OBE理念下地方高校分子生物学实验教学改革与探索

李晓丽 李超琼 陈 璨

（周口师范学院 河南·周口 466001）

分子生物学是高校生物教学的必要基础课程，其理论与实验技术渗透到医疗、食品等不同领域内。而分子生物学实验是生物学教学中非常重要的内容，传统的实验教学方式不能真正提高学生的实践能力，无法培养学生科研思维。在这种情况下教师需要不断改革与创新，重视对分子生物学实验教学的改革与创新。学生通过学习分子生物学实验，能够从分子水平上认识到世界的运作原理，掌握生物世界规律。

分子生物学实验教学存在的问题。

近年来，分子生物学实验技术得以创新发展，现阶段技术的创新有全基因组测序技术、qRT-PCR技术、CRISPR/Cas9基因组编辑技术，这些技术广泛运用在科学研究中。但是在不断发展中，院校改革比较缓慢，比如在革新中，仍旧是开展琼脂糖凝胶电泳、基因扩增、大肠杆菌质粒DNA提取等实验，这些实验技术已不能满足现代社会发展的需求。在实验中，由于课时不足等各方面原因，教学内容都是独立完成，整体上缺乏协调性。其次教学方式、考核方式单一，教学效果不好。以往的实验中，教师做好准备之后，拟定实验流程，按照题目、目的、试剂、步骤、注意事项等，书写在黑板与多媒体上面，学生只要按照流程完成实验操作即可。在这种教学模式下，学生被动完成实验，被动参与实验，因此学生的实践能力和思维能力并没有得到明显提升。在分子生物学实验中，这种简单、单一的教学方式不能反映出学生的实际操作能力，学生不能主动完成实验，动手能力差，降低了学生动手参与实验的概率，思考问题也不积极，学生的思维能力培养也很难完成。

近年以来，工程教育认证在国内外积极开展，而OBE理念在教学中的运用是一个教学专业是否可以通过认证的核心内容。OBE是以产出为导向的教育模式，在OBE教学模式中，学生学习到了什么和是否成功更重要，摒弃了传统学习中存在的怎样学习和什么时候学习更重要。OBE理念的运用原理是success for all。这个理念宗旨是所有学习者都可以成功。OBE理念尊重每一个学生的独立性，学习是基于合作基础上实现，并非是竞争，学校与教师应当为学生找到成功的方式。OBE理念要求学生可以通过具有挑战性的任务，提出项目建议、质疑、研究、决定。这样的方式可以让学生去思考、质疑，从而进行不断地研究与分析，呈现出学生解决问题的能力。因此OBE理念是将学生放置在一个他们设计能力范围之内可以达到的环境中。OBE理念的运用，更关注高阶能力的实现，比如创造性思维、分析思维、综合信息能力、组织策划能力等等。这些能力都要以团队形式通过完成复杂任务得以提升。

1 教学改革

1.1 教学改革设计

教学改革是要以满足改革目标为前提，成果导向的教学设计核心是反向设计，以最终目标为起点，进行反向设计开展课程教学活动，而教学的出发点不是教师能够传授什么，而是达到高峰成果所需要什么。培养流程按照：“内外需求→培养目标→毕业要求→课程体系”的顺序来架构人才培养方案，通过优化知识来培养更健全人士。OBE理念的改革需要培养学生的科研创新能力，其改革主要包括三个层次，围绕生物科技的需求与学生科研创新能力培养方面的需求，分别确定知识、能力、素养三个层次目标：（1）全面、深入理解分子生物学实验的基本原理，了解领域内最新的理论知识；（2）掌握分子生物学实验的基本技术，如基因克隆、实时荧光定量PCR技术等，确保可以熟练操作；（3）了解生命科学研究的思路，为今后的学习、科研工作奠定基础。

1.2 教学改革特色

基于OBE理念的分子生物学实验教学改革主要是目标式的导向教学模式、自主式学习教学模式、过程化的考核教学模式，其特色体现在：（1）针对学生的学习产出以目标为导向，通过设计情况分析，提升学生的综合素质；（2）增加分子生物学前沿技术，通过自主学习和研讨形式来培养学生的创新意识、科研能力。（3）基于OBE理念的学习产出驱动教育系统改变原本单一的授课模式，对学生整个学习过程进行考核，重点考查学生解决复杂问题的能力。

2 教学模式改革

2.1 授课形式的改革

基于OBE理念的使用，在授课中，将OBE理念和传统的分子生物学实验相结合，以实验目标为引导方向，或者以实验问题为导向引出知识点，结合实验开展来进行详细分析。主要的授课模式是：“目标-知识-能力”的形式，在授课的时候，使用大班上课、小组讨论的形式来组织讨论，强调围绕学习主题进行分析，通过合作学习相互成长。教师根据课程内容拟定题目，围绕分子生物学实验提出学习内容，其主题应从分子生物学实验教学内容中的重点、难点及当前社会发展讨论的热门问题中选择。授课过程中，将学生划分为不同小组，以3-4人为一组来进行主题研究，学生可以通过查询文献资料等设计实验，确定实验方法及所需仪器、试剂、耗材等，并共同完成实验，得出实验结果，最终将实验原理、步骤、结果等以PPT形式进行展示。当各小组汇报完毕之后，教师带领学生进行实验分析，并组织各个小组讨论、发言，也可以对其他小组的研究提出疑惑。在课堂结束之后，每一个学生根据实验过程及小组研讨分析，形成一份书面心得体会，与小组的PPT汇报综合，作为成绩考核的依据。

2.2 教学内容的改革

分子生物学实验教学内容复杂，如琼脂糖凝胶电泳、大肠杆菌质粒DNA的提取、基因组DNA的提取、质粒的酶切、实时荧光定量PCR、CRISPR/Cas9基因组编辑技术、蛋白的提取与纯化、蛋白电泳等多个内容。生物技术领域内人才培养很关键，生物专业学生的基本技能、创新意识等需要结合教学内容进行拓展。在教学改革过程中，应增加最前沿方面的内容，加强学生创新意识的培养，强调学生科研能力的提升，基于OBE理念的教学需求，重新制定教学大纲。笔者在实际研究中发现，原本教学中的琼脂糖凝胶电泳、大肠杆菌质粒DNA的提取、质粒的酶切等内容与基因工程实验的教学内容存在一定的重复，因此修订教学大纲时，应对重复部分进行删减，增加前言技术，突出分子生物学实验与基因工程实验之间的不同。

从教学发展来看，分子生物学实验与基因工程实验的教学内容中，琼脂糖凝胶电泳、质粒的酶切等教学内容陈旧，忽视了最新技术的运用，也忽视了时代发展所提出的各方面需求，这对于新时期学生素质的培养极为不利。因此在教学中，应适当增加前沿理论、研究技术的运用。在传统的分子生物学理论、实验技术的运用基础上，还应增加基因组学、蛋白组学等理论，还可以加上CRISPR/Cas9基因组编辑技术、蛋白的提取与纯化、蛋白电泳等相关内容，这样才可以将教学内容不断更新，为学生的学习打下坚实基础，为今后科研工作的开展奠定良好基础。

2.3 考核方式的改进

基于OBE理念的运用，应对学生“学习产出”的过程进行评价，这需要对原本的课程考核方式进行改革与创新，重视学生学习的过程，解决实际问题的能力，针对问题的解决情况，为考核提出依据。新的考核方式可以60%的平时成绩+40%的期末考试为参考，平时成绩应分为考勤10%，实验操作情况20%，PPT展示表现20%、个人实验报告和心得体会10%。对学生学习过程的“学习产出”做好考核评价，有助于提升学生的基础能力、实践能力和科研思维。

3 结语

综上，传统的分子生物学实验教学方式是以教师为中心的教学模式，以课堂讲授方式为主，学生的学习始终处于被动地位。这种教学模式并没有增强学生的思维能力、动手能力，忽视了学生学习知识、理解知识方面存在的差异，掩盖了学生所具备的独立意识、创新意识。基于OBE理念的教学改革在分子生物学实验中的运用，能够满足当前生物科技领域内应用型人才的需要。