通过多元化教学模式提升分子生物学实验教学质量

陈丹 陈欢 詹勇华 刘鹏 张象涵

【摘要】分子生物学实验是分子生物学学习的重要组成部分，是学生从理论到实践的重要过程。如何激发学生对分子生物学实验课程的学习兴趣和切实提高学生的综合实验素质是素质教育亟待解决的问题。针对这两个问题，我们在课前预习、实验报告和结果分析三个方面进行了改革，并强调了自主学习、批判性思维、探究能力和团队意识。

【关键词】分子生物学 教学模式 实验课程 多元化

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）34-0163-01

分子生物学是生命科学的核心课程之一，它通过对各种生物大分子的功能和形态特征的研究，使得人类在分子水平上揭开了生命的奥秘[1]。分子生物学实验作为连接理论学习和实践能力的重要一环，对于生物技术专业和生物相关专业的大学生来说，是理解分子生物学基础知识与训练分子生物学基本实验技能的有效途径。帮助学生检验和巩固相应的生物学知识，培养学生基础实验技能、分析问题和解决问题的能力、创新创造能力和团队协作能力正是开设各类生物学实验课程的目的[2]。为了更好地实现这一目的，以分子生物学实验为例，针对传统实验课灌输式教育和模式化实验操作的弊端，在实验室硬件条件有限和课时有限的条件下，我们通过课前预习、实验报告和结果分析三个方面的改革，培养学生自主学习、创新思考和团队合作意识，有效提升了学生对实验课的学习兴趣和综合实验素质。

一、传统培养方式的弊端

与大学物理实验、大学化学实验等受众面较大的经典实验相比，分子生物学实验课程开设较晚，实验操作耗时较长、难度较大，对实验配套仪器设备和制剂要求较高，还需要大量的实验经费支撑，再加上分子生物学技术方法发展较快，各种新兴技术层出不穷，教师面临着实验条件与课时的双重压力，难以在有限的条件下展开全面而系统的实验训练，所以在传统的实验教学中，更多的是任课教师在最短时间内向同学们灌输实验目的、实验方法和实验结论，并为学生准备好所有实验所需材料和制剂，由学生进行机械的模仿性的实验操作，最后以提交实验报告作为实验成绩的评定依据[3]。在这一教学模式下，学生很难产生主动学习的兴趣，也不会思考“为什么实验操作是这样的？”，“从实验当中我能学到什么？”，甚至可能会形成“指导书上抄一抄，同学之间抄一抄，实验成绩就搞定了”这样不好的想法。这完全与培养目标相悖，只不过浪费了教学资源和大家的时间而已。

二、改革措施

随着高校教育体制改革的不断深入，高校越来越重视实验和实践教学，越来越重视对本科生实验和实践能力、创新创造能力和综合素质的培养。诚然扩大实验室规模，引进更多实验设备，增加实验课程学分和学时数，有利于学生实验素质的培养。但是，相信更多高校亟待解决的问题是如何在实验室硬件条件有限和课时有限的条件下，改变传统实验教学方式的弊端，提高学生的自主学习能力，创新思考和团队合作意识，提升他们对实验课的学习兴趣和综合实验素质。结合多年的实验教学经验，在不断改进教学方式，以及和学生交流讨论的基础上，我们提出了以课前预习、实验报告和结果分析三个方面再结合团队学习模式的改革措施。希望能够在现有硬件条件下利用更加科学的教学模式来达到教学目标。

1.课前预习

对于新知识的学习与理解是需要时间的，很少有人能够在刚刚了解了实验原理与内容后马上就能融会贯通，这也是造成学生上课时只会按照老师给的步骤机械重复实验的主要原因之一。为了解决这个问题，我们要求学生课前对实验进行预习。预习内容包括：第一，预习实验目的与原理，了解实验原理的应用；第二，写预习实验报告（对于实验报告的要求后文详细叙述），并推测可能出现的实验结果；第三，进行预实验。预习实验目的与原理，可以解决学生“为什么要做这个实验，怎样做这个实验，怎样去利用这个实验解决其它问题”等一系列疑惑。写预习实验报告，可以帮助学生提前归纳、整理和熟悉实验步骤以及思考如何判断实验结果。预实验是指在每个正式实验开始之前由老师分别指导一个实验小组提前进行一次该实验，并用视频记录下实验主要過程。在正式的大实验开始之初，将录制的视频作为演示实验在多媒体教学设备上播放给大家学习。上课的同学首先被分成2人的小组，所有实验组都将分配不同实验项目，提前轮流进行预实验。这种方法不仅能从分调动学生积极性，提升学习兴趣，还能解决传统现场演示实验因学生较多观摩效果有限的弊端。此外，预实验小组的同学已经对实验有了详细的了解，还可以在正式实验过程中帮助教师对其它小组的成员进行实验指导，更好的发挥学生主观能动性，可谓一举多得。

2.实验报告

实验报告在评定学生实验质量时占有很大的比重。一般情况下，都是完成实验后学生上交实验报告，由老师进行批阅然后给定成绩。但是我们发现，学生的实验报告往往是对实验课程的课本或者课件的誊写与对实验结果的简单描述，大家的实验报告相似度极高。在以实验报告来给定成绩时，对学生的区别度不是很大。所以我们在实验报告要求方面进行了改革。首先，学生以小组为单位提前完成预习实验报告，包括实验目的、实验原理以及实验步骤。为了减少简单抄写而不对原理深入理解和思考的现象发生，要求学生在实验预习报告中注明哪些实验步骤可以进行调整，在相应实验步骤处留出空白，最后写出自己预期的实验现象与结果。待正式实验完成后补充说明修改的实验步骤，并比较预期结果与真实实验结果的差异，完成结果分析和思考题后上交。实行这一办法，可以有效杜绝实验报告的抄写、抄袭现象，还可以加深学生对实验的理解，提升学生探究能力和团队意识，使得实验报告部分给定的成绩也更加的真实、可信。

3.结果分析

实验失败并不可怕，可怕的是找不到错误出现的原因。对实验结果和实验操作过程进行分析找出错误原因也是实验技能培训中非常重要的一环。传统的教学模式下，许多老师和学生更重视实验过程，在实验最后对实验结果草草观察了事，并没有做好这个环节的学习和训练。因此，我们特别的提出了课堂讨论环节，在完成每次实验后，把所有人的实验结果展示出来，讨论分析各实验小组的实验结果，学习实验成功的经验和分析实验失败的原因，吸取教训和补足缺点，最终由老师进行归纳与总结。这一改革办法可以充分发挥学生的批判性思维和探究能力，减少传统教学模式下学生以个人或小组为单位对实验结果分析的片面性，每个人都能从中得到更多实验经验的积累。

随着大学素质教育改革的不断深入，如何利用实验课程的教学更好的激发学生学习兴趣、提升学生综合实验能力以及培养学生自主学习能力、批判性思维、探究能力和团队意识是我们生命科学教育工作者都应该思考的问题。

参考文献：

[1]朱玉贤，李毅.《现代分子生物学》（第三版），高等教育出版社

[2]李旭霞.《PBL教学法在分子生物学实验教学中的应用》2009年12月第六期《实验科学与技术》102页

[3]董世军.《传统实验课与现代实验课控制的差异》2002年第10期《现代企业教育》58页