食品專業“分子生物學”實驗教學改革探討

李燦嬰，葛永紅，呂靜祎，密　更，勵建榮

（渤海大學食品科學與工程學院，遼寧錦州　121013）

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食品專業“分子生物學”實驗教學改革探討

李燦嬰，葛永紅，呂靜祎，密更，*勵建榮

（渤海大學食品科學與工程學院，遼寧錦州121013）

摘要：“分子生物學”實驗是食品科學與工程、食品質量與安全專業重要的專業基礎課，對實驗條件和操作技能要求較高。針對渤海大學食品專業本科生“分子生物學”實驗教學中出現的主要問題，根據實驗教學經驗和學生反饋，從“分子生物學”實驗教學內容、實驗操作技能和教學方法3個方面提出改革意見，為其他普通本科院校提高食品專業的“分子生物學”實驗教學質量提供一定的參考。

關鍵詞：食品專業；“分子生物學”實驗；教學改革

0　引言

“分子生物學”是一門研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構與功能，闡明生命本質的課程，注重理論課程和實驗操作的結合[1]。開設“分子生物學”實驗課，有助于學生鞏固分子生物學理論知識以及對分子生物學新發現的探索[2]。食品專業“分子生物學”實驗課，必須結合專業特色更新實驗內容，改革教學模式[3]。渤海大學作為省屬普通本科高校，在食品專業開設“分子生物學”實驗課程，教學時數為34學時，旨在使食品專業的同學了解“分子生物學”的基本理論，學習“分子生物學”的基本操作和實驗技術，向基礎扎實、創新能力強、素質高的復合型人才培養目標靠攏。本文在分析本校食品專業“分子生物學”實驗教學現狀的基礎上，結合本?，F有實驗條件，建立并完善“分子生物學”實驗教學質量體系，努力提高“分子生物學”實驗教學質量，從本科人才培養目標出發，提出相應對策建議，以利于其他省屬普通高校食品專業推動“分子生物學”實驗教學改革，提高本科生培養質量。

1存在的問題

1.1資金不足，資源配置不合理

“分子生物學”實驗教學中用到的耗材較多且藥品較為昂貴，對儀器設備等硬件條件要求較高，而學校整體投入實驗教學的經費有限，很多實驗無法開設，難以滿足讓學生做多個“分子生物學”實驗的要求。此外，由于該校近年才開始在食品專業開設該實驗課，購買的大量先進實驗設備沒有得到充分利用，實驗儀器設備整體利用率不高。

1.2實驗連貫性差，體系不科學，教學方式單一

“分子生物學”實驗課對學生實驗技能和實驗條件要求較高，且與食品專業其他基礎課（如生物化學、食品微生物學等學科）有著廣泛的學科交叉與聯系[4]。傳統“分子生物學”實驗注重實驗技術的驗證，每次實驗用的材料不同，忽略了各實驗間的結合性和連貫性，學生實驗的重點只是針對某一分子生物學現象開展的驗證性實驗。傳統“分子生物學”實驗教學方式為講授式教學，側重于驗證性實驗，即教師講、學生做。這種教學方式造成學生自主探究能力較差，限制了學生的思維發展。

1.3學生對“分子生物學”實驗興趣不大

本課程的授課對象為食品專業的本科生，“分子生物學”基礎比較薄弱，且“分子生物學”實驗教學中，以往實驗學時少、學生人數多，實驗按每組幾人進行，無法做到每個學生都能親自參與實驗過程，且“分子生物學”實驗所選取的實驗內容較抽象，部分學生對實驗不是太感興趣，實驗中走過場。

2“分子生物學”實驗教學改革

2.1優化資源配置、建立合理的實驗教學體系

首先是學校重視“分子生物學”實驗課的開設并增加實驗經費投入?！胺肿由飳W”實驗用到的藥品和耗材一般都較為昂貴，在學院領導和教師的努力下，學校能撥付較多的實驗經費，以確保實驗材料有充足的保障。二是提高設備利用率。鼓勵教師多申請一些開放課題，在開放課題中教師依據各自的研究方向設計一些相關的“分子生物學”實驗，有興趣的學生可以參與進來，以此來提高儀器設備利用率，重視對學生動手實踐能力的培養。

如何選取與食品研究領域密切相關的基本實驗內容尤為重要[5]，“分子生物學”實驗課要選擇有針對性且實用性強的實驗內容，并要保證實驗內容的完整性[6]。該校食品專業本科生“分子生物學”實驗是在學生已經修完“生物化學”“食品微生物學”“食品生物技術”等課程的基礎上開設，“分子生物學”實驗中教師選取常用溶液配制及儀器的規范使用操作、植物總RNA提取、植物DNA提取及純度鑒定、瓊脂糖凝膠電泳、目的基因PCR擴增等基礎性實驗。由淺入深、互相銜接的實驗內容基本包括了生物學基礎研究的基本操作方法，還涉及到未來畢業論文設計、開展課題研究中最常用的一些“分子生物學”實驗技術。

2.2注重實驗細節的培養

在“分子生物學”實驗中，基本操作規范才能保證后續實驗數據準確。如在植物基因組DNA提取實驗中，要求學生進行TE緩沖液的配制，著重糾正微量加樣器、電子天平、pH計等設備使用的規范，達到了很好的效果。教師在講解過程中著重強調關鍵環節上標準操作的方法以及實驗中誤操作可能帶來的后果，這樣做既保證“分子生物學”實驗結果準確性，也能避免實驗材料不必要的損耗。實驗過程中正確引導學生操作規范，不僅可以節約實驗成本，也有利于學生形成嚴謹的實驗操作習慣。

2.3培養學生分析和解決實際問題的能力

分子生物學技術發展迅速，而課堂上時間有限，僅能讓學生學習一些基礎的實驗技術。例如，讓學生懂得分子生物學操作要注意避免環境以及人所攜帶的酶對DNA、RNA的降解作用；實驗過程中用到的試劑極為微量，很小的失誤都有可能導致極大的誤差。這不僅可避免他們課堂上實驗的失敗，在未來進行其他實驗時還可以事先設想出操作的注意事項，在有限的過程中，培養學生分析問題和解決問題的能力，這對于學生的發展更有意義。

以植物總RNA提取為例，它是分子生物學常規實驗，但操作流程復雜。教師給學生選擇Trizol法，在準備實驗時，實驗中用到的離心管、移液器槍頭、研缽等都要用DEPC水浸泡過夜，然后高溫滅菌烘干備用。但在具體的實驗操作中，每個分組都有十幾個學生在一個大實驗室同時提取植物RNA，要嚴格操作要求有一定的難度。學生在提取葉片總RNA時出現了以下問題：液氮研磨樣品時動作不夠迅速，做實驗時忘記勤換一次性手套，通風櫥中加溶液時手忙腳亂等。盡管實驗開始前準備很充分，但在實驗過程中學生出現各種問題，多給學生講解和示范，鼓勵學生多加練習，這對于培養學生的耐心和毅力以及臨場應變能力很有好處。

2.4創新實驗教學方法

在實驗教學中，將以往學生完全按照實驗指導和教師講解操作的實驗授課模式，逐漸改變為在實驗過程中較多鼓勵學生提問題，自己設計實驗中某些環節等啟發式教學模式。在授課過程中，培養學生的獨立思考和動手能力，充分調動學生的學習主動性[7]。

“分子生物學”實驗經常涉及反應時間，筆者在實驗過程中，將實驗等待的時間用于與學生探討實驗過程中遇到的問題，以及學生在操作過程中出現的各種問題，不僅加深了學生對實驗操作的印象，而且有益于學生綜合素質的培養，合理利用實驗課時間，提高實驗教學效果，實現培養學生獨立思考能力和創新精神的教學目標。

2.5建立科學的實驗考核體系

制定科學合理、客觀公正的實驗教學考核體系是“分子生物學”實驗教學改革有序運行的重要保障[8]。該校從實驗基本操作、綜合實驗操作技能、實驗報告完成和平時成績4個方面完成實驗考核評價。實驗基本操作考核比例占20％，主要考核學生基本操作的準確性和規范性，如微量移液器的正確使用、緩沖液的配制（如TE緩沖液、Tris- HCl緩沖液等）、跑膠點樣等常規內容。綜合實驗操作考核比例占40％，考核學生獨立完成一個實驗項目的能力，從實驗操作、實驗結果觀察與分析、實驗用品使用與整理等方面全面考核。實驗報告的考核比例占30％，要求學生對實驗現象的描述、實驗中試劑的作用、實驗過程中出現的問題的解釋及實驗結果的真實性和準確性等方面做詳細說明，改變以往學生直接抄實驗報告即可的形式。平時成績占10％，主要考核學生出勤率、實驗儀器使用和預習報告。實驗儀器使用是指學生對高速離心機、電泳儀、移液器、紫外線可見分光光度計等儀器的使用保護情況；預習報告的好處是使學生提前了解實驗中需要用到的儀器、藥品及注意事項，增加課堂實驗操作過程的熟練度和成功率，避免實驗操作中不必要的失誤。改革后的考核體系突出對學生獨立完成實驗綜合能力的考核，著重培養學生的求實精神和嚴謹態度，讓每個學生都能積極參與實驗過程，提高學生的動手能力和綜合實驗素質。

3結語

“分子生物學”實驗教學模式的改革，使學生對抽象的“分子生物學”實驗相關技術有了具體的初步理解，體會到驗證性實驗和研究型實驗的區別，培養了實事求是、踏實認真的科研精神，也體會到了科研工作的艱辛和試驗成功后的喜悅?！胺肿由飳W”實驗作為省屬高校食品專業的一門新開課，以充分調動學生積極性、培養創新型復合人才的標準為指導，培養學生自主學習和創新性思維的能力，為該校培養新一代應用型和創新型人才打下良好基礎。

參考文獻：

[1]朱玉賢，李毅，鄭曉峰，等.現代分子生物學[M] .第4版.北京：高等教育出版社，2013：9-12.

[2]高利臣，肖璐，馮濤.分子生物學實驗教學改革的幾點思考[J] .實驗室研究與探索，2010，29（4）：99-102.

[3]伊艷杰，李歡慶.食品專業分子生物學教學改革探討[J] .教育教學論壇，2010（30）：116-117.

[4]劉艷麗，郝福英，尹芳，等.研究型教學模式在分子生物學實驗中的應用[J] .北京城市學院學報，2014（3）：74-77.

[5]邵彥春，陳濤，李牧，等.關于在食品應用分子生物學實驗課教學中培養高素質學生的思考[J] .高等教育研究，2015，32（1）：48-49.

[6]蘇莉莉，姜艷，鐘兆銀.提高分子生物學實驗課教學質量的途徑與方法[J] .廣東化工，2015，42（12）：250.

[7]楊升，甘翔，蔣思婧，等.省屬高校分子生物學實驗教學思考與改革[J] .實驗科學與技術，2013，11（2）：117-119.

[8]張科貴，戎紅，王順昌.分子生物學實驗教學模式改革探索[J] .安徽農業科學，2015，43（6）：388-392.

Teaching Reform of Molecular Biology Experiment for Food Science Major

LI Canying，GE Yonghong，LV Jingyi，MI Geng，*LI Jianrong
（College of Food Science and Technology，Bohai University，Jinzhou，Liaoning 121013，China）

Abstract：Molecular Biology experiment is a professional basic course in food science major，which has higher requirements for experimental conditions and operation skills. This article points out the main problems in teaching of Molecular Biology experiment to the students who major in food science. According to the teaching experience and students feedback，teaching reform is proposed based on Molecular Biology experiment teaching content，experimental operation skills and teaching methods. It may be a reference to other universities to improve food Molecular Biology experiment teaching quality.

Key words：food science；Molecular Biology experiment；teaching reform

*通訊作者：勵建榮（1964—），男，博士，教授，研究方向為水產品貯藏加工與質量安全控制。

作者簡介：李燦嬰（1981—），女，碩士，助理實驗師，研究方向為果蔬貯藏與保鮮。

基金項目：遼寧省教學改革研究項目“基于‘協同創新中心’的食品科學與工程專業創新人才培養模式研究與實踐”（UPRP20140035）的階段性成果。

收稿日期：2016- 01- 06

文章編號：1671- 9646（2016）03a- 0084- 03

中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.03.025