整个医学学科中具有很强的带动和辐射作用。通过加强和充实生物化学与分子生物学实验,学生在生物化学与分子生物学实验技术方面得到了极大的提高[6]。学生进入实验室接触各种实验测量仪器的机会增加,使在实验课没有动手操作的同学能够大显身手,既熟悉了实验内容,又基本掌握了仪器设备的使用。 

结 语 

迎接未来的科技挑战,最重要的是要坚持创新,勇于创新。尤其是生物化学与分子生物学学科的发展突飞猛进。所以生物化学与分子生物学实验开放实验室的建设需要坚持与时俱进的工作理念[7]。在实验室的开放程度与实验需要投人更多资源,实验室今后要积极完善实验仪器配备,向更多的本科生开放。增加开放项目以最大限度地满足学生的需要。通过运用开放实验室,让学生自己设计实验,并且独立完成,把实验设计和实验考核结合起来,实验完成后撰写实验报告或实验论文,使学生在掌握现代理论的同时领悟到一切正确的理论均来自实践。培养了学生科学思维能力和创新精神,使学生在以后的学习和工作中终身受益。 

【参考文献】 

[1]张淑平,李英姿,张荣庆.分子生物学实验课教学实践与体会[J].中国大学教学,2006(1):49-50. 

[2]张金萍,张雷家,刘文庆,等.开放实验室对医学生综合素质影响的研究与思考[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2006,8(4):438-440. 

[3]杨勇,顾金英,王晓平,等.建立开放实验室,加强素质教育[J].同济教育研究,2005(1):81-84. 

[4]李海英,马春泉,于冰,等.分子生物学实验室开放体系建设与创新能力培养[J]实验室研究与探索,2010(07):311-314. 

[5]柳晓燕.启发式教学在生物化学教学中的运用[J].中国基层医药,2006, 13(6):1043.