食品专业“分子生物学”实验教学改革探讨

李灿婴，葛永红，吕静祎，密　更，励建荣

（渤海大学食品科学与工程学院，辽宁锦州　121013）



食品专业“分子生物学”实验教学改革探讨

李灿婴，葛永红，吕静祎，密更，*励建荣

（渤海大学食品科学与工程学院，辽宁锦州121013）

摘要：“分子生物学”实验是食品科学与工程、食品质量与安全专业重要的专业基础课，对实验条件和操作技能要求较高。针对渤海大学食品专业本科生“分子生物学”实验教学中出现的主要问题，根据实验教学经验和学生反馈，从“分子生物学”实验教学内容、实验操作技能和教学方法3个方面提出改革意见，为其他普通本科院校提高食品专业的“分子生物学”实验教学质量提供一定的参考。

关键词：食品专业；“分子生物学”实验；教学改革

0　引言

“分子生物学”是一门研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，阐明生命本质的课程，注重理论课程和实验操作的结合[1]。开设“分子生物学”实验课，有助于学生巩固分子生物学理论知识以及对分子生物学新发现的探索[2]。食品专业“分子生物学”实验课，必须结合专业特色更新实验内容，改革教学模式[3]。渤海大学作为省属普通本科高校，在食品专业开设“分子生物学”实验课程，教学时数为34学时，旨在使食品专业的同学了解“分子生物学”的基本理论，学习“分子生物学”的基本操作和实验技术，向基础扎实、创新能力强、素质高的复合型人才培养目标靠拢。本文在分析本校食品专业“分子生物学”实验教学现状的基础上，结合本校现有实验条件，建立并完善“分子生物学”实验教学质量体系，努力提高“分子生物学”实验教学质量，从本科人才培养目标出发，提出相应对策建议，以利于其他省属普通高校食品专业推动“分子生物学”实验教学改革，提高本科生培养质量。

1存在的问题

1.1资金不足，资源配置不合理

“分子生物学”实验教学中用到的耗材较多且药品较为昂贵，对仪器设备等硬件条件要求较高，而学校整体投入实验教学的经费有限，很多实验无法开设，难以满足让学生做多个“分子生物学”实验的要求。此外，由于该校近年才开始在食品专业开设该实验课，购买的大量先进实验设备没有得到充分利用，实验仪器设备整体利用率不高。

1.2实验连贯性差，体系不科学，教学方式单一

“分子生物学”实验课对学生实验技能和实验条件要求较高，且与食品专业其他基础课（如生物化学、食品微生物学等学科）有着广泛的学科交叉与联系[4]。传统“分子生物学”实验注重实验技术的验证，每次实验用的材料不同，忽略了各实验间的结合性和连贯性，学生实验的重点只是针对某一分子生物学现象开展的验证性实验。传统“分子生物学”实验教学方式为讲授式教学，侧重于验证性实验，即教师讲、学生做。这种教学方式造成学生自主探究能力较差，限制了学生的思维发展。

1.3学生对“分子生物学”实验兴趣不大

本课程的授课对象为食品专业的本科生，“分子生物学”基础比较薄弱，且“分子生物学”实验教学中，以往实验学时少、学生人数多，实验按每组几人进行，无法做到每个学生都能亲自参与实验过程，且“分子生物学”实验所选取的实验内容较抽象，部分学生对实验不是太感兴趣，实验中走过场。

2“分子生物学”实验教学改革

2.1优化资源配置、建立合理的实验教学体系

首先是学校重视“分子生物学”实验课的开设并增加实验经费投入。“分子生物学”实验用到的药品和耗材一般都较为昂贵，在学院领导和教师的努力下，学校能拨付较多的实验经费，以确保实验材料有充足的保障。二是提高设备利用率。鼓励教师多申请一些开放课题，在开放课题中教师依据各自的研究方向设计一些相关的“分子生物学”实验，有兴趣的学生可以参与进来，以此来提高仪器设备利用率，重视对学生动手实践能力的培养。

如何选取与食品研究领域密切相关的基本实验内容尤为重要[5]，“分子生物学”实验课要选择有针对性且实用性强的实验内容，并要保证实验内容的完整性[6]。该校食品专业本科生“分子生物学”实验是在学生已经修完“生物化学”“食品微生物学”“食品生物技术”等课程的基础上开设，“分子生物学”实验中教师选取常用溶液配制及仪器的规范使用操作、植物总RNA提取、植物DNA提取及纯度鉴定、琼脂糖凝胶电泳、目的基因PCR扩增等基础性实验。由浅入深、互相衔接的实验内容基本包括了生物学基础研究的基本操作方法，还涉及到未来毕业论文设计、开展课题研究中最常用的一些“分子生物学”实验技术。

2.2注重实验细节的培养

在“分子生物学”实验中，基本操作规范才能保证后续实验数据准确。如在植物基因组DNA提取实验中，要求学生进行TE缓冲液的配制，着重纠正微量加样器、电子天平、pH计等设备使用的规范，达到了很好的效果。教师在讲解过程中着重强调关键环节上标准操作的方法以及实验中误操作可能带来的后果，这样做既保证“分子生物学”实验结果准确性，也能避免实验材料不必要的损耗。实验过程中正确引导学生操作规范，不仅可以节约实验成本，也有利于学生形成严谨的实验操作习惯。

2.3培养学生分析和解决实际问题的能力

分子生物学技术发展迅速，而课堂上时间有限，仅能让学生学习一些基础的实验技术。例如，让学生懂得分子生物学操作要注意避免环境以及人所携带的酶对DNA、RNA的降解作用；实验过程中用到的试剂极为微量，很小的失误都有可能导致极大的误差。这不仅可避免他们课堂上实验的失败，在未来进行其他实验时还可以事先设想出操作的注意事项，在有限的过程中，培养学生分析问题和解决问题的能力，这对于学生的发展更有意义。

以植物总RNA提取为例，它是分子生物学常规实验，但操作流程复杂。教师给学生选择Trizol法，在准备实验时，实验中用到的离心管、移液器枪头、研钵等都要用DEPC水浸泡过夜，然后高温灭菌烘干备用。但在具体的实验操作中，每个分组都有十几个学生在一个大实验室同时提取植物RNA，要严格操作要求有一定的难度。学生在提取叶片总RNA时出现了以下问题：液氮研磨样品时动作不够迅速，做实验时忘记勤换一次性手套，通风橱中加溶液时手忙脚乱等。尽管实验开始前准备很充分，但在实验过程中学生出现各种问题，多给学生讲解和示范，鼓励学生多加练习，这对于培养学生的耐心和毅力以及临场应变能力很有好处。

2.4创新实验教学方法

在实验教学中，将以往学生完全按照实验指导和教师讲解操作的实验授课模式，逐渐改变为在实验过程中较多鼓励学生提问题，自己设计实验中某些环节等启发式教学模式。在授课过程中，培养学生的独立思考和动手能力，充分调动学生的学习主动性[7]。

“分子生物学”实验经常涉及反应时间，笔者在实验过程中，将实验等待的时间用于与学生探讨实验过程中遇到的问题，以及学生在操作过程中出现的各种问题，不仅加深了学生对实验操作的印象，而且有益于学生综合素质的培养，合理利用实验课时间，提高实验教学效果，实现培养学生独立思考能力和创新精神的教学目标。

2.5建立科学的实验考核体系

制定科学合理、客观公正的实验教学考核体系是“分子生物学”实验教学改革有序运行的重要保障[8]。该校从实验基本操作、综合实验操作技能、实验报告完成和平时成绩4个方面完成实验考核评价。实验基本操作考核比例占20％，主要考核学生基本操作的准确性和规范性，如微量移液器的正确使用、缓冲液的配制（如TE缓冲液、Tris- HCl缓冲液等）、跑胶点样等常规内容。综合实验操作考核比例占40％，考核学生独立完成一个实验项目的能力，从实验操作、实验结果观察与分析、实验用品使用与整理等方面全面考核。实验报告的考核比例占30％，要求学生对实验现象的描述、实验中试剂的作用、实验过程中出现的问题的解释及实验结果的真实性和准确性等方面做详细说明，改变以往学生直接抄实验报告即可的形式。平时成绩占10％，主要考核学生出勤率、实验仪器使用和预习报告。实验仪器使用是指学生对高速离心机、电泳仪、移液器、紫外线可见分光光度计等仪器的使用保护情况；预习报告的好处是使学生提前了解实验中需要用到的仪器、药品及注意事项，增加课堂实验操作过程的熟练度和成功率，避免实验操作中不必要的失误。改革后的考核体系突出对学生独立完成实验综合能力的考核，着重培养学生的求实精神和严谨态度，让每个学生都能积极参与实验过程，提高学生的动手能力和综合实验素质。

3结语

“分子生物学”实验教学模式的改革，使学生对抽象的“分子生物学”实验相关技术有了具体的初步理解，体会到验证性实验和研究型实验的区别，培养了实事求是、踏实认真的科研精神，也体会到了科研工作的艰辛和试验成功后的喜悦。“分子生物学”实验作为省属高校食品专业的一门新开课，以充分调动学生积极性、培养创新型复合人才的标准为指导，培养学生自主学习和创新性思维的能力，为该校培养新一代应用型和创新型人才打下良好基础。

参考文献：

[1]朱玉贤，李毅，郑晓峰，等.现代分子生物学[M] .第4版.北京：高等教育出版社，2013：9-12.

[2]高利臣，肖璐，冯涛.分子生物学实验教学改革的几点思考[J] .实验室研究与探索，2010，29（4）：99-102.

[3]伊艳杰，李欢庆.食品专业分子生物学教学改革探讨[J] .教育教学论坛，2010（30）：116-117.

[4]刘艳丽，郝福英，尹芳，等.研究型教学模式在分子生物学实验中的应用[J] .北京城市学院学报，2014（3）：74-77.

[5]邵彦春，陈涛，李牧，等.关于在食品应用分子生物学实验课教学中培养高素质学生的思考[J] .高等教育研究，2015，32（1）：48-49.

[6]苏莉莉，姜艳，钟兆银.提高分子生物学实验课教学质量的途径与方法[J] .广东化工，2015，42（12）：250.

[7]杨升，甘翔，蒋思婧，等.省属高校分子生物学实验教学思考与改革[J] .实验科学与技术，2013，11（2）：117-119.

[8]张科贵，戎红，王顺昌.分子生物学实验教学模式改革探索[J] .安徽农业科学，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

*通讯作者：励建荣（1964—），男，博士，教授，研究方向为水产品贮藏加工与质量安全控制。

作者简介：李灿婴（1981—），女，硕士，助理实验师，研究方向为果蔬贮藏与保鲜。

基金项目：辽宁省教学改革研究项目“基于‘协同创新中心’的食品科学与工程专业创新人才培养模式研究与实践”（UPRP20140035）的阶段性成果。

收稿日期：2016- 01- 06

文章编号：1671- 9646（2016）03a- 0084- 03

中图分类号：G642.0

文献标志码：A

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