發(fā)布時間：2023-07-10 16:28:47
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的分子生物學相關論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：分子生物學 雙語教學 全英型 中英混合型
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0172-02
隨著我國改革開放的不斷深入，既懂專業(yè)又通英語的人才需求越來越大，英語作為目前世界上最通用的語言，在國際政治、經濟貿易、文化、學術交流中廣泛使用英語。為應對這個時展對教育提出的新要求，為了更好地培養(yǎng)面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來的人才，教育部在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》（教高[2001]4號）中的第八條專門談到了在高等學校推進雙語教學[1]，該文件指出：“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學。對高新技術領域的生物技術、信息技術等專業(yè)，以及為適應我國加入WTO后需要的金融、法律等專業(yè)，更要先行一步，力爭在3年內，外語教學課程達到所開課程的5%～10%?！?005年，教育部在《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》（教高[2005]1號）文件中，再次強調繼續(xù)深入進行雙語教學改革[2]。所謂雙語教學就是在一些非語言類課程教學中采用兩種語言進行教學的教學形式，在我國現(xiàn)階段的高等教育體系中，雙語教學實際上是指用漢語與英語交替進行的教學模式。
分子生物學是從分子水平研究生物大分子（核酸、蛋白質）的結構與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質的科學。這是一門生物學和化學之間跨學科的研究，其研究領域涵蓋了遺傳學、生物化學和生物物理學等學科。自20世紀50年代以來，分子生物學成為生物學的前沿與生長點，分子生物學及其相關技術被世界各國列為重點發(fā)展的高新技術領域[3]，因此，從研究內容、課程特點以及在生命科學中的地位來看，分子生物學顯然適合開展雙語教學。根據(jù)筆者參與生物技術專業(yè)分子生物學雙語教學工作的經驗，下面談談自己在雙語教學中積累的體會和認識。
1 《分子生物學》雙語教學的必要性和可行性
1.1 必要性
如上所述，雙語教學是我國高等教育國際化，應對經濟全球化和科技發(fā)展的挑戰(zhàn)、培養(yǎng)具有國際競爭力人才的必然要求。在《分子生物學》教學中采用雙語教學能夠讓學生掌握獲取最新分子生物學知識的能力，使學生在掌握學科前沿進展的同時，有效地提高他們實際應用英語的能力，便于學生能更有效地進行學術研究和國際交流。
1.2 可行性
《分子生物學》的語言表述和詞義相對比較固定，各種語言對它們的理解、診釋比較一致。實踐證明，雙語教育不僅在加拿大、新西蘭、美國等雙語國家或多語國家獲得了成功，而且在澳大利亞、日本、韓國等單語國家也獲得了成功。我國近10來年的實踐也有一些成功例子[4]。
1.3 《分子生物學》雙語教學的目標
《分子生物學》雙語教學目標是雙重的，英語語言目標與專業(yè)知識目標是辯證統(tǒng)一的，而不是對立的。筆者認為《分子生物學》雙語教學的目標，首先是以能力和素質培養(yǎng)為主，讓學生掌握分子生物學的基礎知識和基本研究方法；其次是培養(yǎng)學生培養(yǎng)學生自學，主動學習和自主解決問題的良好習慣和能力。學習國外先進的理念、思維方式和前沿的最新的科研成果；再次是讓學生學習專業(yè)知識的英文表述方式，培養(yǎng)他們在本專業(yè)領域進行國際學術交流的能力。
2 《分子生物學》雙語教學的體會
2.1 教材選擇
我們選擇了《Instant Notes in Molecular Biology》（第二版）及劉進元等翻譯的中文版作為教材，該教材是國外優(yōu)秀教材暢銷榜的上榜教材，其結構新穎、重點明確；圖表簡練便于記憶；英文語句自然、易懂，是提高專業(yè)外語水平的較好讀本，這兩本教材中英對照便于提高學生的學習效率。此外，我們還選用James D.Watson等編寫的《Molecular Biology of the Gene》（第六版）和朱玉賢主編的《現(xiàn)代分子生物學》中文教材作為參考教材。
2.2 教師
在教與學的矛盾中，教是矛盾的主要方面。選拔和培養(yǎng)合格的雙語教師，是雙語教學可持續(xù)發(fā)展的核心問題，雙語教師必須具備合格教師的基本素質，比如師德高尚、學業(yè)精湛對這門課程有充分的理解與掌握等等，此外還要具備較高的外語水平，才能在教學上靈活自如，因此從事雙語教學的教師在課前應該認真?zhèn)湔n，做好每堂課的教學組織計劃，不斷提高自身的學術水平，吃透課程所有的知識點。這樣才能在課堂上游刃有余。此外，由于雙語教學需要花費教師大量精力，部分教師不愿意參與雙語教學課程，為使雙語教學改革能夠順利進行，各學校應完善相應政策和激勵機制，重視選拔和培養(yǎng)合格的雙語教師。
2.3 學生
學生的外語水平和接受雙語教學的能力直接影響雙語教學實施的效果，一個教學過程是教師和學生共同完成的，要使教學有成效，除了教師努力，還離不開學生的積極參與，否則很難保證教學活動的順利進行。學生能否在雙語課堂學到東西，直接影響其參與雙語教學的熱情。反過來學生參與熱情的高低，也必將會影響雙語教師的教學積極性。面對不同的教學對象，因材施教才能收到良好的教學效果。由于大學生已經是一個比較有自己思想的群體，不少雙語教學模式還提倡要充分發(fā)揮學生學習主體的作用，讓學生自主學習[5]。
2.4 教學組織
2.4.1 教學模式
盧維奇把雙語教學模式分成四個等級：（1）超高級，即全英型，采用英文教材，教學過程全部在英語環(huán)境中進行；（2）高級，即中英混合型，以英文講授為主，輔以中文，使用英文原版教材為主；（3）中級，即半英型，以中文講授為主，穿插英語教學；（4）初級，即術語引導型，專業(yè)術語和章節(jié)標題用英文板書，其他內容用中文講授[6]。有時人們錯誤地認為授課過程中英文講授的比例越高越好。比如教學剛開始時學生的聽說能力較差，如果教師一開始就用全英文講授，學生會因聽不懂而產生厭學情緒，使教學效果大打折扣。因此，首先我們應該摸清學生的實際英語水平，據(jù)此來確定初期中英文講授的適宜比例，然后隨著教學時間推移，視學生的學習情況再逐步加大英文講授比例。我們在一學期的教學過程中根據(jù)學生學習情況和課堂教學內容的難易程度，主要采用了中英混合型及半英型兩種教學模式。
2.4.2 重視安排預習與復習
分子生物學因比較抽象被學生認為是較為難學的一門課程，為了提高雙語教學的效果，我們會將精心制作的PPT提前轉發(fā)給學生，每次課后，在安排下一節(jié)課的教學內容和學習任務時，要求學生課后復習已學的知識點并預習相應的中文和英文內容，將整理的新內容中會涉及到的專業(yè)英語詞匯發(fā)給學生，上網查詢相關資料，充分發(fā)揮學生在學習中的主體作用。每次課前都會以提問討論的形式，檢查復習和預習的效果，這樣還可了解學生預習時遇到的難點并有針對性的調整教學內容。
2.4.3 課堂活動的組織
在教學過程中，我們根據(jù)學習內容，組織學生進行小組討論、論文閱讀討論，針對知識點的Presentation等課堂活動，小組討論主要討論學生學習過程中遇到的難點和教師點出的重要知識點，論文閱讀討論的是閱讀論文的收獲及教師針對論文提出的一些問題，針對知識點的Presentation是安排學生以3～5人為一個小組，針對教師列出的一些知識點選擇感興趣的內容在課堂上的演講，讓學生自己當老師，發(fā)揮學生作為學習主體的能動性，教師從中也可以換位思考，了解學生學習過程中的一些思維方式，改進教學方法。
2.4.4 教學工具的運用
由于實際教學學時的限制和分子生物學內容的繁多，我們應用豐富的網絡資源，參考國外多種原版教科書及電子圖書，非常系統(tǒng)地制作了全部教學內容的多媒體課件和模擬動畫等。制作的多媒體課件信息量大、形象生動，教學內容盡可能包含分子生物學教學大綱所有知識點，并根據(jù)自己的科研及查閱最新文獻的情況將分子生物學相關的前沿知識融合在其中。這些課件提高了教學效率，提高了課時利用率，解決了內容多而課時少的矛盾。在教學過程中還輔以參觀分子生物學實驗室和動手實驗等多種方式，從而激發(fā)學生學習分子生物學的主動性和積極性。
2.5 采用多種方式考核雙語教學效果
我們一致認為分子生物學雙語教學最重要的目的是教會學生如何主動學習，形成自己的知識體系，因此在學生學習成績的考核方面，我們采用多元化的考核方式，注重能力培養(yǎng)，考核中平時成績占10%，小組討論10%，論文閱讀討論占10%，聽學術報告匯報5%，Presentation占15%，期末考試占50%，期末試題命題中英文形式的命題考試占50%～80%，考慮到學生英語表達及寫作能力有限沒有要求學生只能用英文進行回答，但是對用英文回答的學生適當加分給予鼓勵。
3 結語
雙語教學是我國高校教學改革的重要內容，是高校應對經濟全球化和科技發(fā)展的挑戰(zhàn)、適應現(xiàn)代社會發(fā)展的需要的需要，也是貫徹科教興國戰(zhàn)略和建設創(chuàng)新型國家、培養(yǎng)具有國際競爭力的高素質人才的客觀需求。因此，高校、高校教師、大學生應該從戰(zhàn)略的高度來認識雙語教學改革的重要性。這項教學改革，高校必須有全面長期的規(guī)劃，建立完善各項政策和激勵機制，教師積極參與，探索更好的教學模式和方法，努力成為合格的雙語教師，學生克服畏難心理，主動參與到這項對自身有利的教學改革中。
參考文獻
[1] 中華人民共和國教育部.關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見[Z].2001-08-28.
[2] 中華人民共和國教育部.關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見[Z].2005-01-01.
[3] 廖靜，張雯，王玉鳳，等.分子生物學雙語課程的教與學[J].高等函授學報：自然科學版，2010，23（4）：20-22.
[4] 張淑紅，劉凱，張運峰，等.八所重點院校分子生物學雙語教學現(xiàn)狀的調查與探討[J].唐山師范學院學報，2013（2）：123-125.
關鍵詞：分子生物學；多元獲取；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）12-0101-02
分子生物學是研究核酸、蛋白質等生物大分子的形態(tài)、結構特征和相互關系，從分子水平闡明生命現(xiàn)象與生命本質的學科。自Watson和Crick提出DNA雙螺旋結構模型標志著人類對生命現(xiàn)象本質的認識進入到分子水平，分子生物學已成為現(xiàn)代生命科學的共同語言和人類由被動地適應自然界轉向主動地改造和重組自然界的基礎學科，同時也使得分子生物學稱為現(xiàn)代生物學領域里最具活力的科學。（朱玉賢，2013）上世紀90年代以來，國內各高校先后為本科生開設了分子生物學課程，目的是引導學生從分子水平認識生命本質，了解有關分子生物學的基本理論知識和研究方法，為學習生命科學相關專業(yè)的學生進一步的學習和科研打下良好的分子生物學基礎。在分子生物學的教學過程中，由于分子生物學課程知識體系龐雜，知識點多而分散，我們發(fā)現(xiàn)，對許多抽象的概念或原理的解釋和闡述一直是教師的教學和學生的理解和掌握過程中存在的難題，上完課后同學們的普遍反應是晦澀難懂，猶如聽天書一般；而且，分子生物學課程對實驗技能和實驗條件要求較高，實驗涉及的內容也較為復雜，這就要求同學們不僅具備堅實的理論基礎，還需具有非常強的實驗動手能力；同時，分子生物學作為一門新興學科，新理論、新技術層出不窮，知識更新快，更新周期也越來越短，這些研究方法的不斷創(chuàng)新和理論體系的不斷更新與完善更給分子生物學教學帶來了極大挑戰(zhàn)。怎樣將分子生物學中晦澀的知識點轉化為直觀、淺顯易懂的故事呈現(xiàn)在同學面前？怎樣將理論與實驗結合，使同學們從實驗過程中領會各種生物大分子形態(tài)結構與功能的關系？怎樣調動同學們對微觀生命奧秘探索的興趣，激發(fā)同學們的創(chuàng)新潛能，從而實現(xiàn)對生命科學創(chuàng)新人才的培養(yǎng)？作為湖南省精品課程，《分子生物學》教學一線的老師們嘗試了一系列的教學改革和課程體系優(yōu)化，致力于將分子生物學知識的傳播由教師的單向傳授為主轉變?yōu)閷W生對分子生物學知識的多元獲取，以著重培養(yǎng)學生的實驗動手能力并激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和科研能力。
一、基礎知識和學科進展的有機結合
分子生物學誕生以來，作為生命科學的帶頭學科，學科發(fā)展極為迅速并滲透生命學科各個領域，但主要遺傳物質DNA的雙螺旋結構和“中心法則”提出至今未受到質疑。（胡劍，2014）在經典核心理論的基礎上，對于基因表達調控以及信息傳遞通路等認識的不斷豐富，以及從基因組、轉錄組、蛋白組、代謝組等水平上對生命現(xiàn)象和規(guī)律的理解逐步深入，要求我們在教學中一方面滿足學生掌握分子生物學基本理論的需要，另一方面要適時地更新教學內容，充分調動學生的學習積極性，通過文獻閱讀、專題講座和學術報告等途徑獲取最新知識，了解最新動態(tài)。在基礎理論知識的講解的過程中，盡量將課本上相關的一些分散知識系統(tǒng)化并提煉出知識點，指導學生在理解的基礎上，采用總結規(guī)律性的方式幫助記憶。文獻閱讀的內容則選擇來自《Cell》、《Nature》、《Plant cell》、《Plant journal》、《Plant physiology》、《Science》等權威期刊的最新研究論文或研究綜述，通過在線查閱，翻譯和研讀的方式將分子生物學領域的最新研究進展展現(xiàn)在大家面前，既讓同學們了解了本領域的最新進展，也教會了同學們查閱文獻的方法。這種“基礎知識”和“學科進展”的有機整合方式，同學們的主動學習積極性被激發(fā)；文獻資料搜集和自主學習能力得到提高，學生的創(chuàng)新意識和從事科學研究的能力得到培養(yǎng)，同時也形成了同學們對不斷發(fā)展的分子生物學知識多方位豐富的理解。
二、討論交流在教學中的應用
分子生物學內容與生命活動息息相關，講到熱點話題時自然會激起同學們之間的討論與交流的興趣。多年的教學經驗證明，在分子生物學教學中應適當增加課堂討論與交流的教學方式，既能啟發(fā)學生的學習興趣，又能提高同學們的思考能力和口頭表達能力。因為這種討論與交流教學，強調在教師的精心準備和指導下，教師作為“導演”，對學生的思維加以引導和啟發(fā)，并通過預先的設計與組織，來啟發(fā)學生就特定問題發(fā)表自己的見解；學生則是在教師指導下進行有意識的思維探索活動，學生的學習始終處于“問題―思考―探索―解答”的積極狀態(tài)。事實上，分子生物學可供討論的題材很多：如超級細菌是如何產生的？表觀信號如何影響性狀？細胞衰老死亡的調控是如何進行的？轉基因食品的利與弊；癌基因，抑癌基因和癌癥的發(fā)生分子機制；細胞重編碼的分子機制；等等。對這些熱點問題的討論培養(yǎng)了學生諸多方面的能力：提高了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的自學能力，促進了師生交流與溝通，培養(yǎng)了學生的口頭表達能力，增強了同學們的團隊合作能力。同時，由于學生看問題的方法不同，會從各個角度、各個側面來揭示基本概念的內涵和基本規(guī)律的實質，從而產生自主性、探索性和協(xié)同性的學習。
三、動畫、微課、精品資源庫等教學網絡資源的整合
分子生物學是一門內容豐富、應用性超強的學科，板書、掛圖、模型和幻燈片等傳統(tǒng)的教學手段遠不能傳遞和表達繁多而抽象的分子生物學內容，更無法讓學生深入理解抽象的教學內容。而動畫、微課和精品資源庫等網絡多媒體教學資源的應用很大程度上解決了這一難點，使得抽象復雜的內容在多媒體教學中更加簡單化、直觀化和具體化，同學們也更容易理解分子生物學。如DNA復制和轉錄、蛋白質的生物合成、乳糖操縱子模型、衰減子模型，轉座位子模型，DNA重組Holliday模型都可制作成微課，以動畫和微課模式展示在同學面前，利用動畫和微課等直觀、生動和主題鮮明的特點幫助同學理解。
四、理論與實驗結合模式的運用
分子生物學是一門實驗性特別強的學科，分子生物學實驗是基礎理論課的配套課程，是理論教學的深化和補充，與理論課密不可分，在課程設置中占有重要的地位。但是，分子生物學實驗條件要求相對比較高，使得學生對于分子生物學實驗內容和方法有非常大的畏懼心理。針對學生的這種恐懼心理，我們合理安排實驗內容，并加大了實驗課程的比重。為了讓學生由淺入深逐步認識分子生物學常規(guī)技術，除了常規(guī)的每周4節(jié)課的實驗課程外，我們還安排了分子生物學綜合實驗周、將質粒提取、電泳檢測、基因克隆、載體構建、酶切鑒定等方面的實驗技術集中在實驗周內進行，以便更系統(tǒng)地將DNA重組相關的實驗技術傳授給學生，并在條件允許的情況下盡可能的把新的實驗技術手段介紹給學生。對分子生物學課程特別感興趣的同學，我們還鼓勵學生參與到教師的科研工作中去，利用現(xiàn)有的科研條件，引導學生思考并完成相關的實驗內容，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，從而使學生的科學素養(yǎng)和科研能力得到較高的提升。
五、教學師資的內涵建設與發(fā)展
作為當前生命科學中發(fā)展最快并與其他學科廣泛交叉與滲透的重要前沿領域，分子生物學發(fā)展的突飛猛進和分子生物學技術發(fā)展的日新月異給分子生物學的課程教學帶來極大的挑戰(zhàn)。在分子生物學教學過程中，為適應時展的高層次和高素質人才培養(yǎng)的需要，為了使分子生物學課堂更加具有吸引力，作為教師更應該對最新的研究熱點有敏銳的洞察力，因而教師自身專業(yè)素質對教學質量的提升和對學生的專業(yè)知識學習興趣的培養(yǎng)起著至關重要的作用。提高教師自身素質，加強教學師資的內涵建設與發(fā)展，我們主要從三方面著手：（1）實施以老帶新，為青年教師配備導師的制度和每周一次的教學討論，通過老師之間的經驗交流，相互學習和取長補短，以期共同提高授課水平和教學能力；（2）通過在職培養(yǎng)、外出進修和人才引進等并舉的方式壯大師資力量。在職攻讀博士學位的方式加強青年教師知識結構的優(yōu)化；國內外訪學計劃則拓寬了中青年教師視野；人才引進則增強了提高教師專業(yè)素養(yǎng)和學術水平；（3）通過主持或參與產學研團隊的各級教改和科研項目，提高教師自身的創(chuàng)新意識和科研素養(yǎng)，并滲透到教學之中，給學生以更多的啟迪和思考。
2010年以來開展的《分子生物學》教學實踐改革證明，多元獲取教學模式在分子生物學教學中的應用，提高了教與學的效率，促進了老師和學生的互動，教與學相得益彰，取得了較好的教學效果。
參考文獻：
[1]朱玉賢，李毅.現(xiàn)代分子生物學[M].北京：高等教育出版社，2013.
[2]胡劍.群體性創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑探討――以中國農業(yè)大學“分子生物學”教學改革實踐為例[J].高等農業(yè)教育，2014，（l）：50-54.
[3]賈睿，蔡春爾，霍元子，何培民.討論式教學在分子生物學教學中的應用[J].中國校外教育（理論），2011，（6）：110.
[關鍵詞]分子生物學 實驗教學 課程教學 改革
分子生物學自20世紀50年代以來就是生物學的前沿與生長點,主要研究的是生物大分子的結構和功能,并試圖根據(jù)化學和物理規(guī)律來解釋生命現(xiàn)象,是生命科學在發(fā)展的過程中產生的一門學科。分子生物學這門學科是高等院校生物專業(yè)開設的主干課程之一,其自身特點是:理論性強、符號名詞多、模型假說多、難懂難記。照本宣科式的教學方式很容易使學生對抽象的專業(yè)內容無法理解,教學效果不好,因此,需要我們大膽進行教學改革,采用引導,啟發(fā),討論等教學手段,適應時展需要,培養(yǎng)學生良好的專業(yè)素質和獲取知識的能力。
一、分子生物學課程教學改革
1.分子生物學課程教學存在的問題
分子生物學的理論性很強,有一定難度,如果采用填鴨式教學的方法會大大遏制學生學習的興趣,影響學習積極性。另外,分子生物學的教材種類較多,有些是按照生物大分子的結構功能和應用等來編排的;有的是圍繞中心法則來編排的;有的是按照分子生物技術的類型來編排的,可能存在與基因工程,生物化學等課程相互重復,相互滲透的情況。
2.分子生物學課程教學改革的方案
(1)優(yōu)化課程教學內容
分子生物學課程中設計生物大分子結構的內容可以適當簡化,避免課程之間的重復,分子生物學實際上是由生物化學延伸而來的,許多教材中重復了大量的生物化學中的有關內容,這部分內容講解時可以壓縮,而突出分子生物水平上的新知識,包括分子機制的原理,分子間相互作用關系,最新的分子生物學研究方法等核心內容。結合Nature和Science的最近研究成果,使學生了解目前國內外分子生物學最新的研究熱點。
(2)課程教學方法的改良
分子生物學的理論知識,例如DNA復制,轉錄,翻譯;基因表達調控等內容抽象,由于這些生物大分子是看不見摸不著的,本身學生也只有一個模糊的認識,如果再加上生硬重復的轉錄復制等機制,更容易使學生聽得云里霧里,嚴重打擊其學習積極性。因此,必須結合多種教學方式,采用提問題,引出學生的思路,對一些日常生活中常見的現(xiàn)象,例如,父母與子女的長相為何很相似,刑偵案件通過血跡破案的原因,鐮刀型貧血病的產生機制,微生物為何生產出效果極佳的藥物等等,可以將這些內容作為一
個個的切入點,剖析其機制及理論的依據(jù)(即教材內容),這些與生活和專業(yè)相關的話題可以激發(fā)學生的求知欲與好奇心,說明學好這門學科的實際意義。教師備課應依據(jù)教學內容要求、學生生活經驗積累, 尋求有利于教學的生活案例,找到學科教學與生活教育的結合點, 把學生感興趣的問題提示給學生。另外分子生物學課程中不乏經典的實驗發(fā)現(xiàn)和重要技術發(fā)明,此時要從探索發(fā)現(xiàn)的角度剖析這些重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明產生的偶然性與必然性,使學生能夠理解自然科學中的奧秘的發(fā)掘過程,學習科學家們的研究精神和方法,明白“授人以魚”不如“授人以漁”的道理。
(3)教學資料的整合
通過將每節(jié)課的主要內容整理發(fā)給學生,讓他們自己可以復習,提出問題后進行一一講解。課堂上對幻燈內容進行選擇性地研討,引發(fā)學生進行課堂討論,并安排學生組成興趣小組,擬定題目進行分組討論,最后在課堂上用幻燈講解自己的觀點,并將幻燈資料收集印發(fā)。
二、分子生物學實驗教學改革
1.分子生物學實驗教學存在的問題
分子生物學的理論性較強,如果實驗內容安排過少不利于理論知識的理解,目前理論學時與實驗學時的比例為2.5:1,如果進行系統(tǒng)實驗需要更長的實驗學時,分子生物學的實驗試劑昂貴,實驗周期長,一般高校都受到實驗經費的限制,在此情況下,更需要高效地利用教學資源開展綜合性強的實驗。學生在課程實驗過程中,經常反應出內容過于單一,系統(tǒng)性不強的問題。
2.分子生物學實驗教學改革的方案
分子生物學實驗是解析分子生物學重要理論知識的手段。隨著社會各方面對學生動手能力、綜合素質和創(chuàng)新能力提出了更新、更高的要求。生物專業(yè)本科學生的實驗課程可以綜合性實驗為主,便于深入理解理論知識,在此基礎上引入一些具有設計性的實驗項目。通過開設綜合性實驗培養(yǎng)學生的綜合分析能力、實驗動手能力及查閱中外文資料的能力。通過開設設計性實驗的目的在于著重培養(yǎng)學生獨立解決實際問題的能力、創(chuàng)新能力、組織管理能力和科研能力。
(1)綜合性實驗教學方案改革
由于分子生物學與基因工程在實驗方面有較多重復的內容,可以結合專業(yè)特點將分子生物學實驗,基因工程實驗和其他專業(yè)課程實驗部分融合在一起,組合成有特色的生物專業(yè)綜合實驗。因為各個高校的生物專業(yè)各有側重點,包括環(huán)境,食品,植物,防疫等諸多方向,通過結合專業(yè)方向將分子生物學與其他專業(yè)方向課程實驗綜合起來,最后提交綜合實驗論文。生物專業(yè)學習的科目較多,課業(yè)較重,想要學好學精必須投入大量精力,如果教師在教學過程中結合課程的交叉性,設立系統(tǒng)性較強的綜合實驗,便于學生在頭腦中建立完整的專業(yè)框架。例如,食品發(fā)酵專業(yè)的綜合性試驗可以將:食品中幾種重要工業(yè)微生物的分離純化;微生物的PCR鑒定及擴增產物的回收;克隆及轉化大腸桿菌實驗;質粒提取及定性定量分析;蛋白質SDS-PAGE電泳;利用分離純化的微生物進行發(fā)酵實驗等內容結合在一起建立系統(tǒng)的涵蓋分子生物學,基因工程,食品發(fā)酵的綜合性實驗課程。這部分內容主要結合的是專業(yè)基礎課程和專業(yè)課程的實驗,使學生真正體會學習到生物專業(yè)的應用性。
(2)設計性實驗教學方案改革
設計性實驗可由指導教師出題目、給方案、給實驗目的要求和實驗條件,由學生自己擬定步驟、自己選定儀器設備、自己處理數(shù)據(jù)。更進一步的設計性實驗則是在指導教師出題后,全部由學生自己組織實驗,甚至可以讓學生自己選題、自己設計,在教師的指導下進行,以最大限度發(fā)揮學生學習的主動性。例如,通過不同的方法對蠶豆進行脅迫處理,然后檢測某基因及表達水平的變化;或以原核細胞為主體,給予不同的條件處理,分析蛋白表達的變化等探究學習。雖然強調學生學習的自主性,但決不能放棄教師的指導和幫助。
綜合性實驗和設計性實驗根據(jù)具體情況進行調整,但分子生物學實驗課程與其他相關課程的結合對生物專業(yè)的學生更加系統(tǒng)地學習專業(yè)理論與技術是很重要的。
3.實驗教學方法的改革
如果沒有有效地利用方案,發(fā)揮方案的優(yōu)勢,使學生對項目產生濃厚的興趣和主動性,實驗可能達不到理想的效果。根據(jù)具體情況,引入多種教學方式,如建立分子生物學實驗教學網絡平臺,及時交流實驗經驗體會,或者采用多媒體的教學方式,將原來死板、枯燥的實驗原理變得生動、具體、形象、逼真。這種集聲音、圖像、動畫及文字等與一體的多媒體教學方式也是生物學教學理想的教學方式之一。在實驗教學過程中,教師在講解時要有針對性地聯(lián)系相關專業(yè)理論知識,以加深學生的印象。實驗結束后不要僅僅通過實驗報告和考勤評價學生的實驗技能,而應根據(jù)其實驗思路,實驗操作,解決問題的能力,團隊協(xié)作能力等方面進行綜合評價。除此之外在暑假期間鼓勵學生從事開放實驗的訓練,提高學生的實驗技能,使實驗教學質量能夠不斷提高。
分子生物學教學改革是一項系統(tǒng)的改革,涉及到很多相關課程。目前我們還處于摸索和實踐的階段,教師任重道遠,需要不斷提高自身業(yè)務水平,不斷探索,不斷實踐,不斷創(chuàng)新,不斷總結,把教學工作開展得更生動活潑,更有效果,為國家培養(yǎng)出更多高素質的生物技術人才。
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關鍵詞：分子生物學；研究生；PBL教學；仿真技術
中圖分類號：G642.4？搖 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2014）15-0109-02
分子生物學是研究核酸等生物大分子的功能、形態(tài)結構特征及其重要性和規(guī)律性的科學，是人類從分子水平上真正揭示生物世界的奧秘，由被動地適應自然界轉向主動地改造和重組自然界的基礎學科[1]。是生物類及醫(yī)學各專業(yè)研究生的必修課程。在分子生物學的教學中強調學生對實驗技術和原理的掌握，長期以來筆者和廣大的相關教育工作者都發(fā)覺在分子生物學的教學中存在諸多問題。改變傳統(tǒng)的理論及實驗教學模式迫在眉睫，我們在本校2012及2013級研究生該課程的理論教學中大膽引進PBL（Problem-Based Learning）教學法，在實驗教學中加入虛擬仿真實驗技術，這些改革和嘗試取得了較好的教學效果。
一、PBL教學模式在醫(yī)學生研究生分子生物學理論教學中的應用
以問題為基礎的教學法（problem―based leaming，PBL）于1969年在加拿大的麥克瑪斯特大學首創(chuàng)后在高校各個專業(yè)的教育中得到廣泛的應用，并根據(jù)各國、各學科的特點發(fā)展為不同形式的PBL[2]。我國高校的研究生教育目前普遍的實際情況仍采用以大班級為形式、以學科為界限組織理論教學。長期存在教學內容與課時數(shù)矛盾及理論與實踐脫節(jié)等問題，筆者在長期的分子生物學理論教學實踐中越來越感覺到這種單一的教學模式已經遠遠跟不上時代。故在近兩屆研究生的分子生物學理論教學中積極引進PBL教學模式，現(xiàn)將教學情況介紹給大家。
1.教學內容的選擇。以“尋找并驗證與乳腺癌發(fā)病機制相關的基因”作為PBL教學內容，教材為高等教育出版社出版、朱玉賢主編的《現(xiàn)代分子生物學》第4版。選擇這個內容進行PBL教學最好在該課程進行到教學中期的時段開始，此時分子生物學研究法（上）（下）等內容已學完，學生從理論上基本掌握了分子生物學的核心技術，如何應用這些技術，通過PBL教學可以讓同學們把這些知識活學活用，融會貫通并解決他們在各自開題報告中如何書寫技術路線及研究方案的問題。
2.教學前的準備。為了充分掌握PBL教學，筆者查閱了大量有關PBL教學的相關文獻和資料，并到上海相關培訓機構進行了培訓。PBL作為一種開放式的教學模式，對教師自身素質和教學技巧都有很高的要求，在實施該問題的PBL教學之前合理安排教學過程，明確教學目標，擬定教學大綱。把該內容設計整理成三段式PBL教學計劃，第一個階段引導學生整理出一個大概的思路，對乳腺癌的發(fā)病機制有一個認識，讓學生掌握查找文獻掌握文獻的能力；第二個階段設計實驗找出目標基因，引導學生充分利用之前所學的分子生物學研究方法（上）中的技術，合理設計實驗；第三個階段引導學生利用分子生物學研究方法（下）中的技術，設計相關技術路線對所選基因進行功能分析。教學目的是幫助學生完成一份開題報告。
3.學生分組及討論。將參加PBL教學的36名2013級研究生分成4個組，按照不同專業(yè)及性別合理組合，每組9人，選定組長和秘書，組長由學生自己推選。討論前把題目提前發(fā)給學生，準備一周左右，期間學生自行分配任務，任務完成以筆記形式交付，進行討論的時間以教學計劃安排的課時時間為準，討論由組長主持，教師旁聽，討論以每個階段的問題為核心，以1名同學發(fā)言為主，其他學生補充或修正，秘書負責記錄。若問題經由討論可以解決，教師負責總結歸納和評價，如不能解決，教師可做適當?shù)囊龑Ш蛦l(fā)，如果仍不能解決，或出現(xiàn)新的問題，適當放寬準備時間，增加討論課時。三個階段的問題進度可能會出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象，教師盡量把總的討論課時控制在計劃課時以內。整個過程中要堅持以學生為主，教師盡可能地隱身于后，作為旁觀者對其進行評價。但如果發(fā)現(xiàn)學生偏題太遠，教師也可以適時給予糾正。期間PBL教學沒完成一個階段的學習，導師要對每一組的討論過程及結果及時做出評價和歸納總結，對表現(xiàn)好的學生進行表揚和高分評價，表現(xiàn)差的學生給予鼓勵，使其爭取能在后面的階段彌補自己的不足。
4.PBL效果評價。為了客觀地對PBL的教學效果進行評價，采取了兩種評價模式，一是成績測試，以閉卷考試的方式來檢驗學生對分子生物學核心內容的掌握程度；二是設計師生互評的問卷進行調查分析。結果和往屆沒有經過PBL教學的學生成績進行對比分析，結果顯示經過PBL教學，學生成績普遍有所提高，師生評價教學效果好。
二、仿真技術在醫(yī)學研究生分子生物學實驗教學中的應用
分子生物學技術實驗教學是教學過程的重要組成部分，是學生理解理論知識、探究客觀現(xiàn)實規(guī)律不可缺少的途徑。作為信息技術發(fā)展的產物，虛擬實驗具有透明性、互動性、自主性及可擴展性等特點，能為目前實驗教學中迫切需要解決的問題提供策略和方法。
我們購買了部分由南京醫(yī)科大學與南京凡超科技有限公司共同開發(fā)研制的生化與分子生物學虛擬實驗教學軟件[3]，包含有總RNA的提取、RT-PCR擴增、質粒小量制備實驗等。該軟件是圖、文、聲及活動影像4種功能兼?zhèn)涞膶嶒灲虒W工具。其中每個步驟中關鍵知識點還以選擇題的方式插入播出，學生在課堂上只需按照提示按照實驗步驟順序循序漸進，既模擬操作了整個實驗過程，也鞏固了相關技術理論知識。
軟件中使用的實驗試劑、儀器、工具都來自于實驗室中的實景照片，在虛擬實驗操作過程中設計了一系列在實驗中容易出錯的場景，如果操作不當，同樣得不到正確的結果，同時界面上還會給出一個醒目的提示，讓學生在學習操作的過程中對錯誤的認識會留下深刻的印象。通過課堂上對各個實驗的虛擬操作，讓學生在理論上和技術要點上能做到“紙上談兵”后，進入實驗室后，大部分實驗學生能夠獨立完成。受過這樣訓練的研究生在進入自己的課題實施過程中普遍反映實際操作起來還是不夠熟練，但是實驗的原理掌握得很牢靠，實驗中出了問題，研究生也能夠進行主動思維和分析去解決問題。在傳統(tǒng)的實驗教學環(huán)境中結合虛擬學習環(huán)境，通過自身的參與，加深理論知識的理解并鍛煉科學的思維方式，這樣的教學模式在實踐中得到了廣大師生的好評。
三、結語
自20世紀50年代隨著各種生物技術如重組DNA技術、聚合酶鏈式反應（PcR）技術、轉基因技術、分子診斷技術等的建立，分子生物學已滲透到生命科學的各個研究領域，并逐漸地影響和改變著人類的生活[4]。醫(yī)學領域分子生物學研究快速的發(fā)展，使人類對疾病的認識、診斷和治療已經從整體、細胞水平逐步深入到了分子水平。所以醫(yī)學研究生分子生物學理論及其技術的學習和應用成為他們解決醫(yī)學難題的強有力工具，并成為衡量其論文質量的一個重要指標。為了提高教學質量，筆者和教研室各位教師在不斷提升個人的科研及教學素養(yǎng)的同時，努力探索新的教學方法并積極引入教學過程中。實踐證明，PBL教學方式在我校研究生教育改革中的推行具有重大的意義，在培養(yǎng)學生解決問題能力、創(chuàng)新能力和自主學習能力方面具有巨大的潛力。但是，任何一種教學模式都不能解決所有的問題，所以我們要廣開思路，不斷接受和學習新的教學方式，如虛擬實驗的構建，仿真技術在實驗教學中的應用等。相信通過我們不斷地努力一定可以提升我們的教學質量，為國家培養(yǎng)出大量的創(chuàng)新型人才。
參考文獻：
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關鍵詞：農學專業(yè)；分子生物學；教學改革與實踐
前言
上個世紀中期，核酸被確定為主要的遺傳物質，隨后DNA的雙螺旋結構被揭示；進入到上世紀后期，遺傳重組技術、PCR技術以及核酸測序技術相繼出現(xiàn)、發(fā)展迅猛。分子生物學作為一門學科也應運而生，并成為當前最前沿、最活躍的學科之一[1，2]。分子生物學相關理論與技術方法已經滲透了生命科學各個研究領域，全面促進了當今理、工、農、醫(yī)等多個學科的發(fā)展，是從事生命及農業(yè)科學研究和工作必備的工具和知識體系，該學科的教學工作至關重要[3]。該課程已成為高校生物類、農學以及醫(yī)學等專業(yè)的基礎課程，也是學生掌握生物技術的最重要課程之一。國內高等院校自上世紀80年代以來，陸續(xù)開設分子生物學課程。華南農業(yè)大學辦學歷史悠久，已經面向農學專業(yè)開設該課程長達20余年。針對該課程存在的研究方法與手段發(fā)展極為迅速、理論知識抽象、實踐教學環(huán)節(jié)薄弱等問題，結合前人的經驗和多年的教學實踐，從教材選用、教學內容、教學模式以及課程學習效果等方面進行研究和探索，充分說明教什么、怎么教以及教的怎么樣幾個教學中的關鍵問題。全方位、多維度地提高教學效率，增強學生學習效果，為培養(yǎng)服務于現(xiàn)代農業(yè)的高素質、創(chuàng)新型人才奠定基礎。
一、立足專業(yè)培養(yǎng)方案，整體規(guī)劃教學內容
經過長期實踐，分子生物學成為華南農業(yè)大學農學專業(yè)必修課、農學丁穎創(chuàng)新班的專業(yè)選修課。在課程開設前，相關專業(yè)的學生已經修習了生物化學、遺傳學等專業(yè)基礎課程，且在課程內容中與分子生物學存在一定的交叉；部分學生還會繼續(xù)選修基因組學、生物信息學以及基因工程實驗等課程，分子生物學成為學習這些課程的必要基礎。因此，我們根據(jù)農學專業(yè)人才培養(yǎng)方案和本課程教學大綱進行總體設計，根據(jù)學生已有的知識體系，突出教學重點，強調課程特色，提高教學效率。采用的具體措施主要包括以下兩個方面。
（一）合理選用教材
分子生物學幾乎是現(xiàn)代生命科學研究領域發(fā)展最為迅速、最具活力的學科。該學科相關的出版教材也非常豐富，包括《現(xiàn)代分子生物學》（朱玉賢，高教出版社，2007）、《分子生物學教程》（趙亞華，科學出版社，2006）、《基礎分子生物學》（鄭用璉，高教出版社，2012）等。針對于農學專業(yè)的專業(yè)特點，我們選用鄭用璉主編的《基礎分子生物學》作為參考書；在實際教學中，適當脫離教材，對于本書中所涉及的遺傳學和生物化學教學內容做必要提示，自學為主；對于研究前沿，密切追蹤，及時跟進，將最新的研究方法和研究進展融入到課堂教學。在教學過程中，引導學生查閱《GeneVIII》（Lewin.B，OxfordUniversityPress，2007）、《MolecularBiology》影印版（RobertF.Weaver科學出版社2001）等英文書籍和專業(yè)文獻，在學習專業(yè)知識的同時，提高英文閱讀水平，拓寬知識面。
（二）優(yōu)化教學大綱
制定教學大綱時，充分考慮遺傳學、生物化學和分子生物學等課程的教學內容，結合開設的實驗課程，進行總體設計。經過多年實踐，制定了總學時為48學時的課程教學大綱。其中，36個課時用于系統(tǒng)講述基本理論知識，12個學時用于課堂討論。理論知識包括核酸的結構、DNA的復制和轉錄、蛋白質翻譯以及基因表達調控等。在具體教學時間分配上，2個課時用于系統(tǒng)介紹本學科的歷史沿革、發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢；核酸結構部分內容在生物化學等課程有所涉及，本課程重點闡述核酸結構與性質在分子生物學研究中的意義與應用、基因概念內涵的演變和發(fā)展，總計8個課時；在中學階段已經學習過DNA復制與轉錄相關內容，本課程教學中僅突出講述以往尚未接觸的內容，安排6個課時；蛋白質翻譯過程是生物化學課程的學習內容，本課程將重點放在蛋白翻譯的保真機制上，總計4個課時；基因表達調控是整門課程中的重點、難點，分配16個課時；所選教材中涉及的基因突變及利用、基因工程等方面的內容，分別在本專業(yè)開設的遺傳學、植物基因工程等課程中進行講述，本課程不再進行單獨的講述?，F(xiàn)在分子生物學技術等內容主要結合12個課時的課堂討論進行學習，結合具體研究案例，引導學生及時跟進學科前沿，提高解決問題的能力。通過將理論教學與進展討論有機結合，達到夯實理論基礎，面向應用，展望前沿，拓寬思路，全面提升專業(yè)素質的目的。
二、多種教學方法融合，全面提高教與學的效率
（一）堅持德育優(yōu)先，情感教育貫穿課程教學
教育的本質是立德樹人，只有保持一個國家、一個民族的道德先進性，才能保持這個國家、這個民族持續(xù)前進的動力。德育是任何課程教育都不容忽視的、極為重要的教學組成部分。在授課過程中，通過學習相關研究進展以及理論和方法的產生與發(fā)展歷程，結合該學科在我國的歷史沿革和現(xiàn)狀、具體到我校在相關領域的貢獻，弘揚前輩的愛國奉獻精神和實事求是的道德品質；由此培養(yǎng)學生建立科學的發(fā)展觀、形成嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度，激發(fā)家國情懷，形成內在的學習動力和學習熱情，提高學習效果。作為主講老師，我們盡量多地了解學生個人學習情況和日常動態(tài)，建立良好的師生互信，全方位服務教學工作。
（二）打破教材限制，靈活采用教學手段
分子生物學課程知識更新速度非常快，且涉及的知識面廣、信息量大。我們根據(jù)實際需求，不拘泥于教材，及時跟進研究前沿熱點，將最新的研究成果引用到課堂教學，鼓勵學生利用所掌握的知識點探究前沿熱點問題，培養(yǎng)學生主動獲取知識的能力和創(chuàng)新意識。例如，將近年來的研究熱點———基因編輯技術融入到“基因表達調控”的內容，一起進行教學。該課程還存在知識抽象、復雜，難以理解的問題，學生容易產生畏難情緒。針對于此，我們在授課過程中，充分挖掘教學資源，以學生們所熟悉的本校教師及其研究成果進行舉例，化抽象為具體，學以致用，培養(yǎng)學生利用所學的知識解決實際問題的能力。在多媒體課件制作方面，注意色彩搭配，重難點突出，合理規(guī)劃放映流程，深入淺出地展示學習內容。充分發(fā)揮現(xiàn)代化教育技術的優(yōu)勢，在采用多媒體課件進行展示的基礎上，充分利用網絡傳媒，綜合使用動畫、投影，增強表現(xiàn)力，使教學內容更加直觀形象，達到啟迪思維，增進理解，強化記憶的效果。在課堂講述之外，安排課前導讀、課堂討論和課后作業(yè)，從多個教學環(huán)節(jié)對學習內容進行拓展，培養(yǎng)學生歸納總結、獨立分析和思考的能力，逐步形成科學的思維方式，提高綜合素質。
（三）班組結合，凸顯學生學習主體的地
我校主要采用小班制教學模式，集中授課是主要的教學組織形式。本課程采用了大班授課和小組學習相結合，同時輔助以個別指導的教學形式。每個授課班一般為50人左右，每個小組通常為3-5人。通過擬定課外學習內容，督促學生自發(fā)組成課外學習小組，自主選定主題并圍繞該主題進行調研、在課堂上進行討論?！鞍嗉?小組-個人”相結合的分層學習模式使每位同學都能充分參與到教學活動中，激發(fā)學習的積極性。課堂討論環(huán)節(jié)中，以小組為主體闡述觀點，結合教師點評，自由提問和辯論，形成師生間的有效互動，活躍課堂氣氛。在啟發(fā)式的翻轉課堂過程中，充分發(fā)揮學生的主體地位，有效調動學習熱情，提高自主學習能力，推動學生的創(chuàng)造性學習。
（四）以問題為導向，打造立體式學習環(huán)境
農學專業(yè)學生從大學二年級即開始畢業(yè)論文研究工作，從事的研究工作往往涉及到不同層次的分子生物學問題；在整體的培養(yǎng)方案中，也有與分子生物學課程相關的實驗性課程。我們以此為契機，通過在課程中引入讀書報告、闡明實驗設計的原理和方法，指導學生進行研究性學習，促進學生運用本課程的理論知識解決實踐教學中的具體問題；有目的地引導學生發(fā)現(xiàn)問題，提出疑問，以問題為導向，激發(fā)興趣、積極探索，在問題解決的過程中積累知識。以上方案有效地促進了不同課程知識點的融合，形成立體式學習環(huán)境，全面培養(yǎng)學生的自學能力和研究能力。
關鍵詞 醫(yī)學微生物學 教學 實驗課 設計性實驗
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
實驗課可以進一步加深學生對理論課的知識的理解和記憶，也是提升學生觀察能力、操作能力、思維能力、運用能力等智力因素的一個重要途徑，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的一個重要手段。①因此，實驗教學在知識、能力、素質的培養(yǎng)方面具有其它教學方式不可取代的重要地位和作用。然而，目前包括我校在內的大部分高校的醫(yī)學微生物學實驗教學大多為驗證性實驗，其基本模式是教師為學生準備好所有的實驗材料，并按照預先制定好的實驗程序安排學生機械地完成規(guī)定的實驗內容。②這嚴重制約了學生的主動性和積極性，不利于學生創(chuàng)新能力和獨立工作能力的培養(yǎng)，不利于學生個性的發(fā)展。因此，迫切需要在實驗教學中引入能啟發(fā)學生創(chuàng)造力的設計性綜合實驗。
設計性實驗是指由學生自行設計實驗方案，并在教師指導下加以實施的一種實驗課教學模式。它將學生在已有的理論知識基礎上，進一步有目的地獲取新的知識，可調動學生的學習積極性、主動性，最終提高學生發(fā)現(xiàn)分析和解決問題的能力。③為提高實驗課的教學質量，《普通高等學校本科教學工作水平評估方案（試行）》中明確了設計性實驗的重要性和在整個課程中所占的比例。④本文分析本教研室今年來采用的設計性實驗教學的實踐活動，探討了微生物設計性實驗的教學模式、教學方法和教學組織形式。
1 本文的設計性實驗教學的思想
近年來，在世界范圍內發(fā)生了一些新型傳染性疾病，如禽流感和豬流感病毒導致的人的感染、NDM-1超級耐藥細菌的感染等，引發(fā)高度關注。為了激發(fā)學生的學習興趣，我們將相關病原微生物的關鍵分子，如流感病毒血凝素和NDM-1金屬- -內酰胺酶等的原核表達引入實驗課中，并開展設計性實驗教學研究探索。在學生完成基礎實驗的前提下，我們指導學生設計實驗，表達上述關鍵分子；最后指導學生撰寫論文，并模仿研究生答辯的方式進行總結匯報。我們希望在實驗中引入受到廣泛關注的新型病原微生物，并且采用臨床醫(yī)學生向往的分子生物學技術，以激發(fā)學生對醫(yī)學微生物學的學習興趣，提高學生的科研能力。在這一過程中，我們也嘗試建立一套適合于培養(yǎng)我校臨床醫(yī)學專業(yè)的醫(yī)學微生物學和實驗課的教學體系。
2 設計性實驗教學的實施方案
2.1 實驗前的準備
我校的醫(yī)學本科生課程中，生物化學、分子生物學和醫(yī)學微生物學分別依次在第三個連續(xù)的學期開課。因此，在生物化學開課的學期，我們從32個實驗班中選取所有課程總平均成績相差在5分以內的6個班，隨機將這6個班分成兩組，每組三個班。其中一組為實驗組，采用上述實驗教學方法，另一組采用常規(guī)教學方法。通過年級的學習部向實驗組學生發(fā)放相關資料，讓學生初步了解實驗課教學改革的思想，并建議學生在完成正常的課程學習后，重點學習分子生物學相關技術原理，如PCR及DNA瓊脂糖凝膠電泳、質粒提取、DNA酶切及連接、感受態(tài)細胞制備、蛋白誘導表達、SDS-PAGE等，為下學期實驗課中所需的分子生物學知識扎實的基礎。
在開課前四周，利用課余時間，進一步向學生講授上述技術原理，操作步驟及注意事項。并采用閉卷考的形式，檢查學生對相關知識的掌握情況。最后，教師親自操作，向學生演示上述實驗技術的操作要領。
2.2 設計實驗方案
在設計性實驗開始的前8周里，我們規(guī)定學生在兩周內，以《分子克隆實驗指南》（第三版）為主要參考書目，并在CNKI或highwire等數(shù)據(jù)庫中查閱一定量的文獻，然后采用小組討論的方式，完成具體實驗方案的制定。然后由指導教師對實驗方案提出修改意見，進行修改，在第8周末確定最終實驗方案。
2.3 實驗操作
從第9周開始，學生根據(jù)自己設計的實驗方案，利用課余時間進入實驗室開展實驗。在此后的四周時間里，實驗室全天對學生開放，為學生配備所需的實驗材料、試劑、培養(yǎng)基和儀器等。在學生實驗期間，安排教師全時段值班并陪同學生實驗，解決學生在實驗過程中遇到的問題，并確保實驗室安全，以防出現(xiàn)事故。學生在實驗過程中做實驗記錄，寫實驗報告。
2.4 實驗論文的撰寫及實驗匯報
在實驗前和實驗中，分多次系統(tǒng)地向學生講解論文寫作的相關知識，首先講解論文寫作的意義、一般要求，然后用舉例的方式，重點講解摘要、前言、材料和方法、結果和討論的格式和具體要求。在實驗完成后，指導每個小組的學生完成論文寫作，并幫助學生修改論文，在反復修改后，以小班為單位，要求各組將自己的論文以PPT報告的形式，按照研究生畢業(yè)答辯的要求進行交流，并擇優(yōu)在全班范圍內進行交流。
3 教學方法的成果分析及問題總結
在多年的教學實踐中，我們發(fā)現(xiàn)，雖然每個實驗班在實驗的過程中會遇到一些問題，但是經過四～五周的實驗，每個實驗小組最終都能完成實驗方案的全部內容，并能獨立完成論文寫作和實驗總結報告。通過認真分析學生的學術論文和總結匯報，并且最后比較實驗班和非實驗班的醫(yī)學微生物學這門課程的期末考試成績，我們認為，本教研室采用的設計性、創(chuàng)新實驗取得了滿意的效果，完全達到預期的目的。這種教學模式的成果主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
3.1 設計實驗課對醫(yī)學微生物學學習的促進作用
我們采用的是綜合性實驗，實驗過程中需要用到多種分子生物學和基本的微生物學技術和操作，通過系統(tǒng)的訓練，學生的實驗操作能力明顯得到提升。從實驗考核（表1）來看（以2010級本科生為例），實驗班高分段（>90分和80分～90分）人數(shù)和平均成績明顯高于非實驗班。這表明與傳統(tǒng)的實驗教學模式相比，新實驗教學模式在培養(yǎng)和提高學生的動手能力方面有較大的優(yōu)勢。在學生準備及實驗過程中，針對實驗方案所涉及的領域查閱一些相關資料，對相關病原微生物學的基本特性、致病機制等方面的內容有了進一步的熟悉和理解，從而豐富了微生物學知識體系。因此，值得一提的是，在實驗班的期末考試的成績（表2）也顯著高于非實驗班（以2010級本科生為例），這表明設計實驗可以提高學生對醫(yī)學微生物學課程學習的興趣，增強了學生對微生物學知識的學習、理解和記憶的能力。
3.2 學生的科研能力得到提高
3.2.1 文獻調研、論文寫作能力得到了提高
由于在實驗方案的準備及論文寫作的過程中需要參考資料，每個實驗小組都在網絡數(shù)據(jù)庫查閱了相關的文獻，并查閱了相關的圖書資料，因此，學生查閱文獻的能力在這一過程中得到了有效的鍛煉和提高。由于要求學生按照公開發(fā)表的學術論文的格式進行論文寫作，而在這一過程中，學生必須認真總結自己的實驗過程和實驗數(shù)據(jù)，并對實驗數(shù)據(jù)進行適當?shù)姆治龊陀懻摚以谡撐膶懽鬟^程中，需要反復按照老師的意見和建議進行修改，因此，在這一過程中不僅有效鍛煉了學生的文字功夫，還使他們系統(tǒng)分析問題的能力得到了較大的提高。最后由于我們要求每個實驗小組安排一名同學進行實驗總結報告，在這一過程中，學生需要自己組織PPT多媒體文件，并進行匯報。
3.2.2 科研思維和實驗技能得到了有效的訓練
本實驗需要用到較多的分子生物學技術，此外，還需要用到培養(yǎng)基配制、細菌分離培養(yǎng)及鑒定（蛋白表達宿主菌）、無菌操作技術、感受態(tài)細胞制備及發(fā)酵技術等微生物學技術。在開展實驗前，學生必須首先理解相關的技術原理，然后將實驗所需的多項實驗技術組成一個有序、連貫的有機整體。這一過程的深度和廣度是傳統(tǒng)實驗課的內容無法達到的。在規(guī)定內容實驗課上，學生每次學到的是一項或幾項實驗技術，而在自主設計實驗過程中，學生自主地組合并綜合應用這些技術。在實驗過程中，學生組成團隊分工合作，密切配合，共同完成了實驗，這培養(yǎng)了他們的團結合作精神。學生往往需要要進行1～2次的復復實踐才能掌握這些技術，尤其是當出現(xiàn)問題時，實驗重復的次數(shù)會增加。學生在老師的指點下，分析并解決問題，不僅掌握了技術本身，而且學會了分析并解決問題的科研思維能力。
3.3 教師的素質獲得提高
首先，我們所采用的自主設計實驗難度接近科研課題，教師必須具備較強的科研能力才能順利完成該實驗，因此對施教老師的素質和能力也提出了更高的要求。其次，教師需要自己開展預實驗，并向學生講述實驗技術的原理、示范相關操作要領；再次，在制定實驗方案的過程中，教師要在查閱相關文獻資料的基礎上，才能發(fā)現(xiàn)學生擬定的實驗方案中存在的問題，這對促進教師的教學起到了積極作用。教師在于學生交流的過程中，自身的科研水平也得到了提高，更有利于實驗教學工作，從而達到以教促學，以學促教，教學相長，共同發(fā)展的良性循環(huán)。
4 存在的問題及對策
為了完成自主設計實驗，本教研室的教師付出了比傳統(tǒng)教學實驗更多的時間和精力，做出了更多的犧牲。首先，需要我們在上學期就要開始為該學期的實驗設計進行提前宣傳，做好準備。在自主設計實驗的過程中，教師要利用業(yè)余時間為學生講解相關病原微生物的各種知識、各個實驗技術的原理和操作注意事項。在指導學生修改實驗方案的過程中，需要對學生的實驗方案進行修改。在實驗過程中，即使是在晚上和周末，只要學生做實驗，教師就要全時段值班，指導實驗。因此，教師需要花大量的時間。這就要求我們的教師必須有無私奉獻的精神，要對工作負責，從工作的角度出發(fā)，不計較個人得失。
5 總結
與傳統(tǒng)的驗證性實驗相比，我們所采用的設計性實驗首先通過具有轟動效應的病原微生物激發(fā)學生的實驗興趣和熱情。其次，我們的設計性實驗使學生由被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習，由“授之以魚”轉變成“授之以漁”。這種實驗課的教學模式首先直接提高了醫(yī)學微生物學的實驗技能，并間接增強了醫(yī)學微生物學的學習效果。它在培養(yǎng)學生解決問題能力和創(chuàng)新能力方面的作用遠遠超過傳統(tǒng)的驗證性實驗。在完成自主設計實驗的過程中，學生對科研工作有了初步的認識，對查閱資料、設計方案、開展實驗、進行報告和總結等方面進行了初步嘗試，積累了一定的經驗，這為今后繼續(xù)學習，積累了一定經驗，奠定了基礎。雖然我們在醫(yī)學微生物學實驗教學中進行了上述的嘗試，也取得了一定的成績，但是當然還存在一定的問題，這需要我們堅持在教學改革的道路上繼續(xù)探索。
注釋
① 陳瓊華，錢黎明.微生物學實驗教學改革中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的探索.中山大學學報論叢[J].2006.26（6）：22-26.
② 易力，，陳萬光等.推進微生物學實驗教學改革培養(yǎng)學生的綜合能力[J].實驗室科學，2010.13（1）：10-11.
在教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)在課程群之間也存在諸多的遺漏、重復以及銜接不當?shù)膯栴}。如“化學－生物化學－分子生物學－基因工程”課程群中生物化學講授的線粒體與能量代謝、蛋白質的合成與翻譯內容，“人體結構與功能學課程群”中的細胞生物學也涉及而且課時較多，而很多新穎的研究內容卻由于課時限制無法傳授。
課程群內部各門課程間存在較多重復及銜接問題
很多內容課程群內部多門課程都有涉獵，重復內容較多，如DNA的復制、基因的轉錄與加工、蛋白質的生物合成、原核與真核細胞的表達調控等諸多內容在生物化學、分子生物學、基因工程等多門課程都有涉獵，而且都作為重點內容，重復內容較多，造成學生在學習中重復學習，學習興趣不高，而當前分子生物學與基因工程等最新的研究成果與進展等學生感興趣，希望學習的內容卻由于課時限制無法傳授，存在較大的銜接性問題，迫切需要進行課程群各學科間教學內容進行內部優(yōu)化改革。另外，課程群實驗教學內容也存在諸多紕漏，實驗內容仍然滯后于學科發(fā)展，大多實驗課教學是與理論課教學相對應的，以驗證性實驗為主，缺乏綜合性、設計性實驗，內容單一、重復嚴重［6］。
課程群管理模式的滯后
雖然生物科學專業(yè)開展了課程群授課模式，但各門課程之間缺乏有效的溝通［7］。承擔各門課程的各個教研室分屬于不同的系科，不能充分的將各門課程有機的整合，尤其是缺少有效、科學的管理模式。重視年輕教師的培養(yǎng)，促進特色專業(yè)建設，推動合理的“專業(yè)課程群”課程管理模式。因此，要想在當前工作的基礎上使生物科學專業(yè)學生培養(yǎng)質量全面提高到一個新的高度，迫切需要對生物科學課程群進行整合與優(yōu)化，系統(tǒng)規(guī)劃一個新的改革方案，切實有效的解決課程群間重復、銜接及課程群管理問題［8］。
蚌埠醫(yī)學院生物科學專業(yè)工作基礎
蚌埠醫(yī)學院生物科學專業(yè)課程群在2006年進行課程設置及培養(yǎng)方案修訂的時候，已打破了生物學和醫(yī)學各課程間各自獨立、互不聯(lián)系的狀況，率先建立學科課程群教學體系，鑒定了良好的工作基礎。通過不斷的優(yōu)化發(fā)展，已經初具規(guī)模，具有一定的應用基礎。在實行學分制的基礎上，設置課程模塊構成課程體系結構，課程模塊下由課程群構成主體。1．人文社科課程模塊:安全教育、就業(yè)指導、體育、軍事理論和軍事技能、思想道德修養(yǎng)和法律基礎、形勢政策、中國近代史綱要、思想和中國特色社會主義理論體系概論、基本原理、英語、專業(yè)英語、文獻檢索、大學計算機基礎。2．自然科學課程模塊:化學課程群(含無機化學、有機化學、分析化學、儀器分析)。3．專業(yè)基礎課程模塊:人體結構與功能學、神經生物學、病理學、免疫生物學、流式細胞技術、實驗核醫(yī)學、藥理學、醫(yī)學微生物學、生物信息學。4．專業(yè)課程模塊:生化與分子生物學課程群(含生物化學、分子生物學、基因工程、蛋白與酶工程)、遺傳學課程群(遺傳學、醫(yī)學遺傳學)、細胞生物學、發(fā)育生物學、生態(tài)學、生物制藥技術、生物制品概論、生物統(tǒng)計學、生物學綜合實驗(含生物化學實驗、生態(tài)學實驗、細胞生物學實驗、遺傳學實驗、分子生物學技術實驗、蛋白與酶工程實驗、現(xiàn)代生物學技術與探索性實驗)、臨床醫(yī)學概要。5．專業(yè)技能模塊:畢業(yè)實習、畢業(yè)論文。
關鍵詞: 本科生 分子診斷學 教學改革
自20世紀70年代以來,分子生物學已成為生命科學領域最具有活力的學科前沿。分子生物學不斷發(fā)展,其理論、技術和方法應用到臨床上,分子生物學與臨床醫(yī)學的交叉滲透產生了分子診斷學。鑒于分子診斷學不斷成熟發(fā)展,在臨床檢驗中應用廣泛,國內大多數(shù)高等醫(yī)學院校開設了分子診斷學的相關課程。由于課程教學是本科生學科教育的重要環(huán)節(jié),目前本科生分子診斷學課程教學存在著僵化、應試化、程序化等問題,無法發(fā)揮學生的主動性,限制了學生個性化多樣化的發(fā)展。同時分子診斷學又是一個正在迅速發(fā)展的新學科,有越來越多的新技術得以發(fā)明和應用,學科內容需要實時補充。鑒于以上原因,實行教學改革是亟待解決的問題。為此,本文就本科生分子診斷學教學改革進行探討。
一、目前本科生分子診斷學課程教學存在的主要問題
當前的本科分子診斷學課程教學,教學形式較多采用多媒體形式,大部分多媒體課件質量不高,教學資源庫建設滯后、共享缺乏,主要表現(xiàn)在教學形式單一(播放PPT教案為主),忽視師生互動。多媒體課件使用過多,制作過于花哨,造成學生視覺疲勞。在本科生教學中也普遍存在著學生被動學習的現(xiàn)象:在長期應試教育的影響下,分子診斷學考試存在諸多弊端,考試強調學生對知識的記憶而忽視了學生能力的培養(yǎng),考試時間往往集中在期末,考試形式以閉卷筆試為主,內容和方法都比較單一,局限于教材?？冀毯弦坏慕虒W模式也使得教師在命題和批改考卷上有較大的主觀隨意性,造成學生往往突擊背誦,只背考點便可獲得高分,使學生學習是為了考試,死記硬背,通過押題來應對考試。教師只通過批改試卷來評價學生成績,導致重知識、輕能力、重記憶、無法體現(xiàn)創(chuàng)新。
這種學習和考試模式無法體現(xiàn)出學生的真實水平,也無法調動學生的學習主動性和創(chuàng)新性,更無法體現(xiàn)出本科教育的目的――培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。我們要改變這一現(xiàn)狀,就必須對現(xiàn)有的本科分子診斷學課程教學進行改革。
二、建立適合培養(yǎng)創(chuàng)新型本科生人才的分子診斷學課程教學制度
1.因材施教,選擇合適的教學內容。
分子診斷學涉及的知識面很廣,教材覆蓋內容寬,針對檢驗專業(yè)的本科生而言,在授課內容上需要對不同的掌握內容進行增減取舍。如一些重要的理論和概念:原核和真核生物基因組,生物大分子的結構和功能;基因診斷的常用技術:生物大分子的分離純化、分子克隆、DNA測序技術、聚合酶鏈反應技術(PCR)等需要作為課程內容的基礎知識傳授給學生,此外,分子診斷學發(fā)展迅速,各種新理論、新技術不段涌現(xiàn),需要不斷更新授課內容。對于當今的分子生物學的研究熱點問題也需要需要給學生作補充,增強學生的學習興趣。分子診斷學是一門內容抽象的、技術型和經驗型很強的一門學科,學生普遍沒有相關的知識基礎,因此,在組織教學中,教師應根據(jù)學生的不同了解程度來調整內容編排的順序,增強各個章節(jié)知識上的連貫性。此外,本門課程的實驗課教學內容也需要很好地和理論課結合起來。
2.選擇好的教學方法
根據(jù)美國教育家Thomas L.Good的理論:“課程設計是為了給學生提供其會發(fā)現(xiàn)在校內外都有用的知識、技能、價值觀和性情。教師不僅要呈現(xiàn)知識,而且要為學生學習努力搭建平臺和作出回應。學生不僅是吸收或復制輸入,而且主動了解和構建意義?；顒雍妥鳂I(yè)的特點是,完成任務要求問題解決或批判思維,不僅僅是記憶或復制。高級思維技能并不是作為單獨技能課程來進行教授的。相反,高級思維技能是在教授科目內容知識過程中得到發(fā)展的,在此過程中,通過批判性思考或創(chuàng)造性理解,讓學生吧所學的知識運用到自己的日常生活中去,或者運用所學知識來解決問題或進行決策。”總結來講就是教會學生不僅僅是接受課堂教師講授的內容,還應該形成自我獲取知識的能力。要使學生會發(fā)散思維,具有創(chuàng)造性和自我學習主動性,會借助各種手段對知識進行補充,如上網檢索和利用圖書館資源,等等。
在教學過程中運用多種教學方法和手段,重在把握學科特點,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生學習興趣。合理使用多媒體技術,動畫、聲音、文本、圖片可綜合運用制作成課件,形象、動態(tài)、全方位、多角度演示給學生。同時,建設教學資源共享庫,加大對多媒體課件、教學軟件制作所需軟件的設置,包括多媒體教學資源素材庫、微教學單元庫、網上資源庫、教學策略庫等,并做到實時更新,才能真正意義上提高教學質量。
在教學中介紹新近發(fā)展的重要技術及應用,如基因芯片技術、蛋白組學等,引導學生關注相關研究領域,如腫瘤、遺傳性缺陷疾病、感染性疾病等的檢測、診斷與治療的發(fā)展情況。
3.建立合理的考試制度
考試是測評學生對課本內容掌握程度比較好的檢測方法。要建立有利于知識、能力、素質綜合發(fā)展的考試評價方法,培養(yǎng)優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才,就必須合理優(yōu)化考試制度。首先,實行考教分離的考試制度,這就可避免由任課老師出卷設計試題的主觀隨意性,防止學生押題、劃重點的猜題僥幸心理,使學生全面掌握知識。其次,采用多種考試形式結合的測評方法。目前,閉卷式筆試方法為主,在試題設計上,應盡可能增加客觀性試題比例,從而對學生的文字表達能力、思維過程和發(fā)散性思維進行全面考量,同時也能促進發(fā)展學生舉一反三的能力。除閉卷考試外,針對分子診斷學實用性很強的特點,口試、開卷考試、課題設計、課程論文等都可以作為輔助考試方法與閉卷考試結合起來,發(fā)展學生的思維能力、創(chuàng)造能力,以及解決實際問題的能力。如設計課程論文讓學生獨立調研某一領域的發(fā)展情況,或者設計實驗解決某一問題,從而真正實現(xiàn)考核學生知識、能力及專業(yè)素養(yǎng)的目的。
對本科分子診斷學教學方法、教學手段、教學模式與考試制度進行改革,不但能調動學生的學習積極性,培養(yǎng)學生學習的創(chuàng)新能力,而且能為部分學生后續(xù)的研究生分子生物學學習打下良好的知識基礎,更好地培養(yǎng)出適合社會發(fā)展需要的高技能人才。
參考文獻:
[1][美]Thomas L.Good,Jere E.Brophy.透視課堂[M].陶志瓊譯.北京:中國輕工業(yè)出版社,2009.
[2]羅萍.根據(jù)不同對象實施《醫(yī)學分子生物學》教學[J].檢驗醫(yī)學教育,2002,9,(3):22.
[3]周麗萍,錢暉,張馳宇等.分子診斷學課程考試制度改革與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].檢驗醫(yī)學教育,2008,15,(4):23.
