分子生物學理論教學中的創新教育初探

吳順 蔡燕

摘 要：高校教師肩負實施創新教育，培養創新人才的重任。《分子生物學》是生命科學的重要學科，該文根據教學經驗，從教學內容、教學過程、教學環境和教學考核等幾個方面對分子生物學理論教學的創新教育進行研究，初步摸索出激發和培養學生創新潛能、創新意識、創新思維和創新能力的教學體系，教學實踐初見成效。

關鍵詞：分子生物學；理論教學；創新教育

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）05-0111-03

Study of Innovation Education on the Theory Teaching of Molecular Biology

Wu Shun et al.

（School of Life Science and Technology，Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，China）

Abstract：Teachers in colleges and universities should perform the innovation education and train the innovative talents to everyday teaching.The molecular biology was an important discipline in the life science.The innovative education of its teaching content，course，environment and examination was researched effectively and formed an theory education system that could arouse the students innovation potential and cultivate their innovation ideas，thinking and ability.The effect of the teaching practice was good.

Key words：Molecular biology；Theory teaching；Innovative education

我國實施科教興國戰略以來，一直致力于知識創新和技術創新體系建設。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》指出，中國未來15年科技發展的目標是在2020年建成創新型國家，使科技發展成為經濟社會發展的有力支撐。要實現這一宏偉藍圖，創新教育至關重要。創新教育是教育者運用現代教育觀念，采用科學創新性教學方法，開發受教育者創新意識，提高其創新能力的一種新型教育。高等院校是開展創新教育、培養創新人才的重要陣地，高校教師有責任在日常教學中實施創新教育。《分子生物學》是生命科學的重要學科，筆者長期從事分子生物學教學科研工作，致力于將創新教育的理念貫穿于課程教學的內容、方法、手段以及考核等多個環節，已初步形成針對新時代創新人才培養需求的《分子生物學》理論教學體系，教學實踐初見成效。

1 改進教學內容，明確創新可能

創新的首要特點是超前性和新穎性。實施創新教育，培養學生的創新能力，必須突出教學對學科發展新動態的敏感把握。如果學生不能及時了解世界科技發展新動態以及本學科發展的前沿知識，那么其知識層次和結構發展就不能向世界發展水平看齊，所謂的超越先前，創造新穎也就無從談起。因此，《分子生物學》的理論教學首先要在內容上體現出時代性、開發性與全面性特點。然而，當前普遍采用的《分子生物學》教材更新相對滯后，教學內容不僅顯得陳舊，而且與細胞學、遺傳學、生物化學、免疫學等諸多其他課程相互聯系、相互滲透，存在不同程度的重復。這種情況下，如果教學一味拘泥于教材，將寶貴的課堂時間浪費在舊的、甚至過時的知識的重復上，將壓抑學生的開拓創新潛能。所以，教師應當適當改進教學內容。一是合理取舍教學內容，制定切實可行的教學方案，重視學科交叉，盡量淡化因學科與學科知識緊密銜接而導致的內容重復，實現課堂教學信息量的最大化。例如，核酸的結構與功能既是分子生物學的內容，也是生物化學教學的重要內容。對于學生已學的知識只需做簡單復習，把重心放在知識縱向、深層的擴展上。又如，基因的結構與功能。既做到突出分子生物學是以生物化學為基礎的特點，又明確分子生物學的教學重點；二是在保證課程完整性和系統性的前提下，應當盡可能多地結合科研成果，介紹學科發展中的新問題、新觀點、新方法，引導學生走出狹小的課堂和靜止的書本，開拓思維探索新知識，明確未來可能突破創新的方向。

2 結合生活實際，增強創新意識

實踐是創造的源泉、動力及標準。雖說是理論教學，但目的旨在指導實踐創造，尤其是《分子生物學》這樣一門應用性極強的課程，應當緊密與生活實際結合。通過不斷提出實際問題，使學生置于現實生活的思考，促使他們用所學理論和經驗，回答和解決不熟悉或不明白的問題，挑戰智力和能力的極限，從而達到增強其洞察力、想象力、預見力和創造力的目的。例如，在講授“基因與基因組的結構”一章時，可以結合當前醫學領域中的熱點問題“基因治療”來談，這一技術是在測定人類基因組的全部DNA序列后，破譯人類基因的遺傳信息，特別是相關人類遺傳疾病的基因信息，從而將目的基因定向導入人體的靶部位，達到治療疾病的目的，如人類的第二殺手—癌癥的治療，這與人們生活實際息息相關，很容易引起學生興趣。又如，在講授“真核生物的基因表達調控”一章時，可以結合當前生物醫藥領域開發的熱點—基因工程藥物（蛋白類藥物）。通過克隆取得的外源目的基因（一般是人的DNA），整合到動物受精卵的染色體內，使之在動物體內得到表達并能穩定地遺傳給后代，這種含有外源基因的動物就叫做轉基因動物。1頭轉基因動物就是1座天然基因藥物制造廠。基因工程藥物具有毒副作用小、靶點明確、針對性強、療效好的特點。這是藥物開發必須達到穩定、有效、安全、可控目標的需要，是提高人類生命質量的需要。事實證明，教學中注意理論聯系實際，不僅能活躍課堂氣勢，使學生感到理論的生動，而且更重要的是能夠培養學生始終立足社會實踐，注重從實踐觀察生活、發現生活，激發創造生活的意識。

3 營造自由氛圍，培養創新思維

獨異性是創新思維的重要特點，沒有獨一無二的能動精神，不可能有與眾不同的創新思維。如何營造自由民主的氛圍，培養學生超越自我、自主創新的思維至關重要。首先，應當改變傳統教學中的師生關系模式。由于“師道尊嚴”“教師權威”等傳統觀念根深蒂固，課堂教學缺乏生動性與互動性，上課往往變成“一言堂”“滿堂灌”。而創新教學的基本特點則是要在民主、平等、理解、尊重的基礎上建立新型師生關系。在這種師生關系中，教師不是權威，而是學生人格上的朋友。學生在教學中也不再是被動的對象，而是能動的主體。合作式的新型師生關系，有利于培養學生突破權威，獨辟蹊徑、開拓創新的膽識；其次，應當營造自由討論的氛圍。為提高學生自主參與的積極性、主動性，教學中可以就問題要求學生課前或課后查閱相關資料，然后組織課堂討論。教師在討論中扮演組織、引導、控制以及解答的角色，鼓勵學生自由發言，提倡觀點爭鋒，形成學生為中心的生動活潑的學習局面。實踐證明，這樣的教學形式很容易激發起學生的創新興趣和熱情；再者，教師應當注重自身創新形象的塑造。教師為人師表，其作用不僅在于言傳，更在于身教。教師在學科發展領域中不斷探索、打破陳規，勇于創新的實際行動是對學生創新教育最好的示范，往往起到極大的帶動和鼓勵作用。

4 改進考核方式，突出創新能力

考什么？怎樣考？考試是學習的指揮棒，要想改革教學，一定要改革考試模式。過去推崇以德國赫爾巴特為代表的“教師中心說”，把傳授知識作為教學主要任務，重教學結果而輕教學過程，強調考試結果和評判，卻忽視能力培養。實行創新教育，必須對考試記分制進行改革，提倡過程評價和終結評價相結合的評價標準。在《分子生物學》實際教學中，可將學生讀書、課堂討論、作業、研究的情況列入考核成績，而在閉卷考試中盡量減少純記憶性的、有“標準答案”的考試內容，弱化師生對現有試題庫的依賴。考核內容注意為學生獨立思考和創造性發揮留有余地，對在思路、理論、方法上有創見的學生給予充分鼓勵。這樣做不僅能考核學生對知識點的掌握情況，還能提高他們的學習主動性。事實證明，這種考核方式受到學生歡迎，學生普遍表示收效大，真正考核到了實際分析和解決問題的能力、語言表達能力、思維和應變能力等，大大加深了對知識的理解、掌握和運用水平。與此同時，這一考核方式對學生的研究能力也是一種有效訓練和培養。當然，要建立適應創新人才培養的考試制度并非易事，這是一個長期過程。傳統應試教育對教學效果的評價比較直接，也容易規范，透明度、公平性都較高，而創新教育由于創造力具有多樣性、多維性、多質性等特點，要正確、公正地測試、評價學生的知識、能力相當困難。因此，在探索課程考核改革的過程中，并不主張對傳統考試制度全面否定，而只是對現行考試方式加以補充、調整和改革。

5 更新教學手段，激發學習興趣

實驗結果表明：人們一般能記住閱讀內容的10%、聽到內容的20%、看到內容的30%、聽到與看到內容的70%。由此，多媒體技術通過感官綜合刺激獲取的信息量比僅聽教師的講解要多的多。《分子生物學》理論抽象、復雜，信息量大且更新速度快，又涉及大量難以用傳統教學手段描述的實驗操作技術，比如蛋白質的生物合成、乳糖操縱子的調節、基因表達的調控和PCR反應的原理及過程等，學生較難理解。通過制作生動直觀、系統完善的全套分子生物學多媒體課件，能夠化難為易，使原本抽象難懂的理論變得具體、形象、生動，學生更易接受。例如，分子生物學涉及諸多大分子空間結構、各種大分子相互作用的次序等內容，尤其是分子生物學的核心內容——中心法則，涉及更多大分子的結構與功能方面的知識，如參與DNA復制過程的各種質白質因子、RNA剪接過程中各種因子的相互作用等，可以通過將收集到的動畫、視頻、文本、圖片等較好組合，在表現形式上進行精心設計制作成課件，變原來的靜態為動態、抽象為宏觀、瞬間過程為定格分析，全方位、多視角、多層次地進行演示，使教學內容更加直觀、生動、形象。又比如，在進行蛋白質生物合成過程的教學中，可采用不同的色彩區分P位和A位，用動畫表示核糖體和mRNA的相對移位以及多核糖體翻譯，使復雜的內容變得簡單明了。

值得注意的是，《分子生物學》作為一門實踐性很強的學科，理論教學只是基礎，實驗教學更是目的。相對理論教學而言，實驗教學更具直觀性、實踐性、綜合性和創新性特點，對提高學生素質，培養創新能力具有不可替代的作用。因此，在加強《分子生物學》理論教學創新的過程中，始終要注意有意識地引導學生盡快盡好地掌握一些分子生物學的常規實驗技術，以便為接下來實驗教學創新培養奠定基礎。

6 結語

總而言之，教師在教學改革、培養創新人才的時代大潮下，應當勇擔歷史重責，努力將創新教育融入《分子生物學》課程教學的改革中，實施具有創造性的教育行為，為培養更多敢為人先，具有創新能力的生物學人才做出貢獻。

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