分子生物學教學改革探索

摘 要: 為了培養高素質的創新型生物科學人才，本文作者根據學生的實際情況，針對分子生物學學科的特點，從教學內容和教學方法等方面闡述了對分子生物學教學進行的改革探索。

關鍵詞: 分子生物學 教學內容 教學方法

分子生物學是從分子水平研究生物大分子的結構與功能從而闡明生命現象本質的科學。自20世紀50年代以來，分子生物學的發展日新月異，逐漸成為生物學各學科的前沿與生長點，并正在與其他學科廣泛交叉與滲透，成為生物科學專業非常重要的一門專業必修課。我校是一所師范類的本科院校，在生物科學和生物工程專業都開設了分子生物學課程。本課程不僅向學生介紹分子生物學的基礎理論、基本技術，而且展示了當前分子生物學研究的前沿領域，使學生對分子生物學知識建立系統、整體的認識，從而適應未來21世紀生命科學發展的需要。為了提高該課程的教學質量，培養學生的學習興趣，實現教學目標，我們根據本校學生的情況，從教學內容、教學方法等方面進行了探索性的嘗試。

1.合理選用教材，構建適合師范類生物學專業的教學內容體系

1.1精選教材。

教材是學生獲得知識最主要的來源，也是任課老師上好分子生物學的第一步。教材的正確選取能夠幫助學生更加容易地邁進分子生物學的大門，建立條理清晰、完整的分子生物學知識體系，也能夠幫助任課老師更加有效地開展教學，設計制作多媒體課件。我校為一所師范類院校，分子生物學課程是在第三學年第二學期開設的，在此之前學生已經學習了與分子生物學有部分內容交叉的兩門課程——生物化學和遺傳學，因此對蛋白質、核酸，以及基因的表達都有了一定的知識基礎，對于一些分子生物學名詞也不再陌生，不再產生較大的排斥，這將對接下來分子生物學的學習提供極大的幫助。但由于對知識的理解和掌握能力不同，學生在分子生物學的學習之中必然會產生良莠不齊的現象。因此，精選一本適合的教材對學生更好地理解、掌握知識就顯得尤為重要。分子生物學發展迅速，新知識、新技術不斷涌現，國內外新版教材不斷面世，如孫乃恩的《分子遺傳學》、閻隆飛的《分子生物學》、郜金榮的《分子生物學》、李振剛《分子遺傳學》及本杰明·盧因的《基因VIII》中譯本，我們通過對這些教材的比較和分析，并針對本專業學生的特點，選擇了朱玉賢等主編的《現代分子生物學》，該教材主要介紹了基因的復制、轉錄、表達和調節控制的過程，比較全面系統地講解了基因的本質及其分子機制，內容緊湊、邏輯性強、圖文并茂，具有鮮明的特色，同時所講的內容也很基礎，符合師范類本科生的教學要求[1]。另外，我們在完成教學大綱要求講授的內容同時，針對一些對分子生物學具有濃厚興趣，遠遠不滿足于課本內容的學生，參考國內外其他優秀教材加以補充，力求使所講授的分子生物學知識更加嚴謹、完整、細致，并與國際接軌。

1.2優化教學內容。

在教學內容上做到重點、難點突出，避免交叉重復。由于本課程僅有54學時，因此授課內容務求精練、易懂。對于與生物化學和遺傳學中的交叉內容，如蛋白質、核酸的結構與組成，我們采取復習和提問的方式，讓學生提前回顧和預習，做到溫故而知新，進一步加深對這些內容的記憶和理解，為難點內容的學習打好基礎。同時，可以做到由易到難、循序漸進，使學生在最初接觸分子生物學這門陌生、復雜的課程時得到良好的緩沖，不會出現抵制、厭學情緒。這樣一方面可以突出分子生物學是以生物化學、遺傳學為基礎的特點，另一方面也明確了分子生物學的教學重點，保證了課程的完整性和系統性[2]。

2.教學方法的改革

2.1充分應用現代化教學手段，使抽象內容形象化。

分子生物學內容龐大、復雜、抽象，較難理解，并且涉及大量的實驗技術和操作，很難通過傳統的教學方式使學生較快地理解和吸收。隨著多媒體技術進入課堂，以上問題也就迎刃而解。現代化教學多媒體使高校的教學活動發生了深刻的變革，該技術利用動態畫面展示事物發展的動態或推理的全過程，利用它的圖畫特性將抽象的、理論的東西形象化，將空間、難以想象的內容具體化，還可以在課件中展示自然界的直觀現象、模擬實踐過程和再現研究過程，使學生在學習中感受到樂趣[3]。為此，我們充分應用多媒體技術，通過動畫、圖片等制作生動的課件，并借助動畫、變靜態為動態、全方位、多視角、多層次地進行演示，使抽象難懂的微觀生命過程具體化、可視化，便于學生理解和掌握，從而使學生產生新鮮感，提高學習熱情，增強理論教學效果。例如:原核生物乳糖操縱子的調控機制，涉及很多轉錄因子和DNA序列的結合，學生很難理清，很容易產生枯燥、厭煩情緒。針對以上情況，我們利用Flash動畫來演示各轉錄因子是如何分別與不同的DNA序列相結合，使整個調控過程更加直觀化和形象化，便于學生理解和記憶，也極大地激發了學生的學習熱情[4]。

2.2不實施雙語教學。

所謂雙語教學(Bilingual Teaching)是指同時使用兩種語言——母語及一種外語(在我國主要指漢語和英語)對同一知識進行描述，從而使學生達到理解進而完全掌握并且能夠熟練應用的目的[5]。雖然雙語教學能夠提升生物學人才的培養質量，增強學生直接利用外語從事學習和初步研究的能力，與國際高新技術領域接軌，但是由于分子生物學是生物科學最重要的專業必修課之一，也是引導學生進入嶄新的分子領域的基礎性課程，因此在本科教學有限的課時內強調學生對基礎知識的充分理解則顯得更為關鍵。而只有夯實了分子生物學的基礎知識，才能使學生結合所學的生物化學、遺傳學進行融會貫通，掌握進一步深造并通向更高學府的鑰匙。所以針對師范類院校的本科教學，考慮到教師的自身水平和學生的不同層次，我們偏向于只采用母語進行講授。

2.3理論與實踐相結合，培養學生的實驗操作技能。

分子生物學是一門實踐性很強的學科，除理論教學外還應包括實驗課，因此在分子生物學教學中開設實驗課是十分必要的。實驗教學相對理論教學而言具有較強的直觀性、實踐性、綜合性和創新性，在加強學生素質教育與培養創新能力方面有著重要的、不可替代的作用[6]。我們所采用課程教材《現代分子生物學》中也花費了很大的篇幅來講述現代常用的分子生物學實驗技術，包括核酸的提取與純化、電泳分離與鑒定、細菌的轉化與目標DNA分子的增殖、PCR擴增、蛋白質印跡、噬菌體展示等。由此可見實驗操作技術對于現代分子生物學的重要性。結合各種實驗技術的講解和由此發展起來的最新的分子生物學技術可激發學生的創造性，拓寬學生的視野。學生通過動手操作會增加對所學理論知識的感性認識，同時把所學理論知識運用到實踐中，激發學習興趣，主動地去學習，解決實驗操作中遇到的各種問題，從而加深對分子生物學理論知識的理解、提高動手能力。我們在實驗教學的內容上設置了分子生物學中最常用、最基本的實驗技術，如質粒DNA的提取與酶切鑒定、大腸桿菌感受態細胞的制備及轉化、基因的原核表達、蛋白質的提取與分離、PCR擴增、動物細胞的培養及傳代。在實驗教學的方法上，我們堅持以學生為主、教師為輔的原則，注重學生個人實驗能力的培養，從試驗藥品、試驗器材的準備到試驗具體步驟的制定均由學生獨立去完成。同時，我們還鼓勵學生參與教師的科研工作，包括從立題、設計試驗技術路線、開展科研工作、整理數據到最后撰寫論文的全過程，從而培養學生把理論應用于實踐中，獨立思考、獨立工作的能力，為今后的碩士階段和博士階段的學習打下良好的基礎。

經過幾年的教學實踐，我們逐漸摸索出了分子生物學教學的一些方法和技巧，并通過教學內容和教學方法的改革提高了分子生物學的教學效果，讓學生養成了獨立思考的習慣，樹立了理論聯系實際的作風，端正了實事求是的科學態度。

參考文獻:

[1]朱玉賢，李毅.現代分子生物學(第3版)[M].北京:高等教育出版社，2007.

[2]楊海靈.分子生物學實驗教學改革的探索與實踐[J].成都大學學報(教育科學版)，2008，(4):70-71.

[3]王袆玲，秦永燕.分子生物學課程教學改革探索[J].當代教育論壇，2008，(4):99-100.

[4]諸葛強.改進“分子生物學”教學效果的探討[J].中國農業教育，2004，(3).

[5]張穎，孫爽，王旭梅.雙語教學在高等學校教學改革中的探索[J].黑龍江高教研究，2004，(9):146-147.

[6]張寶珠，陳德富.培養學生綜合能力的“分子生物學實驗”課程體系的建立[J].高等理科教育，2005，(4):90-92.