分子生物学教学改革探索

　　摘要：为了培养高素质的创新型生物科学人才，本文作者根据学生的实际情况，针对分子生物学学科的特点，从教学内容和教学方法等方面阐述了对分子生物学教学进行的改革探索。

　　关键词：分子生物学，教学内容，教学方法

　　作者：张辉，潘瑶，陈奇

　　分子生物学是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来，分子生物学的发展日新月异，逐渐成为生物学各学科的前沿与生长点，并正在与其他学科广泛交叉与渗透，成为生物科学专业非常重要的一门专业必修课。我校是一所师范类的本科院校，在生物科学和生物工程专业都开设了分子生物学课程。本课程不仅向学生介绍分子生物学的基础理论、基本技术，而且展示了当前分子生物学研究的前沿领域，使学生对分子生物学知识建立系统、整体的认识，从而适应未来21世纪生命科学发展的需要。为了提高该课程的教学质量，培养学生的学习兴趣，实现教学目标，我们根据本校学生的情况，从教学内容、教学方法等方面进行了探索性的尝试。

　　1.合理选用教材，构建适合师范类生物学专业的教学内容体系

　　1.1精选教材。

　　教材是学生获得知识最主要的来源，也是任课老师上好分子生物学的第一步。教材的正确选取能够帮助学生更加容易地迈进分子生物学的大门，建立条理清晰、完整的分子生物学知识体系，也能够帮助任课老师更加有效地开展教学，设计制作多媒体课件。我校为一所师范类院校，分子生物学课程是在第三学年第二学期开设的，在此之前学生已经学习了与分子生物学有部分内容交叉的两门课程――生物化学和遗传学，因此对蛋白质、核酸，以及基因的表达都有了一定的知识基础，对于一些分子生物学名词也不再陌生，不再产生较大的排斥，这将对接下来分子生物学的学习提供极大的帮助。但由于对知识的理解和掌握能力不同，学生在分子生物学的学习之中必然会产生良莠不齐的现象。因此，精选一本适合的教材对学生更好地理解、掌握知识就显得尤为重要。分子生物学发展迅速，新知识、新技术不断涌现，国内外新版教材不断面世，如孙乃恩的《分子遗传学》、阎隆飞的《分子生物学》、郜金荣的《分子生物学》、李振刚《分子遗传学》及本杰明・卢因的《基因VIII》中译本，我们通过对这些教材的比较和分析，并针对本专业学生的特点，选择了朱玉贤等主编的《现代分子生物学》，该教材主要介绍了基因的复制、转录、表达和调节控制的过程，比较全面系统地讲解了基因的本质及其分子机制，内容紧凑、逻辑性强、图文并茂，具有鲜明的特色，同时所讲的内容也很基础，符合师范类本科生的教学要求[1]。另外，我们在完成教学大纲要求讲授的内容同时，针对一些对分子生物学具有浓厚兴趣，远远不满足于课本内容的学生，参考国内外其他优秀教材加以补充，力求使所讲授的分子生物学知识更加严谨、完整、细致，并与国际接轨。

　　1.2优化教学内容。

　　在教学内容上做到重点、难点突出，避免交叉重复。由于本课程仅有54学时，因此授课内容务求精练、易懂。对于与生物化学和遗传学中的交叉内容，如蛋白质、核酸的结构与组成，我们采取复习和提问的方式，让学生提前回顾和预习，做到温故而知新，进一步加深对这些内容的记忆和理解，为难点内容的学习打好基础。同时，可以做到由易到难、循序渐进，使学生在最初接触分子生物学这门陌生、复杂的课程时得到良好的缓冲，不会出现抵制、厌学情绪。这样一方面可以突出分子生物学是以生物化学、遗传学为基础的特点，另一方面也明确了分子生物学的教学重点，保证了课程的完整性和系统性[2]。

　　2.教学方法的改革

　　2.1充分应用现代化教学手段，使抽象内容形象化。

　　分子生物学内容庞大、复杂、抽象，较难理解，并且涉及大量的实验技术和操作，很难通过传统的教学方式使学生较快地理解和吸收。随着多媒体技术进入课堂，以上问题也就迎刃而解。现代化教学多媒体使高校的教学活动发生了深刻的变革，该技术利用动态画面展示事物发展的动态或推理的全过程，利用它的图画特性将抽象的、理论的东西形象化，将空间、难以想象的内容具体化，还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实践过程和再现研究过程，使学生在学习中感受到乐趣[3]。为此，我们充分应用多媒体技术，通过动画、图片等制作生动的课件，并借助动画、变静态为动态、全方位、多视角、多层次地进行演示，使抽象难懂的微观生命过程具体化、可视化，便于学生理解和掌握，从而使学生产生新鲜感，提高学习热情，增强理论教学效果。例如：原核生物乳糖操纵子的调控机制，涉及很多转录因子和DNA序列的结合，学生很难理清，很容易产生枯燥、厌烦情绪。针对以上情况，我们利用Flash动画来演示各转录因子是如何分别与不同的DNA序列相结合，使整个调控过程更加直观化和形象化，便于学生理解和记忆，也极大地激发了学生的学习热情[4]。

　　2.2不实施双语教学。

　　所谓双语教学(BilingualTeaching)是指同时使用两种语言――母语及一种外语(在我国主要指汉语和英语)对同一知识进行描述，从而使学生达到理解进而完全掌握并且能够熟练应用的目的[5]。虽然双语教学能够提升生物学人才的培养质量，增强学生直接利用外语从事学习和初步研究的能力，与国际高新技术领域接轨，但是由于分子生物学是生物科学最重要的专业必修课之一，也是引导学生进入崭新的分子领域的基础性课程，因此在本科教学有限的课时内强调学生对基础知识的充分理解则显得更为关键。而只有夯实了分子生物学的基础知识，才能使学生结合所学的生物化学、遗传学进行融会贯通，掌握进一步深造并通向更高学府的钥匙。所以针对师范类院校的本科教学，考虑到教师的自身水平和学生的不同层次，我们偏向于只采用母语进行讲授。

　　2.3理论与实践相结合，培养学生的实验操作技能。

　　分子生物学是一门实践性很强的学科，除理论教学外还应包括实验课，因此在分子生物学教学中开设实验课是十分必要的。实验教学相对理论教学而言具有较强的直观性、实践性、综合性和创新性，在加强学生素质教育与培养创新能力方面有着重要的、不可替代的作用[6]。我们所采用课程教材《现代分子生物学》中也花费了很大的篇幅来讲述现代常用的分子生物学实验技术，包括核酸的提取与纯化、电泳分离与鉴定、细菌的转化与目标DNA分子的增殖、PCR扩增、蛋白质印迹、噬菌体展示等。由此可见实验操作技术对于现代分子生物学的重要性。结合各种实验技术的讲解和由此发展起来的最新的分子生物学技术可激发学生的创造性，拓宽学生的视野。学生通过动手操作会增加对所学理论知识的感性认识，同时把所学理论知识运用到实践中，激发学习兴趣，主动地去学习，解决实验操作中遇到的各种问题，从而加深对分子生物学理论知识的理解、提高动手能力。我们在实验教学的内容上设置了分子生物学中最常用、最基本的实验技术，如质粒DNA的提取与酶切鉴定、大肠杆菌感受态细胞的制备及转化、基因的原核表达、蛋白质的提取与分离、PCR扩增、动物细胞的培养及传代。在实验教学的方法上，我们坚持以学生为主、教师为辅的原则，注重学生个人实验能力的培养，从试验药品、试验器材的准备到试验具体步骤的制定均由学生独立去完成。同时，我们还鼓励学生参与教师的科研工作，包括从立题、设计试验技术路线、开展科研工作、整理数据到最后撰写论文的全过程，从而培养学生把理论应用于实践中，独立思考、独立工作的能力，为今后的硕士阶段和博士阶段的学习打下良好的基础。

　　经过几年的教学实践，我们逐渐摸索出了分子生物学教学的一些方法和技巧，并通过教学内容和教学方法的改革提高了分子生物学的教学效果，让学生养成了独立思考的习惯，树立了理论联系实际的作风，端正了实事求是的科学态度。