网络信息技术环境下分子生物学实验教学改革策略

摘要：分子生物實验室是院校教学中的重要组成部分，也是当前对高素质创新型人才进行培养的重要模式。通过应用分子生物学实验室不仅能够培养学生的科学习惯和创新精神，同时还能提高学生的动手能力、实践能力和创新思维。但是在当前分子生物学实验室实际教学过程中仍然存在诸多问题，因此本文针对这些问题进行详细分析，并提出有针对性的策略，通过这些策略能够增加教师与学生之间的交流机会和时间，加强对学生的了解，提高教学效率。

关键词：网络信息技术环境；分子生物学；实验教学改革

引言

分子生物学主要是针对大分子的结构和功能进行深入研究，以此来了解生命现象的本质，逐渐成为生命科学领域的一项重要内容，而且也被广泛应用于医疗卫生行业、农业行业、环保行业等。在工业领域中，以基因工程作为基础逐渐形成了新型工业，在实验和实际生产过程中应用可再生资源对化石原料进行替代，以此来实现资源的可持续发展，同时也促进生物产业的发展。分子生物学理论和实践课程都是高校教学的重要内容，分子生物学技术也逐渐成为农业科学领域当中的必要手段。因此，在网络信息技术环境下进行分子生物学实验教学的改革，能够有效提高实验教学的效率和质量，促进行业发展。

1. 当前实验教学中存在的问题

1.1 忽略了学生的主体地位

学生是实验教学的主体，也是学习的主体，只有他们充分发挥自身的主观能动性，积极地对学习内容进行处理和了解，才能真正掌握知识的特点和意义。然而在传统的生物实验教学过程中，通常将教师作为课堂主体。在实验课程当中，老师会为学生讲解实验的目的和原理，也会将方法和注意事项告知学生，对于一些较为复杂的流程，教师还会为学生示范[1]。教师的讲解占据了大部分课堂时间，减少了学生的实践时间和独立思考时间，使学生在被动中接受新知识，也会被动地按照教师示范内容进行实验操作，但是由于学生在实验的过程中缺乏探索和思考的过程，所以会降低学生对实验学习的兴趣，从而降低课堂教学效率。

1.2 考核方式单一

在传统教学过程中，教师通常应用实验报告对学生的学习情况和整体成绩进行判断，由于大部分学生在教学中缺乏实际操作能力，所以实验教学质量一直无法得到提升。还有部分学生没有认真完成自己的实验，而是对他人的实验结果进行抄袭，但是他们的实验结果跟那些真正完成了实验的同学没有较大差距，有的还会由于书写工整而获得更高的评分。这样的评价方法和教学方法逐渐降低了学生的学习动力和学习兴趣，也降低了学生的学习积极性。因此，在当前网络信息技术背景下，应充分发挥现代教育技术的优势，尤其是要充分发挥网络优势，以此来提高课堂教学的质量和效率，积极开展智慧教育模式，实现从“被动学习”到“主动学习”的转化，从而提高实验教学的整体质量。

2. 分子生物学实验教学改革策略

2.1 完善教学内容

在对分子生物学实验的教学内容进行选取过程中，教师应该针对不同专业的学生展开不同的实验活动，同时做好创新与探索工作。例如，在对师范类生物科学专业的学生进行实验教学过程中，通过应用独立的实验，有利于提升学生对分子生物学的实验技能，更好地掌握实验方法，也便于学生更好地学习设备操作。因此，在对这一专业学生进行实验教学的过程中，应主要让学生学习各种系统性、实用性较强的实验和操作，包括细菌质粒DNA的酶切和提取、不同生物基因组DNA的提取和DNA电泳检测等。

由于分子生物学实验具有较强的系统性和实用性，教师可以将分子生物学技术中的部分技术含量相对较高而且可操作性较强的科学研究实验进行优化和整合，使其形成综合性较强的实验，主要包括PCR扩增Cytb基因、RFLP酶切分析、提取动物肌肉组织DNA和琼脂糖凝胶电泳检测等。经过对相关实践对综合实验教育的方式进行有效总结，通过对综合性实验教育模式进行应用，生物技术专业的学生虽然没有得到良好的实验效果，但在实验教学过程中，有效培养了学生的价值观念和全局观念，使学生在对实验结果进行分析的过程中，能够更加全面地考虑。

在传统的实验教学过程中，实验的准备工作都是由实验员完成的，包括消耗品的预加工和配制分子生物学的一些常见药剂等，这直接导致学生缺乏此方面的能力和训练，学生在对实验的结果进行思考和分析时，会忽略一些重要的影响因素[2]。因此，应在实验课堂教学过程中加入一项关于分子生物学的药剂配制的实验课程，要求学生们以小组为单位，完成配制药剂步骤，如果小组配制出来的药剂出现问题，那么会对整个实验造成严重的影响和干扰，甚至会对其他的实验造成影响。通过这样的方法不仅可以培养学生的协作能力和沟通能力，还可以提高学生的专业水平和科技素养，包括环境保护等观念。

在实验教学改革当中还包含实验方法的改革，可以在教学过程中对教学方法和教学模式进行适当调整，学生还可以根据自身的经验，对配制药剂的过程中所需药剂的物理特性和化学特性有一定的认识，从而加强学生对每个实验原理的理解和掌握。除此之外，在教育内容改革过程中，还需要持续地对在课堂中使用的实验方式进行优化和完善。

CTAB法抽取植物的DNA属于一种基础实验，也是较为常见的分子生物学实验。这种实验方式通常应用液氮研磨的方法将植物组织进行粉碎，但是这种实验方式经常会造成课堂混乱，还可能会对学生们的身体造成伤害。因此，在实际实验教学过程中教师需要对这一实验方式进行优化和完善。例如，每个学生称量出约100mg的植物叶片进行分装，然后进行相同的DNA提取流程。通过这样的方法不仅可以缩短整个实验的耗时，还能够减少对DNA抽取结果的影响，从而满足实验需要。

2.2 充分应用移动教学平台

目前信息技术与课程教学持续融合，逐渐出现了诸多移动教学平台，包括雨课堂、超星学习通等，这些教学平台将网络技术和实验教学进行有效结合，其中包含课前、课中和课后诸多教学内容和教学流程，为智慧教育工作提供了重要的发展方向。

在實验课堂教学之前，教师需要将课程内容和资源上传至教学平台，让同学们根据要求，做好预习工作。在课堂教学过程中，教师可以充分运用翻转课堂的方法，进行更深层次的教学，从而达到更好的教学效果。在每个操作环节当中，应该给学生充足的思考时间，引导学生对问题进行提问，从而提高学习积极性。在课堂教学完成以后，通过设计型的实验能够培养学生的自主学习能力[3]。而且在此基础上，教师可以构建一个以网络为基础的学习环境，实现网络学习智能化。通过制作课件和微课等多种形式的教学资料，并以个性化的方式为用户提供高质量的学习资料。通过课程的设计能够提高教师的教学能力和教学水平。在课堂教学当中，学生是课堂的主体和核心，只有不断丰富课堂资源和内容，才能够增强学生的好奇心，激发学生的学习热情，使学生积极主动地参与到学习当中，以此来提高学生的自主学习能力。

在移动教学平台当中，能够对学生的每个学习行为进行详细记载，在分析和研究以后，能够将这些研究结果反馈给教师，使老师加强对学生学习情况的了解，也能够明确自身教学过程中存在的问题和不足，并及时进行优化和调整，从而提高教学质量和教学效率。在移动教学平台中，也可以充分利用讨论方法，为教师和学生之间的相互交流提供便利，拉近师生之间的距离，促进学生的团结协作。

2.3 应用多元化评价方法

根据传统评价情况来看，实验报告属于重要考核内容。部分学生只需要抄袭其他学生的实验报告就可以获得较高的成绩，教师通过这样的方法也无法对学生的实际学习情况和学习效果进行了解。所以，为了有效提高实验教学质量，就需要对实验教学评价体系进行优化和改进，对考核机制进行完善。通过应用手机教学平台，增加实验过程考核的比重，可以将考核形式分成两种，分别为线上考核和线下考核，两种模式各占50%的比重。线上考核主要包括实验说明、实验报告和实践技能等，通过应用交流发言、观摩教学视频和单元小测的方法对线上考核情况进行有效评价。通常应用多种方式来客观反映学生在实验学习中的学习情况，同时还可以保证学生实验操作的准确性和严谨性，从而提升实验教学的效果和质量。过程性评价属于一种新型的教学评价理念，这一评估方法能够使教师加强对学生学习情况和发展情况的了解，能够有效提高学生的学习能力和学习质量。

教师在对学生进行学习成绩评估时，可以应用电子文件夹的形式。在实验过程中，教师将每个学生在实验中的动作都录制下来，并保存到电子文件夹当中，供教师和学生随时查阅，比较学生在实验过程中发生的改变，并做出准确评估，使学生了解自身的进步情况，从而提高学生的学习积极性[4]。教师还可以将所有小测验的考卷都保存在电子文件里，使教师能够进一步了解学生学习情况，也能够使学生了解自身的成绩变化情况，并据此调整学习方法，保障课程的顺利进行，提高课程质量。除此之外，教师还要将一些具有典型意义的实验报告和讨论发言等资料放入一个文件当中，以此来引起学生的反思。

2.4 优化教学方法

针对每个特定实验目标和需要，采取多种不同的实验方法。要在分子生物学的实验教学过程中，尽量让学生了解基本的实验方法，熟悉常用的实验仪器和仪器的使用。在实验课程开展当中，教师应该将实验中各个步骤之间的内在联系作为重点，同时也需要加强对实验操作关键点和技巧的重视。学生在对实验进行实际操作过程中，教师应该及时发现并纠正学生存在的问题，也可以对学生所遇到的问题进行单独指导。教师应加强对学生实验失败原因的关注，并适当引导学生寻找原因、分析原因，同时寻找解决问题的方法。

在实验教学过程中，要增强教师与学生之间的交流和互动，利用事先准备好的实验资料，来弥补由于实验失败而造成的消极局面，充分发挥学生的学习积极性，持续指导学生独立进行实验[5]。在实验开展过程中，可以充分应用多媒体技术、虚拟的实验技术，将分子生物学中的抽象理念和技术转化成可视化的动画和视频，从而使实验的内容更加生动、直观，以此来丰富实验教学内容。在学生对实验有了整体认识之后，就可以在后续的实验过程中动手操作，严格按照实验要求进行操作就可以轻松完成实验。

在大学实验活动当中，开放型的实验活动属于一种新型实验模式。通过应用开放实验室，学生能够在课余时间自主开展实验操作，并亲身参与实验的整个流程。对于一些有空闲时间的同学来说，开放实验室就变成了第二课堂，学生可以通过查阅资料、撰写论文报告等方法对自己所喜欢的课题进行挑选，然后向学校提交开放实验室申请，得到同意后，学生就可以进入实验室，在实验老师的指导下开展课题工作。开放性实验教学是课堂实验教学的重要扩展，这种方法可以为学生创造一个轻松的学习环境，而且这种教学方法以学生为主、教师为辅，有利于培养学生的自主学习能力和创新能力。

结语

总体而言，在当前网络信息技术环境下，分子生物实验属于一项极其重要的实验活动，所以在高校教学过程中需要对分子生物实验教学进行改革和优化，以此来提高实验教学的整体质量。因此本文针对实验教学中存在的问题进行详细分析，同时提出了一些有针对性的策略，以提高学生的实验操作能力和整体学习水平，也能够培养学生的自主学习能力和自主探究能力，为学生日后的学习和发展提供重要支撑。

参考文献：

[1]姚庆收，秦加阳，张小华，等.虚拟仿真实验教学在分子生物学实验教学中的应用思考[J].卫生职业教育，2020，38（5）：82-83.

[2]乔枫.“分子生物学”网络课程建设的实践和思考[J].农产品加工，2022，（10）：110-112.

[3]牛晓磊，冯世鹏，王倩男，等.网络时代如何提高“分子生物学”课程的吸引力[J].教育教学论坛，2021，（50）：117-120.

[4]莫祺红，黄鲲，付强.基于“互联网+”的模块化分子生物学实验教学方法改革[J].时代教育（下旬），2021，（10）：233-234.

[5]吴立杰，孙莹莹，杨禹.网络环境下的高中生物学实验教学研究[J].华夏教师，2022，（5）：78-79.

作者简介：安贵杰，硕士研究生，研究方向：医学生物化学。