细胞分子生物学技术精选(九篇)

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第1篇：细胞分子生物学技术范文

关键词 《基因Ⅷ》 分子生物学 教学方法

中图分类号：G642 文献标识码：A

Experience in Use of "Gene Ⅷ" Teaching Materials

ZHANG Jufeng

（College of Life Science and Bio-pharmaceutical， Guangdong Pharmaceutical University， Guangzhou， Guangdong 510006）

Abstract Molecular biology is an important biological sciences compulsory courses， just contact this course for undergraduates， especially using the "gene Ⅷ" This content more difficult materials， the general feeling is difficult to grasp and understand. In order to stimulate interest in learning this course undergraduates， teaching us to "gene Ⅷ" This textbook content rearrangement and trade-offs， increased experimental teaching content， and using a variety of teaching methods and approaches， so as to effectively improve teaching quality.

Key words "gene Ⅷ"； Molecular Biology； teaching methods

分子生物学是研究核酸和蛋白质等生物大分子的结构特征、相互关系和作用的科学，是当前生命科学中发展最快的一门学科。1953年 Crick和 Waston对DNA双螺旋结构模型解析是现代分子生物学诞生的里程碑，此后分子生物学进入快速发展阶段，新理论和新技术不断出现，主要体现在：重组DNA技术的建立和发展；基因组的研究；单克隆抗体及基因工程抗体技术；基因表达调控机理；细胞信号转导机理研究等几个方面。①②现代分子生物学也与生命科学其它学科如细胞生物、遗传学等广泛交叉和渗透。开展分子生物学教学，让本科生既要掌握分子生物学基本理论知识、基本实验原理和相关实验技能，也要了解分子生物学最新发展和成果，促进学生对分子生物学知识的融会贯通，这些是分子生物学教学实践过程中的主要任务和所遇到的主要问题。由于广东药学院生命科学与生物制药学院生物科学系所承担的分子生物学这门课程入选广东省精品课程，对该课程进行了大力加强建设，从教材和内容的选择、教学方法的多样化、考核形式的灵活性和加强实验教学等方面进行了深入的改革和探索，以期达到我校人才培养目标的要求，下面是我们在教学过程中的一点心得体会：

1 教材的选择和教学内容的重排、优化

分子生物学涉及内容众多，近年来相关教材也不断出现，主要有朱玉贤的《现代分子生物学》、孙乃恩的 《分子遗传学》、张玉静 的《分子遗传学》和Benjamin Lewin的《基因Ⅷ》中文版。这些教材知识体系、内容编排都比较科学合理，但所涉及的内容侧重点不尽相同。在以往的分子生物学教学中生物技术专业、生物制药专业和生物科学专业都以朱玉贤的《现代分子生物学》为主要教材，授课课件也依据此教材来制作，这个教材的内容经典实用，重视对分子生物学的实验技术以及工程技术方面介绍，实践方面联系得很广，有些前沿的东西，但不是很全，教材涉及内容也不是很深。由于分子生物学这门课程成为广东省精品课程后，对该课程的教学要求有了明显提高。

经过校内外专家的论证和授课老师对国内著名高校生物科学专业所用教材的反复对比讨论，选择《基因Ⅷ》中文版作为生物科学专业的主要教材，是基于以下几点考虑：《基因Ⅷ》是世界级经典教材，堪称分子生物学的“圣经”，内容非常丰富，紧跟分子生物学发展最前沿，使得学生既学习本领域的经典基础知识，又了解当代最新进展。国内兄弟高校有将此教材用于生物科学专业本科生授课。由于我学院较早实施本科生导师制、本科生较早地参与了老师的科研实践中，另外学院实验课程开设较多、对学生实验技能的重视，近些年来广东药学院生物科学专业学生实验技能相对较好，需要有更加深入的理论知识来进行指导和提高。

但选用《基因Ⅷ》作为普通高校本科生的教材对授课老师来说，要有以下几点考虑：这本书对于刚接触的学生来说，有些内容偏难，另外在有限的课时里，也不能面面俱到，要有所取舍；与传统教材相比，这本书每章内容连贯性不是很好，需要教学中重新安排章节。根据生物科学专业学生的培养目标，结合未来就业的实际，反复斟酌讨论后，分子生物学教研组重新制定了《基因Ⅷ》教学大纲，然后以大纲为指导，对书中需要讲授的内容进行了选择；另外，制定一条授课主线，把该书中的章节进行了调整：DNA―基因―基因表达―蛋白质―细胞核―细胞，以此为主线作为授课顺序，便于学生的理解和掌握。另外，该书在细胞这章中，有许多内容与细胞生物学相同，和细胞生物学授课老师一起进行集体备课，协调两门课程的授课内容，划分侧重点；增加实验原理和方法介绍的内容，在《基因Ⅷ》这门教材中，相关实验内容突出不明显，往往作为例子来引出，其基本实验原理并未介绍，这样容易造成学生的不解和疑惑，所以增加了相关实验原理和方法的介绍，使学生知其然和知其所以然；增加实验课内容比重：增加细胞培养、总蛋白提取、蛋白定量和Western blot技术以及细胞基因组提取、SNP检测等原理和实验内容，使实验课课时达到72个课时，通过实验来促进学生对理论内容的理解和掌握。

2 多种教学手段和考核方式的改革，提高学生的学习兴趣和学习效率

多媒体教学已经成为我校授课的常规手段，为了提高学生的学习效率，教学课件的制作质量尤为重要。③采取分子生物学教研组集体备课的方式，充分讨论，集思广益，然后在学院试讲，请有丰富教学经验的老师提出建议和意见，对课件内容、讲授方式全方面进行把关。为了避免填鸭式的教学方式，营造好的教学气氛，我们采用多种灵活的教学手段：开展分子生物学知识竞赛，让学生参与其中，竞赛内容涉及课堂内容、实验原理和方法、分子生物学最新热点、分子生物学发展过程中著名事件等等诸多方面，评委老师对学生答题进行细致点评，激发学生学习热情和对本学科的了解，收到了很好的效果；让学生参与授课，在上课过程中，为了增加学生的参与感，让学生把本次课内容准备一个课件，下节课随机抽选几名学生讲授5分钟的课程，然后老师和学生进行点评并进行回顾复习，通过这种方式，让学生能主动地进行复习，加深对课堂知识的理解；改革考试方式，降低期末考试成绩比重，提高平时成绩比重。平时成绩包括课堂提问、知识竞赛成绩、书面作业、实验课操作考核、实验报告成绩等几方面内容，目的让学生更加积极参与到平时的教学活动中，提高理论认识和实验技能。

虽然分子生物学是一门抽象、逻辑性强的学科，《基因Ⅷ》又是一本难度较大的教材，但我们相信只要在教学中根据学生实际，制定好教学大纲，以此指导对教学内容的取舍和侧重，并综合运用多种教学方法和手段，注重培养和激发学生的学习兴趣，使学生不再觉得分子生物学像“天书”一样枯燥乏味。好的教学模式不仅可以提高分子生物学的教学效果，还可以进一步融会贯通以利于其他相关生命科学课程的学习。

注释

① 武晓英.分子生物学课堂教学体会[J].现代农业科学，2009.16（7）：12-15.

第2篇：细胞分子生物学技术范文

关键词：分子生物学；医学检验；蛋白质

20世纪80年代中期，分子生物学技术进入人类的生活，自此之后，分子生物学的发展取得了突飞猛进的成果，已经逐步成为医学领域不可或缺的诊疗手段之一[1]。分子生物学技术作为检验医学的最新方法，已被检验学科的各领域所应用，近年来，分子基因芯片技术、分子蛋白组分析技术等技术都为检验学科提供了新的发展思路，为此，笔者根据自己的一些临床经验，从与检验医学相关的技术与发展进行简单的分析介绍：

1、聚合酶链式反应（PCR）的应用

PCR是一种体外酶促合成特异DN段的方法，是分子生物学中最常用的技术。基因的克隆、分离和核苷酸序列分析等都用到PCR技术，也可以应用与突变体和重组体的构建以及基因表达调控的研究，也涉及到基因多态性的分析、肿瘤机制的探索、遗传病和传染病的诊断等诸多方面。PCR的操作步骤分别是高温变形、低温退火、适温延伸，作为一个循环周期，多次循环反应，使目的DNA得以迅速扩增。传统的操作技术与这些衍生出的新PCR技术（定时定量PCR、原位PCR技术等）相比，都具有灵敏度高、操作简单、省时省力等特点。

2、分子生物传感器的应用

现代检验医学中，分子生物传感器被广泛应用于临床，成为了临床诊断和病情分析的重要依据，其应用的主要范围在体液微量蛋白、小分子有机物等多种物质的检测。分子生物传感器的工作原理是利用如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜、微生物、细胞等生物物质作为识别元件固定在转化器上，当待测物与生物识别元件发生特异性反应后，将生化反应转通过转化器将所产生的反应结果转变成可定量的物理、化学信号等，从而进行生命物质和化学物质检测和监控[2]。这样一来我们可以设想如果分子生物传感器能够在体内实施监控，那么对于患者来说是个很大的福音。

3、分子生物芯片技术的应用

随着医学科学技术的飞速发展，传统的医学检验技术显然已经不能跟上生物学的脚步，对于临床上更微量、更迅速的检验要求已经满足不了。生物芯片技术把传统医学检验技术的复杂、自动化程度低、检测目的分子数量少、低通量等不足都解决了，其原理是把分子间特异性地相互作用，将大量探针分子固定于支持物上，通过缩微技术，实现对细胞、蛋白质、基因及其它生物组分的检测。这一技术是通过不同的探针阵列和特定的分析方法，使其应用更加广泛和有价值，如基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库作图及杂交测序等均为“后基因组计划”时期基因功能的研究以及现代医学科学及医学诊断学的发展提供了强有力的工具，在基因的发现、基因诊断、药物筛选、给药等个性化方面也同样取得了重大突破[3]。

4、分子生物纳米技术的应用

分子纳米技术的发生和发展，使人们在防治和治疗疾病上又向前迈了一大步，改善了人类的整个生命系统。纳米技术可以探测机体内化学或生物化学成分的变化，适时地释放药物和人体所需的微量物质，及时消灭侵入人体的细菌和病毒，修复畸形的基因，扼杀萌芽的癌细胞。近来有学者将抗体连接的纳米磁性微球与高效率、快速的化学发光免疫测定技术相结合的自动检测系统，成功用于血清中人免疫缺陷病毒1型和2型（HIV-1和HIV-2）抗体的检测[4]。

5、分子蛋白质组学的应用

人类基因组的测序成功为蛋白组学的研究提供了一个很好的平台，但目前仍有很多新发现的基因编码蛋白质功能未知的，比如目前癌基因的发现，虽然在一定程度上得到了很大发展和进步，但癌症的发病原因、诊断和治疗等方面还存在一些未解决的问题。

6、展望

目前检验医学中的发展趋势是定量PCR和PCR的全自动化。体外基因扩增技术除PCR以外，还衍生出LCR，链置换扩增系统（SDA），转录扩增系统（TAS），自限序列扩增系统（3SR）等技术也将由科研逐步进入临床领域[5，6]。所以说现代医学分子生物技术的前景是美好的，各种新技术的应用也在不断涌现，并且成熟的运用到临床医学检验中。

参考文献：

[1]王海英.分子生物学技术在医学检验中的应用发展[J].当代医学，2011，17（6）16.

[2]Yuregir，Sahin，Yilmaz，et al.Fluorescent in situ hybridization studies in multiple myeloma[J].Hematology，2009，14（2）：90-94.

[3]SkladalP，EiccardiCS，YamanakaH.Piezoelectric biosensors for real time monitoring of hybridization and detection of hepatitis C virus[j].J virol Meth，2004，117（2）：145-151.

[4]李向军，郑娜，侯书荣，等.磁性纳米粒子在生物传感器中的应用[A].中国化学会第十四届有机分析及生物分析学术研讨会会议论文摘要集，2007，10-01

第3篇：细胞分子生物学技术范文

关键词：医学分子生物学 实验教学 教学改革 综合性实验

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（a）-0037-03

21世纪以来，随着人类基因组计划的完成，医学分子生物学作为分子生物学的重要分支得以迅猛发展，其理论与技术早已广泛渗透到生命科学的各领域，同时也成为横跨基础医学与临床医学的桥梁课程。我校于2003年为医学本科生开设了医学分子生物学理论课的教学，实验课的教学由于经费、场地、仪器等因素的限制，仅针对检验专业学生开设，其教学任务由医学基础研究中心医学分子生物学实验室承担。通过多年的教学实践和摸索，我们在现有的条件和办学特色定位下及实验教学基础上，针对检验专业本科生教育的特点，于2011年起，我们对医学分子生物学实验课教学改革进行了初步探索，以期促进本学科实验教学工作的发展，达到提高教学质量和培养学生综合实践能力的目的。

1 医学分子生物学实验教学的重要性

医学分子生物学主要致力于阐明生物大分子结构、功能、调控机制以及人体各种生理和病理状态的分子机制[1]。这些内容十分抽象而无直观的实体，其中所涉及到的生理、生化过程，学生仅从书面上是无法进行形象化的观察和认知。因此，作为一门实践性和应用性很强的学科，实验教学在医学分子生物学整个教学过程中占有重要地位。通过实验课的学习，不仅能验证课堂上所学到的理论基础，增强学生对知识的理解和掌控能力，而且能够激发学生的学习兴趣，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的实际能力。

2 对医科生全面推行医学分子生物学实验课教学的改革势在必行

医学分子生物学是生命科学发展中最重要的前沿学科之一，其发展依赖于反复的实验验证，故具有实验性强的特点，分子生物学实验技术正深刻地影响着医学的各个分支领域。因此，对省属医学院校各专业的本科生来说，掌握分子生物学技术的基础理论和基本的实验方法非常重要。提高学生的动手能力、培养应用型人才，对广大医科本科学生、研究生和青年教师而言显得越来越重要。培养应用型人才成为目前教育教学改革的趋势[2]。因此，实验课的教学内容应该更加结合临床实际，除了基本的分子生物学技术，注重增加医学应用和前沿的内容。

特别是从2012年起，国家对大学本科教育经费的投入大幅度增加，体现了国家对高等教育的高度重视。大幅度提高对教育的投入，对于医学生来说，主要体现在对教学成本高的实验课教学的重视和投入，理论课教学的成本毕竟相对较低。因此，对医学院校本科生进行医学分子生物学实验课教学改革，加强分子医学教学，全面推行医学分子生物学实验课教学改革的时机成熟、势在必行。

3 我校医学分子生物学实验教学中存在的问题

泸州医学院是培养医学本科生最大的省属地方医学院校之一。学校现有17个二级院系，在校全日制本专科学生、研究生、留学生15000余人（http：///html/xygk/xyjj/）。医学基础研究中心成立于1999年，通过十多年的发展，目前拥有多名高学历、高职称的专职教师、实验技术人员及先进的实验仪器和设备，建立了“医学分子生物学”省高校重点实验室，“肿瘤表观遗传学”省高校重点实验室和“表观遗传与肿瘤”省医学重点实验室，形成了分子生物学、细胞生物学、肿瘤生物学、实验动物模型、形态学等研究平台，可开展蛋白质组学、基因组学与个体化医药、表观遗传学等方面多学科交叉的科学研究工作，是我校一个重要的开放性实验中心，为医学分子生物学实验教学提供了强大的师资队伍力量和科研技术支持，但在实验教学过程中仍存在诸多问题。

首先，实验教学课时不足。众所周知，医学院校学生由于专业的特殊性所学课程繁多，各门课程的课时非常有限，就我校检验专业本科生而言，医学分子生物学理论教学36学时，实验教学18学时，理论与实验的比例为2∶1。由于课时安排不充分，许多实验项目无法开展，导致学生与许多医学分子生物学的经典实验失之交臂。而教师为了完成教学任务，被迫加快教学进度，甚至为了节约时间，提前准备好实验所用试剂，学生没有亲自动手的机会，无法真正达到实验教学的效果。

其次，实验教学经费紧张。医学分子生物学实验项目多，所涉及的知识面广泛，许多仪器和试剂都十分昂贵，需要大量的资金投入[3]。本中心作为全院重要的科研平台和人才培养基地，拥有许多先进的仪器和设备，如基因扩增仪、各种电泳系统、各种离心机、凝胶成像系统、流式细胞仪等，但数量有限仅用于日常科研工作的开展，无法完全满足实验教学的需求，使得学生只能减少分组，不仅动手机会减少，而且实验内容选择也受到限制。

最后，传统的教学模式影响了教学质量。长期以来，医学分子生物学实验教学模式都遵循着一个基本流程进行：教师简单讲解实验目的和原理，学生按照实验操作步骤进行实验，学生观察结果写实验报告。并且在实验过程中，教师会提前将实验结果告知学生，学生只需要验证结果是否相符，完全没有独立思考的时间和空间，成了被动的接受者，时间一长，学生失去了学习的热情，严重影响了教学质量。

4 检验医学专业的医学分子生物学实验教学改革探索

实验教学的设计思想是通过有限数目的实验，加上实验原理与方法导论的讲授，使学生从实验技能和实验理论上能全面掌握医学分子生物学的整体实验体系、基本技术和方法。通过实验教学改革，特别是设计性、探索性和综合性实验的开展，一方面加深了对理论知识的理解和掌握；另一方面培养了学生的动手能力，独立分析问题和解决问题的能力，以及创造性思维的能力，从而为今后从事富于创造性的实际工作奠定良好的基础[4～5]。

（1）实验教材改革。

尽管实验教学学时有限，开展的实验项目较少，但为了让学生能全面了解医学分子生物学这门学科所涉及的各方面知识，本中心组织了一批有经验的教师和实验技术人员共同编写了可供医学本科生和研究生使用的《精编医学分子生物学实验指导》[2]，全书共分五章四十余个具体的实验操作。按照实验目的、原理、仪器材料、步骤及注意事项等结构介绍每一项实验技术。其内容大致分为五部分，包括基本分子生物学实验技术、基因操作技术、基因诊断技术、表观遗传学和蛋白质分析技术、细胞培养与分析技术。该教材不仅保留了一些经典的实验内容，如质粒DNA的提取，大肠杆菌感受态细胞的制备等外，新增了关于临床基因诊断以及形态学与功能学的实验内容。在具体实验教学过程中，我们可以根据不同专业，不同层次灵活教学。该实验指导既有原理又有实验结果，图文并茂、简洁精炼。同时附有医学分子生物学实验课程简介和医学分子生物学教学大纲。这样，我们保证了实验课教学内容的知识性、系统性和权威性。

（2）教学内容改革。

由于教学学时和实验条件的限制，原有的教学内容仅开展了三个实验项目，分别为动物外周血全血DNA的提取实验、琼脂糖凝胶电泳实验和血清蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳实验。这些实验虽然是医学分子生物学基础及经典的实验技术，重要性很强，但是它们之间相对独立，关联度不够，缺乏实验的连贯性和综合性，且与临床联系不大，学生兴趣缺乏。为了节约教学成本，实验准备均由教师提前完成，学生只需提取样品，最后电泳上样，观察实验结果，完成实验报告。因此，学生根本没有充分的时间对整个实验进行思考和探索，可能实验做完，他们完全没有理解这些实验的目的和意义，只是照搬照抄，应敷了事，完全违背了设置实验课的初衷，没有达到锻炼学生独立思考，独立操作的目的。

针对这些问题，为了培养学生的学习兴趣，提高学生的动手能力和创新性思维，根据医学检验专业的特点，我们创新性地重新设计了一个综合性实验――DNA指纹分析[2，6～8]（见图1），包括人外周血DNA的提取、分光光度法（Nanodrop法）测定DNA的浓度和纯度、以所提取的DNA为模板进行PCR扩增D1S80短串联重复序列、琼脂糖凝胶及聚苯稀酰胺凝胶电泳、DNA染色（EB染色和银染）、凝胶成像系统下观察结果和照相，最后进行分析[2]。

同时将学生分为4人一组，每4个组为一个班，每个班由两位教师负责。学生之间相互抽取血样进行DNA的提取，所有实验步骤均由学生独立操作完成，教师只是从旁协助和指导，尽量争取每位学生都有动手的机会。这样改革的优点在于，我们将研究对象由模式动物转化为人类自己，从核酸技术以及基因工程技术两条主线展开，并且选用了基因诊断中的一个重要内容―DNA指纹分析这个能引发学生兴趣的内容，使得整个实验过程更加贴近临床实践，更能促进学生的积极性和参与度。而且实验具有连续性和系统性，使学生对实验内容有了更深刻的认识，提高了学生的动手能力，巩固了课堂教学所学的理论知识。

（3）教学方式改革。

我们摒弃了传统的教学方式，不再是单一的教师讲，学生听的模式，而是结合PBL法、充分利用现代教学手段，巧妙运用计算机多媒体作为实验教学的辅助工具，合理利用多媒体系统的音频和视频信息，在实验课里将一些未开展的实验项目自然生动的展现在学生面前，方便了学生学习，提高了学生的学习兴趣，为学生今后的毕业实习及工作奠定良好的基础。同时教师带习学生数量相对减少，有更多时间与学生进行面对面交流和沟通，启发学生发现问题、分析和解决问题，使学生由被动的接受者转变为主动参与者，培养学生的科研思维和创新能力。

（4）教学效果反馈。

为了了解实验教学改革的效果，我们对参与实验的同学进行了问卷调查（见表1）。调查表的内容主要涉及实验开设是否具有创新性，是否能提高学生的学习兴趣和动手能力，对学生今后的工作是否有帮助等等。调查结果显示，实验教学改革后，学生对医学分子生物学这门课程有了更深的认识和理解，而且学习积极性明显增加，对知识掌握更加具有完整性和系统性，达到了培养学生科研素质和创新思维、提高动手能力的目的。

5 结语

总之，经过医学分子生物学实验教学的改革，其实验内容将理论基础与临床实践完整地结合在一起，学生普遍反映教学效果良好，学习积极性明显提高，实验操作能力显著增强。通过医学分子生物学实验教学激发了学生的潜在能力，培养了学生的创新思维，为学生今后从事科学研究和临床工作打下了坚实的基础。适应社会发展需要，由培养单一临床技能型人才向培养具有临床科研和动手能力强的复合型人才转变。但本次改革仍有不足之处，学生普遍反映实验教学学时不够，以及实验教学经费不足，导致实验项目相对较少。

参考文献

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[2] 傅俊江.精编医学分子生物学实验指导[M].北京：中国医药科技出版社，2012.

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[5] 王继红，叶芳.医学院校生物化学与分子生物学实验教学改革[J].实验室研究与探索，2011，30（7）：288-291.

[6] Kseler A，ztürk O，Atalay A. Allele frequency of VNTR locus D1S80 observed in Hb D-Los Angeles carrires[J].Molecular Biology Reports 2012，39（12）：10747.

第4篇：细胞分子生物学技术范文

【关键词】医学检验 临床分子生物学检验 实验教学

随着基因组计划的顺利完成，后基因组时代逐步到来。分子诊断学进入了快速发展期，为检验医学的发展提供了新的机遇。随着分子生物学理论、技术和方法的临床应用，分子生物学技术以其不可比拟的强大功能逐渐成为临床检验诊断的重要手段之一。为了适应新世纪临床检验诊断的需要， 我校自2008年开始将其作为医学检验专业的一门重要的临床专业必修课进行开设。由于分子生物学技术发展迅速，种类繁多，对于4年制检验本科学生来说，时间紧张加上以往所学分子生物学知识较少，因此在讲授临床分子生物学检验这门课程时，我们选择性的讲授分子生物学中的基础知识（如基因的克隆、表达、调控等）以及与临床检验诊断关系密切的分子生物学技术。实验教学在加强学生的素质教育与创新能力培养方面起着理论教学不可替代的作用，因此在该门课程仅有66学时的情况下，实验课时开出了32学时。由于分子生物学实验课有其自身明显的特点：实验过程中的许多现象与结果往往比较微观，抽象，如何最大程度的提高学生的学习兴趣，使学生充分体会到奇妙的生命微观世界，又深刻认识到分子生物学实验在临床检验中的实用性和重要性，在充分调动学生学习积极性的基础上，巩固加深理论知识的学习，同时使其掌握分子生物学检验技术的基本操作技能和相关检验技术。结合近几年的实验教学，有关临床分子生物学检验实验教学的几点体会，现总结如下。

一、合理设计实验

根据本校医学检验本科生教学以及分子生物学技术的特点，将理论课与实验课接近1：1进行分配。在实验设计中高度重视能力培养，注重提高学生实践能力、创新意识及学习主动性。实验分为基础实验与综合性实验，基础实验主要学习基本实验技能，培养动手能力，如质粒DNA的提取、PCR扩增、DNA琼脂糖凝胶电泳等。综合性实验主要是将所学基础实验贯穿起来，让学生真正成为实验教学的主体，着力培养学生独立思考、创新和综合运用知识的能力，提高学生的实际操作和综合分析能力，如引物设计与PCR扩增实验，涉及到以往的引物设计、PCR扩增及DNA琼脂糖凝胶电泳等实验。除此之外，在实验课教学过程中，合理安排实验，各实验之间既独立， 又相互连贯， 前一个实验的结果是下一个实验的材料。如我们在设计DNA克隆实验时，主要包括分（分离、获取目的基因和载体），切（对目的基因和载体进行限制性酶切）、接（目的基因与载体连接）、转（重组DNA导入相应的受体细胞）、筛（筛选出含有重组体的受体细胞），在分、切、接、转、筛各实验中，前一个实验的结果恰好是下一个实验的材料，这样既可以充分节约资源，又体现了实验的连贯性。同时尽量开设与临床应用较密切的实验项目，如HBV核酸的荧光定量PCR检测等。在整个教学过程中，不仅教会学生如何去做实验，更要充分理解实验原理、并学会设计实验，同步培养学生的动手和思考能力，为其将来真正走进实验室做好充分的准备。

二、实验内容的选择

精心选择和合理安排实验内容，充分将系统性与实用性相结合，理论与实践相结合。使学生尽可能多的了解分子生物学技术在检验及医学研究中的应用。如我们开设的PCR扩增实验，就含有引物的设计、mRNA的提取及逆转、PCR体系配置及扩增、PCR产物分析等实验内容。在学生充份了解并熟悉普通PCR的基础上，我们进一步开设了目前临床检验中常用的HBV核酸的荧光定量PCR检测内容。实时荧光定量PCR可在PCR指数扩增期通过连续监测荧光信号强弱的变化来即时测定特异性产物的量，克服了普通PCR只有扩增结束后才能检测扩增产物的弊端，整个扩增过程动态观察，学生一目了然。通过普通PCR及荧光定量PCR实验，使学生对PCR的原理、操作、过程由抽象到具体，将学到的知识和技能融会贯通，而不是死记硬背。我们开设的DNA克隆实验，涵盖了DNA的提取，PCR扩增，限制性酶切，目的基因与载体的连接，感受态细胞的制备，重组子的转化及鉴定。通过实验使学生对深奥、难理解的DNA克隆过程有了深切体会，同时教学过程中充分发挥学生的主观能动性， 发挥他们的想象力和创新精神。实验过程中每4人一组，增加学生动手、动脑和团队合作精神，教师在实验过程中正确引导，严格把关， 使教学目标顺利完成。

三、实验教学过程

规范实验教学过程，注重实验教学经验的积累，把培养目标严格贯穿于整个教学活动中。实验课前，充分备课及预实验，熟练掌握整个实验操作流程，对实验过程中存在的或易出现的问题，及时纠正，以提高实验的准确率和成功率。技术人员与各带课教师之间在共用试剂及仪器上做好协调沟通，保证实验顺利进行。每学期第一次实验课，集中、重点讲解分子生物学中经常用到的仪器和设备（如微量加样器、分光光度计、离心机等）的使用及注意事项，并进行操作示教，要求人人操作规范，对于不合符规范的立即纠正，重点强化训练，直到人人过关，避免学生因操作不当而影响实验的整体性，以保证后续实验顺利完成。每次实验课，以15分钟左右的时间重点讲解实验原理、操作及注意事项，并提出相关的问题，但不给出明确结论，让学生带着问题动手操作，通过自己动脑、动手去解决问题，而不是简单的重复实验流程或操作步骤。实验过程中带教老师积极巡视指导，发现操作错误及时指出并予以纠正，从而提高其操作技能。实验结束前，通过学生讨论、带教老师点评的方式对本次实验出现的问题及实验结果进行归纳总结。使学生在整个实验过程中主动参与、乐于探究、勤于动手，自己寻找问题的答案；使实验课不再仅仅只是加深有关理论课的理解和掌握，而是在此基础上的进一步培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。课后带教老师根据学生实验中出现的问题，认真总结，进一步优化下次实验课的开设。

四、实验考核

为了避免实验课中，学生机械地按部就班完成实验步骤，对实验原理一知半解，对实验结果的分析缺乏独立总结和思考的能力。我们依据多项指标综合评定学生的实验课成绩，主要包括三方面：实验报告、实验操作技能考试和实验设计。实验报告要求学生掌握实验原理、熟悉实验流程、并对实验中出现的问题及实验结果进行讨论，并能够解决相关问题。实验操作技能考试内容包括所学所有实验操作，由学生随机抽取考核题目，这样可提高学生的动手操作和综合能力。实验设计，在每学期最后一次实验课进行，按照上课时的分组，每4人为一小组，要求学生提前查阅相关的文献资料，利用一学期的实验积累，从实验原理、材料、步骤等方面自行设计一个实验，课堂上每组提出自己的设计方案，带教老师对其进行指导及评价。通过实验报告、实验操作技能考试及实验设计三部分成绩，可以达到综合、客观地评价学生对实验理论的理解、掌握程度及动手操作能力及分析问题、解决问题的能力。

五、实验教学效果

对于以往较少接触分子生物学的医学检验专业学生来说，临床分子生物学检验理论深奥难以理解。经过一个学期的实验操作后，大部分同学反应，以前靠死记硬背的原理及操作步骤，现在变得清晰、易懂。如普通PCR扩增实验：通过引物设计、PCR体系配置、PCR仪参数设置、PCR产物琼脂糖凝胶分析等，使抽象、难懂的理论变得具体、真实、可见。同时分子生物学实验课往往前后贯通，通过实验课的学习，不仅掌握了重要的分子生物学实验技术，而且初步学到了一种研究思路和方法，这是一般零散实验难以达到的一种效果。如通过DNA克隆实验，学生掌握了引物设计、PCR扩增、质粒DNA的提取、限制性酶切、目的基因与载体的连接、感受态细胞的制备、转化、及阳性重组子的筛选和鉴定等。在此基础上，学生利用所学知识，可以独立设计相关的实验并进行实施，巩固和提高了学生的综合实验能力。同时通过实验教学使学生了解与实验相关的一系列同类技术，开阔思路，为后续学习和工作奠定坚实的基础。

六、存在的问题

由于本门课程内容抽象、深奥，时间有限，如何在较短的时间内选择最具有代表性、与临床检验诊断密切相关的实验；如何使临床分子生物学检验实验课更趋合理；如何通过实验教学提高学生综合能力与创新能力，上述均是我们今后积极探索并不断努力的方向。

参考文献：

[1]姚军.ESA模式在《分子生物学检验技术》实验教学中的应用.检验医学与临床.2012，9（6）：748-749.

[2]骆耐香，陈森洲，陈建宏，等.探索实验课教学改革提高学生实践能力和创新能力.检验医学与临床.2010，7（9）：877-878.

[3]郝秀静.荧光定量PCR在医学诊断中的应用.中国医疗前沿.2008，3（13）：93.

第5篇：细胞分子生物学技术范文

关键词：分子生物学大实验；教学探索

随着分子生物学与各生物学科领域的广泛相互渗透［1］［2］，许多有关生命学科专业的高校都纷纷地参与到分子生物学教学探索之中来［3］［4］［5］，以期望学生不仅能获取最新的理论知识还能掌握一些分子生物学实验的基本技能。因此，分子生物学实验教学也成为了教学实践关注的一个重点。

一、分子生物学实验教学现状

当前，分子生物学实验指导书不少，其内容也很多，但真正适合本科生且操作性强的实验并不多。大多实验开展不起来，一方面是由于实验操作步骤连续性强，学生没有完成实验的充足时间；另一方面是实验材料、试剂、设备不能同时满足众多的学生来使用。

大多数的高校一般会根据现有的实验条件，开出一些经典的基础性验证实验，这些实验大多为动物或植物基因组DNA的提取、质粒DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳检测DNA、PCR基因扩增、大肠杆菌感受态细胞的制备以及质粒的转化。这类实验具有培养学生进行微量操作和无菌操作的特点，是学生理解相关知识及操作步骤的一扇窗口。此外，也有一些高校［6］［7］，为培养学生的创新能力，将实验内容串联起来，形成一个连续的、紧密的相关系列实验，如通过PCR基因扩增、分离回收与纯化、DNA重组、质粒转化、重组子鉴定与表达组成的一系列综合实验。这类实验有利于学生学会分析问题、学会对理论知识的灵活运用，具有提升学生综合素质的特点。因此，综合实验的优点多被高校看重［8］［9］［10］［11］［12］［13］［14］,学校也非常鼓励多开展此类实验。

二、分子生物学实验教学存在的问题

以实验为基础而发展起来的分子生物学，其实践性很强，如何突显出理论与实践的联系，充分发挥分子生物学实验教学对创新型人材培养的贡献［15］，已成为当前分子生物学实验教学改革所面临的挑战。在分子生物学实验内容的组织上，我校偏重于质粒DNA的重组克隆，围绕着重组克隆而建立起了一系列有机联系的实验，依次为大肠杆菌感受态细胞的制备、DNA重组和转化、重组质粒的提取及鉴定。这一系列实验环环相扣，前一实验结果是后一实验的起始，对实验结果好坏的检验也只有待到下一实验结论出来之后才能确定。由于实验结果检测周期长，学生不易即时发现操作过程中的失误，这样就使得学生实验的效果往往是越往后做效果越差，有时甚至没有最终的实验结果，加之受教学学时数的限制，学生没有重做的时间。整个实验能顺利完成下来的学生只占一少部分，大部分学生由于中途实验结果不理想，严重地影响了未完成实验的效果。总的来看，单靠分子生物学课堂上的实验教学来给学生建立起相关的操作技能，有一定的难度。尤其是对刚接触分子生物学实验的学生而言，要让他在脑袋里真正形成微量及无菌操作的观念，需要有一个过程。这些都是需要任课教师不得不做出思考的地方。

三、分子生物学实验教学改革途径

尽管实验技能培养内容滞后于理论［16］，的现状仍旧存在，而对于人才培养的要求也越来越高的今天，我们不得不积极面对，采取一些相应的改革措施，以适应现阶段人才培养的要求。

（一）、继续加强实验教材建设

1.完善实验教学内容，注重内容的关联性

本着促进学生对知识的深刻理解与运用，实验内容要尽可能做到覆盖分子生物学重要理论的观点，本课程组开出了植物基因组DNA的提取、随机扩增多态性DNA标记（RAPD PCR扩增）、琼脂糖凝胶电泳检测DNA、农杆菌介导的遗传转化、以及感受态细胞的的制备、质粒重组、转化、提取、鉴定九个实验项目。实验内容涵盖了对携带遗传物质生物大分子核酸DNA的操作、比较了不同植物基因组在组成序列上的差异、通过改变植株遗传物质获得转基因植株以及目的基因的克隆，形成了比较完备的实验教学内容。各实验有着明确的教学目的，实验组成之间又有着紧密的联系，能充分地让学生明白该项实验在分子生物学实验中的地位和作用。

2.精选实验技术，加强实验技能训练

琼脂糖凝胶电泳检测技术在分子生物学实验中应用频率颇多，让学生全面掌握这一技术尤其重要。大多初学者感到通过琼脂糖凝胶电泳检测DNA的学习，其实验操作本身并不难，难的是要会对实验结果有一个正确的分析和判断。学生拥有这样的体验和感受是由于缺乏一定的相关实验经验所致，关于这一点学生将会在以后的实验内容如植物基因组DNA、PCR产物琼脂糖凝胶电泳检测结果分析中得到锻炼和加强。

给学生建立无菌操作的观念，这对需要无菌操作的实验环节至关重要，这一细节常常是学生稍不注意就犯错误的地方。通过感受态细胞制备的实验使学生首先建立起严格的无菌操作概念，在后续相关实验中重复强调，以加深学生对无菌操作的认识。

微量操作是分子生物学实验操作上的一大特点，让学生学会微量操作，通PCR扩增实验让学生体会微量操作的重要性，培养学生认真、严谨地治学态度。

无菌操作和微量操虽是实验细节，但这些细节上的问题恰恰在关键时足以造成实验整体的失败。因此，有必要在精选实验技术上多考虑对学生实验素质培养的内容，加强实验技能训练的同时，多注重培养学生严肃、严密、严格的科学态度。

（二）、改进实验教学方法

依据每项具体实验目的及要求的不同，采用不同的实验教学方法。总之，是要尽可能地通过分子生物学实验教学让学生掌握本学科研究的基本实验方法、熟练使用相关的常规仪器设备。

1.建立探究式实验教学模式

在学生有限的实验教学时间内，教师首先侧重讲解实验内容中各环节间的内在联系、实验操作关键点及注意事项。然后，在学生动手操作过程中注意发现普遍存在的问题，有针对性地及时提示和纠正错误，对个别学生出现的问题进行单独辅导。重视实验失败的学生并及时引导这类学生寻找原因、分析原因及寻求解决的办法。在课堂上，加强师生之间的互动性，用提前预备好的中途实验材料弥补学生因中途实验失败所致的后续实验不能顺利进行下去的被动状态，充分调动学生动手动脑的积极性，不断引导学生自主地完成实验内容。#p#分页标题#e#

2.充分利用实验室现有资源，拓展学生视野

实验教学中通过运用多媒体技术，变分子生物学中抽象的概念和技术为可视化的动画、音频和视频效果，使实验教学内容更加直观、生动、形象，丰富了实验教学课堂内容。通过“虚拟实验”［17］的讲解，学生将对预做实验有一个总体的感性认知。在接下来的具体亲自动手操作过程中，学生能更轻松地按照实验要求来完成实验，教师也将赢得更多的时间把注意力和精力投放到学生的整个实验教学过程中。

3.采用开放式教学模式，培养学生的创新能力

开放性实验教学是高校实验教学深化改革过程中的一项新成果。学生借助开放实验室，可以自由支配课外时间亲自动手参与实验全过程。对一些学有余力的学生而言，开放实验室则成了学生学习的第二课堂，学生通过查阅资料、撰写论文报告或综述选择自己感兴趣的内容作为研究项目，向开放实验室提出申请，获得批准的学生可以进入实验室在实验教师的指导下完成该项目。

开放性实验教学是课堂实验教学的一个延伸，它给学生营造出一个宽松的学习氛围，是一种以学生为主、教师为辅的教学模式，它在学生学习的自主性、创新能力培养过程中起到了积极的作用［18］［19］。

四、改革实验教学考核评价体系

目前，我校已将分子生物学实验教学与理论教学分开，设置实验教学学时数72学时、独立计算学分4.5分。考核内容主要由学生平时实验操作（包括每次实验的预习情况、实际操作过程、实验报告书写的规范化及实验结果的分析讨论）和实验理论闭卷考试两部分组成，每一部分内容各占总考核成绩的50%。进一步细化了学生平时实验操作考核内容，将学生在每堂实验课中的表现以分数形式进行量化考核，促进考核的公平性，充分调动了学生学习的积极性和主动性。

五、加强实验室及师资队伍建设

在实验室建设上，我校于2006年成功地组建了农科专业基础实验教学中心，这使原分属于农学院管辖的分子生物学实验室纳入到实验教学中心的统一管理范围之内。由此，分子生物学实验室的硬件设施得以充实和改善，在一定程度上缓解了教学资源相对学生需求不足之间的矛盾，学生则增加了动手操作的机会。

在实验室师资队伍建设方面上，实验室配备专职管理人员，使仪器设备得到有效运转和即时维护，确实地保证了实验教学的顺利开展。实验课程组目前现有成员8人，其中教授2人，副教授4人，高级实验师1人，实验师1人，具博士学位的教师有4人，有着合理的职称结构和高的学术水平，教学科研能力强。课程组定期或不定期地开展教研活动，教师之间交流密切，促进了教师团队的成长。

参考文献：

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［2］金勇丰,李霁,邵爱萍.本科生基因工程实验技能培养的改革与实践［J］.实验技术与管理,2008,25(1):16-18.

［3］虞佳,董晓英,许金华等.生物技术专业分子生物学实验教学探讨［J］.山西医科大学学报(基础医学教育版),2006,8(4):421-422

［4］戚晓利,张丽敏,薛春梅.分子生物学教学改革的探索［J］.生物学杂志,2003,20(6) :51～52

［5］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(2):1023-1024.

［6］朱华庆,周青,汪渊.利用实验室条件开设生物技术本科生基因工程实验课程的探索［J］.安徽医药,2003,7(2):159-160

［7］邢万金,扈廷茂.本科基因工程大实验教学改革的实践和体会［J］.生物学通报,2007,42(2):48-50.

［8］任如意,魏继承.基因工程实验教学改革初探［J］.高等理科教育,2008,6:112-114.

［9］胡尚连,孙霞,郑桂灵.分子生物学与基因工程实验教学模式探索［J］.实验科学与技术,2008,6(5):94-96.

［10］林建国,胡瑛,王常高,等.分子生物学与基因工程实验教学改革的探索［J］.中国科教创新导刊,2009,20:43-45.

［11］吉爱国.综合性实验教学模式的探计与实践［J］.实验室研究与探索,2007,26(1):94-96.

［12］柳洪洁.谈高校本科实验教学体系改革［J］.山东农业教育,2009,2:30-32.

［13］李秀山,刘斌,赵李剑.生物技术专业实验教学改革与实践［J］.中国教育研究与创新杂志,2007,4(2):10-12.

［14］钱国英,汪财生,朱秋华.生物技术实验教学体系的改革与实践［J］.实验室研究与探索,2004,23(5):60-61.

［15］苏明,魏汝贤.化“纸上谈兵”为“实战演习”------本科生实验教学课程改革与发展的思考［J］.福建师范大学福清分校学报,2008,85:40-45.

［16］肖福英,蒋林彬.生物技术专业实验教学体系改革设想［J］.华夏医学,2004,5(17):763-764.。

［17］吴凯威,刘志刚,刘青.“基因工程虚拟实验室”的设计与开发［J］.实验室研究与探索,2006,25(5):561-564.

第6篇：细胞分子生物学技术范文

【关键词】本科医学生 分子生物学 开放型实验室 建设

【中图分类号】R34 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）28-0038-02

现代高等教育越来越重视培养基础扎实、多学科、适应性强、有创新意识的人才，教育部也明确提出“积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”。因此，建立开放型实验室并向广大学生开放成为评估学校教学水平、科研水平的重要标志，也是培养创新型人才的关键平台。课题组依托为“省高校重点实验室”，通过借鉴其丰富的实验室建设管理经验，进行了本科医学分子生物学开放型实验室建设并应用到了本科医学分子生物学的实验教学。现将相关经验介绍如下：

一 本科医学分子生物学开放型实验室建设的必要性

医学分子生物学教学中，实验教学是人才培养的重要环节。医学分子生物学是从分子水平研究疾病的学科，涉及的生物大分子不能直接观察，仅有课堂理论教学不能给予学生形象直观的认识。且医学分子生物学在理论课教学中涉及大量先进分子生物学技术，学生需要通过具体操作才能掌握这些技术，所以这是一门实践性很强的学科。

传统的医学分子生物学实验教学由于教学时间和实验室场地的局限，大部分实验内容由教师与实验员事先准备好，学生按照书本内容机械模仿或者由老师示教。这种方式束缚了学生的自主性和创造性，不利于学生综合素质和创新能力的培养。

建立开放型实验室是实现资源共享、增强学生实践能力、培养他们的创新能力、提高教学质量的重要措施之一。实行开放型实验教学是实验教学方式的创新，是课内实验内容补充的重要手段之一。通过对已有的实验室资源实行开放式使用，利于设备资源的充分利用；利于组织和引导学生系统地开展课外实验活动，培养学生观察问题、思考问题、分析问题和解决问题的能力，特别是能够增强学生的实际动手能力和创新能力。对全面提高学生的综合素质，促进实践教学的改革，具有重要的现实意义。

二 本科医学分子生物学开放型实验室建设要点

1.场地规划

开放型实验室不同于普通实验教学实验室，需要全工作日开放，学生科研实验也需要一个相对集中的场地完成。为了便于管理、统筹安排，本实验室从已有的场地中专门划分了一间实验室面向本科生开放。在该实验室中划分如下区域，中间放置实验台和试剂架作为公共实验区，四周边台划分为常规仪器使用区、精密仪器使用区以及污染实验隔离区。学生在该实验室中能完成分子生物学实验的大多数操作，既合理利用了场地，又方便了人员和设备的管理。

2.仪器配置

在开放型实验室中，仪器使用频率高，常规仪器设备需求量大。因此实验室配置有足量的常规耗材如EP管、玻璃试管、离心管等，对于经常使用的普通设备如电泳仪、电泳槽、普通离心机等基本配置为2～3台，对于一些较为贵重设备，如电子天平、转膜仪、PCR等至少配置一台。上述仪器配置能完成大多数常规分子生物学科研实验。

3.人员配备

开放型实验室的工作人员的合理配置，对于培养合格人才，提高教学质量，合理规范使用仪器设备等具有重要作用。人员配备包括管理人员、专职指导教师、实验技术人员。其中，管理人员主要进行实验室设备、实验室工作人员和入室本科生的统筹管理，由具有多年工作经验、责任心强且具有较强统筹协调能力的高级职称专职科研人员担当。指导教师负责带领入室本科实验小组设计并完成分子生物学科研实验，需由具有较丰富的理论和实验教学经验，具有一定科研工作经验的专职教学或科研人员担任。实验技术人员负责常规仪器的使用指导和日常维护，应由具有多年仪器使用经验且具有分子生物学基础理论的实验技术人员担任。各成员明确分工，各尽其职，共同完成入室本科生的培养工作。

4.制度建设

一个实验室的正常安全运行，离不开合理健全的规章制度。作为一个面向本科生的开放型实验室，制度建设更是重中之重。开放型实验室人员流动大、开放时间长，学生科研工作能力参差不齐，仪器数量多，仪器使用频率高，这些都加大了实验室管理的难度。因此，本实验室制定了实验室入室管理制度和仪器使用制度，包括《入室申请及承诺书》《本科医学分子生物学实验室开放管理规程》《仪器使用及管理制度》《仪器使用申请及预约申请制度》等。对于常用仪器均编写了标准操作规程，高级贵重仪器采取专人专管制度。通过制度的制定、试行和进一步修改，使实验室的各项管理机制逐步完善，形成一个统一规范的体系。

三 本科医学分子生物学开放型实验室在实验教学中的应用

本科医学分子生物学开放型实验室成立之后，通过在课堂上大力宣传，学生入室进行科研实验学习的积极性高涨。学生首先填写《入室申请书和承诺书》，提交实验室主任审查批准后，组织学生学习实验室管理制度和仪器使用制度，对常规仪器的使用进行统一培训，按学生需求将他们分为多个兴趣小组，每个兴趣小组安排一名专职指导教师进行指导，指导学生查阅文献、设计实验，并以小组为单位共同完成实验课题。目前，本实验室已接纳本科兴趣小组十余组，本科入室学生56人次，其中由兴趣小组设计并申请的“香樟挥发油对人胚肺细胞基因表达的影响”课题获学院院级课题立项资助，相关文章也在正式省级刊物上发表。

综上所述，通过本科医学分子生物学开放型实验室的建设和开放，为本科分子生物学实验教学和本科生进行科学研究提供了场地，通过入室进行实验或科研，可大大提高学生独立思考、分析问题、解决问题的能力，在培养创新型人才、科技型人才的过程中发挥了重要作用。

参考文献

[1]王宝林.提高军队院校实验室建设与管理水平的思考[J].实验技术与管理，2009（1）

[2]王朋.高校开放型实验室建设探讨[J].现代商贸工业，2009（1）

[3]卢常伟、李岩、刘陵顺.实验技术人员综合素质培养的研究[J].实验技术与管理，2008（4）

第7篇：细胞分子生物学技术范文

分子生物学作为一门新兴学科，从生物学和生物化学中分离出来之后，发展极其迅速，应用前景极为广阔，学科之间彼此的交叉性和融合性越来越强，随着分子生物学新技术不断融入医学研究领域，尤其在癌症治疗与靶基因药物开发、流行性疾病预防、新型疫苗开发和应用、遗传性疾病发病机制探讨等方面都彰显了巨大优势。因此，医学类院校学生对分子生物学知识和技术产生了浓厚兴趣，期待用现代分子生物学技术和理论解决实践中遇到的问题。但对于中医学专业学生来说，现代生物学知识相对欠缺，实际动手能力较差，尤其将分子生物学知识和技能与中医理论进行融合、渗透是教学的一个难点，如何使学生用分子生物学知识联系专业实际，开阔专业视野，提髙解决问题的能力，已经成为中医学专业教学改革探索的重点。我们承担中西医结合临床、中医学、中药学、针灸推拿学、预防医学等专业的分子生物学理论与实验教学任务，根据不同专业的特点，从培养学生的独立分析问题、解决问题和创新能力入手,探索中医学专业分子生物学的教学模式,现介绍如下。

1全面把握教材，认真备课

分子生物学是一门新兴学科，整个教材反映了内容新颖性、理论抽象性和实验条件要求苛刻性。教师在接受教学任务后，要在课前做好充分准备，除“吃透”教材上的主要内容外，还要抓住章节重难点，根据专业特色，找到分子生物学与中医学专业的结合点。翻阅大量与授课内容有关的参考资料,掌握学科发展新动态，写出详细讲稿，制作简单易懂的幻灯片，配备典型的标本，展示典型照片和挂图等，合理安排课件内容和各教学环节时间，在每次上课前列出提纲，使每一次课的内容安排井然有序，突出重点和难点,体现科学性、专业性、生动性和易懂性。

2探索教学规律，讲究教学互动

教学是一个知识综合展现的过程，要不断探索教学规律，教学是一个不断发展的过程，要不断把新的教学手段、思想和理念贯穿到教学中;教学是一个多技巧并用的过程，要以学生为主体，激发学生的兴趣，引导学生学会主动学习，变强制接受为自觉接收，变被动学习为主动学习，变乏味学习为兴趣学习，变灌输为启发，变督促为引导，从“让我学”变为“我要学”。在教学过程中学会当一名演员，用诚恳的态度、饱满的热情投入每一次课，语言要通俗、生动、形象，声音要洪亮,语气要抑扬顿挫；在教学过程中学会当一名指挥官，要统筹全局，精心设计课堂教学，预可能出现的情况，从容驾驭课堂教学进程；在教学过程中学会当一名艺术家,随时洞察学生思维变化的态势，善于激起学生的兴趣和热情，把教学艺术渗透于教学的每个环节；在教学过程中学会当一名引路人，不断把科研中取得的新成果与课程内容衔接起来，使学生在学习中了解科研前沿与所学专业知识之间的联系,感悟出科学创造的技巧和着眼点,激发自身思想创新、知识创新。例如，在分子生物学教学过程中，讲到DNA双螺旋结构时让学生联想麻花,在讲到蛋白无规则卷曲时让学生联想厨房使用的钢丝球。同时,给学生提出问题:中西医结合有什么意义？中医五行理论与基因表达调控的时间性和空间性有什么联系？分子生物学技术与中医诊断技术的互补性在哪里？尽可能让学生结合专业，联系实际，拓宽思路。

3改革教学方法，提高教学效果

打破传统的教学方式，采取多种授课形式。例如，选取合适的内容让学生试讲,其余学生提问，教师点评;让学生根据已学内容写小论文，总结内容之间的联系，并结合专业阐述这些理论的实际应用；围绕授课内容提出热点问题，开展课堂讨论，让学生利用图书馆、网络等资源查找资料,提高学生学习的能力，例如可提出以下问题:转录和翻译的关系？中药对生物信号传递影响的路径和关系？中药多靶点、多路径和多方位作用与信号传递的关系？

讲授过程中密切关注学生的思维变化，用积极的心态精心设计每次课，提高教学效果。

4将科研体会与学术报告融入课堂

分子生物学是一门实验性很强的学科，理论和实验操作之间有密切联系，许多理论来源于实践。结合科研过程中的PCR技术、回收、转化、蓝白斑筛选等,给学生阐述核酸结构、DNA复制、RNA转录、蛋白翻译、细胞信号传递等,会使学生对相应的理论知识掌握得更牢固，理解得更深刻。

在教学过程中抽出几个学时，采用讲座的形式将分子生物学一些前沿知识介绍给学生,如“糖尿病的发生分子机制与中医疗法”、“PCR真的是魔鬼吗？”等，开阔学生的专业视野，激发学生对分子生物学的学习兴趣。

5考核要全面,评估要综合

考试是考查学生学习效果、教师教学质量的重要手段，坚持将考核贯穿于整个教学过程中,充分调动学生在整个学习过程中的积极性。注重平时考核，包括出勤、课堂发言、讨论、作业、讲课、实验操作等多项内容。在教学过程中，教师结合中医学专业的特点布置作业，对学生的每一份作业都认真批改;结合中医学专业和分子生物学知识在课堂提问，对学生课堂发言和讨论发言的情况做详细记录。实验过程中,通过抽查学生的预习报告、随机提问、观察学生的实验操作和查看实验结果等方法对学生的实验打分。制订多种考核方案,在期末考核中，除了闭卷考试，还增加了分子生物学与中医学知识的小论文写作。

第8篇：细胞分子生物学技术范文

关键词：问题导向教学法，分子生物学，教学实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）05-0162-02

一、前言

生物工程专业是培养掌握生物学（微生物学、分子生物学和细胞学等）及其产业化的基础科学理论、基本技能、工艺生产过程和工程设计等知识，能在生命科学领域从事工程设计、生产管理和新工艺、新技术、新产品研究开发的工程技术人才[1，2]。分子生物学是生物工程专业的核心基础课程之一，是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能和特点，并从分子水平上阐述蛋白质和核酸的相互作用关系及其基因表达调控机理的学科[3]。分子生物学课程内容微观、抽象、信息量大。传统教学方法[4]相对枯燥、封闭，学生分析、解决问题能力、创新能力、学习能力等素质得不到良好培养，所以有必要从分子生物学课程的特点出发，进行教学改革，提高教学质量。

问题导向教学是一种基于“问题”的教学方法，它由美国神经病学教授Barrows在麦克马斯特大学首创。它的显著特征是把“问题”引入到教学过程中，通过问题所发挥的作用促进教学活动，达到提高教学质量的目的[5]。教师根据课程内容和教学大纲，归纳提炼知识点、创设问题、构建问题氛围，学生以解决问题为驱动力，通过解决问题实现分析问题、解决问题、创新能力、学习能力等素质的综合培养。课堂教学成为教师和学生的互动过程，具有开放性、创意性和趣味性。问题导向教学方法已在多种专业的不同课程教学中进行探索和实践，取得良好教学效果。

笔者所在南阳理工学院（以下简称“我校”）担任生物工程专业教师，根据课程特点，总结了在实践问题导向教学过程中需要强调三个关键点：

二、创设有效问题

问题（problem）是指在给定状态与目标状态之间存在一些疑难和障碍，需要解决疑难和克服障碍的任务情境。根据问题在学生学习过程中所起的作用，一般将问题分为三类[6]：（1）背景性问题。学生学习新知之前，提供相应的预备知识问题。（2）中心认知问题。为实现教学目标，引导学生达到学习目的，理解和掌握所学知识和技能的过程中提供的需要解决的问题。（3）巩固性问题。将已获得的知识和技能迁移到新情境中需要练习的问题，引导学生运用已学知识发现、分析和解决未知问题，问题的答案具有一定的开放性。

（一）创设背景性问题

分子生物学教学内容偏重于基因的分子生物学，重点讲授内容是基因的结构和功能、复制、转录等过程，以及这些过程中相关蛋白质和酶的结构和功能，部分教学内容与生物化学课程内容有重复，如DNA结构、DNA复制、遗传密码、原核生物RNA的转录和加工等，因此，在分子生物学课堂讲授的前期，创设一定量的背景性问题，如“中心法则的内容是什么”、“示意图方式解释核酸的化学组成和共价结构”、“操纵子模型是不是由Waston和Crick共同提出”、“DNA半不连续复制和半保留复制的特点”、“基因突变的定义和类型”和“什么是tRNA，rRNA和mRNA”等。设计选择、判断和简答三种题型，通过背景性问题的提出、分析和解释，提高学生学习的主动性和积极性。

（二）创设中心认知问题

从课程内容中归纳、提炼知识点创设形成中心认知问题，如“如何保证DNA复制精确性”、“原核生物和真核生物蛋白质的翻译有什么不同”和“聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCP-DGGE）的工作原理和步骤”等。问题设计成选择、判断和简答三种题型，穿插于课堂教学，通过中心认知问题的提出、分析和解释，引导学生主动探索获得解决问题的成就感。

（三）创设巩固性问题

我校生物工程专业注重建设和发展发酵工程、生物制药、生物能源三个专业方向，其中以研究工业微生物为基础的发酵工程专业方向是重点。在分子生物学课程教学的后期，创设巩固性问题如“传统发酵食品白酒的微生物群落结构分析”、“酿酒酵母发酵五碳糖的分子技术研究”、“生物素亚适量调控谷氨酸分泌的分子机制”和“设计分子生物学技术手段实现高强度、高产发酵”等。通过文献查阅、分组讨论、学生汇报和教师评价四个阶段完成巩固性问题的分析和解答，问题的答案具有开放性和综合性，学生通过查阅、分析、讨论和解决这些问题，不仅理解和掌握课程的理论知识，熟悉课程内容在某一领域的研究前沿，还体验到运用知识来解决问题，获得了知识应用的经验，在遇到新的问题情境时就能较灵活地迁移和应用知识和经验解决问题。

三、灵活运用CAI课件

分子生物学课程内容繁杂，抽象微观，且学科发展迅速、前沿性强。在讲授课程内容时，采用板书、挂图等教学手段，学生无法很好地理解和接受。计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction，CAI）是指以计算机为主要媒介进行教学，CAI课件用文字、图像、声音、动画、视频等多媒体数据通过计算机处理和控制来输出信息，相比较于板书、挂图等教学手段，具有显著优势：（1）生动性强。CAI课件教学将抽象、微观、复杂的生理生化过程，如蛋白质的生物合成、聚合酶链式反应、基因重组等用具体的图形或Flas表现出来，学生会更加容易理解和掌握知识。（2）移植性好。CAI课件可以拷贝复制给学生，供学生复习使用，让学生集中注意力听课、思考和回答问题，便于教师和学生互动。（3）集成性高。CAI课件具有节奏快、画面多、表现力强等特点，在有限的学时内让学生获取更多的知识，显著增加课堂容量。

目前，CAI课件多使用Powerpoint电子课件，在具有上述优点的同时，存在交互性不强等缺点，导致CAI课件难以与问题导向教学法结合使用。Authorware是Macromedia公司推出一款易学、方便和功能强的多媒体制作软件，利用流程线和图标就可以将文字、声音、图形和动画等多媒体数据集成在一起，制作出需要编程语言才能实现的功能和效果[7]。另外，Authorware的强大的交互功能能够帮助教师制作习题库中所需的各种题型，并将问题穿插其间，非常适用！笔者在分子生物学理论课程的讲授过程中，基于Authorware 7.0软件制作并实践了CAI课件和习题库。尤其是习题库的建设和使用，充分利用了该软件的交互功能，同时设置问题的题型多样化，取得良好的教学效果。学生普遍反映利用Authorware 7.0软件制作的习题库，对知识理解的更加深入和透彻，真正实现了寓教于乐。

四、提高教师科研水平

分子生物学发展迅速，教师需要大量阅读国内外文献，不断提高科研水平。首先，可利用分子生物学的新技术、新知识拓展知识层面。其次，将科研中试验现象、以及成功或失败的心得体会介绍给学生，调动学生的主动性和积极性。最后深入科研第一线利用实例创设具有真实性和挑战性的巩固性问题，评价总结学生问题答案时，言之有物，生动有趣。如在分子生物学理论课程教学的后期，笔者创设巩固性问题“发酵食品白酒的微生物群落结构分析”，在学生查阅文献、分组讨论和汇报的基础，首先结合自身研究课题和经历，包括纤维素降解菌的分离和16S rRNA分子鉴定，PCR-DGGE分析纤维素降解复合菌系、活性污泥的高通量测序研究，白酒微生物（酒曲、酒醅和窖泥）的高通量测序研究，归纳总结环境微生物群落结构分析的研究进展，从常规平板培养、PCR-DGGE等常用技术介绍到最新的高通量测序技术，如Rocher 454、Illumina Miseq等。其次，总结白酒微生物的研究现状及存在问题，对学生汇报内容进行总结和点评。通过科研实例和经验讲授领域内的技术和前沿，学生遇类似情境，很容易知识迁移和应用。

五、结语

分子生物学是生物工程专业的核心基础课程！然而，分子生物学课程内容的特点是微观、抽象、信息量大和更新快，导致传统教学方法难以在有限的学时内让学生理解、掌握和应用，难以提升学生综合素质。而问题导向教学法可以很好地解决分子生物学课程教学中出现的问题，其中创设有效问题、灵活运用CAI课件和提高教师科研水平是成功实践问题导向教学法的三个关键点，实践结果为推广和深化问题导向教学法，推进分子生物学理论课程的教学改革，进一步提高教学质量提供参考。

参考文献：

[1]朱红威，邵菊芳，冷云伟.生物工程专业《分子生物学》课程教学改革的探索[J].安徽农业科学，2011，39（4）：2512-2514.

[2]薛刚，刘凤霞，罗建成，等.分子生物学课程教学改革的思考[J].科技创新导报，2011，（3）：177-178.

[3]赵亚华.分子生物学教程，第三版M.北京：科学出版社，2011.

[4]邹丽玲，李志宏.关于传统与现代教学方法的思考[J].中国高教研究，2009，（10）：90-91.

[5]艾明华，董卫国，刘媛媛，等.PBL结合多媒体直观教学法在《细胞分子生物学》课程中的实践[J].西北医学教育，2012，20（4）：752-754.

第9篇：细胞分子生物学技术范文

关键词生物技术;分子生物学;教学改革

分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质及其规律的的科学，主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是21世纪最具活力的生命科学之一。[1]目前，分子生物学是生物技术专业学生一门重要的专业必修课。因此，确定合理、科学的教学改革方案，优化、重组教学内容，精心设计教学方法和教学手段，对保证生物技术专业分子生物学课程教学质量具有重要意义。[2]

1分子生物学教学现状

（1）分子生物学是生物技术专业的一门主要课程，教学单位往往会根据教师上课需求以及市场需求来选择教材，然而，却有可能忽略了对学生的接受能力以及理解程度的考虑。部分分子生物学教材内容高深莫测、专业词汇多且与实际联系不够紧密，造成学生在学习过程中困难重重，严重降低了学生对该学科学习的积极性。（2）教学条件限制。在分子生物学课堂中，使用多媒体设备等教学手段对提高学生的学习积极性以及学习效果有明显的促进作用。然而，部分教学单位由于教育资源分布不均匀，难以利用先进的教学手段。（3）分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程，大多数是看不见摸不着的微观世界，学生在学习的过程中难以直观感受。（4）理论知识更新快，实验技术发展快。分子生物学作为生命科学的前沿学科，其发展日新月异，这也对教学提出了更高的要求。授课老师需及时接纳最新知识，充分备课。

2分子生物学教学改革的主要措施

2.1PBL教学法的合理运用

PBL（problem-basedlearning，问题式学习）教学法于1969年由美国Barrows教授创立，并引入高等教育，很快在高校中广泛应用。是一种以问题为导向，以学生为中心的教学方法。其主要流程是：老师提出问题，学生作为主体进行分组讨论，学生解决问题。[3]在PBL教学过程中，学生是主体，老师则主要起到辅导的作用。分子生物学课程内容复杂，用传统的教学方式不易调动学生的学习积极性，而且课堂效率不高。在课堂中适当引入PBL教学法，可改善教师唱独角戏，学生被动接受的状况。在进行PBL教学前的备课过程中，任课老师应查阅大量的文献，充分考虑在讨论案例过程中可能出现的问题，内容涉及分子生物学以及其他学科如生物化学、细胞生物学等。在课堂上，教师应寓教于乐，充分调动学生积极性，控制好课堂节奏，同时应根据教学大纲的安排，强调学习过程中应掌握的知识要点。[4]在分子生物学的教学过程中，PBL教学可分为四个阶段：（1）提出问题。开展PBL教学的时间不宜在课程开始的阶段，而应在课程中后期，学生具有一定的分子生物学基础后再开展。PBL教学讨论的主要题目应该是分子生物学教学过程中的重点或者难点，并且结合生活实际的讨论内容。教师在这个过程中是组织者的身份。（2）人员组成。为调动学生参与的积极性，同时考虑到团队的高效性，将每个班级分成4~6组，每组包括4~6名同学。分组结束后，要求各组成员选拔出该组的组长并选定拟解决的问题，然后进行人员的分工，明确每个成员应完成的内容和时间节点。老师负责全程把控，掌握教学的整体节奏与进展，及时了解各组的情况，包括进程、主要观点、存在问题、后续进展等。鼓励各组结合自己的研究、思考提出自己的想法。对成效较好的小组，给予肯定和表扬；对存在问题较多或进展较慢的小组有针对性的指导，帮助小组找到解决问题的核心路径。（3）成果展示。学生展示自己的研究成果，并开展充分讨论。主讲老师在学生讨论完毕后，对学生的成果、讨论的主题、各组的亮点、学生关注点较集中或争议较大的问题、学生未掌握到的知识点、研究时未关注的部分、下一步学习或研究中需要改进的研究方法进行总结、归纳，并提出改进意见。[5]（4）考核评分。考核评分是对PBL学生成果的集中体现，评分体系主要包括三部分：一是课件制作，占比30%，评价标准主要是内容正确、重点突出、课件美观、清晰易懂，能综合运用图片、音频、视频、动画等表达自己的观点；二是课件展示，占比40%，准备充分、逻辑正确、条理分明、落落大分，能清晰的阐述自己的研究成果、观点等；三是课堂讨论：占比30%，主动思考，积极参与，能够抛出富有启发意义的论点，回答问题时中肯全面。

2.2提倡分组讨论，开展小班教学

在讨论课开始前2周，老师将要讨论的内容告知学生。以小组为单位进行学习，各小组成员间可以进行分工协作，分头寻找资料、讨论并汇总；课堂上以小组形式提出问题，介绍小组观点、结论，老师也会对该小组的汇报进行点评；课后以小组为单位进行复习，增强学习效果。小组学习活动的意义既体现个人的价值和责任，更强调成员间彼此赋予信心和力量，通过体验团队的智慧和协作，培养了学生间可贵的团队合作精神。分子生物学的课堂提倡小班教学。一方面，可以增加师生间互动的频率。由于分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程，大多数是看不见摸不着的微观世界，学生在学习的过程中难以直观感受，这就增加了学生学习该课程的难度。小班教学有助于老师关注每一个学生对相关知识的把握；另一方面，小班教学易于实施多种教学形式，灵活掌握教学要求和进度，便于及时调整教学内容。

2.3利用网络资源，提升自主学习能力

自主学习强调的学生作为知识的主动构造者自己进行学习的意愿和能力，反映了教学向个性化、创新化、自主化、多元化过渡的趋势。分子生物学作为前沿科学，信息量大、更新快，要积极利用互联网信息资源，提升学生学习和借鉴优秀研究成果、自主学习的能力。教师要由照着教材讲变成开放式、启发式教学，最大限度调动学生学习的积极性、思考的主动性、课堂的参与性。鼓励学生自主学习，主动去学习和研究当前科研的最前沿知识，在研究的过程中敢于提出自己不同的看法，培养学生探索创新精神。[6]让学生由被动受教变成自主学习，主动参与到课堂学习中，形成教学工作“教”与“学”相辅相成、相互促进。教师要积极拓展教学内容的外延，主动介绍国内外优秀的生物网站、资源库、期刊、论坛等，鼓励学生积极开展课外阅读，丰富学科专业知识、前沿信息、专业词汇等知识，激发学生探索新知识的热情，也不断培养学生自主学习、发现问题、解决问题的能力。[7]

2.4建立形成性评价体系

“形成性评价”的概念是由斯克里文1967年所著《评价方法论》中首先提出来的，与传统的“终结性评价”不同，它是对学生的学习过程进行的评价，旨在确认学生的潜力，改进和发展学生的学习。因此，形成性评价方式更能体现出学生的学习效果。[8]分子生物学课程的目的在于培养学生形成良好的分子生物学学习习惯和实验习惯，提高他们的科学素养和创新能力。期中或期末考试不能全面真实地反映出学生的真实学习情况，采取形成性评价的方式显得更加科学和必要。具体如下：一是平时成绩，占课程总成绩60%，包括课堂考勤，占总成绩5%、课堂作业，占总成绩10%、课堂提问，占总成绩5%、PBL讨论会，占总成绩10%、实验考评，占总成绩30%。二是期末考试，占课程总成绩40%。由于形成性评价是强调过程的评价方式，引导学生重视平时的学习情况，大大减少了学生考前突击的可能，也更能真实地反映出学生的真实水平。

2.5优化实验教学体系

分子生物学实验技术是生物技术专业学生必须掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被广泛应用于生命科学的研究当中。[9]通过对学生实验技能的培养，一方面有利于将理论教学与实践教学相结合，丰富教学内容，提升教学的实践性、实用性、综合性，便于学生理解和掌握；另一方面，在提升学生综合素质、学习兴趣、创新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此，增加分子生物学实验学时数，开展综合实验也是课程改进的一个重要方向。在实验教学中，教师要结合分子生物学快速发展的特点，选取与教学内容相适应的操作性、设计性实验，并做好不同实验之间的关联与衔接，建立实验的逻辑体系。一是分组分工，辅助实验老师提前做好实验准备工，并提前观察、发现问题及时记录。二是教师针对前期准备工作中发现的问题有针对性的阐述，并对实验流程、操作方法、各环节中注意事项进行讲解与演示，指导学生开展实验。三是讲解与演示结束后，学生动手实验，教师应注意注意观察过程和细节，对共性问题，要及时统一纠正，对个别同学的个性问题，要个别指导。既确保操作的准确性、严谨性，也要保证实验质量，通过实验检验教学情况。

3结语

生物技术专业应用人才培养是一个综合性、系统性的工程，涉及到教育环节的方方面面。课程教学是其重要的一环，分子生物学课程教师要积极发挥作用，不断提升专业能力、教学能力，教学理念与时俱进、教学手段丰富灵活，激发学生学习的主动性、创造性，提升学习内容掌握能力及应用效果，为国家培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型人才。

参考文献

[1]朱玉贤,李毅,郑晓峰等.现代分子生物学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2013.