分子生物學知識體系建設與創新型人才培養

張愛利

[摘 要] 分子生物學是從分子水平闡述生物的生命現象和規律的學科，是生命科學的前沿學科。分子生物學在生物工程專業本科生培養中占有重要地位，更是學習生命科學、現代生物技術以及工業、農業、醫藥衛生和環境科學等各個領域的基礎課程。本文探討了工科本科生分子生物學知識體系建設的內容，闡述了分子生物學課程建設與創新型人才培養的方法。

[關鍵詞] 分子生物學知識體系建設;創新型人才培養;教學改革

生命科學的發展對社會進步、經濟增長和科技發展產生了重要而深遠的影響。“分子生物學”作為生命科學領域發展較迅速的前沿學科之一，推動著整個生命科學的發展，并在醫藥與健康、能源、環境保護和農業等領域有著較為廣泛的應用。“分子生物學”是生物工程專業一門重要的專業課程，它的終極目標是要在分子水平上闡述細胞活動的規律，揭示生命科學最核心的規律性內容。多年的教學實踐表明，“分子生物學”的基本概念多、研究過程復雜、新理論和新技術不斷涌現，這些都給“分子生物學”教學帶來很多挑戰。如何在有限的時間內讓學生掌握這些基本概念、理論和技術是當前“分子生物學”教學中亟待解決的問題。

因此，本文探討了“分子生物學”知識體系建設的內容，闡述了“分子生物學”課程建設與創新型人才培養的方法，以便提高學生對“分子生物學”知識的理解能力和思維能力，激發學生的學習興趣和創新能力，從而達到提高教學效果的目的。

一、“分子生物學”知識體系建設

“分子生物學”是在細胞學、生物化學、遺傳學等生物學課程的基礎上發展起來的交叉學科，知識體系龐大[1]。筆者結合工科生物工程專業本科生的特點，提煉了“分子生物學”課程的知識體系（見表1）。

“分子生物學”的知識大多是微觀的，且多學科交叉滲透使該學科的知識點龐雜，學生在學習的過程中很容易深入到具體的知識點中，而缺乏對宏觀知識體系脈絡的掌握。針對這種情況，教師可以引導學生采用構建思維導圖的方法幫助理解和記憶，使學生能靈活自如、深入淺出地學習。

二、“分子生物學”課程建設與創新型人才的培養

創新是學科發展的驅動力之一，“分子生物學”課程建設培養出的創新型人才將為生物學科的發展提供人才支持。基于對創新型人才培養的思考，以“分子生物學”課程建設為契機，筆者嘗試了以下四種創新型人才培養的方法。

1.基于“分子生物學”的知識特點和對學生興趣點的認識，從藝術化、故事化、哲學、經濟學和心理學等角度[2]，在多維度下探索“分子生物學”知識與人文社會科學的關系，啟發學生的發散性思維方式，開拓學生的創新能力。需要教師注意的是，在采用多維度“分子生物學”教學方法的同時，嚴格遵循教育教學的發展規律，隨時關注學生學習心理的變化，以教師引導為主，以學生學習為中心，啟發和培養學生的好奇心和學習興趣，引導學生從學習知識向學習方法轉變的創新能力。

2.運用多元化的教學方式吸引學生的學習興趣，如運用動畫、微課、精品資源庫、云課堂、雨課堂等教學資源，將書本上的基礎知識與相關學科進展相結合、基礎理論與生活實踐相結合、線上教學和線下教學相結合[3]。課后適當給學生布置一些與本章節內容相關的科學問題研究，讓學生通過查找資料設計出研究方案，啟迪學生綜合應用知識的創新能力。

3.開展以問題為中心的啟發式教學和整合式教學，鼓勵學生積極思考[4，5]。啟發式教學與傳統教學相比，是以“授人以漁而非授人以魚”的方式對學生進行培養，與“填鴨式”的傳統教學模式相比，更利于學生綜合素質的培養和提高。開展啟發式教學，鼓勵師生隨問隨答，積極引導學生自主學習，更有利于學生對“分子生物學”知識的理解和創新能力的提高。

整合式教學是指將信息技術整合于“分子生物學”教學，把全班的講授與演示、分組合作學習與討論、面向個人的多媒體風格化教學等結合起來。“分子生物學”涉及內容多，各知識點之間的聯系及綜合應用較多，開展整合式教學更有利于提高學生創新思維能力以及綜合解決問題能力。

4.引導學生研讀前沿文獻。“分子生物學”是理論與技術相互結合、相互促進的學科，理論指導新技術的產生，新技術的應用又促進了新理論的形成。分子生物學知識的更新速度在生命科學領域也是首屈一指的。因此，引導學生自主閱讀《Nature》《Science》《Cell》《Genetics》《Plant Cell》等權威期刊，并把一些前沿科學研究引入到“分子生物學”課堂教學中，這不僅能夠拓寬學生的視野，而且能夠向學生展示這些抽象理論知識在實踐中的應用，以及基于“分子生物學”知識的最新研究進展，以啟發學生生物學思維方式的形成。如基因編輯技術、染色體人工合成技術、DNA存儲和讀寫技術等新興前沿技術正快速推動著生物學領域的發展，但教材中并沒有這些內容的介紹，通過向學生推薦這些前沿研究，讓學生分組學習和討論，并在課堂上以文獻閱讀報告會的形式分享自己學到的新知識，這對于增強學生的自信心和團隊協作意識、提高自我學習的能力、培養創新能力具有顯著的效果。

多年的教學實踐表明，上述四種方法可以有效地提高學生的學習興趣和學習的主動性，并有助于學生創新能力的提高。

四、結束語

綜上所述，本文以分子生物學知識體系建設為契機，探索創新型人才培養的方法，即在遵循創新型人才培養規律的前提下，通過細化“分子生物學”教學內容和教學方法進行系統的課程設計，以充分調動學生的學習興趣和自主性學習，實現學生創新型人才素質能力的有效提升。

參考文獻

[1]朱玉賢，李毅.現代分子生物學[M].北京：高等教育出版社，2013.

[2]聶光軍，岳文瑾，薛正蓮，等.多維視野下的“分子生物學”理論教學探索[J].生命的化學，2015（2）：286-290.

[3]周小云，彭國平，陳信波，等.多元獲取分子生物學課程教學的優化[J].教育教學論壇，2015（12）：101-102.

[4]李松，葛飛，陶玉貴.生物工程類專業分子生物學教學改革初步探索[J].中國科教創新導刊，2014（4）：53-55.

[5]朱紅威，邵菊芳，冷云偉.生物工程專業分子生物學課程教學改革的探索[J].安徽農業學，2011（4）：2512-2514.