茶學專業《植物分子生物學基礎》課程建設探索
——以福建農林大學為例

程春振，張永艷，張梓浩，田娜，劉范，賴鐘雄

（福建農林大學園藝學院，福建福州350002）

近20年來，植物分子生物學發展極為迅速。分子生物學及相關課程的設置和建設業已成為高校生物學相關專業關注的重點，分子生物學及相關課程也逐步成為很多高校生物學及相關專業本科生的必修課程。

福建農林大學園藝學院于2017年起面向茶學創新班本科生開設了《植物分子生物學基礎》科學基礎課課程。該課程共48學時，其中理論課33學時，實驗課15學時。其教學目的在于通過該課程的學習，使學生初步了解和掌握植物分子生物學的基本概念、基本原理與基本操作過程。要求學生掌握生物信息的傳遞、分子生物學研究法、了解植物基因組與比較基因組學研究近況，在了解植物分子生物學研究方法的同時，能夠獨立進行植物分子生物學的基本技能的操作。在該課程開設和教學過程中，筆者發現了一些問題，針對這些問題對課程建設方案進行了一系列調整，以期更好地達到教學效果要求。

1《植物分子生物學基礎》主要授課內容

《植物分子生物學基礎》是以植物為主要研究對象的分子生物學學科，其理論課內容主要包括緒論、染色體與D NA、生物信息的傳遞、分子生物學研究方法和基因組與轉錄組研究等內容。實驗課程主要包括D NA和R NA的提取、電泳、反轉錄和P CR等內容。

2 教學過程中發現的問題

根據福建農林大學園藝學院《植物分子生物學基礎》課程授課反映情況，筆者發現該課程的建設存在以下3個重要問題。

2.1 課程涉及概念多、難理解，學生知識背景差異較大

福建農林大學園藝學院《植物分子生物學基礎》面向的是茶學專業創新班同學，一般在大二下學期開設。此時，同學們剛修完《生物化學》《遺傳學》等基礎課，有了一定的生物學基礎。《植物分子生物學基礎》緒論部分主要講解分子生物學發展歷程和主要研究內容；染色體和D NA部分主要講解遺傳物質的發現、D NA的特性和D NA復制、修復和轉座等內容；生物信息的傳遞部分主要講解R NA的特性、轉錄、翻譯和蛋白質的轉運、修飾和降解等內容；分子生物學研究方法部分主要講解D NA、R NA和蛋白質操作技術及基因功能研究技術；基因組和轉錄組研究部分主要講解基因組學和轉錄組學相關概念、技術和應用。理論課各章節涉及概念、原理和機制均較多。實驗課所涉及的原理及注意事項也較多。然而，茶學創新班中有部分同學高中時為文科生，對理科的一些基本概念掌握不夠，缺少相關知識背景和實驗基礎，對這些概念、原理和機制的理解不夠透徹，學習難度大大增加。

2.2 理論課重點、難點偏多，學生參與度較低

作為一門科學基礎課程，《植物分子生物學基礎》涉及范圍廣，需要同學們掌握的重點和難點相較于其他一些科學基礎課更多且更難以理解。理論課教學后，同學們反映最多的就是知識點、重點和難點偏多的問題。《植物分子生物學基礎》5個主要部分中，前3部分的主要內容涉及到的一些概念和規律多是從動物或微生物中證實而來，基本不涉及茶樹。第4部分主要涉及分子生物學技術在模式植物中的應用，僅第5部分內容涉及茶樹基因組和轉錄組研究現狀。總體而言，涉及茶樹的知識點偏少，不利于激發茶學專業同學們的積極性。此外，《植物分子生物學基礎》涉及大量的基本概念、內容和步驟，授課教師需要花費大量時間講解基本信息，而學生則需要大量時間消化吸收這些知識點，因此導致整個授課過程中學生參與度不高。

2.3 實驗課內容涉及面較窄

大多數植物分子生物學相關的課程實驗課內容都僅涉及植物分子生物學最基本的一些實驗技術，如核酸提取、電泳和P CR等。這些實驗往往耗時較長，且等待時間（如裂解、離心和瓊脂糖凝膠時間等）偏長，這些實驗涉及的理論課知識點偏少，不利于同學們通過實驗課鞏固理論課上學到的知識點。

3 解決對策

針對以上問題，筆者有針對性地進行了一系列的課程建設整改方案。

3.1 理論教學著重強調“中心法則”主線

《植物分子生物學基礎》概念、原理多，重點、難點也多。圍繞“中心法則”這一主線展開教學，可以讓同學們對分子生物學的主要內容有個大致了解。

3.2 加強基礎知識的鞏固

在理論教學過程中，加強分子生物學基礎概念和知識點的講解，使原本有一定基礎的同學溫故而知新，使缺少相關背景的同學能對基礎概念有個基本了解。對于一些比較復雜或難理解的概念或技術，要多以圖片或視頻方式展示，以利于學生的理解。

3.3 實驗課環節注重理論實踐相結合

在實驗課環節，則圍繞基因工程六大步驟——“分、切、連、轉、選、鑒”設置實驗內容，以茶樹為主要實驗材料進行操作，增加基本技能操作的講解，讓學生將理論知識與實際實驗應用聯合起來，應用理論知識指導實驗操作，同時在實踐過程中真正理解相關理論內容的含義。此外，在實驗課開始前，老師先將實驗做一遍，學生完成一個環節后的等待時間中先用老師提前準備的結果材料進行下一個實驗，待學生的實驗完成后再統一進行檢測和分析，同時與老師的實驗結果進行比較，分析實驗過程中出現的問題，進而節省時間和加深對實驗技術的理解。

3.4 調動同學積極性、提高參與度

《植物分子生物學基礎》涉及概念和內容多，在理論教學過程中應通過提問的方式加強知識點的復習與總結，以利于同學們對相關內容的消化與吸收。且在設置問題的時候巧妙地用茶樹替代真核生物。對于理論教學過程的重要知識點，鼓勵同學上講臺進行課前復習和總結，跟同學分享上節課所學知識。通過讓同學們親自參與總結和講解，調動同學們學習的積極性，進而達到提升課堂效果的目的。在實驗課環節設置相關思考題以加深同學們對理論知識的理解，同時以PP T匯報的形式讓學生分別對自己的實驗結果進行總結和講述，分析實驗過程中存在的問題和注意事項。

4 展望及小結

《植物分子生物學基礎》作為茶學專業本科生一門重要的科學基礎課，是學生了解分子生物學基本概念、基本技能的重要途徑。該課程知識點多、概念抽象、操作步驟原理較為復雜，在今后的教學過程中除了針對教學過程中發現的問題及時進行針對性解決和及時對知識點進行總結歸納外，還應借助J o V E等網絡視頻資源[1-3]、慕課[4-5]和雨課堂[6-7]等手段加深同學們對重點和難點的理解。