謝淵 張婷 周建獎 何燕 肖雁 趙艷 禹文峰
摘 要:文章對《醫學分子生物學》精品課程建設過程進行闡述,從課程體系和教學內容的建設、師資隊伍建設、教學方法改革、以科研促進教學等多個方面探討醫學分子生物學的教學改革,以促進精品課程建設,取得較好的教學效果,提高學生的綜合能力。
關鍵詞:碩士研究生;醫學分子生物學;精品課程建設
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:2096-000X(2017)14-0021-03
Abstract: This paper elaborates the construction process of the Medical Molecular Biology, deals with the teaching reform of medical molecular biology from the construction of course system and teaching contents, teaching staff construction, teaching methodology reform, promoting teaching by scientific research, in order to promote the construction of excellent courses, obtain good teaching effect and improve the students' comprehensive ability.
Keywords: postgraduate; medical molecular biology; construction of excellent courses
醫學分子生物學(Medical Molecular Biology)是研究核酸等生物大分子的功能、形態結構特征及其重要性和規律性的科學習,是人類從分子水平真正揭開生物世界的奧秘,由被動地適應自然界轉向主動地改選和重組自然界的基礎學科。其基本理論和研究方法已經滲透到生命科學的各個領域,如生物學、醫學遺傳學、神經生物學、免疫學、微生物學、生理學、病理學等各個學科之中,因而也成為生命科學類相關專業重要的基礎理論課程[1]。同時也是后續課程《基因工程》、《功能基因組學》、《細胞工程》等的必備基礎課程。分子生物學的教學內容, 既包括基本規律, 也包括各種實驗技術和新興研究成果, 甚至許多都是獲得諾貝爾獎或有重大研究意義的科學成果。作為生命科學類的主干課程, 越來越多的高校將其放入精品課程建設計劃,希望能讓這門重要的學科得到更好的展示和學習。
實施質量工程和精品課程對于提高高等學校人才培養質量,改進學校育人環境,激發師生工作學習的積極性和創造性有重要的作用。隨著教學改革的進一步深化,大家越來越認識到培養學生綜合解決問題的能力和實踐的能力比單純傳授知識更為重要[2]。我院研究生于1995年開始開設《醫學分子生物學》課程,現已授課21年。每年選修分子生物學課程(學位必修課及選修課)的研究生人數均在200人左右,對本校研究生課題的開展具有重要意義。
因此我們對《醫學分子生物學》整個教學體系進行了多方面的進一步完善,開展了多方位的教學研究。經過幾年的努力,目前已形成了具有自身特點和優勢的課程體系,也能夠承擔多層次的醫學分子生物學課程教學。
一、課程體系和教學內容的建設
精品課程建設的核心內容之一就是教學內容的優化和改革[3]。分子生物學是本校碩士研究生的重要必修專業基礎課,我們對研究生教育的目標是培養高層次、高素質及高能力的醫學專業人才,其根本的指導思想是培養醫學生綜合素質和創新能力。因此在面對該門學科領域蓬勃發展的新技術、層出不窮的新理論,但缺乏統一模式課程體系與教學內容、缺少反映學科理論與應用的合適教材的現狀下,我們對該學科的課程體系、教學內容、教學模式不斷進行研究、改革、實踐和完善,逐步形成了將分子生物學基礎知識與理論、最新發展和成果、實驗原理與實驗方法及其實際應用融為一體的全新的課程體系和教學內容。
在理論課教學上,我們分子生物學課程內容體系結構以研究核酸等生物大分子的形態、結構特征及其重要性、規律性和相互關系,以及與疾病的關系為主線,主要包括七個方面:基因、基因組及基因組學;轉錄和轉錄組學;翻譯和蛋白質組學;基因表達調控研究;DNA重組技術;基因與疾病;基因診斷和治療。本課程還涵蓋了基因操作的基本技術原理和最新進展,特別是真核基因結構,表達和調控的新成果。在多年的教學積累下,本課程教師主編全國高等醫藥院校規劃教材《醫學分子生物學》1部,作為本門課程的教科書,已連續使用了3年。今年已完成本學科理論課多媒體成套課件, 還錄制部分理論和實驗課的教學錄像, 搜集整理的動畫庫等都放在校精品課程網頁上, 作為共享教學資源方便教師和學生查詢。
分子生物學實驗教學體系所涉及的相關實驗技術基本上涵蓋了當前分子生物學的常規手段,如質粒 DNA的分離純化、酶切及瓊脂糖凝膠電泳鑒定,DNA 樣品的回收及連接,感受態細胞的制備及轉化,PCR 鑒定,目的基因的克隆、篩選、表達。整套實驗方案將不同的實驗技術融合成一個系統的、完整的研究項目,積極利用生化與分子生物學實驗室新增的大型科研設備組織教學,將常規實驗與前沿科學相結合,使整個實驗課程的安排更有科學性和先進性,更接近實際的科研現實,提高了實驗教學的水平和效果。同時我們還不斷將前沿性實驗技術從科研上吸取過來, 作為教學課上可進行的教學實驗。尤其是學生實驗設計的實驗課題, 密切結合科研實際,為培養學生的研究能力奠定了重要的基礎。
二、教師隊伍建設
在《醫學分子生物學》課程的建設中,必須首先建設一支高水平和高素質的師資隊伍,他們要具備職業道德,創新精神和實踐能力,能夠滿足現代教學需要[4]。經過多年建設,我們目前已經擁有一支實力較強、教師責任感強、團結協作精神好的學術梯隊,教學隊伍整體在學歷、職稱、年齡結構上較為合理,中青年教師搭配合理,充分發揮了中年教師教學經驗豐富、青年教師思想活躍、精力充沛、計算機網絡技能強等特長,做好課程內容與教材建設、教學課件開發、教學方法改革、教學實踐環節強化措施等多個方面的工作;教學隊伍的學緣結構理想,知識結構涵蓋了課程內容涉及的生物多樣性、生物技術、生物化學與分子生物學等多個學科領域,學緣結構和知識結構合理。教師年終考核均取得較高的成績,部分教師達到優秀水平,具有詳實的中青年教師培養計劃,注重青年教師培養,如:參加實驗課教學的新教師必須隨實驗準備組參加一整輪實驗課的準備工作;青年教師必須在講授新內容之前進行試講,接受老教師的指導;要求青年教師參加科研課題,拓展知識面;支持年輕教師攻讀碩士、博士學位,提高自身素質;逐步增加年輕教師的教學任務,確保教學質量;嚴格執行教學質量評估、考核和監督制度。多年來實施培養計劃的結果證明,年輕教師能夠在預定的時間內達到培養目標,勝任教師職務;并有多人在入組后繼續攻讀碩士、博士學位,使本實驗室的教師素質不斷提高,教學效果始終受到學校教學專家和學生們的好評。
三、教學方法和手段建設
我們將醫學分子生物學教學過程中,以創新教育為理念、分級教學為核心,實施“學生為主體、教師為主導”的研究型和探究式的教學模式,培養學生的批判性與創造性思維的能力;提出、分析、解決和評價問題的能力,促進學生知識、能力、素質協調發展,理論、實踐、創新全面提高。
1. 在教學的組織形式上采用大班授課與個別指導結合,授課與自學相結合倡導啟發式教學,融知識傳授和能力為一體。發揮教師主導、學生主體作用,調動主觀能動性,使學生的學習過程成為愉快、主動、積極獲取知識的過程。通過開展問題引導性自學、精講指導性自學、歸納訓練性自學,培養學生的自主學習。
2. 根據實際需要,從多方面選擇教學題材,充分挖掘教學資源,這些題材既可以來自生活,也可以來自教材;既可以來自教師,又可以來自學生;既可以來自書本,也可以來自網上。鼓勵學生關注學科前沿、利用分子生物學的知識探究社會熱點問題。
3. 以問題為載體,從學生的角度去設計教學環節、創設探究情境,使學生掌握獨立觀察思考、分析比較、歸納概括的能力,經歷知識的形成過程和問題的解決過程,逐漸學會科學的思維方法。
4. 在互動式教學中,充分發揮教與學“雙主體”作用,活躍課堂氣氛,學生課堂提問、討論和辯論巍然成風,達到“教學互動,教學相長”的效果。這樣能有效地調動學生身心積極投入學習,促進自主學習能力的提高,推動學生的創造性學習。
5. 分子生物學中有許多內容深奧難懂,傳統教學方法不能充分展示,而多媒體教學方式可以克服這一缺點。采用現代教學技術,靈活、恰當地利用多媒體課件、錄像、動畫、投影,能使教學形式活潑生動,教學內容更為形象直觀,更具表現力,有利于調動學生學習的積極性和主動性,激發學生的創造性思維。因此,本課程教學中全部采用多媒體的教學方法,制備了“分子生物學”的多媒體課件,教學課件充分利用彩圖、流程圖、示意圖、FLASH動畫等方式,深入淺出地展示了分子生物學的魅力。
四、以科研促進教學的改革
科研和教學是辯證的統一體,兩者相輔相成、 互相促進。教學是科研的前提和基礎,科研是提高教學水平和教學質量的關鍵[5]。在精品課程建設過程中,我們在致力于《分子生物學》理論與實驗教學的同時,始終把握分子生物學是一門前沿學科的特點,不斷提高科研水平,以科研促進教學,不斷改革實驗教學內容,堅持以研究探索性、設計性和綜合性實驗教學。以培養學生研究性學習興趣和能力為目標,將課堂理論、實驗設計和教學實驗有機結合。實驗中保證學生的主體地位,實驗教師不再是保姆、而是指導;實驗教材中的項目不再是必做的經典、而是參考;實驗報告不再是簡單的傳抄、而是學生的研究成果的匯報。
分子生物學的理論知識學起來較為抽象和難懂,要想有很好的教學效果,大量的實驗動手操作是不可避免的,我們的分子生物學實驗課是以開設綜合性和設計性的實驗內容,以基因操作及相關技術為主線包括:感受態細胞的制備、大腸桿菌轉化、瓊脂糖凝膠電泳、質粒DNA的提取及電泳分析、DNA的限制性酶切及電泳分析;人類基因組DNA的提取及PCR擴增電泳分析、真核細胞質RNA的提取及電泳分析、RT-PCR及其產物電泳分析。每個實驗的操作方法,我們采用的都是目前國內外各實驗室廣泛采用的最先進便捷的方法。同時,我們還利用引物設計軟件、序列綜合分析軟件及質粒作圖軟件等幫助學生掌握實際可行的基因序列分析技巧。目前,分子生物學實驗已成為一門內容系統、技術操作性強的綜合性、研究探索性實驗課程,確實有效地提高學生實踐能力和綜合素質。
除此之外,我們接受醫學生物技術專業學生進行科研實踐,每年接受學生近10人,通過為期1年的科研實踐,使學生熟悉文獻的查閱、課題的選擇及實驗方案的設計、實驗操作、論文撰寫及答辯的基本過程,并獲得有意義的實驗結果。培養出具有分析和解決問題的能力及創新能力的復合型人才。
綜上所述,精品課程建設是一項系統而長期的工作; 先進而科學的教學內容和教學方法,高素質的教師隊伍,完善的網絡教學環境,雄厚的學科專業和科研背景是本課程實施精品課程建設的關鍵。下一階段,我們精品課程建設的重點是根據“十三五”高校國家質量工程專業建設綜合改革示范和國家精品開放課程建設需要,進一步更新完善課程內容及優化課程系統。
參考文獻:
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[2]向本瓊,王海龍,孫秀英,等.淺談“分子生物學實驗”國家精品課程的建設[J].高等理科教育,2006(6):85-86,124.
[3]陳偉,曹建云.《分子生物學》精品課程的建設與實踐[J].教育教學論壇,2015(24):142-143.
[4]陳丹,翟瀟灑,沈曉敏.淺談分子生物學精品課程建設[Z].2015:1.
[5]嚴善春,曹傳旺,姜中珠.加強科研促進教學,努力提升本科生創新能力[J].繼續教育研究,2008(12):109-110.