分子生物论文优质4篇
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分子生物学论文【第一篇】
生物化学实验既是实践教学的课堂,又是学生理解、掌握和运用知识的重要途径。利用生物化学实验课可以进一步拓展其与理论知识相联系的空间。然而在实验课上,我们发现部分学生只会按部就班地操作,只重视实验结果正确与否,采取应付了事的做法。因此,在实验开始时我们可以采用提问等方式帮助学生复习巩固相关的理论知识,引出实验目的,这样学生就会充分认识到理论知识对于指导实验操作的重要性;而另一方面,实验结束时总结分析,通过实验操作也加深了对理论知识的进一步理解。实验过程中,应激发学生动手实践的兴趣,增强其独立完成实验的信心,注意并引导其注重观察实验现象,遇到实验结果不一致的情况,我们应鼓励他们自己寻找原因,从而培养他们敏锐的观察力和锻炼他们分析、解决问题的能力。例如在“温度影响尿素酶活性因素”的实验中,应该是55度反应的试管中颜色最深,可部分学生做出的结果不尽相同,这就要引导他们思考分析在实验操作中是否注意“预温”、“按一定顺序滴加试剂”等细节。
2实验教学应注重培养基本实验技能
熟练扎实的实验技能是能否做好一个实验的先决条件,规范操作是保证实验结果准确可信的必要前提。因此在第一次做实验时就要给学生强调实验技能在实验过程中的重要性,以便学生自主加强基本技能和基本操作的训练,如试管、烧杯的刷洗,刻度吸管、加样枪的使用等。教师要认真示范,不仅要教会学生如何使用,而且要求学生熟练掌握使用方法,对可能的错误操作进行特别的提醒。实验中不断巡视督促,及时指正学生在操作过程中出现的错误。对首次使用的仪器简要介绍其原理,严格按仪器的操作规程进行示范,让学生养成认真严谨、规范操作的实验习惯,从而提高实验课的质量。
3实验教学应积极探索新的教学模式
传统的实验教学主要是以验证性、基础性实验为主;且实验教材内容稍显陈旧,技术手段滞后,不能反映当今科学的前沿。同时由于实验预期结果较明确,容易造成学生兴趣不高、消极怠工,编造数据或是抄袭报告的现象时有发生[2]。近年来,生命科学尤其是分子生物学的发展迅速极快,应尽可能地让学生接触和了解更多的新技术、新知识。同时为了顺应医学发展的需要,培养基本功扎实、动手能力强的高素质医学人才,我们改变原有教学理念,积极探索新的实验教学模式,将实验内容分成2个实验模块,即生物化学实验和分子生物学实验,涵盖了生物化学与分子生物学的基本实验技术,锻炼了学生的动手与思考能力,体现了设计性和综合性,也促进了师资队伍学术水平和教学水平的提高。
例如我们将“影响酶活性因素”调整为设计性实验,通过设立相关的问题和讨论点,指导学生查阅文献资料、合理制定方案、自行开展实验,引导学生思考、讨论、分析和评价问题。这种提问式、引导式的实验教学新模式始终让学生处于主体地位,能激发学生的学习热情,活跃课堂气氛,有助于学生科研素养的养成和创新综合能力的培养。同时也进一步增强了教学老师的综合素质,提高了教学的品质,从而达到实践教学与理论教学互融互动的良好效果[3]。而通过综合性大实验的开设,有助于学生对于各章节理论知识的掌握和融会贯通。例如我们开设了“基因组DNA的提取、检测及PCR扩增”、“质粒DNA抽提、酶切、连接”、“感受态细胞的制备及重组质粒的转化鉴定”三个分子生物学综合性实验,构成了一个完整的基因工程的实验流程,使学生对重组DNA技术的基本原理和操作步骤有了直观的认识,并掌握了离心、电泳、分光光度技术等生化重要技术。每一个实验之间环环相扣,相辅相成,前一个实验的成功与否直接会影响接下来的实验结果。因此如果想完整地做好一个综合性大实验,学生的注意力会更加集中,而且在实验的过程中无论从理论知识方面,还是实验技能的操作方面都会得到很大程度的提高。
另外由于某些实验如电泳、摇菌时,等待实验结果的时间较长,为了充分利用这些空余时间,我们将多媒体引入实验教学中,播放某些受限不能开设的实验的相关视频,从而让学生了解生化方面的前沿进展与新兴技术,这样既增加了课堂的生动性,也提高了实验效率和教学质量。作为一名合格的生物化学与分子生物学实验教师,需要不断探索和改进实验教学的方法,要注重理论和实验的结合。只有教与学实现了良好互动的实验课,才能既加强学生基本操作和技能训练,又巩固其对理论知识的掌握,锻炼学生将所学知识运用于实践中。
分子生物学论文【第二篇】
关键词 农业院校;分子生物学;综合性实验;教学改革;成效
中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)21-0332-02
分子生物学是目前农林院校生物专业及涉农专业的主干课程,是从分子水平研究生命本质的一门新兴学科。它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为主要研究内容,在当前生命科学中发展较快,并正在与其他学科广泛交叉与渗透。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。学好分子生物学,学会运用基本的实验技术对遗传物质进行实验操作,对于培养和训练学生的研究性思维很有帮助[1-2]。目前,各个院校生物专业均开设了分子生物学与分子生物学实验课,分子生物学实验课程是一门年轻的课程,从20世纪90年代初期开始,随着分子生物学日新月异的发展,分子生物学实验技术已逐渐成为生命科学各学科重要的研究工具。但是目前分子生物学实验课存在着知识更新慢,实验内容单一[3],实验内容更新速度慢等问题,难以满足分子生物学发展的需要。本文针对目前分子生物学实验课现状,结合笔者自身体会,提出综合性实验的内容和可行性,进行实验课的改革和创新。安徽农业大学生命科学学院实验教学中心把科学研究中较成熟的科研项目逐步运用于实验教学中,通过开展综合性、设计性实验的探索,取得了理想的效果。
1 农业院校分子生物学实验课程现状
目前各个高校均开设了分子生物学实验课,从20学时至60学时都有。但是目前各个高校的分子生物学实验内容大同小异,验证性实验多,知识点少,综合性不强。主要内容一般包括基因组DNA提取、琼脂糖凝胶电泳、PCR反应、质粒DNA提取、感受态细胞制备、DNA的分子杂交等[4-5],目前分子生物学实验课的开设基本采用集中教学的方法,因为分子生物学实验一般需要的时间较长,一个实验项目短则连续1 d完成,长则连续3 d完成。但是在目前分子生物学的实验课程安排上每个项目基本是单独存在的,而且基本是一些验证性的实验。但目前分子生物学技术往往实际使用的是连贯的技术体系,目前的分子生物学实验课只能训练学生的基本技能,无法进行综合能力的培养[6]。学生学习了实验课内容后,记忆不强,印象不深,且在毕业论文及以后学习中,难以综合应用分子生物学实验技术。但在实际应用中分子生物学需要与其他学科相交叉,才能更好地发挥作用。基于分子生物学实验课程现状分析,提出了合理确定课程内容,培养学生创新能力,训练扎实的基本功,利用现代化教学手段使实验内容更加生动形象、丰富多彩,并严格要求,以科研促进实验教学改革,自主设计综合性实验以及实行开放式教学等若干合理对策。
2 综合性实验实施案例
综合性实验重点体现“综合”二字,本综合性实验名称为《水稻愈伤组织诱导及转GUS基因鉴定》,涉及的实验技术比较多,而且每个环节都有联系,最终达到一个实验目的,解决一个问题。本实验以水稻种子为材料,从愈伤组织诱导、农杆菌的培养、GUS基因载体的转化、GUS基因的染色等方面,学习农杆菌导入方法,熟悉水稻转基因的全部流程,掌握GUS基因作为标记基因的优点,从而掌握植物转基因的各个环节,为以后的功能基因组学研究打下基础。实验目的为使学生明确实验流程(图1),熟悉科研课题的设计,并且训练学生的科研素养。实验内容主要包括:①水稻胚性愈伤组织诱导;②农杆菌感受态细胞的制备;③液氮冻融法把重组子导入农杆菌;④农杆菌与水稻愈伤组织的共培养和筛选;⑤水稻转基因抗性植株的获得和鉴定;⑥水稻愈伤组织和叶片的GUS染色[7-8]。然后根据实验内容撰写论文,论文的格式同格式,要求图文并茂。
水稻愈伤组织诱导实验需要学生结合前期组织培养技术的学习,回顾学过的实验技术。农杆菌感受态细胞的制备也是分子生物学实验中的内容,同时结合了微生物培养的实验技术[9]。液氮冻融法把重组子导入农杆菌是植物转基因中常用的实验技术,与上一个内容相连接,同时对阳性菌株的检验又会使用质粒提取、PCR等技术。农杆菌与水稻愈伤组织的共培养和筛选综合运用了植物转基因的知识,使学生认识到植物转基因的步骤和原理[10]。水稻转基因抗性植株的获得和鉴定又结合了植物基因组提取、PCR等分子生物学实验技术。水稻愈伤组织和叶片的GUS染色实验使学生熟悉了标记基因在转基因中的应用,基本实验过程见图2。总之在本综合性实验技术中,不仅包含了普通分子生物学实验中大部分实验技术,且与其他学科实验技术融会贯通,更重要的是整个实验室成为一个有机的整体,有一个明确的实验目的。学生在实验中不仅要观察实验现象,进行拍照,同时要进行数据统计,优化实验参数。
3 综合性实验实施效果分析
实验时间灵活,周期长
根据分子生物学实验的特点和各校教学时间设计情况,在时间上对分子生物学实验进行灵活而又合理的安排。该综合实验持续2~3个月的时间,学生可利用空余时间进行实验,而不一定要在固定时间进行,且实验周期长,学生能学会更多知识内容。
实验内容丰富,综合性知识多
该实验不仅涉及到分子生物学的实验技术,细胞学、微生物学等实验技术也有涉及,起到了综合运用多种实验技术的目的,同时也是对原来实验技术的复习和回顾。比如本实验中使用了组织培养技术,属于细胞工程实验的内容,农杆菌培养属于微生物学实验内容,再结合分子生物学实验内容,体现了该实验的综合性。
考核方式灵活,重过程,轻结果
以往的分子生物学实验报告,每位同学的报告内容基本相同,抄袭现象严重,因为每位同学的实验步骤、方法,甚至结果都基本相同。综合性实验要求按照科研论文的形式上交,每位同学都要收集图片、统计数据,因此每个人的实验图表各不相同,通过图和表以及文字的叙述来衡量学生的技能掌握情况,比用单纯的实验报告效果更好。
培养了学生的动手能力,教师起到辅导作用
以往的实验课中教师授课时间基本占1/3,学生按照固定的模式去做实验,基本都是一些重复性的结果,学生往往是机械性地操作,实验内容枯燥乏味。综合性实验教师起到的是导师作用,进行实验的指导,学生往往需要自己查阅文献、配制试剂,并把实验作为一个课题来研究,提高了学生的思考意识和能力。此外,安排研究生进行助教工作,将综合性实验与研究生实验进行有效结合[11]。同时也减少了实验教师的工作量,从传统机械性的教学模式转变为实验性的辅导。
4 结语
农业院校生物学专业必须结合实际要求,植物转基因和基因工程是生物专业必须要了解的知识。但是目前分子生物学实验教学中,往往进行的都是分子生物学基本技能的培养,缺乏深层次和系统性的实验,学生学习兴趣不大。本文从多方面阐述了综合性实验在分子生物学实验教学中的必要性,同时以《水稻愈伤组织诱导及转GUS基因鉴定》综合性实验为例,列举了该实验集合了多项实验技能,能够通过这样的实验项目锻炼学生的实验技能,同时进行了科研能力的训练,在今后农业院校分子生物学实验教学中应该多采用综合性实验教学的模式。
5 参考文献
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[3] 姜立春,李俊刚,阎秋洁,等。分子生物学综合性实验创新教学改革与探索[J].实验室科学,2011,14(3):56-58.
[4] 刘文,胡巍。分子生物学实验教学改革及综合性实验教学项目设计[J].教育教学论坛,2013(3):226-227.
(下转第338页)
(上接第333页)
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报,2012,37(2):147-149.
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分子生物学论文【第三篇】
从2002年开始,我们结合我校人才培养目标及具体情况,制定了本科生《分子生物学实践》及《基因工程实践》的教学大纲,开设了相应独立的实践课程,设计了质粒提取、PCR技术、DNA电泳、限制性内切酶技术、DN段的胶回收、外源基因的连接及重组DNA的转化、筛选和鉴定等最基本需要掌握的实践。同时,我们还自编了内容详细、操作具体的实践教材。从2002年第一次开课至今已经过去了十多年,实践课取得了一定的成绩,根据课上学生上课情况和完成的实践报告上看,学生反应良好,能积极动手动脑并提出问题,实践报告也完成得认真、仔细。学生掌握了这些基本实践的原理和操作,对将来从事中药相关领域的研究工作有一定的帮助。但是在这十多年的教学实践中,我们也发现了问题,由于该课程的实践内容全都是验证性实践,实践设计为“教师包办型”,从试剂配制到操作步骤教师都已经准备好,学生只是按照规定的步骤按部就班地做实践就行了,在这样的教学模式下学生的行为受到限制,对教师和教材依赖性强,限制了发挥学生主动思维的空间。
二、改革实践教学内容,强调综合性和连贯性
由于验证性实践限制了学生发挥主动思维的空间,因此,必须建立分子生物学实践教学创新培养新模式,从验证性实践过渡到以设计性、综合性实践为主,重点培养学生在科研中的综合思维能力及实际动手操作能力,变被动灌输为主动思考,为学生今后进实践室从事相关领域的科学研究做准备。我们在改革中强调实践的综合性和连贯性,如学习重组DNA技术时,我们安排了5个实践:重组质粒的提取,DNA的酶切,DNA凝胶电泳及片断的胶回收,外源基因的连接,重组DNA的转化、筛选及鉴定。这五个实践包括了重组DNA技术的五个核心内容“分、切、接、转、筛”。我们把这5个实践串联成一个综合实践,使其具有连贯性。每次实践结束时的样品正好是下次实践的材料,这些实践将变成一整套前后关联的有机整体,一环扣一环,只有这5个实践全部操作成功了,才能最后得到自己需要的克隆。这种综合性实践使学生在整个过程中面临着挑战,也使最终成功得到产物的学生有成就感;不仅能培养学生综合实践操作能力,还能培养学生团结协作的精神和对科学研究的兴趣。
三、开放型教学模式,提高教学质量
在传统的实践课教学中,学生除了在规定的上课时间,机械地完成规定的实践任务外,几乎没有机会进入实践室,学生的主观能动性得不到发挥。开放实践室,为学有余力的学生提供更多时间和空间显得很有必要的。但对于多数中医院校来说,由于实践室资源紧张,在开放方面一直实行得不够。这次,我们尝试对学生开放实践室,鼓励学有余力的学生进入实践室,开展相关的分子生物学实践研究,取得了一些成绩。我们首先在课堂上向学生介绍本课程组教师在课题研究中所用到分子生物学实践技术。有不少学生对教师的科研课题感兴趣,我们组织感兴趣的学生,在业余时间来课题组和教师一起进行了相关分子生物学的实践研究。通过和研究生共同实践,加强了理论课的知识。其次,我们组织学生利用所学到的分子生物学知识,以小组为单位,通过课下查阅资料,完成了科研小课题的实践设计。学生在课堂上讨论了他们设计的小课题,通过教师评价并与教师一起讨论,调动了学生的学习兴趣,激发了学生活跃的思维,通过讨论进一步修正方案,使其更加完善。同时,教师利用业余时间,组织感兴趣的学生进行了正式实践。最后,在课堂中,我们抽出15分钟,让做实践的学生讲了具体实践的体会和出现的问题,与大家分享成功的快乐和失败的经验。学生听得都非常认真,讨论得也很热烈,大家都觉得这种实践教学模式非常好,增长了很多知识,如果时间允许,希望能多些这种实践教学模式。
总之,通过分子生物学实践教学创新培养模式的尝试,取得了很好的反馈,既给学生介绍了先进的知识内容,拓展了视野,又激发了学生的学习兴趣,增强了学生对于学习医学分子生物学知识的学习热情,培养了他们的研究创新能力和科学素养。
分子生物学论文【第四篇】
选课学生的分子生物学背景知识:
对选课学生的分子生物学背景知识的调研发现:在选课人群中,%的学生缺乏分子生物学的理论背景知识(%学生没有了解,%的学生了解不多),仅有不足10%的学生对分子生物学理论知识比较了解或进行过系统学习,见表1。这就要求我们在讲解分子生物学技术之前,需要介绍必须具备的分子生物学基本理论知识。大于50%的学生从未接触过分子生物学技术,有过动手操作经验的仅为%。提示我们的实验教学要循序渐进,给学生充分的操作时间与足够的训练。如果能对选课人群在开课前进行初步的调研,根据其分子生物学知识背景分组授课,有望达到更好的教学效果。
课程设计与安排:
我们对学生选修本门课程的动机与预期学习目标进行了调查,结果见表3。研究表明,77%的学生以掌握实验技术作为学习本门课程的主要目标,体现出对于本课程实用性的一致要求。进一步深入分析研究生科研对分子生物学技术的共性需求,对提升本课程的实用性具有重要意义。同时,突出实验的可操作性,增加学生动手机会、提高操作水平也是本课程的改革需要重点考虑的内容。与选课学生的预期目标对应,多数的学生希望增加动手操作的机会,%的学生希望实验准备工作主要由学生完成,%的学生希望全部的实验准备均由学生完成,体现了学生希望掌握分子生物学实验技术全流程的急迫性。对于教学模式,以“科研设计-实施”为核心的教学方式更加受到学生的青睐,80%以上的学生认为比较感兴趣这种授课方式。
2讨论与建议
分子生物学技术已经广泛应用于中医药各个研究领域。掌握分子生物学技术业已成为我校研究生的迫切需求,选修分子生物学实验是其掌握基本实验操作、提高科研素养的重要途径之一。根据本次调查的结果,我们认为分子生物学实验课程可以重点进行以下几方面的改革,以进一步满足研究生学习与科研的需求。
补充基础理论知识:
本校的研究生生源背景多样,但以中医药相关专业为主。在本科阶段接受的训练中,关于分子生物学的基础理论接触相对较少。如果实验课程的教学仅仅讲授实验操作步骤,难以使学生理解实验原理、实验操作步骤的意义,也难以让学生具备科学分析实验结果、改进实验步骤的能力。因此,在实验课教学中,在讲授实验原理、步骤方法等常规内容外,还必须深入浅出介绍实验技术涉及的分子生物学基础理论知识,弥补其原有知识结构的不足。根据学生分子生物学背景知识层次不齐的特点,可以尝试通过课前调研、分班授课提高教学效果。
增加动手操作机会:
由于实验样本和教学课时有限,一方面部分学生只是参观别人做实验,并未亲自动手;另一方面,教师完成了大量的实验准备工作,学生只是参与了“正式”的实验过程。但是,作为研究生应用分子生物学技术独立从事科研活动,实验的准备、实施、数据分析整理的全过程都必须亲自完成。为了提高教学效果,提高研究生动手能力,建议研究生参与分子生物学实验的全过程(包括实验准备及善后),并建议研究生每人可以独立完成1个样品的全程分析。
锻炼科研设计能力:
如果规范的实验操作是获得可靠数据的保障,那么合理的实验设计则是获得有意义科研数据的前提。在实验课教学中渗透科研设计的理念与方法,同样是实验课程教学的重要组成部分。而教师引导下的学生科研选题设计、实验操作方案细化可以作为实验课程教学的重要补充,以锻炼和提高研究生科研设计能力。探索以研究生自主选题为核心的分子生物学实验课程教学模式,将是未来分子生物学实验课程改革的重要方向。
3结语
总之,本次调研为研究生分子生物学实验课程的改革提供了依据,为进一步通过实验课程教学提升我校研究生运用分子生物学技术开展科研工作水平奠定了基础。