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（河南科技大学食品与生物工程学院 河南洛阳 471003）
摘 要：针对传统分子生物学教学实践中出现的问题与不足,提出了教学改革体系主要包括理论教学改革、实验教学改革和考核体系改革三个方面,总结出一套提高学生学习效率和教育教学方式.
关键词：分子生物学 教学改革
中图分类号:G642 文献标识码：Ａ 文章编号：1674-098X(2013)07(c)-0161-02
Preliminary discussion of undergraduate course teaching reform of molecular biology
LI Shichang
Food &, Bioengineering Department, Henan University of Science &, Technology, Luoyang, 471003, China
Abstract：Reformation of teaching practice for undergraduate molecular biology was discussed in this paper to solve the problems of traditional teaching process. A reformation system was proposed which includes theoretical, experiment and examination innovation to explore new educational methods, thus to improve the efficiency of teaching and learning for teachers and students.
Keywords：molecular biology teaching reformation
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].在生命科学中占有重要地位,是生物学及相关专业学生必备的基本技能之一.由于其重要性和特殊性,分子生物学课程受到全国高等院校极大的重视.分子生物学的理论体系是不断发展的,需要教育者不断完善,新知识、新概念、新技术和新应用层出不穷,给分子生物学教学带来了巨大的挑战[2].在内容方面,分子生物学理论复杂,抽象难懂,对于授课者和学习者来说都是必须面临的问题.在分子生物学的教学过程中,如果完全沿用纯理论教学模式,不论是学生对课程基础知识的掌握还是学科前沿的把握,都很难收到满意的效果.因此,教育者应不断发展新思维、新方法,使分子生物学这项基本技能能够更好的为学生所掌握.
1.理论教学改革
1.1 精选教材
作为知识的载体,课程教材的选取与否关系到学生对于分子生物学的入门学习.合适的教材能够使学生建立条理清晰、完整的分子生物学知识体系,同时帮助本课程教师更加有效地实施教学,并以此为基础制作多媒体课件.我校分子生物学课程开设于在第二学年第二学期,在此之前同学们已经对生物化学和遗传学进行了学习,这两门课程与分子生物学有部分内容交叉,因此,对蛋白质、核酸以及基因的表达等基础知识都有了一定了解,同学们在熟悉了分子生物学的专业名词后,对接下来学习分子生物学就不再排斥,有利于学习更深一层的知识.好的教材还要考虑到,由于不同学生对教师授课的理解和掌握能力不同,学生在分子生物学的学习之中必然会产生良莠不齐的现象,一本好的教材能够弥补教师授课中的不足,帮助学生更全面的理解和掌握授课内容.
分子生物学正处于飞速发展阶段,不断涌现出新知识、新技术,国内外新版教材不断面世,如阎隆飞的《分子生物学》、孙乃恩的《分子遗传学》、李振刚的《分子遗传学》、郜金荣的《分子生物学》及本杰明·卢因的《基闪Ⅷ》中译本.通过对多种分子生物学教材的分析和比较,我们最终选择使用朱玉贤等主编的《现代分子生物学》.该教材比较全面系统地讲解了基因的本质及其分子机制,内容涵盖基因的复制、转录、表达和调节控制和基因组学等,具有图文并茂、逻辑性强、内容紧凑等特点.在此基础上,针对本专业学生实际特点,并结合学生的反馈意见,我们调整授课内容,对某些章节进行适当的增减或删除,使整个内容既理论联系实际,又紧临当今生物科学发展的前沿.
1.2 优化教学内容
由于分子生物学课程学时有限,因此在教学内容上做到重点、难点突出,避免交叉重复,同时授课内容要精练、易懂,由易到难,循序渐进.由于学生已经对生物化学和遗传学进行了学习,在授课时将部分交叉内容采取复习和提问的方式,不再做过多阐述,这样可以让学生温故而知新,进一步加深对这些内容的记忆和理解,为难点内容的学习打好基础.同时,在讲解新内容之前回顾和预习,注重所讲内容的系统性和连续性,让学生在进行下一章知识学习的时候不至于感到茫然无措,这样就可以消除同学们的抵制、厌学情绪.这样一方面可以突出分子生物学是以生物化学、遗传学为基础的特点；另一方面也更加突出了分子生物学的教学重点,确保课程的系统性和完整性.
1.3 创新教学方法
1.3.1 授课方式多样化
分子生物学内容庞杂、抽象,较难理解,仅仅靠书本的解释和教师的阐述很难使学生较快的理解和掌握.现代化多媒体技术的飞速发展很好地解决了以上问题.现代化的多媒体进入课堂使学校的教学活动发生着深刻的变革,利用它的图画特性将抽象的、理论的东西形象化,将空间的、难以想象的内容具体化,还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实践过程和再现研究过程,能解决教学中的可视化和动态过程,使学生在学习中感受到乐趣[3].因此,我们将书本和资料上的较抽象的分子生物学概念、过程和一些反应机制制作成以动画、图片为主的PPT课件,借助动画,变静态为动态,借助图片,变抽象为具体,帮助学生记忆和掌握,使原本生硬的理论学习变得生动、新鲜感,激发学生学习积极性和主动性,达到更好的教学效果.例如：最基础的基因的转录和翻译过程,仅仅从书本上的理论知识学生很难理解,而利用一些简单的动画或清晰的图片来演示DNA转录中的引物结合位点、RNA论文范文酶结合位点和基因的5’、3’方向等等,使过程直观化和形象化,更容易在学生脑中留下深刻印象,便于理解和记忆.
1.3.2 课堂学习自主化,调动师生教、学积极性
教学工作包括教与学,二者相辅相成.所以,在课堂教学改革中,我们努力做到教师带着学生走进教材,最大限度调动学生学习积极性,鼓励学生动手动脑筋,发表不同看法,质疑问难,培养学生探索创新精神[4].在教学中我们注意运用启发式思维的方法,对于简单的实验步骤,让学生自己设计、讨论,最后对比前人做的工作,得出结论.
兴趣是最好的导师,因此,在调动学生主动学习积极性方面,我们以学生对某一问题的探索和研究为主,将学生划分学习小组,通过学生的小组讨论,对教师设计的问题的分析、研究、探索、总结,而获得新的知识,并在此基础上,有可能发现并提出新的问题.由于知识是由学生自己通过探究获得的,所以理解记忆比较深刻,掌握起来较为容易,不易被遗忘；整个过程还锻炼了学生分析问题、解决问题的能力.
2.实验教学改革
分子生物学是一门实践性很强的学科,除理论教学外实验课占有很重要的地位,包括细菌的转化与目标DNA分子的增殖、PCR扩增、核酸的提取与纯化、电泳分离与鉴定、蛋白质印迹等等,这些都是生物工程专业学生在之后的学习和研究中经常用到的基础专业技能.同时,在实验过程中同学们可将在上课时学习到的理论知识与实际操作相结合,巩固课堂上所学内容.由此可以看出实验操作技术对于现代分子生物学的重要性.
2.1 增加实验课时和经费
增加实验课时数,是进行分子生物学实验教学改革的前提条件.分子生物学技术发展日新月异,运用广泛,是医学类学生进行实验和科研的重要技术手段.一方面,在讲解各种实验技术的同时,可介绍最新的分子生物学的先进技术,激发学生的创造性,提高学生学习兴趣并拓宽学生的视野.学生通过动手操作把所学的理论知识运用到实践中,可增加学生对所学理论知识的感性,激发学生的学习兴趣,让他们主动去学习,解决实验操作中遇到的各种问题,从而加深对分子生物学理论知识的理解,增强自己的动手能力.比如大肠杆菌感受态细胞的制备实验,学生在书本上会学习到实验分为受体菌培养、感受态细胞的制备、转化等几个步骤,但具体操作方法和各种仪器设备的使用方法在书本上没有详尽的解释,因此通过整个过程中的动手操作,学生会掌握仪器设备的使用方法,并会发现自己缺点和不足.另一方面,除了一些给定题目的实验,可增设一些设计性实验,针对课本上的某一主题,让学生自己查阅资料确定实验方案并进行实验准备.这样一来,学生的主观能动性得到充分发挥,同时通过将自己设计的实验跟老师和其他同学实验设计进行讨论对比,能够更全面发现自己的优点和不足之处.再由老师指导学生进行试剂配制和实验操作,最后对实验结果进行综合评价.这样才能够更好地培养学生的创造能力和逻辑思维能力,为将来的科研打下坚实基础.而目前的课时数无法满足分子生物学实验教学需要,达不到应有的教学效果.
分子生物学实验技术:分子生物学实验技术 www.bio1000.com
俗话说“巧妇难为无米之炊”分子生物学实验更是如此.但由于实验所需试剂、仪器比较昂贵,目前的实验教学经费不足,无法保证每一位学生在实验中都能动手操作.针对这种情况,一方面要积极申请实验教学经费；另一方面,可以让有科研课题的老师带领一部分学生做科研.另外,每次进行实验准备前,可以通知无课并且有兴趣的学生与老师一起进行实验准备工作,使学生在熟练掌握试剂配制及仪器使用的同时,培养其严谨和认真的实验态度,增强其责任感和主人翁意识,更加珍惜实验仪器和试剂 [5].
2.2 充实实验内容
我们在实验教学的内容上设置了分子生物学中最常用、最基本的实验技术,如大肠杆菌感受态细胞的制备及转化、质粒的提取与酶切鉴定、基因的原核表达、蛋白质的提取与分离、PCR扩增、动物细胞的培养及传代等,另外还有与分子生物学科飞速发展的实际相结合而开展的蛋白质印迹、Southern 杂交和ELISA实验.在教学顺序上由浅及深、由易到难,并结合最新实验技术,使学生感受到分子生物学这门学科的飞速发展和前景,激发其学习兴趣与创新精神[6].
另外,在实验教学过程中,还要注重各个实验内容之间在整个分子生物学理论系统中的关联性和所占位置,这对于学生系统科学逻辑思维的培养具有重要意义.把分子生物学实验上游技术与下游技术融会贯通,前期理论知识的准备与后期纵向深入的实验相连贯,这更有利于学生对于将所学实验操作内容与分子生物学总体理论系统对号入座,建立完整的分子生物学实验技术逻辑体系.
3.考核体系改革
课程考核既能合理反映出教学成果好坏,也能对学生的学习的主动性起到一定的激励作用.因此,制定出一套合理的期末考核体系对本科分子生物学具有重要意义.学生对于分子生物学课程的学习和理解程度不能只从每学期一次的笔试成绩中反映出来,还要看平时的学习状况,因此可将期末综合考评成绩分成两部分：首先期末考试占70％,在考题的设计上可适当增加主观题的分值,减少客观题的比重,这样就可以更好的考察学生的知识面；设置可选择的综合题型,让学生有选择的余地,如2选l或3选l,注重考察的全面性,让学生不因为某个知识点没掌握导致最终考试成绩偏低[7].二是是平时成绩占30％.这部分主要考察学生的平时作业完成情况、上课状态是否积极,是否利用课余时间阅读课程参考文献或者课外文献,这样就可以及时地了解学生学习的情况,从而引导学生向更广、更深的层次去探究科学的奥秘.
搞好教育工作是高等院校培养人才的头等大事,而好的教育模式需要教育者们不断地提高自身专业水平,不断完善和创新,教学改革任重而道远,我们今后会继续总结经验,把我校分子生物学教学工作开展的更生动活泼,为国家培育出更多、更优秀的生物科技人才.
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] 王袆玲,秦永燕.分子生物学课程教学改革探索[J].当代教育论坛,2008(4).
[3] 淮亚红.分子生物学教学改革的初步探索[J].中国科教创新导刊,2009,11,P62.
[4] 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.
[5] 李小洁,唐璟,童淑芬.本科生分子生物学实验教改中存在的问题及对策[J].科技信息,2011(9).
[6] 高利臣,肖璐,冯涛.分子生物学实验教学改革的几点思考[J].实验室研究与探索,2010,29(4):99-102.
[7] 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.
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分子生物学实验技术引用文献:
[1] 生物化学与分子生物学方向论文题目 生物化学与分子生物学论文题目怎么定
[2] 生物化学与分子生物学专著类参考文献 生物化学与分子生物学外文文献怎么找
[3] 生物化学与分子生物学论文大纲 生物化学与分子生物学论文提纲怎样写
