民族院校分子生物學(xué)課程教學(xué)改革研究

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摘要分子生物學(xué)是從分子水平研究生命本質(zhì)的一門新興學(xué)科，分子生物學(xué)理論與技術(shù)對于推動生命科學(xué)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。為了激發(fā)學(xué)生對分子生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)質(zhì)量，我們就民族院校動物科學(xué)、動物醫(yī)學(xué)等專業(yè)分子生物學(xué)課程教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容體系及教學(xué)方法改革等進行了探索，在教學(xué)實踐中取得了良好效果。

關(guān)鍵詞分子生物學(xué)高等教育教學(xué)改革

1分子生物學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域基本知識體系中的地位

1.1分子生物學(xué)既是基礎(chǔ)學(xué)科，又是前沿學(xué)科分子生物學(xué)是20世紀(jì)人類對自然界認識水平不斷提高、科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一門學(xué)科，自誕生以來以發(fā)展速度非常快，引領(lǐng)著生物學(xué)領(lǐng)域各學(xué)科（如動物學(xué)、植物學(xué)及生理學(xué)等）的研究不斷向分子水平發(fā)展。與分子生物學(xué)結(jié)合、從分子水平研究生物學(xué)基本現(xiàn)象的前沿領(lǐng)域包括分子神經(jīng)生物學(xué)、分子細胞生物學(xué)及分子進化學(xué)等。分子生物學(xué)已經(jīng)和生物化學(xué)一樣成為生物學(xué)各個學(xué)科共同的基礎(chǔ)，在整個生物學(xué)基本知識體系中的地位舉足輕重。分子生物學(xué)本身也是一門年輕而充滿生命力的學(xué)科，許多在分子生物學(xué)發(fā)展史上具有重大意義的突破，因其對推動生命科學(xué)發(fā)展所產(chǎn)生的重大作用而獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎或化學(xué)獎。如BarbaraMcClintock因發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)座子而獲得1983年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎。轉(zhuǎn)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(chǔ)與應(yīng)用研究都具有重要意義。1993年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)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(nèi)含子。內(nèi)含子的發(fā)現(xiàn)對認識基因的結(jié)構(gòu)和調(diào)控機理及完善生物進化論具有里程碑的意義。美國遺傳學(xué)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(xué)獎。美國生物化學(xué)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(fù)制的問題，而共同獲得了2009年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎。2017年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎授予JeffreyCHall、MichaelRosbash和MichaelW•Young，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了調(diào)控生物體晝夜節(jié)律的分子機制。1.2分子生物學(xué)是生命科學(xué)的通用工具分子生物學(xué)不僅僅是一門獨立的學(xué)科，也與許多學(xué)科交叉滲透，許多學(xué)科的發(fā)展都是以分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，從這個層次上，可以說分子生物學(xué)是生命科學(xué)的通用工具。

2分子生物學(xué)教學(xué)改革探討與實施

通過分析研究民族院校教育教學(xué)實際，以及動物科學(xué)、動物醫(yī)學(xué)等專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和知識結(jié)構(gòu)的需求，對分子生物學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段進行了改革，以提高教學(xué)水平，增強學(xué)生對分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論的認識及對基本實驗技術(shù)和方法的掌握與應(yīng)用。2.1修訂教學(xué)大綱廣義的分子生物學(xué)可以指從分子水平上研究生象的學(xué)科，但實際上分子生物學(xué)主要是從分子水平研究遺傳信息的傳遞和表達調(diào)控的規(guī)律，因此核心內(nèi)容是遺傳信息的載體-基因的結(jié)構(gòu)和功能。不同的分子生物學(xué)教材雖然內(nèi)容上不盡相同，但都包含DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯和基因表達調(diào)控這些基本內(nèi)容[1-3]。根據(jù)動物科學(xué)和動物醫(yī)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、知識結(jié)構(gòu)需求及與相關(guān)專業(yè)課程的銜接，并綜合考慮學(xué)生的實際接受能力，課程組對分子生物學(xué)教學(xué)大綱作了適當(dāng)調(diào)整，將主要涉及人類醫(yī)學(xué)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(xué)等不再納入課堂講授，而增加了分子生物學(xué)研究方法，向?qū)W生介紹最新的實驗技術(shù)方法，使整個教學(xué)內(nèi)容既理論聯(lián)系實際、又緊扣當(dāng)代生命科學(xué)發(fā)展的前沿，符合學(xué)生職業(yè)能力和水平培養(yǎng)的要求。2.2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容對于不同專業(yè)、不同學(xué)生，學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的意義不同，分子生物學(xué)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(xué)生知識擴展的選修課程，所以就有不同的教學(xué)目的和要求。對分子生物學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化，一是要加強教材建設(shè)，不同專業(yè)其專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求各有不同，對分子生物學(xué)學(xué)習(xí)的側(cè)重點和目標(biāo)要求也各有差異，應(yīng)選用或編寫適合本專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)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(jù)不同的教學(xué)目的去配備師資，或采用適合本專業(yè)的教案，大到基礎(chǔ)理論的闡述，小到具體實例的列舉和分析，都可能影響學(xué)生對理論知識的理解和掌握，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2.3教學(xué)方法改革2.3.1以“自主式”教學(xué)取代傳統(tǒng)的“注入式”教學(xué)課堂教學(xué)是由學(xué)生、教師、教材和教學(xué)方法這四大基本要素構(gòu)成的一個動態(tài)過程。教師必須采用合適的教學(xué)手段和教學(xué)方法把教材里的知識傳授給學(xué)生，提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師在課堂教學(xué)過程中只是充當(dāng)了教材搬運工的作用，拿著教材對學(xué)生“布道”，無法培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造能力，這種“注入式”教學(xué)方式難以取得較好的教學(xué)效果，也已經(jīng)不能適應(yīng)新時代下應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要。在教學(xué)改革中，我們要求學(xué)生“自主式”學(xué)習(xí)，在上課時首先向?qū)W生介紹整本課程的知識體系，以及各個章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)及重點難點，引導(dǎo)學(xué)生自己走進教材；要求學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)，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(xué)生的預(yù)習(xí)效果。2.3.2完善多媒體課件，提高教學(xué)質(zhì)量將多媒體課件，尤其是視頻資料應(yīng)用于分子生物學(xué)教學(xué)，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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富學(xué)生想象力。多媒體課件應(yīng)將圖、文、聲、像融為一體，突出重點、結(jié)合學(xué)科進展，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，從而提高教學(xué)質(zhì)量。為此，我們廣泛收集、制作能夠直觀反映分子生物學(xué)基本理論和方法的圖片、動畫等，構(gòu)建了高質(zhì)量多媒體教學(xué)課件，有效地增強了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解。2.3.3深入分析經(jīng)典實驗，啟發(fā)學(xué)生分析和解決科學(xué)問題分子生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)歸根結(jié)底是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力及對分子生物學(xué)基本理論的掌握?；纠碚摦a(chǎn)生于經(jīng)典實驗，對經(jīng)典實驗過程的分析和理解，就是對學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)過程。所以在分子生物學(xué)教學(xué)過程中，加強了對經(jīng)典實驗的分析，從而增強學(xué)生對基本理論的理解和掌握，并由此啟發(fā)學(xué)生如何去分析和解決科學(xué)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(nèi)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(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的講授時，詳細講解發(fā)現(xiàn)限制性核酸內(nèi)切酶的實驗及推理過程，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。2.4采用啟發(fā)式教學(xué)模式提高學(xué)生的興趣興趣是最好的老師，如果學(xué)生對學(xué)科有興趣，就會發(fā)揮主觀能動性，主動學(xué)習(xí)、自我思考。在我們前期的調(diào)查中，僅有19.2%的學(xué)生對“分子生物學(xué)”非常感興趣，17.1%的學(xué)生能主動學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”，做到課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)。而72.6%的學(xué)生僅僅是被動學(xué)習(xí)，課堂上聽完了事，對該課程不感興趣。因此，如何培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是教學(xué)過程中需要考慮的首要問題。經(jīng)過反復(fù)調(diào)研、嘗試和分析學(xué)生的反饋意見，我們對教學(xué)方式進行了改革，如我們講授與課程相關(guān)的一些科研小故事及科研最新進展，顯著提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并取得較好的教學(xué)效果。例如，我們在講授DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）原理時，講述了PCR技術(shù)創(chuàng)始人KB•Mullis的親身經(jīng)歷。這位偉大的科學(xué)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(xué)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(xué)家的趣事不僅激發(fā)了學(xué)生了解科學(xué)家科學(xué)成就背后的故事，而且增強了對科學(xué)理論的學(xué)習(xí)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(xué)生了解吸血鬼原型的發(fā)病機制，提高學(xué)生的興趣，加深學(xué)生對基因功能的理解。

3結(jié)語

分子生物學(xué)是生物技術(shù)乃至整個生命科學(xué)的基礎(chǔ)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(xué)”基礎(chǔ)理論講授好的同時，更重要的是如何提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。只有學(xué)生的學(xué)習(xí)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(zé)，更好地實現(xiàn)高校專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻

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

[2]楊榮武.分子生物學(xué)[M].2版.南京:南京大學(xué)出版社,2017.

[3]鄭用璉.基礎(chǔ)分子生物學(xué)[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(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院