分子生物學(xué)課程教學(xué)改革的思考

1、分子生物學(xué)課程教學(xué)改革的思考摘 要:生物工程是一門化學(xué)與生物學(xué)的重要交叉學(xué)科,隨著生命科學(xué)的不斷發(fā)展,生物工程專業(yè)必將成為今后生物化工學(xué)科的重要發(fā)展專業(yè)。分子生物學(xué)是普通高校生物工程專業(yè)必修的一門重要的基礎(chǔ)課程。由于分子生物學(xué)理論知識(shí)比較抽象,可從教材選擇、教學(xué)內(nèi)容的組織、教學(xué)計(jì)劃的制定、理論課教學(xué)方法的運(yùn)用、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)、網(wǎng)絡(luò)信息資源的利用等方面進(jìn)行教學(xué)改革,提高應(yīng)用型生物工程專業(yè)分子生物學(xué)課程的教學(xué)效果。關(guān)鍵詞:分子生物學(xué)教學(xué)改革中圖分類號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2011)01(c)-0177-02生物工程專業(yè)是以化學(xué)基本原理和生物學(xué)基本原理為理論基

2、礎(chǔ),以工程學(xué)的方法研究并解決生物技術(shù)和生命科學(xué)中的技術(shù)問(wèn)題。從人才培養(yǎng)的行業(yè)要求方面看,作為生物工程專業(yè)的應(yīng)用型人才,在知識(shí)的儲(chǔ)備方面,應(yīng)具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、寬廣的人文社會(huì)知識(shí)、較強(qiáng)的實(shí)踐管理知識(shí)以及相關(guān)的其它知識(shí);在實(shí)際能力培養(yǎng)方面,應(yīng)該具備較強(qiáng)的社會(huì)生存適應(yīng)能力、知識(shí)更新能力、工程管理實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力;在素質(zhì)要求方面,應(yīng)具有良好的思想道德素質(zhì)、科學(xué)文化素質(zhì)和身體素質(zhì)1。分子生物學(xué)是前沿性很強(qiáng)的一門基礎(chǔ)課,目前,分子生物學(xué)已經(jīng)深入到生物學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域,我們應(yīng)當(dāng)適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的實(shí)際情況,開(kāi)拓思路,不斷進(jìn)取,使分子生物學(xué)課程教學(xué)為應(yīng)用型生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)。1 分子生物學(xué)課程教學(xué)改革

3、的必要性由于分子生物學(xué)的內(nèi)容十分豐富繁雜,知識(shí)點(diǎn)多、信息量大,并且發(fā)展迅速、資料浩瀚,因此,傳統(tǒng)的教學(xué)模式學(xué)生多反映難以理解和掌握,為了幫助學(xué)生進(jìn)一步掌握分子生物學(xué)理論知識(shí),提高實(shí)驗(yàn)技能,同時(shí)克服學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的畏難情緒,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生更加全面而深入地學(xué)習(xí)和掌握課程的內(nèi)容,提高我院分子生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,需要對(duì)目前的分子生物學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行改革。2 分子生物學(xué)課程教學(xué)改革的原則及指導(dǎo)思想2.1 應(yīng)用型生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)符合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需要,掌握生命科學(xué)的基本理論和生物技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、基本技能,并能在高等學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)、政府機(jī)關(guān)及相關(guān)

4、行業(yè)的企事業(yè)單位從事生命科學(xué)和生物制品的研究與教學(xué)、生產(chǎn)與開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)與管理、檢測(cè)和分析等方面工作的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。2.2 生物工程專業(yè)分子生物學(xué)課時(shí)安排計(jì)劃理論課課時(shí)48,實(shí)驗(yàn)課課時(shí)16,理論課課時(shí)與實(shí)驗(yàn)課課時(shí)比例31。3 分子生物學(xué)課程教學(xué)改革的內(nèi)容及目標(biāo)3.1 教材選擇分子生物學(xué)理論課教材版本多,教材內(nèi)容體系不一致,其中科學(xué)出版社趙亞華老師編寫的分子生物學(xué)教程作為生物類本科生的教材較為合適。該書(shū)以DNA和RNA兩類生物大分子為主線,深入淺出地介紹了這些大分子的結(jié)構(gòu)與功能及其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯和表達(dá)調(diào)控。同時(shí),該書(shū)簡(jiǎn)要地介紹了分子生物學(xué)的發(fā)展歷程,內(nèi)容涉及廣泛,從宏觀的生命科學(xué)發(fā)展整體水平

5、上,力求使學(xué)生認(rèn)識(shí)到分子生物學(xué)在生命科學(xué)中的地位,并了解生命科學(xué)的前沿。3.2 教學(xué)內(nèi)容教材中,部分內(nèi)容如染色體結(jié)構(gòu)、基因和基因組學(xué)、細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)等與生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)重復(fù)。針對(duì)這種情況,應(yīng)把相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)作為分子生物學(xué)的骨架內(nèi)容精練濃縮,既可溫故知新,又可節(jié)約教學(xué)時(shí)間,為分子生物學(xué)的新內(nèi)容、新技術(shù)提供更多的教學(xué)時(shí)間;同時(shí)對(duì)基因芯片、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等內(nèi)容進(jìn)行適量的擴(kuò)展細(xì)化,便于學(xué)生理解掌握。因此,任課教師首先必須查閱大量新文獻(xiàn)、新資料,不斷更新自身知識(shí),重新組織教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革,最終讓學(xué)生充分掌握分子生物學(xué)的精髓。3.3 教學(xué)方式(1)傳統(tǒng)理論教學(xué)方式的不足。傳統(tǒng)的分子生物學(xué)教學(xué)方式是

6、教師在課堂上講解,學(xué)生借助書(shū)本、語(yǔ)言和板書(shū)這些比較單一的媒體,同時(shí)靠眼看、耳聽(tīng)、手寫等方式被動(dòng)的接受。分子生物學(xué)中DNA、RNA及蛋白質(zhì)的生物合成、基因表達(dá)調(diào)控等內(nèi)容十分抽象,應(yīng)用傳統(tǒng)教學(xué)方式,教師難教、學(xué)生難學(xué)。例如:蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程氨基酸的進(jìn)位、轉(zhuǎn)位及肽鏈延伸等步驟學(xué)生就很難理解。傳統(tǒng)教學(xué)方式不能展示出動(dòng)態(tài)的、內(nèi)容豐富的信息,而且束縛了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和自我發(fā)揮、自我創(chuàng)造的能力2。(2)將現(xiàn)代多媒體技術(shù)引入課堂教學(xué)。多媒體技術(shù)是用文字、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等信息載體通過(guò)計(jì)算機(jī)處理和控制來(lái)表達(dá)信息的一種技術(shù),它的某些優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)教學(xué)所不能比擬的。生動(dòng)形象。分子生物學(xué)是一門主要研究微觀世界知

7、識(shí)的學(xué)科,如基因的結(jié)構(gòu)與功能、遺傳物質(zhì)、遺傳信息表達(dá)等,這些內(nèi)容不僅十分抽象,而且許多微細(xì)結(jié)構(gòu)、生理、生化過(guò)程,即使借助顯微鏡及有限的實(shí)驗(yàn)也無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確觀察和認(rèn)識(shí),在講授這些內(nèi)容時(shí),應(yīng)用掛圖等傳統(tǒng)教學(xué)手段,學(xué)生無(wú)法很好地理解接受。例如:DNA的復(fù)制,使用傳統(tǒng)教學(xué)很難使學(xué)生直觀、形象地理解,使用多媒體教學(xué),通過(guò)動(dòng)畫形象展示這個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,將看不見(jiàn)、摸不著的復(fù)雜生化過(guò)程用具體的圖象表現(xiàn)出來(lái),使學(xué)生看到一個(gè)邊解旋、邊復(fù)制、邊表達(dá)的過(guò)程,使學(xué)生更易理解,印象更深刻。集成性高、信息量大。多媒體的集成性可有機(jī)結(jié)合、加工、處理多方面信息。近年來(lái)分子生物學(xué)發(fā)展迅速,教學(xué)內(nèi)容繁多,而課時(shí)又有限,往往使教師顧此失

8、彼。采用多媒體教學(xué),可充分發(fā)揮其節(jié)奏快、信息量大、畫面多、表現(xiàn)力強(qiáng)的特點(diǎn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)獲取更多的知識(shí),增強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解3。(3)采用互動(dòng)式教學(xué)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式也有優(yōu)點(diǎn),因此,在教學(xué)方式上可采取課堂討論、提問(wèn)的互動(dòng)式教學(xué)方式,同時(shí)與講授教材、新進(jìn)展專題的傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合。課堂討論與課堂提問(wèn)的互動(dòng)式教學(xué)是將分子生物學(xué)理論分成幾個(gè)部分,同時(shí)將學(xué)生分成相應(yīng)的組,每組同學(xué)準(zhǔn)備相應(yīng)的內(nèi)容,并選擇在課堂上向全體同學(xué)講解該部分內(nèi)容,其他同學(xué)就該部分內(nèi)容提出問(wèn)題,所提問(wèn)題由該組同學(xué)回答,不能回答的問(wèn)題準(zhǔn)備后下一次課回答,最后由教師解答全部疑問(wèn)及總結(jié)。(4)專題講座及指定閱讀課外

9、參考書(shū)。分子生物學(xué)發(fā)展迅速,僅僅依靠教材很難跟上其發(fā)展的速度,這樣學(xué)生在畢業(yè)后就很難適應(yīng)社會(huì)與科技發(fā)展的需要。教師在教學(xué)中通過(guò)閱讀大量的文獻(xiàn),可對(duì)分子生物學(xué)的新內(nèi)容和新發(fā)展進(jìn)行總結(jié),然后作為專題介紹給學(xué)生,通過(guò)這種方式不僅能教給學(xué)生新知識(shí),而且教師也能不斷地豐富自己。為更進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力,在以教師為主的教學(xué)過(guò)程中,可給學(xué)生指定參考書(shū)及一些參考文獻(xiàn),要求學(xué)生利用課外時(shí)間閱讀,這樣既使學(xué)生的知識(shí)體系得以完善,又可培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力4。分子生物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,除理論教學(xué)外還應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)課。因此,在分子生物學(xué)教學(xué)中開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課是十分必要的。分子生物學(xué)技術(shù)包含內(nèi)容很多,如核酸提取與純化

10、、電泳分離與鑒定、限制性酶切、DNA重組、核酸雜交、核酸序列測(cè)定、文庫(kù)構(gòu)建、PCR擴(kuò)增等。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作,會(huì)增加對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的感性認(rèn)識(shí),同時(shí)把所學(xué)理論運(yùn)用到實(shí)踐中解決實(shí)際問(wèn)題。因此,開(kāi)設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力以及創(chuàng)造能力的良好途徑。實(shí)驗(yàn)課作為理論知識(shí)的試驗(yàn)田,是學(xué)生參與科研實(shí)踐的切入點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)工作中,應(yīng)加強(qiáng)所選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的針對(duì)性、先進(jìn)性和完整性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)注意對(duì)學(xué)生思維能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、分析解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)和鍛煉。如在PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理以及一個(gè)設(shè)計(jì)成熟的PCR反應(yīng)體系的操作步驟,還應(yīng)從文獻(xiàn)檢索、模板

11、提取、引物設(shè)計(jì)合成、反應(yīng)條件摸索、反應(yīng)產(chǎn)物分析鑒定方面引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一個(gè)全新的PCR反應(yīng)進(jìn)行從頭設(shè)計(jì),充分鍛煉他們的思維能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)5?；ヂ?lián)網(wǎng)上的信息資料和研究成果可以共享,從而讓世界同行減少了許多重復(fù)性的探索工作,也提供了一種全新的工作方式和思維方式。目前網(wǎng)絡(luò)生物信息資源及其利用主要包括基因克隆、基因識(shí)別與定位、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能分析、信號(hào)通路和各種突變資源庫(kù)等多個(gè)方面。因此,掌握互聯(lián)網(wǎng)資源的查詢和利用是掌握目前世界研究現(xiàn)狀,提出新的問(wèn)題和研究思路,獲得免費(fèi)已有研究材料(包括各種性質(zhì)的克隆、抗體、模式動(dòng)物等)快捷有效的途徑。對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源的熟練應(yīng)用可確保研究的先進(jìn)性、科學(xué)性

12、和快捷性,因此,在分子生物學(xué)課程的教學(xué)中必須特別強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)資源運(yùn)用的重要性。通過(guò)介紹幾個(gè)常用資源庫(kù)的運(yùn)用,使學(xué)生了解如何對(duì)資源庫(kù)進(jìn)行查詢,學(xué)生通過(guò)自身的努力來(lái)提高信息收集和辨別的能力。4 結(jié)語(yǔ)生物工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)是一個(gè)長(zhǎng)期、系統(tǒng)的工程,它的實(shí)現(xiàn),涉及到教育環(huán)節(jié)的各個(gè)方面,教學(xué)只是其中的一個(gè)方面,對(duì)于分子生物學(xué)的課程教學(xué),教師的責(zé)任任重而道遠(yuǎn),教師自身要不斷地提高業(yè)務(wù)素質(zhì),不斷探索、不斷實(shí)踐、不斷總結(jié),把課程教學(xué)工作開(kāi)展的更有生氣、更有效果,為國(guó)家培養(yǎng)更多高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。參考文獻(xiàn)1 劉迎春,熊志卿.應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位及其知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究J.中國(guó)大學(xué)教學(xué),2004(10):5657.2 黃甫全,王本陸.現(xiàn)代教學(xué)論學(xué)程M.北京:教育科學(xué)出版社,2003.3 楊小艷,張海娟.淺談多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與存在的問(wèn)題J.計(jì)算機(jī)教學(xué)與教育信息化,2009,5(