摘要:本文主要對分子生物學課程的教學方法進行了探討,包括教學內容、教學方法及實驗教學、教書育人等的改革、優化和實踐,以期提高分子生物學的教學質量和教學效果,培養生命科學領域優秀人才,以適應現代生命科學的發展。
關鍵詞:分子生物學;理論教學;實驗教學
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)11-0096-02
半個多世紀以來,生命科學領域取得了舉世矚目的重大成就和進步,而分子生物學是生命科學的前沿科學之一,也是生命科學中發展最迅速、取得成果最多的學科之一。對生物技術專業的學生來講,掌握這門課程尤為重要,分子生物學在我院設置為專業必修課,較之其他課程,學生普遍感覺分子生物學這門課程較難理解和掌握。如何激發學生對本課程的學習興趣乃至對生命科學的濃厚興趣,使學生能夠更好的掌握本課程的重點內容,使本課程在教學中取得最佳效果,從而培養具有高知識層次和專業的技術人員,這是擺在任課教師面前的一個重大課題。我們通過教學實踐,淺談幾點本課程的教學體會,與同行共同探討。
一、明智取舍教學內容,合理制定教學方案
1.教材選用。教材是學生學習一門課程的直接途徑,對于首次學習分子生物學的學生來講,教材內容是否難易適中、科學合理直接影響了學生對該課程學習的興趣和信心。我專業分子生物學課程時間安排在第三學年第一學期,學生已經學習了生物化學、遺傳學、細胞生物學、植物生理學等專業基礎課程,對核酸和蛋白質的結構和功能、生物大分子相互作用等基本內容已經有所掌握,但是學習分子生物學的部分重點難點時學生仍然晦澀難懂,因此選用一本難易適中,重點突出的教材尤為重要。在教材選用上,教研室全體教師集體討論,參考了近幾年國內外出版的相關教材,如郜金榮的《分子生物學》、朱玉賢的《現代分子生物學》、趙亞平的《基礎分子生物學教程》、楊榮武的《分子生物學》和Robert Weaver的《Molecular biology》,參考教材的內容側重點和難易程度,我們選擇了趙亞平編著的《基礎分子生物學教程》,該教材內容全面,難易適中,將最基本而核心的內容匯集一體,信息量大,具有一定的可讀性和適用性,是指導學生在有限的時間掌握分子生物學基礎知識的理想教材。
2.教學內容科學化。在本課程授課過程中,最先面臨的問題就是如何平衡教學內容和授課學時的關系,隨著現代分子生物學與相關學科的相互滲透,各學科的教材內容也具有一定的重復性。針對上述問題,我們在授課內容上把握兩個原則:一是突出重點難點,避免交叉重復。例如“生物大分子相互作用概述”、“核酸的結構和特點”等內容在生物化學和遺傳學上都有所講述,因此在分子生物學課程中只需要簡單復習即可,同時復制、轉錄、翻譯的全過程在之前的基礎課程中詳細講過,更應該把重點放在整個分子機制上。二是要提煉出與所授專業緊密聯系的知識點,淡化學科知識點重復。《分子生物學》教材內容的更新速度遠遠追不上科技發展的腳步,僅通過授課無法使學生掌握更多的新知識、新理論,因此需要在有限的學時內介紹本學科發展的新動態、新觀念,從而提高本課程的授課效果。
二、注重學生學習興趣的培養
授課從形式上看只是向學生傳遞一門科學知識的過程,但是從其本質內涵上講,其實是培養學生的科研興趣,激發學生的學習欲望。我們授課的對象是大學生,而他們已經具備了較強的自學能力,因此要注重培養他們的學習興趣才能調動他們自學的積極性。例如,在講授緒論部分內容時,如果在講授過程中恰到好處的穿插進去在身邊發生的密切相關的生活知識,如近十年來諾貝爾化學及醫學獎的獲得者及貢獻,他們的研究方法及意義,近幾年國家一些重大的科研項目研究內容,教師申請科研項目等,使學生覺得這些科學研究的意義就在大家身邊,就能更好的激發學生的學習興趣,從而為以后的學習打下良好的興趣基礎。
三、采用現代化教學手段,提高教學效率
多媒體課件現在已經成為一種普遍采用的授課手段,而分子生物學課程內容豐富,應用性強,發展迅速,主要研究內容在亞顯微及分子水平上,學生對它的認識沒有具體的植物或動物那樣直觀,具有一定的抽象性和復雜性。多媒體授課可以將抽象復雜的內容具體化、簡單化、形象化,拓寬了學生的知識視野。例如講述“原核生物表達調控”的知識點,如果教師采用簡單的板書則無法把操縱子表達的“開”或“關”的調控機制形象的表現出來,因此我們采用動畫的形式,將乳糖操縱子基因調控的“開關”動態地演示出來,能夠使學生更加直觀理解其分子機制。同時分子生物學理論知識抽象,僅在課堂上的理解和學習是不能夠完全將這門課程學好的,因此在課后教師可以提供給學生一些生物學網絡資源,如一些生物網站等,學生可以在課后拓寬自己對本課程的知識范圍,同時也能夠更好的理解課堂所授知識。
四、科研充實理論教學
學生參與科研活動是培養創新性人才的關鍵。對于一門學科來講,如果只有書本上的理論知識,而不能把它應用到實踐中去,這樣的教育是不成功的。分子生物學這門課程具有很強的實踐性,因此在給學生講授理論知識的同時一定要很好的將科研實踐結合起來,而且生物技術專業培養的是具有優秀操作能力和創新思維的科研工作者,針對這樣的指導方針,我校為學生專門設立了“學生自主科研訓練”等項目,學校提供一定的資金支持,由指導老師帶領學生,更多是讓學生自己參與項目,包括科研立項、試驗操作、項目結題答辯等全過程都由學生自己完成,老師起到一個調整和引導的作用。同時學生還可以參與到老師一些項目研究中來。實踐證明,這種教學方式不僅能夠激發學生對所學專業的興趣和愛好,更能夠培養學生的自信心、成就感和一定的科研能力。
五、改革實驗教學,培養實踐型人才
實驗教學是高校教育的一個重要組成部分,它是課堂理論教學的延伸,對于分子生物學這門操作性及實踐性很強的課程,實驗教學尤為重要。在課堂上,老師講的只是該操作的理論基礎和操作步驟,但是具體的操作過程需要學生自己動手,在此過程中學生更能體會該課程的樂趣,并真正掌握一項操作技能,培養了學生的實踐能力和解決問題的能力。為了保證實驗教學的質量,我們將每班分為2個小組,每組為25人左右,使每一位學生都能夠獨立完成實驗操作,掌握分子生物學的基本實驗技術。實驗內容有“生物大分子的分離提取”、“質粒DNA的提取”、“大腸桿菌感受態細胞的制備”、“凝膠電泳檢測技術”、“PCR擴增”等。
經過對分子生物學這門課程的實驗教學改革及教書育人的研究與實踐,我們雖然取得了較為理想的教學效果,但我們深知分子生物學這門課程因其較強的理論性和實踐性,決定了教師必須要探索適合的教學手段和教學方法,因此我們深知肩上責任的重大,不敢有絲毫懈怠。我們決心繼續努力、勇于改革、不斷創新,把分子生物學的教學改革與教書育人工作推向一個更高的水平。
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基金項目:甘肅農業大學校級精品課程建設;甘肅農業大學盛彤笙科技創新基金