“分子生物學(xué)與基因工程”教學(xué)方法改革與探索

王忠華?斯越秀?俞超

摘要：“分子生物學(xué)與基因工程”是生物科學(xué)相關(guān)專業(yè)本科教學(xué)中最重要的核心課程之一。以教學(xué)目標(biāo)設(shè)定、教學(xué)方法與手段改革（引入合作性、探究式、開放式教學(xué)）等方面為突破口，圍繞學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的終極目標(biāo)對(duì)應(yīng)用型本科院校如何開展“分子生物學(xué)與基因工程”理論教學(xué)進(jìn)行了改革與實(shí)踐，以期為同類教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：地方性高校；分子生物學(xué)與基因工程；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

作者簡介：王忠華（1972-），男，浙江開化人，浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院，教授；斯越秀（1979-），女，浙江諸暨人，浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院，講師。（浙江 寧波 315100）

基金項(xiàng)目：本文系浙江省精品課程項(xiàng)目、寧波市生物醫(yī)藥基地項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）07-0127-02

隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展，分子生物學(xué)與基因工程已廣泛滲透到現(xiàn)代生命科學(xué)的各個(gè)分支領(lǐng)域，成為生物技術(shù)和生物工程等專業(yè)的核心課程。[1-3]“分子生物學(xué)與基因工程”的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解生物遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)、遺傳信息在生物體內(nèi)的傳遞過程及其遺傳操作的基本原理，知曉從自然界的生物中克隆所需目的基因的基本思路和策略。該課程啟發(fā)學(xué)生的思維，讓學(xué)生熟悉從最基礎(chǔ)的核酸開始，到基因分離方法的確定、基因的克隆、鑒定、表達(dá)以及最終能獲得目的基因的表達(dá)產(chǎn)物的整個(gè)過程；使學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)與基因工程有一個(gè)全方位的、比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。[4，5]

“分子生物學(xué)與基因工程”是在生物化學(xué)和遺傳學(xué)兩大學(xué)科的支撐下發(fā)展起來的。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，新的內(nèi)容和研究方法層出不窮，使該學(xué)科日益豐滿和獨(dú)立。[6-7]“分子生物學(xué)與基因工程”課程具有綜合設(shè)計(jì)性和實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，并且與農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境、能源和食品等行業(yè)緊密結(jié)合，發(fā)展空間廣闊。

長期以來，該課程教學(xué)活動(dòng)都以教師為中心，教師在課堂上以描述性的講解來傳播知識(shí)，學(xué)生在教與學(xué)的過程中是一種被動(dòng)地認(rèn)知信息的接受者。這種教學(xué)方式往往忽視了學(xué)生獲得知識(shí)的潛在性和理解知識(shí)的差異性，以及發(fā)展知識(shí)的創(chuàng)造性。這種傳統(tǒng)的教與學(xué)的模式雖然在教學(xué)中統(tǒng)一了大綱，確定了標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了教學(xué)制度，但同時(shí)也掩蓋了學(xué)生個(gè)性發(fā)揮的能力，忽略了學(xué)生積極思維的創(chuàng)新意識(shí)，不利于面向21世紀(jì)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。因此開展“分子生物學(xué)與基因工程”互動(dòng)式教學(xué)方式的改革是極其必要的。

因此，該課程以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為最終改革目標(biāo)，通過分子生物學(xué)與基因工程理論教學(xué)“大班上課、小班討論”的形式開展合作性學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容與方法改革。該改革的實(shí)施可提高學(xué)生查閱文獻(xiàn)、總結(jié)分析問題和表達(dá)能力等多方面的綜合素質(zhì)，同時(shí)也有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

一、確立了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)“分子生物學(xué)與基因工程”面向的行業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需要，確立了綜合技能、工程應(yīng)用能力和學(xué)科研究能力三個(gè)層次的教學(xué)目標(biāo)（見表1）。

二、教學(xué)方法改革

1.研討小組規(guī)則

（1）以一個(gè)行政班為小組基本單位，每個(gè)小組組員人數(shù)控制在6～7人，在小組成員結(jié)構(gòu)安排上要注意男女生比例及活躍分子與不活躍分子比例的適當(dāng)搭配。

（2）每一研討小組要選定一名有責(zé)任心的同學(xué)擔(dān)任該研討小組組長，主要負(fù)責(zé)“學(xué)習(xí)研討”活動(dòng)中的具體任務(wù)分解與分配；負(fù)責(zé)召集每次“學(xué)習(xí)研討”活動(dòng)的課后討論會(huì)，確定課后討論時(shí)間和討論地點(diǎn)；負(fù)責(zé)收集每次“學(xué)習(xí)研討”活動(dòng)中小組成員所提交的書面材料。

（3）每次“學(xué)習(xí)研討”活動(dòng)時(shí)，小組主持人負(fù)責(zé)主持本次小組討論會(huì)；小組發(fā)言人負(fù)責(zé)主持本次小組討論分析報(bào)告的講稿制作，并代表本小組就所討論論題在課堂上發(fā)言。

（4）記錄員負(fù)責(zé)小組討論的記錄工作；每份討論記錄中要包括時(shí)間、地點(diǎn)、主持人、參加人員、記錄員、所討論問題和各成員的發(fā)言記錄及其在各自發(fā)言記錄后的親筆簽名等。

2.小組研討活動(dòng)的基本規(guī)則

研討活動(dòng)應(yīng)符合分子生物學(xué)專業(yè)的基本范疇，禁止任何形式的人身攻擊或限制他人的發(fā)言自由；小組成員應(yīng)就所討論課題，從不同層面、不同角度展開全面深入的討論；每位小組成員均應(yīng)參與討論，發(fā)表自己的意見，并在記錄員的發(fā)言記錄上簽名。

3.小組學(xué)習(xí)研討活動(dòng)流程及相關(guān)要求

（1）研討主題的確定。由主講教師就所承擔(dān)授課內(nèi)容部分?jǐn)M訂若干備選研討主題，再提交課程改革小組集體討論確定；主題選擇主要涉及授課內(nèi)容中的一些重點(diǎn)、難點(diǎn)、熱點(diǎn)與前沿問題，以及一些理論授課無法展開而又需要學(xué)生掌握的問題；指導(dǎo)教師在指導(dǎo)學(xué)習(xí)研討過程中，可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)備選主題做適當(dāng)調(diào)整，并與主講教師及時(shí)溝通。

（2）學(xué)習(xí)研討任務(wù)的分配（課堂研討2～3周前布置）。指導(dǎo)教師向各學(xué)習(xí)研討小組分配任務(wù)，各小組組長進(jìn)一步將本小組承擔(dān)的研討任務(wù)細(xì)分到每個(gè)小組成員，盡量做到每個(gè)組員負(fù)責(zé)承擔(dān)一個(gè)研討主題下子題目的研討資料收集及研究報(bào)告的撰寫工作。

（3）學(xué)習(xí)研討資料的收集與學(xué)習(xí)（課堂研討之前完成）。在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，各小組及其成員應(yīng)就其承擔(dān)的研討主題開展資料收集工作；每一研討主題應(yīng)制作一份學(xué)習(xí)研討資料清單，資料數(shù)量為5～10篇；每份清單中的資料類型可以是著作、期刊論文、學(xué)位論文、報(bào)紙文章、會(huì)議論文等；要求收集資料的組員在力所能及的范圍內(nèi)，盡量將所收集的資料復(fù)印或打印出來。

4.自主學(xué)習(xí)小組課余研討活動(dòng)的開展（課堂研討之前完成）

各小組組長在本小組資料收集工作結(jié)束后、課堂研討活動(dòng)開展之前，召集本小組成員就該小組所承擔(dān)的各項(xiàng)研討主題進(jìn)行課余研討；由小組長指定的本次學(xué)習(xí)研討活動(dòng)的主持人主持；就本小組所承擔(dān)的各項(xiàng)主題逐一展開研討活動(dòng)；該課余學(xué)習(xí)研討活動(dòng)要由指定的記錄員做好相應(yīng)的小組學(xué)習(xí)研討記錄，并及時(shí)提交給小組發(fā)言人。

5.學(xué)習(xí)研究報(bào)告的撰寫

（1）每一位小組成員應(yīng)就其承擔(dān)的研究主題撰寫一份個(gè)人自主學(xué)習(xí)研究報(bào)告，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（須在課堂學(xué)習(xí)研討活動(dòng)開展前，并給小組發(fā)言人留有準(zhǔn)備整個(gè)小組發(fā)言的時(shí)間）提交給本次學(xué)習(xí)研討活動(dòng)的小組發(fā)言人。

（2）本次學(xué)習(xí)研討活動(dòng)的小組發(fā)言人，須在綜合小組課余研討活動(dòng)中的主要觀點(diǎn)、參考小組學(xué)習(xí)研討記錄和每一組員的個(gè)人自主學(xué)習(xí)研究報(bào)告基礎(chǔ)上，撰寫一份小組“學(xué)習(xí)研討”發(fā)言報(bào)告。該報(bào)告內(nèi)容主要包括如下方面：該小組本次學(xué)習(xí)研討活動(dòng)的概況介紹；對(duì)該組分所承擔(dān)的數(shù)個(gè)研討主題予以逐一評(píng)析并提出相應(yīng)結(jié)論；對(duì)該小組本次學(xué)習(xí)研討活動(dòng)進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，分析不足，并提出相應(yīng)改建建議。

6.自主學(xué)習(xí)小組課堂研討活動(dòng)的開展

首先，由指導(dǎo)教師根據(jù)本次學(xué)習(xí)研討活動(dòng)任務(wù)的具體情況確定學(xué)習(xí)小組發(fā)言人的發(fā)言順序及發(fā)言時(shí)間要求。

其次，發(fā)言活動(dòng)按下列流程進(jìn)行：該發(fā)言人就《小組學(xué)習(xí)研討發(fā)言報(bào)告》中的核心內(nèi)容做簡明扼要的小組發(fā)言；其他小組的同學(xué)以及指導(dǎo)老師就該發(fā)言人的發(fā)言以及該發(fā)言人所在小組承擔(dān)的研究主題相關(guān)問題展開提問，發(fā)言人及其小組的其他成員予以做答；指導(dǎo)教師就上述發(fā)言、提問及應(yīng)答情況予以現(xiàn)場評(píng)分，并做簡短總結(jié)。

再次，小組發(fā)言人發(fā)言完畢后，指導(dǎo)教師應(yīng)就本次學(xué)習(xí)研討活動(dòng)做一簡短的整體評(píng)價(jià)。

7.自主學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)研討活動(dòng)相關(guān)資料的匯集、整理與上交

（1）各小組本次學(xué)習(xí)研討活動(dòng)的發(fā)言人應(yīng)于本次研討活動(dòng)結(jié)束后，在小組組長、記錄員及其他組員的配合下，將本次活動(dòng)中形成的各類書面資料與電子文稿按要求加以匯集整理，并制作本次《學(xué)習(xí)研討活動(dòng)書面材料匯編》的封面與目錄，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)及時(shí)上交給指導(dǎo)老師。

（2）上述材料匯編包括：封面與目錄；本次學(xué)習(xí)研討任務(wù)及內(nèi)部分工；每一研討主題的具體研討資料，包括資料清單、資料復(fù)印件、個(gè)人自主學(xué)習(xí)研究報(bào)告；小組學(xué)習(xí)研討記錄；小組學(xué)習(xí)研討發(fā)言報(bào)告；學(xué)習(xí)研討活動(dòng)組員個(gè)人評(píng)分表；學(xué)習(xí)研討活動(dòng)小組整體評(píng)分表。

三、考核辦法改革

為了保證合作性學(xué)習(xí)的公平性與可持續(xù)性，對(duì)教學(xué)考核方法也進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整與改革。主要是實(shí)行了全過程評(píng)價(jià)與自主性評(píng)價(jià)的方法，具體如下：

小組每一組員的本次學(xué)習(xí)研討活動(dòng)的最終成績（百分制）=個(gè)人成績（占50%）+ 小組成績（50%）。其中個(gè)人成績（占50%）=資料清單成績（15%）+ 個(gè)人自主學(xué)習(xí)研究報(bào)告成績（35%），小組成績（50%）= 小組學(xué)習(xí)研討記錄成績（10%）+ 小組學(xué)習(xí)研討發(fā)言報(bào)告成績（15%）+ 小組發(fā)言的現(xiàn)場評(píng)分成績（20%）+ 本次學(xué)習(xí)研討活動(dòng)書面材料匯編成績（5%）。

各項(xiàng)目成績?cè)u(píng)定的參考標(biāo)準(zhǔn)如下：

1.資料清單成績?cè)u(píng)定的參考標(biāo)準(zhǔn)

資料數(shù)量豐富、質(zhì)量高、格式規(guī)范，考核為優(yōu)秀；資料數(shù)量較豐富、質(zhì)量較高、格式規(guī)范，考核為良好；資料數(shù)量符合要求、質(zhì)量尚好、格式較規(guī)范，考核為中等；資料數(shù)量較少、質(zhì)量不太高、格式尚規(guī)范，考核為及格；資料數(shù)量少、質(zhì)量差、格式不規(guī)范，考核為不及格。

2.個(gè)人自主學(xué)習(xí)研究報(bào)告成績?cè)u(píng)定的參考標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)研討主題所涉相關(guān)資料及其他組員觀點(diǎn)的歸納概括全面到位、分析過程詳實(shí)，最終結(jié)論明確、論證充分，格式規(guī)范，考核為優(yōu)秀；對(duì)研討主題所涉相關(guān)資料及其他組員觀點(diǎn)的歸納概括較全面、分析過程詳實(shí)，最終結(jié)論明確、論證較充分，格式規(guī)范，考核為良好；對(duì)研討主題所涉相關(guān)資料及其他組員觀點(diǎn)的歸納概括較全面、分析過程較詳實(shí)，最終結(jié)論較明確、論證較充分，格式較規(guī)范，考核為中等；對(duì)研討主題所涉相關(guān)資料及其他組員觀點(diǎn)的歸納概括不甚全面、分析過程不夠詳實(shí)，最終結(jié)論不甚明確、論證不甚充分，格式尚規(guī)范，考核為及格；對(duì)研討主題所涉相關(guān)資料及其他組員觀點(diǎn)的歸納概括不全面、分析過程不詳實(shí)，最終結(jié)論不明確、論證不充分，格式不規(guī)范，考核為不及格。

四、改革實(shí)施初步成效與物化成果

本改革從浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院生物技術(shù)和生物工程專業(yè)2008級(jí)學(xué)生起，連續(xù)實(shí)施了三屆，每年直接受益學(xué)生數(shù)為200人。課程改革能緊密圍繞培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，采用以學(xué)生為主體、教師主導(dǎo)的教學(xué)方法，教學(xué)內(nèi)容實(shí)用且能緊跟專業(yè)前沿，較好地培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

近三年來，生物技術(shù)、生物工程專業(yè)學(xué)生參加課程組教師的相關(guān)科研項(xiàng)目有50多人次；完成相關(guān)校級(jí)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新基金項(xiàng)目或校科研基金項(xiàng)目近10項(xiàng)；獲浙江省科技廳“新苗計(jì)劃”資助項(xiàng)目2項(xiàng)；獲浙江省“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品競賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；獲浙江省大學(xué)生生命科學(xué)競賽優(yōu)勝項(xiàng)目1項(xiàng)；學(xué)生在校期間公開發(fā)表與課程相關(guān)學(xué)術(shù)論文8篇。

通過對(duì)畢業(yè)生綜合表現(xiàn)的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在所進(jìn)行的畢業(yè)實(shí)習(xí)中，表現(xiàn)出較強(qiáng)的基因工程分析與設(shè)計(jì)能力，一定的創(chuàng)新精神和良好的合作精神，受到了用人單位的一致好評(píng)?？佳袑W(xué)生在復(fù)試中，較強(qiáng)的基因工程實(shí)驗(yàn)技能受到浙江大學(xué)、廈門大學(xué)等老師的肯定。

五、展望

課程教學(xué)改革與推廣是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，它需要教師著眼于現(xiàn)實(shí)建設(shè)、著眼于未來發(fā)展，不斷更新內(nèi)容，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，使項(xiàng)目始終保持可持續(xù)的高水平的發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：宋秀麗）