楊 靚
(福建農林大學福建省植物病毒學重點實驗室, 福建 福州 350002)
分子生物學(molecular biology)在分子水平上闡述蛋白質與蛋白質、蛋白質與核酸的相互作用,闡述基因表達及調控的機理,是當代生物學重要的基礎理論基石之一。在農林院校中,生物類相關畢業(yè)生對分子生物學基礎理論知識以及實驗技能的要求越來越高,這也為農林院校分子生物學教學質量提出了更高的要求。對于福建農林大學而言,由于學校的定位是建設高水平、研究教學型大學。因此,以培養(yǎng)高水平、創(chuàng)新型人才為目標的教學工作不可避免地也要進行內容的改革和創(chuàng)新。為了滿足這種要求,筆者近年來結合教學實踐,不斷創(chuàng)新,整理了一整套分子生物學改革方案。
在農林院校中,很多專業(yè)的學生都需要學習分子生物學課程,在以往的教學中,往往以“上大課”的形式組織教學,即多專業(yè)同時授課。這種情況是不妥的,因為不同專業(yè)學生未來就業(yè)范圍不同,對分子生物學理論、實踐能力要求的范圍、深度差異極大。即使相同專業(yè)的本科生在大二或大三以后還要細分學習方向。以農學院舉例來說,農學院可能有農學與植物保護兩個本科專業(yè),而其中的農學專業(yè)在大二可能還要細分為育種和栽培這2個方向,如果整個學院一同授課必將產生對于一些學生而言想深入學習的知識沒有學到,而對另一些同學而言學了很多與自己的方向關系不大的知識。就課程本身來說,由于植物、動物、微生物的分子生物學機制不盡相同,難以在有限的課時中全面闡明。而農學、園藝的同學關注植物分子生物學,動物醫(yī)學、動物科學專業(yè)的學生往往關注動物分子生物學,資源與環(huán)境、生物工程專業(yè)的同學可能對微生物分子生物學更感興趣。
所以,分子生物學的學習應在同學們學習遺傳學、生物化學等基礎課程之后再行開課。并且根據專業(yè),學習方向不同分班授課,授課的內容要根據專業(yè)有更強的針對性。
近年來,分子生物學本身的發(fā)展很快,而教學研究的起步較晚,為了使我們的教師和學生對分子生物學教學的總體目標和各個階段的要求都心中有數,我們要求大綱里面提供教師備課參考的內容、資源和教學的安排以及學生在課后需要自行閱讀的重要參考書目等。我們分子生物學教學組根據不同專業(yè)、方向的學生的具體情況分別制定了內容完善具體,但各有側重的教學大綱,使其能夠適合新世紀的教學理念,在開發(fā)人才培養(yǎng)潛質方面發(fā)揮重要的指導作用[1]。
總的說來該教學大綱根據 “中心法則”展開,根據“中心法則”中三大要素即DNA、RNA與蛋白質的邏輯順序組織理論課與實驗課的教學,教學內容緊密結合“中心法則”展開各個部分的總論與各論。這樣的結構即方便了教師課程的組織,也利于學生把握學習與復習的主線。
隨著分子生物學新知識、新技術的不斷涌現,國內外的新版教材不斷面試。因此, 每年任課教師都需要收集、整理新的教材和資料,不斷更新和豐富教學內容。目前,我們選定了一系列優(yōu)秀的現已出版的生物學相關專業(yè)的分子生物學教材,如《分子遺傳學》(孫乃恩等主編)、《現代分子生物學技術》(朱玉賢等主編)、《MolecularBiology》(Robert Weaver編著)、《Molecular Biology of the Gene》(Jame Watson等編著)等。挑選的過程是教師在廣泛閱讀新教材,細致與老教材進行比較后,教師組集體協商的結果,我們現在教材換代周期約為2 a,已經杜絕長期使用一本教材的現象。在實際的教學中,我們嚴禁全部課程按照一本教材授課,提倡以一本中文教材為主,多種教材結合使用,并鼓勵在課堂上向學生推薦英文教材閱讀。此外,我們每年都在學期末征求教師與學生對教材的反饋意見,根據反饋的意見我們進行認真的討論,調整授課內容,增刪某些章節(jié),使整個分子生物學的教學內容既理論聯系實際,又能緊緊跟隨當今生命科學發(fā)展的前沿[2]。此外,我們還組織了一批活躍在教學第一線的教師深入分析,研討當前教學的需求,我們也正在編寫質量高、通用性強的系列分子生物學補充教材,以滿足不同專業(yè)、不同層次農林類分子生物學教學的需求。
隨著電腦的普及,多媒體的運用已經成為教學過程中必不可少的工具之一,尤其對于分子生物學的教學而言,很多實驗技術原理如果僅靠文字的敘述是晦澀難懂的,但如果能把相關的圖片、動畫和影音文件播放給學生觀看,會更加形象生動,能更好的幫助他們理解所學的內容,激發(fā)他們的學習興趣。此外,由于在分子實驗的過程中會有一些較長的等待反應的時間,我們可以利用這段時間讓學生分組討論在實驗過程中遇到的問題,分析這些問題產生的原因,尋找解決這些問題的方法,這對鍛煉學生自己分析問題、解決實際問題的能力尤為重要;此外,我們也利用這段時間給學生介紹當今分子生物學最新的研究進展和開發(fā)的新技術, 讓學生得以了解國內外最新的技術和應用領域,使學生產生了濃厚的科研興趣[3]
近年來在有些教師中存在過于依賴如“Power Point”等多媒體手段的傾向,上課時候按照幻燈片照本宣科,大大減少了與同學的互動性也降低了學生聽課興趣。針對這些問題,我們提出教師在理論課授課過程中提倡板書與多媒體相結合,幻燈片上文字內容不能超過總篇幅20%的要求。經過一段時間的實踐,效果很好,不斷教師隊伍得到了鍛煉,授課效果與學生成績也大幅度的提高。
強調科研活動與教學的關系,重視實踐和素質教育。創(chuàng)新是現代高等教育強調的培養(yǎng)目標,創(chuàng)新教育是培養(yǎng)學生在學習的過程中,不只拘泥于書本的知識,不盲從于權威的理論,而是以現有的理論知識為基礎,結合實踐經驗,獨立思考,大膽探索,積極提出自己的新想法、新觀點的教育模式。而科研活動是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要方法之一,我們相信通過科研活動可有效的培養(yǎng)學生的科研素質、創(chuàng)新能力。這主要表現在以下3方面[4]。
(1) 通過科研活動培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。創(chuàng)新意識是進行創(chuàng)新活動的前提條件。只有在創(chuàng)新意識引導下,學生才可能產生強烈的創(chuàng)新動機,發(fā)揮自己的聰明才智,挖掘創(chuàng)新潛力、釋放創(chuàng)新激情??蒲谢顒?,要求學生有求新、求異、發(fā)散性的思維,正好可以使學生受到這些方面的鍛煉[5]。
(2) 通過科研活動培養(yǎng)學生的創(chuàng)新技能。創(chuàng)新技能是創(chuàng)新思維實踐的載體,它反映為主體在創(chuàng)新活動中的行為和動作的技巧與能力,包括了創(chuàng)新主題對材料的加工能力、操作能力以及最終成果的表達能力等等。在教學過程中,我們設計了課題的申報環(huán)節(jié),讓學生在對課題的申報、實驗和答辯過程中,鍛煉了科研創(chuàng)新能力,從而達到提高學生創(chuàng)新技能的目的。
(3) 通過科研活動培養(yǎng)學生的創(chuàng)新人格。創(chuàng)新是科學研究的不竭動力,反過來,科學研究也必將推動人的創(chuàng)新性思維發(fā)展與創(chuàng)新人格的養(yǎng)成。其主要作用可以歸結為以下三點:其一是鍛煉意志力,科學研究中難免經歷這樣或那樣的問題,只有不斷研究問題,分析問題,處理問題,科學研究工作才能走向深入,這種反復失敗,反復探索,最終獲得成功的過程對人的意志力是很有意義的。二是鍛煉思維能力,科學研究是世界上最富有邏輯性的工作,科研工作可以使學生體會到科研工作的系統(tǒng)性與邏輯性,在實踐中學會思維學會統(tǒng)籌,達到提高學生思維能力的目的。三是養(yǎng)成學生團結協作的精神,隨著時代的發(fā)展,科學研究活動已經不再是貴族家中自娛自樂的活動,而演變?yōu)榕c工業(yè)部門中社會化大生產類似的高級人類活動,研究的領域雖然越分越細,但是學科間的交叉也越來越頻繁,越來越復雜,這就需要科研工作者具有豐富的與人合作的能力。在這種實踐過程中,學生的處事能力與團結協作精神必將得到極大的加強。分子生物學的理論與實驗教學也要遵循這樣的教育原則,不能填鴨式的、只重理論不重實驗的教學方式,而要動員學生將課堂傳授的理論知識運用于實驗環(huán)節(jié),養(yǎng)成學生善于思考勤于動手的良好素質,實踐的目的和側重點不應單單傳授學生簡單的分子生物學實驗操作,更重要的是要通過實踐培養(yǎng)學生的興趣、思維能力與動手能力,這才是分子生物學人才培養(yǎng)的根本宗旨。要倡導學生利用課余時間扎根實驗室,鼓勵他們產生新的點子,并給他們探索、驗證自己思維的平臺,不能在課余時間將高校的實驗室資源束之高閣,要努力建設開放、活躍的教學實驗氛圍。高校本身應加大鼓勵學生創(chuàng)新與實踐的支持力度,一些學校開展的所謂“創(chuàng)新基金”就在這個領域探索了一條新路,其經驗是很值得借鑒的,使學生獨立自主的選擇一個題目,并通過自身的思維與實踐完成該題目,對學生的激勵作用是不可估量的,這種做法必將在未來催生一大批分子生物學界的領軍人物[6]。
[1] 袁俊.分子生物學教學改革探索[J].中國科技信息,2008,14:295-296.
[2] 楊清玲,陳昌杰,章堯.檢驗本科診斷分子生物學課程建設的體會[J].檢驗醫(yī)學教育,2007,14(4):15-16.
[3] 朱勝男,周振華,王慧中.淺談分子生物學實驗教學改革[J].科技創(chuàng)新導報,2011,(25):176.
[4] 李杰,朱延明,柏錫.淺談對學生科研素質的培養(yǎng)[J].東北農業(yè)大學學報(社會科學版),2005,3(3):53-54.
[5] 田小利.論科研在創(chuàng)新素質教育中的作用[J].武警工程學院學報,2003,19(3):35-37.
[6] 黃曉云.試論培養(yǎng)大學生的科研素質和創(chuàng)新能力[J].沈陽教育學院學報,2008,10(6):75-77.