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应用型本科院校《分子生物学》课程的改革探索*

2018-11-30刘长命

科技与创新 2018年16期
关键词:分子生物学教学内容教材

刘长命

(商洛学院,陕西 商洛 726000)

《分子生物学》课程是生物技术及生物科学专业的一门必修课,旨在分子水平上研究生命活动及其规律,从分子水平探讨各种变异形状发生发展的机制。该课程主要以分子生物学的信息传递途径(DNA—RNA—蛋白质)为主线,让学生充分了解分子生物学的基本理论和基本概念,掌握分子机制研究的基本方法,在充分理解的基础上,进一步拓宽知识面,提高整体专业素养,以适应生命科学快速发展的需要。同时,随着分子生物学日新月异的发展,分子生物学研究技术贯穿于生命科学的各个领域,成为重要的研究工具。尤其是生命科学在与人类健康相关领域的作用日益凸显,人类对疾病的认识、预防、诊断和治疗正发生着深刻的变革,掌握分子生物学的基本理论和基本技术已成为扎身生命科学领域人才的必备条件,也将促使生命科学的应用领域不断拓展。

为了提高该课程的教学质量,培养学生的学习兴趣,根据近几年来的教学体会和本校学生的情况,我们在授课时发现[1],由于该课程内容多,抽象性、理论性强,学生普遍反映不易理解,不能从根本上理解课程的知识点,对有些理论依然采用死记硬背的方式来学习。为此,针对教学过程中存在的问题,开展了《分子生物学》课程的改革探索,对教学实践中应把握的一些重点问题进行思考,并提出了自己的建议和看法。

1 根据授课对象,积极转换角色

在理论课教学过程中,教师的角色已经转换,不再是教学活动的中心,课堂教学也不是教学活动的唯一形式。在学时的授课中,不断体现以学生的发展为中心的教学思想,教师传授更多的是如何获取学习信息,教会学生如何掌握学习的方法,学会学习。教师真正成为学生的启发者、指导者和帮助者。比如在每次课前,把学生分成若干小组,首先由教师分配学习任务,提供学习资源,如光盘、网址、背景资料等,再由各小组进行探究式学习,通过团队合作进行学习。这样,不仅加强了学生之间的相互交流、相互接纳,也增强了学生人际关系交往的能力,为走入社会做好必要准备。

2 根据专业特点,优化教学内容

我校作为一所师范类起家的综合院校,《分子生物学》课程是生物技术和生物科学的专业主干课,分别在第二学年第二学期和第三学年第一学期开设。在此之前,学生已经学习了相关的《生物化学》《微生物学》《遗传学》等课程,因此对蛋白质、核酸、形状与基因的关系、微生物无性繁殖等都有了一定的知识基础,对于一些分子生物学的专业表述也不再陌生,这对接下来分子生物学的学习奠定了较好的基础。但由于对知识的理解和掌握能力不同,特别是缺乏实验操作技能的有效训练,学生对知识的理解产生深浅不一的现象。因此,在教学内容上既要做到重点难点突出,又要避免交叉重复,为学生更好地理解和掌握知识打好基础。同时,鼓励学生积极参与各种技能竞赛、挑战杯、学科竞赛、创新创业训练等项目,让学生在实践中找到学习知识的需求。本课程在16级以后只有32学时,还要讲授涵盖11章的教学内容,因此在选择授课内容时,务求精辟、易懂,对重点内容要进行合理安排。对于在《生物化学》《微生物学》《遗传学》等课程中已经讲过的基础知识,比如蛋白质的组成、核酸的结构、微生物的种类及特种等方面的内容不再作过多的解释,而是遵循由易到难和循序渐进的原则,采取复习和提问的方式进行各个知识点的回顾。

3 合理使用教材,更新知识结构

教材是“教”和“学”的根本,教材的正确选取不仅能够帮助学生更加容易地获得条理清晰、完整的分子生物学知识体系,还有利于任课教师更加有效地开展教学活动。由于分子生物学发展日新月异,新知识新技术不断涌现,国内外新版教材不断面世,每年都要求任课教师补充新的内容,利用各种机会收集最新的教材和资料,不断更新教学内容。任课教师通过对最新教材的理解和学习,及时、准确地掌握分子生物学中的最新理论和技术,通过对新知识的理解,较好地将新知识与已有的知识体系恰如其分地进行融合,形成新的认知结构。教师知识的不断更新为教学中发挥教师的主导作用奠定了良好的基础。

《分子生物学》是在《生物化学》《遗传学》《细胞学》等学科基础上发展起来的,它们之间联系紧密,相互交叉渗透,导致这些课程教学内容存在部分重复等问题,并且由于课时限制,不可能将所有的内容都面面俱到,也不能蜻蜒点水似的一带而过。因此,我们根据专业培养方案和教学大纲,选用朱玉贤主编的《现代分子生物学》和杨建雄主编的《分子生物学》为主要教材,参照国内外其他优秀教材,对部分教学内容进行了优化调整。基础知识以杨建雄主编的《分子生物学》为主要参考,简单易懂,学生更容易掌握重点知识,而在实际应用拓展上,选用朱玉贤主编的《现代分子生物学》,比如分子生物学与人类的健康、分子生物学新的研究技术和方法等。同时去掉了“染色体与DNA”章节中的DNA分子组成、结构与功能,染色体的组装机制等,增加了基因操作技术及应用、基因治疗等内容。这样,《分子生物学》主要的知识体系以遗传信息的复制和传递、基因表达调控和分子生物学研究技术为主,辅之以基因与人类健康和基因治疗等内容,不但有利于学生系统地学习知识,更能深刻理解分子生物学在实践中的作用以及重要的现实意义。

4 合理教学手段,强化成果应用

《分子生物学》信息量大并且抽象,因此多采用适合该课程特点的多媒体教学手段。比如在DNA复制、前导链连续聚合、后随链不连续复制、DNA聚合酶及其他因子与DNA链的结合与解离、PCR扩增、RAN转录、蛋白翻译等章节中,若使用传统板书教学,很难形象地描绘并讲解清楚其中的原理,学生听起来也是云里雾里,严重影响教学进度和教学效果。而通过加入动画、视频效果就可以使整个调控过程更加直观化和形象化,充分发挥学生感官作用,在便于学生理解和记忆的同时,也极大地激发了学生的学习积极性和提高了学习效率。又比如学生对基因的表达调控-乳糖如何诱导操纵子的表达的理解,通过动画可以使学生清楚、形象地看到乳糖和葡萄糖都存在或者只有其一是怎么启动和关闭操纵子模型的。另外,教师在担任分子生物学教学的同时,也从事与该课程相关的科学研究,通过将自身的科学研究成果或者所带的创新项目成果在课堂上的应用,不但可以充实教学内容,学生也更有身临其境的感觉,更容易理解。当然,多媒体教学也存在着一些缺陷,比如信息量大、学生记笔记困难等。因此必须综合考虑实际课程和教学内容,合理使用教学手段,达到增强教学效果的目的。

5 坚持阶段总结,消除知识疑惑

除了每次的课后总结,进行阶段总结也是我们教学改革不可或缺的一部分。阶段总结包括三种形式,第一种为知识层次的总结,第二为教学方法的总结,第三为教与学的总结。总结是教学反思的一种形式,总结教与学过程中的各种得失,提高教师在整个教学过程中的教学监控能力和学生的自觉性。通过结合课后总结和阶段总结,不仅可以做到对当天所学知识当天消化,还可以适时对某个阶段所学知识进行温习,不留疑问。通过教学总结也给学生自我学习提供了范本。

6 理论结合实践,提高操作技能

《分子生物学》是一门实践性很强的课程,利用各种实践活动提高动手能力是十分必要的。首先,保证学会学懂基本操作技术,不断加强技能训练;其次,增强实验的探索性和研究性;再次,保证实验内容的前沿性。为了训练基本操作技术,我们开设了DNA、RNA的提取分离,质粒的提取与纯化,PCR、DNA电泳与回收等;为了体现研究性,开设了DNA分子克隆、转化与筛选鉴定等;为了体现前沿性,开展基因的转化试验及转化基因的表达分析,既保证了实验的连贯性,又体现了一定的前沿性。通过理论与实践的结合,可以培养学生较强的动手能力,增强学生的兴趣,使学生自发、主动地去学习。同时实验的成功可以增强学生对自我的肯定,可以更好地面对问题和解决问题。

通过对《分子生物学》课程教学内容、教学手段方法等方面进行探索和实践,不仅可以积累教学经验,丰富教学方法,还可以提高学生对该课程知识的掌握度和兴趣。在进行了课程改革后,学生的学习兴趣和自动性不断增强,在最近三年的研究生入学考试中,超过1/3的学生选择了《分子生物学》作为他们的主考科目,并且分数普遍在120分以上。同时通过实践能力的训练,增强了动手能力,在研究生面试环节也能取得不错的成绩。当然,教与学永远不会停歇,知识的更新也不能停止,在以后的教学中更要不断更新教育观念,进一步改革教学内容和方法,提高《分子生物学》课程的教学效果,培养具有创新性的应用型人才。

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