民族院校分子生物學課程教學改革研究

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摘要分子生物學是從分子水平研究生命本質的一門新興學科，分子生物學理論與技術對于推動生命科學的發(fā)展起著舉足輕重的作用。為了激發(fā)學生對分子生物學課程的學習興趣、提高教學質量，我們就民族院校動物科學、動物醫(yī)學等專業(yè)分子生物學課程教學大綱、教學內容體系及教學方法改革等進行了探索，在教學實踐中取得了良好效果。

關鍵詞分子生物學高等教育教學改革

1分子生物學在生物學領域基本知識體系中的地位

1.1分子生物學既是基礎學科，又是前沿學科分子生物學是20世紀人類對自然界認識水平不斷提高、科學技術發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一門學科，自誕生以來以發(fā)展速度非?？?，引領著生物學領域各學科（如動物學、植物學及生理學等）的研究不斷向分子水平發(fā)展。與分子生物學結合、從分子水平研究生物學基本現(xiàn)象的前沿領域包括分子神經生物學、分子細胞生物學及分子進化學等。分子生物學已經和生物化學一樣成為生物學各個學科共同的基礎，在整個生物學基本知識體系中的地位舉足輕重。分子生物學本身也是一門年輕而充滿生命力的學科，許多在分子生物學發(fā)展史上具有重大意義的突破，因其對推動生命科學發(fā)展所產生的重大作用而獲得諾貝爾生理醫(yī)學獎或化學獎。如BarbaraMcClintock因發(fā)現(xiàn)了轉座子而獲得1983年諾貝爾生理醫(yī)學獎。轉座子理論在生物進化、物種形成、細胞分化及基因工程等方面的基礎與應用研究都具有重要意義。1993年諾貝爾生理醫(yī)學獎獲得者RichardJohnRoberts和PhillipA•Sharp發(fā)現(xiàn)真核生物的基因中普遍存在著內含子。內含子的發(fā)現(xiàn)對認識基因的結構和調控機理及完善生物進化論具有里程碑的意義。美國遺傳學家Andrew•Fire和Craig•Mello因為揭示控制遺傳信息流動的基本機制-RNA干擾，而獲得2006年諾貝爾生理醫(yī)學獎。美國生物化學家ElizabethBlackburn和JackSzoskak發(fā)現(xiàn)并闡明了端粒酶在細胞分裂時解決染色體如何完整自我復制的問題，而共同獲得了2009年諾貝爾生理醫(yī)學獎。2017年諾貝爾生理醫(yī)學獎授予JeffreyCHall、MichaelRosbash和MichaelW•Young，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了調控生物體晝夜節(jié)律的分子機制。1.2分子生物學是生命科學的通用工具分子生物學不僅僅是一門獨立的學科，也與許多學科交叉滲透，許多學科的發(fā)展都是以分子生物學為基礎，從這個層次上，可以說分子生物學是生命科學的通用工具。

2分子生物學教學改革探討與實施

通過分析研究民族院校教育教學實際，以及動物科學、動物醫(yī)學等專業(yè)培養(yǎng)目標和知識結構的需求，對分子生物學課程教學內容、教學方法和手段進行了改革，以提高教學水平，增強學生對分子生物學基礎理論的認識及對基本實驗技術和方法的掌握與應用。2.1修訂教學大綱廣義的分子生物學可以指從分子水平上研究生象的學科，但實際上分子生物學主要是從分子水平研究遺傳信息的傳遞和表達調控的規(guī)律，因此核心內容是遺傳信息的載體-基因的結構和功能。不同的分子生物學教材雖然內容上不盡相同，但都包含DNA的復制、轉錄、翻譯和基因表達調控這些基本內容[1-3]。根據動物科學和動物醫(yī)學專業(yè)培養(yǎng)目標、知識結構需求及與相關專業(yè)課程的銜接，并綜合考慮學生的實際接受能力，課程組對分子生物學教學大綱作了適當調整，將主要涉及人類醫(yī)學的部分章節(jié)如疾病與人類健康、基因與發(fā)育、基因組與比較基因組學等不再納入課堂講授，而增加了分子生物學研究方法，向學生介紹最新的實驗技術方法，使整個教學內容既理論聯(lián)系實際、又緊扣當代生命科學發(fā)展的前沿，符合學生職業(yè)能力和水平培養(yǎng)的要求。2.2優(yōu)化教學內容對于不同專業(yè)、不同學生，學習分子生物學的意義不同，分子生物學可以作為一些專業(yè)的必修課程，也可以作為一些專業(yè)的輔修課程，還可以作為學生知識擴展的選修課程，所以就有不同的教學目的和要求。對分子生物學課程教學內容進行優(yōu)化，一是要加強教材建設，不同專業(yè)其專業(yè)培養(yǎng)目標、培養(yǎng)要求各有不同，對分子生物學學習的側重點和目標要求也各有差異，應選用或編寫適合本專業(yè)學生學習的教材；二是針對不同專業(yè)采用不同教案。目前大多采用的是充分利用師資力量的原則，并沒有根據不同的教學目的去配備師資，或采用適合本專業(yè)的教案，大到基礎理論的闡述，小到具體實例的列舉和分析，都可能影響學生對理論知識的理解和掌握，影響學生的學習興趣。2.3教學方法改革2.3.1以“自主式”教學取代傳統(tǒng)的“注入式”教學課堂教學是由學生、教師、教材和教學方法這四大基本要素構成的一個動態(tài)過程。教師必須采用合適的教學手段和教學方法把教材里的知識傳授給學生，提高學生的綜合學習能力。在傳統(tǒng)的教學模式中，教師在課堂教學過程中只是充當了教材搬運工的作用，拿著教材對學生“布道”，無法培養(yǎng)學生的自主學習能力和創(chuàng)造能力，這種“注入式”教學方式難以取得較好的教學效果，也已經不能適應新時代下應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要。在教學改革中，我們要求學生“自主式”學習，在上課時首先向學生介紹整本課程的知識體系，以及各個章節(jié)的教學內容、教學目標及重點難點，引導學生自己走進教材；要求學生通過課前預習，帶著問題來上課，教師在上課過程中，通過課堂提問、小組討論或交換角色等形式檢查學生的預習效果。2.3.2完善多媒體課件，提高教學質量將多媒體課件，尤其是視頻資料應用于分子生物學教學，可以有效地將枯燥、抽象的理論知識變得淺顯易懂，激發(fā)學生的學習興趣，豐富學生想象力。多媒體課件應將圖、文、聲、像融為一體，突出重點、結合學科進展，充分調動學生的學習興趣和積極性，從而提高教學質量。為此，我們廣泛收集、制作能夠直觀反映分子生物學基本理論和方法的圖片、動畫等，構建了高質量多媒體教學課件，有效地增強了學生對基礎知識的理解。2.3.3深入分析經典實驗，啟發(fā)學生分析和解決科學問題分子生物學課程的學習歸根結底是培養(yǎng)學生的邏輯思維能力及對分子生物學基本理論的掌握?；纠碚摦a生于經典實驗，對經典實驗過程的分析和理解，就是對學生邏輯思維能力的培養(yǎng)過程。所以在分子生物學教學過程中，加強了對經典實驗的分析，從而增強學生對基本理論的理解和掌握，并由此啟發(fā)學生如何去分析和解決科學問題。例如，在講授斷裂基因時，詳細講解RichardJohnRoberts和PhillipA•Sharp發(fā)現(xiàn)內含子的具體實驗過程和歸納演繹過程，以及PierreChambon由于采用了與之不同的實驗方法，錯失發(fā)現(xiàn)斷裂基因的機會；在有關限制性核酸內切酶的講授時，詳細講解發(fā)現(xiàn)限制性核酸內切酶的實驗及推理過程，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。2.4采用啟發(fā)式教學模式提高學生的興趣興趣是最好的老師，如果學生對學科有興趣，就會發(fā)揮主觀能動性，主動學習、自我思考。在我們前期的調查中，僅有19.2%的學生對“分子生物學”非常感興趣，17.1%的學生能主動學習“分子生物學”，做到課前預習、課后復習。而72.6%的學生僅僅是被動學習，課堂上聽完了事，對該課程不感興趣。因此，如何培養(yǎng)學生的學習興趣是教學過程中需要考慮的首要問題。經過反復調研、嘗試和分析學生的反饋意見，我們對教學方式進行了改革，如我們講授與課程相關的一些科研小故事及科研最新進展，顯著提高了學生學習的積極性，并取得較好的教學效果。例如，我們在講授DNA聚合酶鏈式反應（PCR）原理時，講述了PCR技術創(chuàng)始人KB•Mullis的親身經歷。這位偉大的科學家年輕時性格桀驁不馴、不拘一格，在喝了他自制的迷幻藥后，想出了解釋宇宙大爆炸學的理論，投稿《自然》周刊后，意外被錄用，他因此通過了博士資格考試。這些科學家的趣事不僅激發(fā)了學生了解科學家科學成就背后的故事，而且增強了對科學理論的學習興趣；又如在講到基因突變與基因功能時，引用美劇“吸血鬼”的例子，通過吸血鬼的癥狀讓學生了解吸血鬼原型的發(fā)病機制，提高學生的興趣，加深學生對基因功能的理解。

3結語

分子生物學是生物技術乃至整個生命科學的基礎理論與方法的支撐，因此，作為一名高校教師，在把“分子生物學”基礎理論講授好的同時，更重要的是如何提升學生的學習興趣。只有學生的學習興趣提高了，才能發(fā)揮他們的主觀能動性，才能充分完成教師的職責，更好地實現(xiàn)高校專業(yè)培養(yǎng)目標。

參考文獻

[1]朱玉賢,李毅,鄭曉峰.現(xiàn)代分子生物學[M].4版.北京:高等教育出版社,2016.

[2]楊榮武.分子生物學[M].2版.南京:南京大學出版社,2017.

[3]鄭用璉.基礎分子生物學[M].2版.北京:高等教育出版社,2012.

作者：張國華 盧建雄 劉麗霞 單位：西北民族大學生命科學與工程學院