生命科学导论实验

研究生助教在“生命科学导论”教学中的实践与思考何磊（），吴敏，唐建军，陈欣，王国强浙江大学生命科学学院，杭州，310058摘 要：浙江大学的“生命科学导论”是国家级精品课程，是面向非生物类专业本科生开设的通识课程。

为了培养研究生的教学实践能力，该课程采取研究生助教参与指导实验课程和组织小班讨论的形式。

多年的实践结果表明：研究生担任助教指导“生命科学导论”实验和讨论，不仅提高了本科生的教学质量，增加了研究生的教学经验；而且提升了研究生的实验技能、创新能力、分析和解决问题的能力。

同时，在推行研究生助教制度（选拔、培训、考核等）过程中还发现一些不足与问题，需要进一步的思考和改进。

关键词：研究生助教，生命科学导论，实验教学，课程讨论Practice and Thinking on Graduate Teaching Assistant in the Course of Introduction to Life ScienceHE Lei （），WU Min，TANG Jian -jun，CHEN Xin，WANG Guo -qiangCollege of Life Sciences ，Zhejiang University ，Hangzhou 310058，China高校生物学教学研究（电子版）2018年8月，8（4）：12-15ISSN 2095-1574 CN 11-9307/R  DOI 10.3868/j.issn 2095-1574.2018.04.003教改纵横收稿日期：2018-02-05；修回日期：2018-04-20基金项目：国家自然科学基金（31570411）；黄河三角洲生态环境重点实验室开放基金（2016KFJJ02）通讯作者：何磊，E -mail：helei8705@1 引言浙江大学“生命科学导论”是一门面向非生物类专业本科生开设的通识课程，包括理论课程和配套的实验课程［1］，集“基础性、系统性、趣味性和学科交叉性”于一体［2，3］。

DNA重组生物实验报告课程名称：_生命科学导论实验课_ 指导老师：______成绩：__________________实验名称：__基因工程实验__ 实验类型：__生物实验_______同组学生姓名：__一、实验目的和要求基因工程实验是生物实验中极具代表性的一部分，在此次实验中有如下目的和要求：1、通过本实验了解和掌握含GFP基因质粒的提取和琼脂糖DNA电泳的等十个小实验组合而成的基因工程实验的原理和技术。

2、了解生物实验的完整流程，对实验室基本操作规范与仪器设备使用方法得到初步了解，从而建立系统、有条理的实验思路。

3、培养实验动手能力，在实践中加强对专业知识的认知与体会，融汇贯通，寓学于用，感受生物学科的魅力。

二、实验内容和原理基因工程又称DNA重组技术，是将不同来源的基因按照预先设计的蓝图，在体外构建成杂种DNA分子（又称重组DNA分子），然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性，获得新品种和生产新产品等。

基因工程技术为生命科学的研究提供了有力的手段，同时为以基因工程技术为核心的现代生物技术产业的建立奠定了扎实的基础。

基因工程技术建立的标志性实验是：①1972年，美国斯坦福大学的伯格(P.Berg)等人将猿猴病毒SV40的DNA和大肠杆菌λ噬菌体DNA分别进行EcoRI酶切，然后用T4DNA连接酶将两个酶切片段进行连接，率先完成了人类历史上第一个DNA分子的体外重组实验，因此荣获了1980年的诺贝尔化学奖。

②1973年，美国斯坦福大学的科恩（S.Cohen）等人在体外构建了含四环素和链霉素两个抗性基因的重组质粒，并将其导入大肠杆菌中，获得了双抗性的大肠杆菌转化子，成功完成了第一个基因克隆实验。

上述两大科研成果标志着基因工程技术的诞生。

一个典型的基因工程技术包含以下几个步骤：1.目的基因和载体DNA的获取。

2.目的基因和载体DNA的限制性内切酶的酶切消化。

3.酶切后的目的基因和载体DNA的体外重组连接，以获得重组DNA分子。

为非生物类本科生开设“基础生命科学导论”实验课的探索和实践摘要：南开大学生物实验教学中心为全校非生物类本科生开设“基础生命科学导论”实验课，通过精心挑选实验项目，严格管理实验过程，改进实验成绩考核方式，取得了良好的教学效果。

关键词：生命科学；素质教育；实验实验教学对提高学生的综合素质，培养学生的创新精神与实践能力具有不可替代的作用。

生命科学是一门实验性很强的学科，探索生命的本质和奥秘不仅需要生命科学与其他学科在理论上的交叉融合，更需要科学实验的互相渗透。

非生物类本科生学习生命科学的基本实验技术，是培养新世纪综合性、创新型人才的重要环节。

因此，生命科学学院在为全校非生物类本科生开设“基础生命科学导论”理论课的同时，还开设了1学分、32学时的实验课程。

一、实验项目的设置作为全校非生物类本科生的公共选修实验课，我们遵循实验项目的科学性、趣味性和与实际生活的贴近性开设实验项目。

依据这一原则，我们从植物生物学、动物生物学、微生物学、遗传学和生物化学不同学科中各选一个难易适中且趣味性强的实验项目，由教学经验丰富的教授或副教授任实验教师，在相应的实验室进行实验教学，实验项目如下：绪论实验课程组的全体教师向学生分别介绍各自实验的内容及注意事项。

实验一摇蚊幼虫唾腺多线染色体制备与分析。

实验二细菌个体形态观察及染色技术。

实验三对虾的个体发育过程及解剖。

实验四人体生理指征—血压、呼吸、脉搏和心电图的观测。

实验五植物生长物质的生理效应。

实验六蔬菜水果中维生素C的测定。

这些实验项目均与我们的日常生活密切相关。

细菌分布广泛，与人类关系密切，但个体微小，如何在显微镜下看到它们呢?“细菌个体形态观察及染色技术”实验将告诉我们答案；对虾是高蛋白食品，是人们喜爱的美味佳肴，它是如何生长发育的?如何通过精细的生物解剖技术了解其器官与结构呢?我们开设了“对虾的个体发育过程及解剖”实验：血压、呼吸、脉搏和心电图是人体生理的重要指征，也是体检中重点检查的生理指标，如何用常规仪器进行检测、如何科学解释这些指标与人体健康的关系，我们开设了“人体生理指征一血压、呼吸、脉搏和心电图的观测”实验；多吃蔬菜水果有益健康，它们含有丰富的维生素C，但如何测定蔬菜水果中维生素的含量?它们当中哪一种含量更高或相对较低?，我们开设了“蔬菜水果中维生素C的测定”实验。

《生命科学导论》课程教学大纲（修订版）一、课程性质和教学目标《生命科学导论》课程是为人文、管理、工科、理科等非生物专业学生开设的一门公共基础课，其目标是向各门类非生物专业学生传授现代生命科学的基础知识，使他们能够应对进入新世纪面临生命科学迅速发展所带来的挑战。

本课程教学理念反映生命科学近年来发展的主脉，涵盖生命学科的若干主要领域，并使教学内容兼具基础性、前沿性和趣味性。

教学内容依据教师对生命科学近几十年来迅猛发展的脉络的把握，以生物化学和分子生物学为基础，以基因重组技术为核心，再加上对宏观自然环境的重视，把握现代生命科学和生物技术发展的主流。

教学大纲紧跟学科发展趋势，结合生命科学前沿热点，课程设置和内容抓住生物技术、生态环境、生物能源、生物材料和生命伦理几大方向，体现了科学与人文的结合、理论与实践的结合，将科研成果转化到教学中，将素质教育体现在课堂教学中。

1.紧密联系生命科学和生命技术的最新进展，学习内容具时代感。

2.包含必要的基础知识内容，有利于非生物类专业学生向生命科学作跨学科发展。

3.配合课堂教学，开设生命科学导论实验课程，供学生选修，通过动手实践，加深对理论知识的理解。

4.注意与中学生物课程衔接，收到温故知新的效果；尽量利用课件中大量生动图片，提高学习兴趣。

5.注意课堂互动交流，调动学生学习主动性。

通过课堂与课外的师生互动与讨论，活跃学生的创新思维，激发学生的创造动能，使学生能以科学的思维来理解生命的本质，进而提高学生的创新能力。

本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。

注：“√”的数量从１－３，代表贡献的大小。

二、课程教学内容及学时分配三、教学方法以课堂（视频）教学为主，结合自学、课外作业、小论文。

本课程要求学生进行积极的思考，培养自身的专业思考能力，不要把对生命科学知识的学习当成是死记硬背基础知识的课程。

所以，学习过程中，要求学生主动阅读除课本以外的相关书籍、杂志。

四、考核及成绩评定方式课程学习完成之后，最终成绩将根据期末考试（70%）、平时成绩（30%）按比例给出。

1.生物学上认为生命是蛋白质存在的一种形式。

它的最基本的特征是蛋白质能通过新陈代谢作用不断地跟周围环境进行物质交换。

新陈代谢一停止，生命就停止，蛋白质也就分解。

2. 生命是生物体所表现出来的自身繁殖、生长发育、新陈代谢、遗传变异以及对刺激产生反应等复合现象。

材料一：.必须要知道生命或生物具有哪些特有的基本性质或特性。

概括起来，生命具有如下特性：（1）应激性应激性是指生物个体对外界刺激发生反应的特性。

我们的手触到热源会缩回，昆虫晚上会向光源聚集，都是对刺激的反应，即生物具有应激性。

（2）新陈代谢新陈代谢是指生物体与其周围环境之间进行物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程。

生物个体的新陈代谢包括相互联系的两个方面：同化作用与异化作用。

同化作用是指生物从外界摄入物质（如我们吃食物、喝水），经过一系列的转化过程，将外来物质转化为自身的物质（如构建我们的糖、脂肪和蛋白质），并把能量储存在自身的物质内的过程；异化作用是指生物个体内的物质分解成较简单的物质，并释放出能量，以供活动所需的过程。

生物个体正是通过新陈代谢——同化作用与异化作用的过程维持生命。

个体的新陈代谢停止，生命即告终。

（3）生长与繁殖生物的生长，是指生物把生命所需要的物质吸收到体内，经过一系列转化后成为其自身的物质，而使生物个体长大的过程。

生物生长到一定程度后具有产生后代的能力，即具有繁殖能力。

由于任一生物个体有朝一日总要死亡，生物的繁殖保证了种族和生命的延续。

（4）遗传、变异和进化生物进行繁殖时，具有“类生类”现象，如狗生狗、猫生猫。

这种亲代与子代相似的现象称为遗传，它保证了各个物种的相对稳定性。

但是，亲代与子代之间，以及子代各个个体之间总会有差异，这种现象称为变异。

生物有了变异，通过自然选择把有利变异在群体中固定下来而成为新类型，使生物得以进化。

生物通过遗传、变异和自然选择，不仅使得生物界的各个物种具有相对的稳定性，而且使得生物界由低等到高等、由简单到复杂、由水生到陆上的逐渐进化。

课程名称生命科学导论实验姓名xxx 学号xxx 日期10.26 成绩同组者：周丽实验名称：微生物作画实验目的：实验原理：实验材料与试剂：实验操作步骤：课程名称生命科学导论实验姓名xxx 学号xxx 日期10.26 成绩实验结果及简要分析：放线菌的菌落特征为干燥、不透明，表面呈紧密的丝绒状，上有一层色彩鲜艳的干粉。

心得体会：神奇而奇妙的菌落培养过程，菌液经培养生成不透明的菌落，甚至可以用来“作画”、描绘形状，让人觉得很神奇。

课程名称生命科学导论实验姓名xxx 学号xxx 日期10.26 成绩同组者：周丽实验名称：鱼的外形观察和内部解剖实验目的：1、通过对鲤鱼(或鲫鱼、罗非鱼、弹涂鱼)的结构观察，了解硬骨鱼类的主要特征以及鱼类适应于水生生活的形态结构特征2、学习硬骨鱼内部解剖的基本操作方法。

实验材料与试剂：解剖器、棉花、解剖盘。

鲜活鲤鱼(或鲫鱼、罗非鱼、弹涂鱼)、鲫鱼解剖示范操作录像。

实验步骤：1、外形观察：判断所拿到的鱼种，观察其头、躯干、尾部特征;找到侧线，输出侧线上鳞数和侧线下鳞数，计算鳞式;观察鳍条和鳍棘，确定鳍式;用直尺测量其全长、头长、体长、尾长、吻长。

●纺锤形，身体分头、躯干、尾，口端位。

奇鳍:背鳍、臀鳍、尾鳍。

偶鳍:胸鳍、腹鳍●侧线:感觉器官，对于鱼类取食、避敌和求偶具重要的作用。

2、内部解剖观察：外形观察完毕，剪去鲤鱼左侧体壁，掀去左鳃盖（使其腹部朝上，用剪刀在肛门前与体轴垂直方向，一小口，自肛门前的开口从背方剪到脊柱，沿侧线下方向前煎剪到鳃后缘，再沿鳃盖后缘剪至下颌，将左侧体壁肌肉揭起）先原位观察内脏器官的结构。

再分离各系统观察（生殖系统、排泄系统、消化系统、循环系统、呼吸系统、神经系统等）。

实验结果与分析：罗非鱼、鲫鱼和弹涂鱼的五处形态结构不同点：1、罗非鱼的背鳍非常的长，几乎整个背部上面都是背鳍;而鲫鱼的背鳍就比较短，是在身体的后半部分。

而弹涂鱼有两条背鳍，第一背鳍很小，第二背鳍较长。

2019-2020学年（春）学期《生命科学导论实验》【课程小结】2020 年 7 月 1 日选课班级：周日班（周六班/ 周日班）（小结要求：需为本人对本课程的真实感受与体会，字数要求500-1000字，小４号字）通过本学期对《生命科学导论实验》的学习，我有以下感受与体会。

春学期理论学习的过程中，在老师的带领下，我通过课上观看直播教学、课后重温相关视频、认真完成课后小作业等方式，理解了对应的理论知识，加深了对生命科学的认识，并对现代分子生物学技术有所了解。

具体而言，通过一一分析花的结构，我学会了怎样写出花程式；通过计算与比较，我认识到自己日常摄入的游离糖超标之多；通过自己动手解剖花生种子和黄豆种子，我从线上教学中体会到了动手操作的快乐，也让我更期待线下实验课的开展。

在得知A段补实验课的时间后，我马上报了名，并在课前认真复习了实验的原理与操作步骤。

第一次去浙江大学生物实验教学中心，我发现在实验大楼每一层楼梯上，都有文字和图片介绍与生物学有关的著名诺贝尔生理学或医学奖获者的基本情况；在每一层走廊上还会介绍每门实验课程和每个实验室的特色。

我的第一个实验是微生物学实验，因为显微镜的操作在我之前所学的实验课有所涉及，所以整个实验也是很顺利的完成了；之后的分子生物学实验（一）核酸检测实验难度就稍稍有点大了（就我本人而言），老师十分亲切幽默，结合往届同学的实验失误，重点提醒了我们部分实验步骤，这很快平复了我紧张的心情。

下午的生理学实验中因为自己“心潮澎湃”，心电图测了很久图像才平缓下来，测血压也测了许多次才辨识出了动脉搏动声，这一切包括之后的测血型都是我认为十分新奇有趣的，这进一步激发我学习生命科学与生物技术知识的兴趣；在核酸实验的基础上PCR扩增实验变得容易许多，只是我点样时还是有点手抖。

第二次来到实验中心时，我发现在动物实验室和植物实验室门口的走廊，通过动、植物标本和照片，介绍动、植物的进化和分类以及学生野外实习情况。

《生命科学导论（基础生物学）及实验》课程考试大纲课程代码：适用专业：食品生物技术、化学教育、园艺技术总学时数：54 学分：3理论学时：27 实践学时：27执笔者：生命科学系寇灿编制时间：2012年10月使用教材：《生命科学导论》（面向二十一世纪教材），高等教育出版社，张惟杰主编。

考试类型：生命科学系统一考试。

一、课程要求本课程是为非生物学专业学生开设的通识性生物学基础课，以“生命”为主线，紧紧围绕生命现象的各个方面展开讨论，突出介绍生命科学的基本概念、基本知识以及现代生物技术的最新发展，力图使非生物学专业的学生认识和了解生命和现代生命科学，发现学科间的交叉点，激发学生的创新思维的火花，为培养跨学科高等复合型人才奠定基础。

二、课程考试内容及所占比重（理论部分所占比重约：76%，实验部分所占比重约：24%）1、40亿年的演化形成当今绚丽多彩的生物界。

（所占比重约：1%）；2、生命的主要特征（所占比重约：1%）；3、生命科学的主要研究内容（所占比重约：1%）；1）严紧有序的结构：生物的结构有等级,生命依赖于结构的有序性，结构水平的提高呈现出新的特征。

2）生命的基础—细胞：生物体结构与功能的基本单位，具有进行所有生命活动能力的最低水平的结构形式。

3）结构和功能的相互关系4）生物体与环境相互作用：生物体是开放系统，与环境不断相互作用，环境包括生物和非生物因子，生物体与环境多种相互作用交织成生态系统。

5）生物信息的相互作用：信息指令生物的高度有序，生物学指令编码在DNA分子中6）多样性的统一：分类学、统一性7）进化是生物学的核心主题4、为什么要学生物学和如何学好生物学（所占比重约：1%）；生命科学与人类社会的发展息息相关，社会的可持续发展需要生命科学。

学好生物学要有兴趣、要善于观察和思考。

5、生物分类概述：生物分类的基本原理、物种的命名方法、五界系统和三主干六界学说。

（所占比重约：1%）；7、病毒（所占比重约：1%）；病毒的危害史及其对对人类的现实危险病毒的基础知识：结构特点与增殖特点亚病毒：朊粒(prion)与疯牛病8、原核生物界：原核生物的代表——细菌(Bacteriophyta)，细菌与人类健康，抗生素。