分子生物学论文最新4篇
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分子生物论文范文【第一篇】
关键词半导体物理与器件课程;物理学史;定性分析;形象化教学
0 前言
随着半导体技术和集成电路的飞速发展,现代半导体产业已经形成了设计―制造―封装测试的完整产业链,其应用覆盖了电脑、汽车电子、激光器、太阳能电池、光纤通讯、半导体照明及平板显示等各个领域,年销售额超过3000亿美元,已然成为国民经济发展中的重要战略产业[1]。作为掌握半导体技术的一门先导性课程,半导体物理与器件课程旨在研究半导体材料和器件的基本性能和内在机理,是研究集成电路工艺、设计及应用的重要理论基础。该课程理论较为深奥、知识点多、涉及范围广、理论推导复杂、学科性很强,对于学生的数学物理的基础要求较高[2]。而现行的教材特点及传统教学方式大都强调繁琐的理论推导,容易使学生陷入“只见树木,不见森林”的境地,在茫茫的公式海洋中逐步丧失学习兴趣,影响了课程的教学质量。因此迫切需要对这些问题与不足进行改革,优化和整合教学内容。本文从注重物理学史的介绍、理论推导与定性分析相结合、利用形象化教学、注重理论和实践相结合以及培养学生查阅文献能力五个方面,对课程的教学改革进行了若干思考,力求为学生呈现一个条理清晰、理论分析简练、物理图像明确、多方互动的教学过程,逐步培养学生学习半导体物理与器件课程的兴趣,促进教学质量的提高。
1 加强半导体物理学史的介绍
物理学是研究物质的组成及其运动规律的基础科学,是自然科学的基础。而物理学史是研究物理学概念、定律和定理的起源、发展、变化,揭示其发生、发展的原因和规律的一门学科,充分体现了人类认识自然界由简单到复杂、由表面到本质的认知过程,其中包含了大量的方法论和认识论,蕴涵了丰富的科学素质和人文精神。打个比方,在教学中讲物理学理论,会给学生以知识,而讲物理学史,则会给学生带来智慧。牛顿说过:“如果说我比别人看得远一点,那是因为我站在巨人的肩上。”著名的物理学家朗之万也曾指出:“在科学教学中,加入历史的观点是有百利而无一弊的。”因此在半导体物理与器件的教学过程中,适当穿插物理学史的内容,把物理知识的来龙去脉作出历史的叙述,不但能激发学生学习兴趣、活跃课堂气氛,而且还具有以下两方面的作用:首先有助于学生对半导体物理与器件知识点的系统化。记忆一段充满探索者思索与创造、艰辛与执着、悲欢与激情的历史肯定要比一堆单纯、枯燥的公式容易多了。例如,半导体物理的理论基础就是量子力学,而量子力学之所以出现就在于诸多经典物理学无法解释的实验现象。从黑体辐射引出了普朗克的辐射量子化假设、光电效应引出了爱因斯坦的电磁波能量量子化、分立原子光谱的观测到原子模型的建立过程、再到德布罗意物质波理论、薛定谔方程的建立和求解以及能带理论的建立等等,了解了物理学史的发展,就系统地串联了课程的知识点;其次有助于培养学生的科学素养。科学素养与知识相比是更深层次的东西,是对知识本质的理解、内化和激活,它包含科学知识、科学思想、科学态度和科学方法。把知识教育的基本内容同历史发展过程结合起来,让学生了解科学家发现物理概念、物理规律的历史过程,循着科学家的思维方法和探索途径来“发现”物理概念和规律,敢于持怀疑、辩证的态度来看待科学问题,学会运用观察和实验、类比和联想、猜测和试探、分析和综合、佯缪和反正、科学假设等科学方法来研究问题,使自身的科学素养得到提升[3-4]。
2 理论推导与定性分析相结合
半导体物理与器件课程最典型的特点就是公式多,理论推导复杂,通常要求学生具有较高的数学物理基础。但是如果一味地追求理论推导,则容易让学生陷入困境,不知所措。例如在讲解量子隧道效应的时候,通常需要先求解一维无限高方势阱中粒子的薛定谔方程,以获得粒子在势阱中的波函数分布,然后再求解一维有限高方势阱粒子的波函数。这两个步骤涉及了大量的理论计算,尤其是后者的计算更为复杂,完全推导完需要耗费大量的时间和精力,也容易使学生感到反感。实际上,在求解获得一维无限高方势阱中粒子的波函数之后,就可以采用定性的方法去分析有限高势阱中粒子的运动行为。在一维无限高方势阱中,由于假设了边界处势垒能量是无穷大,因此波函数的导数在边界处是不连续的。然而在有限高势阱中,由于边界处的势能是有限值,因此不仅波函数在边界处连续,其导数在边界处也必须连续。可以想象,其波函数在边界处一定是渐变的,势必延伸到势阱外,亦即波函数在势阱外也不为零,说明势阱中的粒子有通过势垒的可能性。按照经典物理的理解,粒子将会百分之百被势垒弹回,而不可能通过势垒,但在量子力学中就完全不同了,一部分粒子将穿透势垒到势阱外,这种现象就称为隧道效应。同样在考虑粒子穿透势阱的概率问题。也可以采用定性分析的方法。例如,粒子的质量、具有的能量、势垒的高度、还有势垒的厚度,它们与穿透概率之间可能的关系是什么。采用类比的方法引导学生进行定性分析,好比一个人要穿越一堵墙壁,如果墙的高度一定,那么弹跳能力好的人,肯定更容易翻墙而过。弹跳能力的好坏可以视为粒子具有的能量大小,因此可以很直观理解,穿透概率和粒子能量的若干次方成正比关系,能量越大,越容易穿越。同样可以举墙壁高低、胖子瘦子翻墙等例子来定性探讨微观粒子的隧穿行为。
3 充分利用形象化教学
为了能够让学生直观理解半导体物理与器件中各种抽象的物理概念、模型,需要采用形象化教学方法。一方面要利用现代多媒体教学手段,制作必要的课件来模拟物理模型以及相关的物理过程。同时要善于利用周围的环境来帮助学生理解物理概念和模型。如教室里规则排列的座位和男女同学,在课程的教学中就非常有用:座位可以抽象成二维的晶体点阵,座位上全部坐男同学是一种情况,座位上全部坐女同学又是另一种情况,虽然物质构成不同了,但是点阵结构相同,很好地诠释了晶体结构等于点阵加基元的概念。利用座位还可以讨论晶向、原子线密度、晶列间距等概念。在讨论电子,空穴导电机制的时候,把坐满人的座位看着满价带,教室最前面一排空着的位置看成空带,人的移动好比电子的移动,这样很容易理解在外电场作用下,价带、空带以及导带的导电行为,同时对于电子激发后产生的空穴及运动行为也提供了更为形象的认识。再比如,利用工科班级女生远比男生少的特点,可以说明少数载流子(女生)和多数载流子(男生)的概念。假设班级有4个女生,40个男生,当有光照产生非平衡载流子时,例如产生5个女生和5个男生,显然非平衡载流子对于少数载流子的影响要远远大于对多数载流子的影响,通过这种形象类比的方式,就能帮助学生很好地理解为什么非平衡载流子都是指非平衡少数载流子的原因。
4 坚持理论与应用相结合
学习半导体物理和器件就是为了在理论知识和实际应用之间架设一座桥梁。在教授理论知识的同时,一定要多举一些应用的实例,这样不仅有利于学生理解理论知识,还可以大大提升学生学习的动力,培养专业兴趣。例如讲完量子隧道效应后,其典型的应用实例就是扫描隧道显微镜(STM)的发明。通过对STM工作原理的分析,并制作动画模拟其金属针尖扫描样品的表面和收集隧道电流的过程,激发学生的兴趣。结合PN结空间电荷区的形成以及光生载流子的知识,讲解太阳能电池的一般工作原理和设计思路,进而拓展到整个光伏产业的发展和当前形势。在电子受激辐射的基础上说明激光的产生和应用。结合能带理论和载流子的产生与复合说明发光二极管(LED)的工作原理,以及LED照明工程的发展和进展。在学习晶体管工作原理的基础上,让学生进一步了解现代集成电路朝纳电子方向发展所遇到的挑战和发展轨迹[5-6]。通过理论和实践应用的高度结合,可以让学生不光看见树木,还看见森林,理解学习半导体物理与器件是为了“学以致用”。
5 培养学生文献调研的能力
教师课堂的授课只是传播知识的一种途径,而大学的教育更重要是要培养学生的自我学习能力。网络是当今科技发展的重要产物,网络上也充满了各种各样的丰富知识,培养学生通过网络进行资料调研对于半导体物理与器件课程的学有裨益。在文献调研的过程中,让学生充分、及时地了解半导体产业发展的相关动态,学会“精读”和“略读”文献,在吸收文献知识的基础上,进一步条理化、规整化课堂所学的内容,甚至有所创新。具体教学过程中,可以针对不同的知识点,安排学生课后进行相应的文献调研和总结,并以PPT的形式做一个简短的文献汇报。让学生与教师互换角色,加强互动,互相促进。
6 结语
《半导体物理与器件》课程的教学改革是顺应半导体技术和产业发展的必然要求,尤其对于工科的学生,更要了解物理问题是从哪里来的,并发展应用到什么地方。在教学的过程中,要避免盲目繁琐的公式推导,避免单一的教学方式,通过引入物理学史、定性分析问题、形象化教学等教学手段促进学生学习的兴趣,提高课程的教学质量。积极推动高等学校人才的培养和学科建设工作。
参考文献
[1]施敏。半导体器件物理与工艺。2版[M].苏州:苏州大学出版社,2002.
[2]刘恩科,朱秉升,罗晋生。半导体物理学[M].北京:电子工业出版社,2008.
[3]胡化凯。物理学史二十讲[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2009.
[4]徐克尊,陈向军,陈宏芳。近代物理学[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2008.
分子生物学论文【第二篇】
关键词:分子生物学;教学方法;教学改革
中图分类号: 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)38-0050-02
《分子生物学》是从分子角度、在基因水平上阐述生命现象的科学。其主要内容是构成生物体的生物大分子结构和功能的研究,特别是核酸、蛋白质结构和功能的研究,并在此基础上,对不同生物体及生命现象的各个方面从分子水平上进行剖析。《分子生物学》作为农学专业的基础课之一,是分子遗传学、生物技术、基因工程等的理论基础。随着现代科学技术突飞猛进地发展,现代农业研究已深入到分子水平,《分子生物学》渗入农业科学各个学科。面对学科本身的飞速发展,如何在新形势下让学生学好这门课程,是我们面临的重要问题。
一、加强绪论教学方法,增强学生学习兴趣
近几十年来,随着分子生物学的迅速发展,新技术、新成果不断涌现,成为生命科学领域最具活力的学科之一,所以对此的学习过程和授课方式倍加重要。因此,讲好绪论部分可以帮助学生树立学习《分子生物学》的信心,激发他们学习的兴趣,最大程度地提高教学效果。例如:绪论中我们会谈到分子生物学中诺贝尔奖的相关信息,可以帮助学生重视《分子生物学》课程的学习。从1901年以来自然科学领域的诺贝尔奖大概有550名左右,其中有200位诺奖获得者涉及生物化学和分子生物学。我国于1999年9月获准加入人类基因组计划,虽然参与这一计划最晚,而且是唯一的一个发展中国家,但是我国科学家仅用了半年多的时间,就已经按照人类基因组计划的部署完成了测序任务,对破译人类遗传信息起到重大作用。这样让学生认识到我们国家在分子生物学方面的长处与不足,提高了学生的学习兴趣,使学生在第一时间被深深地吸引,在明确课程内容、发展历程以及应用的基础上,更为重要的是明确学习目标、激发学习热情、建立自信、掌握正确的学习方法,从而为学习《分子生物学》建立一个良好的开端。
二、善于归纳总结,系统地讲解有关知识
由于《分子生物学》的内容丰富、知识点多、理论比较抽象,使其具有一定的深度和难度。要想在有限的学时内更加全面而深入地让学生掌握并理解本课程的内容。我们要学会整理、归纳,使课本上相关的一些分散知识系统化、网络化、提炼出知识点。如在DNA的复制中有两个关键概念,DNA的半保留复制强调的是对DNA复制后结果的归纳,DNA的半不连续复制着重点在于对DNA复制过程的总结。抽象的知识记忆起来确实存在一定难度,这也是以往学生反映最多的问题。需要在理解的基础上,采用总结规律性教学的方式将其具体而直观表现出来,使学生能更迅速、更准确记忆。例如,限制性内切酶Ⅱ识别回文序列,可用“上海自来水来自海上”来解释什么是回文序列,即正读和反读其序列均一样。建议学生学习时结合课程内容采用不同的学习方法,切记不可死记硬背,在理解的基础上要善于总结,重点培养创造性思维能力,只有掌握正确的学习方法才能有效地提高学习效果。
三、充分发挥多媒体教学的优势,实现教学内容的直观化
运用多媒体技术进行课堂教学,既可以将图、文、声、像融为一体,使教与学的活动变得更加丰富多彩,又可以寓知识学习、技能训练、智力开发于生动活泼的形象之中,从而激发学生的学习兴趣,变苦学为乐学,同时又促进他们的思维发展,丰富学生的想象力。例如,RNA的剪切加工过程,教师用很大力气介绍每一加工过程,学生仍是一头雾水,而我们通过一个“RNA的剪切加工”视频,可以清楚地看到在细胞中,RNA合成后5’帽子和3’尾巴是怎样被加上,然后进一步剪切内含子,连接外显子的过程,学生观看以后,顿时有一种豁然开朗的感觉。
四、注重学科进展,强调其理论意义和实际应用
《分子生物学》是一门比较年轻的学科,作为一门独立的自然科学,只有六十多年的历史。但其发展非常迅速,目前已成为自然科学领域发展最快、最引人注目的学科之一。《分子生物学》作为多门学科之间的桥梁,对与其关系比较密切的生物化学、细胞学、微生物学、遗传学等领域都产生深刻影响。《分子生物学》的理论意义在于:生命活动的根本规律在生物体中都是统一的。分子遗传学的中心法则和遗传密码,除个别例外,在绝大多数情况下也都是通用的。学生学习《分子生物学》的最终目的是为其理解和掌握农业生产中相关知识服务。在教学的过程中,教师要多与生产实践知识联系起来。比如:小麦是我国第二大主要作物,其产量与品质直接关系国计民生。随着全球气候变暖,制约小麦产量的环境因素更加复杂。小麦抗旱生理生化与分子生物学研究将为解决环境因素问题提供有力的理论支撑。目前已得到了玉米、水稻、胡萝卜、烟草等二十九种重要农作物的抗病毒、抗虫、抗除草剂、营养品质大幅度提高的转基因植株。在诸多的农业增产措施中,采用转基因技术进行作物蔬菜水果良种繁育的方法占到30%~40%。随着分子生物学研究的进一步发展,不仅采用基因工程的技术获得新的植物良种和实现粮食作物的固氮;而且有可能在掌握光合作用机理的基础上,使整个农业生产的面貌发生根本改变。
五、强化课程实验教学改革,注重学生素质能力的培养
《分子生物学》课程的实践性很强,强调理论联系实际。学生可利用学校提供的校园网络资源,结合教材预习实验内容并提出问题,教师集体解答后指导学生做实验。这种学生自主学习的方法,极大地激发了学生学习的兴趣,有利于培养学生的综合素质。例如:学生们在做PCR扩增及琼脂糖凝胶电泳实验时,我们要求学生提前总结PCR反应体系的配制、PCR扩增程序的设置以及琼脂糖凝胶的配制,学生们在实验室上实验课时直接操作,教师及时指导学生们在操作时出现的错误和不当处。理论与实验结合起来使学生的实验操作得到了极大的提高,以适应21世纪社会对高层次农学人才的需要。
总之,在《分子生物学》的教学过程中,作为教育工作者,我们将不断提高自身素养,充实自己的知识,与时俱进,探索新教学改革方式,完善教学方法。在教学过程中发挥学生的主体作用,引导学生学好农学专业知识,提高教学质量,培养他们成为新一代农业领域的佼佼者!
参考文献:
[1]蔡春尔,沈伟荣,何培民。分子生物学教学改革实践与展望[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2008,10(2):150-152.
[2]张学军,王锁萍。全面改革实验教学,培养学生创新能力[J].实验室研究与探索。2005,24(1):4-6.
[3]江海洋,江腾。朱苏文。高等农业院校分子生物学实验教学方法的探索[J].安徽农业科学。2010,38(23):1023-1024.
[4]王荣,刘勇,姜双林。高等师范院校分子生物学课程教学改革与实践[J].生物学杂志,2012,29(1):100-102.
分子生物学论文【第三篇】
1制定合理的带教计划,重点明确
实习学生在本院实习分子生物学的时间为4周。由于实习时间较短,带教老师应首先制定合理的带教计划,便于学生充分利用有限的时间掌握实习内容。在制定带教计划的过程中,不仅要结合学科的大纲要求,还应结合历届学生的学习情况和实验室的基本情况,制定最合理、最贴近实际的带教计划。由于本实验室开展的检验项目较多,而学生实习时间较短,实习内容不可能面面俱到,因此在带教计划中将带教内容分为4个类别,即熟练掌握、基本掌握、熟悉和了解。例如,分子生物学实验室的分区制度、工作流程、乙型肝炎病毒DNA检测等纳入实习生应熟练掌握的内容。有侧重点的带教可以让实习学生在有限的时间内牢固掌握常用检测项目的原理、操作方法、注意事项、临床意义等,有助于学生在以后的工作中进一步由点到面地进行分子生物学检验知识的学习。
2注重岗前教育,树立整体意识
为引导实习学生转变角色,保证实习质量,岗前教育是必不可少的。分子生物学实验室对设备、环境和操作人员有较高的要求,因此在实习学生进入分子生物学实验室前,应首先对其进行岗前教育,包括分子生物学实验室基本情况、分区制度及相关工作流程等。并且要求学生实习前仔细阅读实验室管理文件和标准操作规程(SOP)文件,着重学习分子生物学实验室各区的工作制度、各项目检测操作规范、质量控制、生物安全防护及标本接收、处理和保存等内容,使学生对实验室工作有初步的认识。学生进入实验室后,带教老师应首先引导实习学生按照区域流向制度依次参观各实验分区,系统地向其介绍各检验项目的检测原理及临床意义。然后,根据带教计划的侧重点,选择常用检测项目,结合项目介绍主要相关仪器设备的工作原理、操作程序、日常保养及记录登记,让实习生树立整体意识,对实验室的工作有全面的了解。
3加强操作训练,培养质量控制理念
分子生物学的发展速度较快,学生在校园内依靠有限的教学设备和较少的实验课时难以掌握分子生物学的基本技术。因此,实习学生在进入临床实验室后,对很多仪器设备较为陌生,操作过程中难免存在不规范之处。再加上分子生物学检验对实验操作的要求比较高,因此在指导学生的过程中,应给予学生尽可能多的实践机会,使其不断进步。首先,带教老师必须从最基本的实验操作出发,边操作示范边讲解相关知识,重点强调操作要点和关键步骤,指出注意事项并说明原因。然后让学生实际操作,带教老师在旁给予指导,并当场纠正操作中出现的错误,让学生记忆深刻。通过操作示范和指导,带领学生逐步完成规定的实验操作项目。此外,带教老师应尽量多地创造机会让学生动手,加强对学生的监督,让学生能够熟练掌握各项目的检测操作步骤和操作规范,在短期内提高学生的动手能力。准确的检验结果是检验医学的生命。检验结果出现较大偏差会对患者诊治产生影响,甚至引起医疗纠纷。分子生物学检验是繁杂有序且细致的工作,从标本接收、标本前处理、DNA提取、扩增分析到报告发放的任何一个环节都不得有误。因此,带教老师应注重培养学生全面的质量控制理念。带教老师在带教过程中,需要根据岗前教育的内容,对各个操作环节的影响因素进行细致分析,并向学生讲解相应的质控措施,重点说明标本质量判断标准、实验操作规范、仪器设备校准、质控参数设定、结果处理、报告审核与签发等内容。在学生进行实际操作时,带教老师应做到“放手不放眼”,对学生严格要求、持续关注,一方面保证检验质量,另一方面也能培养学生严谨的工作作风和良好的工作习惯。
4科学考核,严把实习质量
在学生实习期满时,应按照要求对其进行考核。本实验室对实习生分子生物学检验的考核内容包括如下两方面。(1)基本操作考核:实习生需独自完成规定标本的乙型肝炎病毒DNA检测。带教老师根据学生的操作流程、操作规范程度、检测结果准确性进行打分。(2)理论考试:内容涉及分子生物学的基本理论、实验室分区、标本采集及保存、质量控制、常用检验项目的简要操作流程或项目检测的临床意义、污染预防措施等。通过考核,带教老师能了解实习学生对实习内容的掌握情况,对实习学生掌握不佳的知识点再加以指导,为保证实习质量把好关。
5引导学习前沿知识,培养科研思维
由于教材更新一般都滞后于学科的发展,因此为了弥补分子生物学教材和临床实践应用脱节的缺陷,带教老师还应尽量引导学生学习专业相关前沿知识,提倡学生广泛搜集、阅读文献和专业书籍,使学生能够了解最新的学科进展。当然,这对带教老师也提出了较高要求,需要不断加强学习,掌握新知识、新技术,为学生做好表率。此外,学生实习期间还需完成毕业论文,对于承担毕业课题指导任务的带教老师而言,还需注重培养学生的科研能力。如果条件允许,带教老师可以让学生参与相关科研课题的研究,使其能够在完成毕业论文过程中,通过搜集、整理文献巩固基础理论知识,了解新的研究进展;通过实验设计熟悉和掌握多种实验方法;通过撰写毕业论文提高科研写作水平。科研和教学相辅相成,既丰富了分子生物学带教内容,又激发了学生的科研思维和提高了学生的科研能力。
6小结
分子生物学技术快速的发展和不断的进步使其已经渗透到临床各个学科。为了适应临床工作的需要,检验医学学生应掌握分子生物学相关知识和技术。通过分子生物学实习,学生可以在实践中检验自身的理论知识水平,同时也为未来的实际工作做好铺垫。为适应分子生物学飞速发展的需要,作为带教老师必须与时俱进,不断总结经验,探索和改进带教方法,培养出合格的检验医学人才。
分子生物学论文【第四篇】
关键词医学硕士研究生 实验教学 改革 实践
分子生物学是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的科学,是人类从分子水平真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科[1]。分子生物学技术被认为是20世纪生物学一项最伟大的成就,也是当今新技术革命的重要组成部分。目前这项新技术已经渗透到生命科学的各个领域,尤其是在医学科学中已广泛应用于基础研究、疾病诊断与临床治疗中。一位医学相关专业的硕士研究生学好、学通、学精分子生物学,是作为硕士研究生必须走好的一个阶段,才能把本科阶段学习的基础知识与临床研究和科学研究的最新进展联系好[2]。
分子生物学是一门实践性很强的学科,但相对于其他学科的实验而言,分子生物学实验复杂而理论难以理解,技术性很强,是理论和实践相结合的典型课程,而且要求学生在实验中感受、理解知识的产生和发展过程,培养学生独立思考的能力和创新精神[3]。这就对实验教学提出了更高的要求和目标,因此建立科学合理的分子生物学实验教学体系,将对生命科学研究的思维方法带进课堂,激发学生对分子生物学及科学研究的兴趣和潜能,并可提高学生实验的主动性和积极性,提升研究生实际操作能力,发现问题解决问题的能力。
研究生的培养更应侧重于独立从事科学研究工作能力的培养,为使研究生一年级的学生尽快转换角色,逐渐顺利地进入真正的研究领域,并为了与现代技术接轨,提高教学质量和培养学生科学研究的能力。我们结合本实验室的实验条件、实验设备以及实验教学人员的素质能力,对分子生物学实验进行了改革与探索。
(一)结合实验内容编写相关的实验教材
我们对医学硕士研究生的分子生物学理论部分选用的教材是朱玉贤《现代分子生物学》(第三版),本版教材有二章介绍分子生物学技术,但不能作为实验教材。我们根据实验课教学目的进行合理组合,力求使该实验体系内容新颖、实用、注重创新、体现素质教育和能力培养。编写教材的主要参考书为萨姆布鲁克《分子克隆实验指南》,是分子生物学实验教学比较好的教材和参考书[4]。我们在教材中主要介绍常见的各种分子生物学技术及其原理, 并精心挑选了相关实验。其中重点介绍了基因工程技术的常用到的质粒提取、核酸电泳、技术、酶切、转化、重组体的筛选、蛋白电泳等实验。
(二)合理按排分子生物学理论与实验课教学
我们将分子生物学分为理论和实验,分别采用的教材为《现代分子生物学》和自编的《分子生物学技术》,学时都为36学时。理论课在实验课之前进行,让学生先了解部分基础理论。在上实验课时,还须讲解实验的基本原理,这部分知识尤其重要。它是实验内容的理论基础,有利于指导学生更好地理解实验内容、了解实验目的,有助于增加学生对分子生物学的学习兴趣,锻炼学生的实验思维。只有理论与实践相结合,才能使学生真正掌握理论中抽象的知识。 灵活按排实验课时间,并控制班级规模。
我们将2010级180名硕士研究分为6个班,每班30个学生。根据分子生物学实验的特点将实验集中安排在一段时间里,保证实验的连续性,将实验课全部按排在周末2天时内。这样,改变了传统实验教学时间安排过于死板,时间过少且不连贯的现象。我们在实验授课上主要是以基因工程的内容为主线,顺序是基因分离克隆,载体选择、酶切,片段与载体的连接,重组质粒的转化,重组子的鉴定、表达。这样的安排有助于增加学生的学习兴趣,使学生主动探索未知的知识,最重要的一点是有利于培养学生的科研思维。课程周期为3个星期,每周完成一项实验内容,在这3个星期里,学生刚好能完成一个基因工程的流程,形成一个完整的实验概念,同时又有充足的时间让学生思考和解决问题,加深了对实验的印象。
充分做好实验前的准备工作,以二人为1小组,精心准备每组使用的器材,如枪头、离心管、镊子、一次性手套,微量离心机、电泳仪、电泳槽、染色缸等。为了保证实验结果的真实稳定,实验课老师和实验人员反复对实验进行了多次预实验,并取得较理想的实验结果。
录像是良好的视听媒体,其直观性好,不受实验条件和实验材料的限制。在学生进行实验之前,观看我们实验教师亲自录制的实验演示。演示的内容不仅所有的同学都能看清楚,而且能给同学们实验过程的真实感受。同时还具有很强的表现力和感染力,能激发学生们的兴趣,集中他们的注意力。
(三)双语教学
在实际科研中,由于目前商品化的试剂盒应用广泛以及大部分使用的仪器、药品、试剂都是进口的,其说明书以英文多见,实验步骤也多是采用英文。而刚入学的研究生们掌握的专业词汇少,不能准确翻译与实验相关的英文资料和说明书,更不用说阅读专业文献。我们精心组织备课,用英文制作课件、书写教案和讲稿,同时要求学生用英文写实验报告。
(四)实践总结
本次实验课改革探索,使分子生物学实验课环环相扣,而且全部操作由学生自己完成,每一部分实验都承上启下,要求学生态度认真、思路清楚、操作仔细、相互协作才能完成。这样的实验课过程完整、结果明显、教学效果良好。不仅使学生得到了分子生物学技术操作的训练,也提高了教师的实验技术能力,对相关技术和知识有了更深入的了解和认识。
参 考 文 献
[1]朱玉贤,李毅,郑晓峰。现代分子生物学。高等教育出版社。 2007.
[2]宁启兰,马捷,李冬民等。研究生实验教学改革中的分子生物学教学实验设计。西北医学教育。2009, 17: 693-694.