分子生物學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)介紹

張春雷

摘要：分子生物學(xué)是生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的核心課程之一，很早以前就已經(jīng)把分子生物學(xué)的相關(guān)知識(shí)寫入對(duì)本科生以及研究生的培養(yǎng)教材中。分子生物學(xué)有著較高的理論性和前沿性，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握比較困難，所以關(guān)于分子生物學(xué)的教學(xué)改革在很多高校如火如荼地進(jìn)行著。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)分子生物學(xué)的教學(xué)改革進(jìn)行了敘述。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；教學(xué)改革；經(jīng)驗(yàn)介紹

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）31-0176-02

分子生物學(xué)主要研究DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯及其相關(guān)調(diào)控規(guī)律的學(xué)科，它是高等學(xué)校生物相關(guān)專業(yè)開設(shè)的核心課程之一。雖然分子生物學(xué)是近二十年才被寫入高校生物類及相關(guān)專業(yè)本科及研究生培養(yǎng)大綱，但是分子生物學(xué)已成為生物類等很多專業(yè)的核心專業(yè)課程之一。分子生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合最緊密的課程之一，不但是生物科學(xué)和其他生物技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課，而且廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)領(lǐng)域。分子生物學(xué)這門課程內(nèi)容繁雜，微觀概念繁多，并且其理論體系演變發(fā)展很快，也對(duì)其課程教學(xué)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

筆者長(zhǎng)期從事分子生物學(xué)課程的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的教學(xué)工作。在教學(xué)過程中，結(jié)合該課程微觀概念繁多、抽象性強(qiáng)等特點(diǎn)，從教材的選用、內(nèi)容、以及教學(xué)方法等幾個(gè)方面進(jìn)行了探索研究，并取得了一些成效。以下對(duì)教學(xué)改革的幾點(diǎn)措施以及體會(huì)和認(rèn)識(shí)進(jìn)行具體的描述。

一、精心選擇有關(guān)教材和參考書

教材是學(xué)生“學(xué)”和教師“教”的過程中的基本資料，市面上關(guān)于分子生物學(xué)的教材十分多。由于分子生物學(xué)所包涵的知識(shí)面十分廣，在編寫教材時(shí)有不同的側(cè)重點(diǎn)，因此選用一本合適的教材十分重要。通常要求教材既能涵蓋分子生物學(xué)基本概念與基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)又能反映學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，體現(xiàn)學(xué)校的辦學(xué)特色。分子生物學(xué)是我校較早實(shí)行雙語教學(xué)的課程之一，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平選擇了科學(xué)出版社影印出版的英國(guó)經(jīng)典分子生物學(xué)教材《Molecular Biology》（Turner）。本教材按主題，采用言簡(jiǎn)意賅的語言和簡(jiǎn)明清晰的圖表，系統(tǒng)概括了分子生物學(xué)的核心內(nèi)容、主要技術(shù)及前沿動(dòng)態(tài)。而且，此教材有中文譯本，可以幫助學(xué)生快速準(zhǔn)確獲得信息，十分適合作為雙語課程的教材。

二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

由于目前大多數(shù)生物學(xué)課程，如遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等都進(jìn)入了微觀分子時(shí)代，因此均增加了蛋白質(zhì)、核酸、基因表達(dá)調(diào)控等基礎(chǔ)知識(shí)的講解。這使得學(xué)生對(duì)開設(shè)在高年級(jí)的分子生物學(xué)有一些似曾相識(shí)的感覺。這雖然有助于學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)的理解，但是也會(huì)使學(xué)生感覺好多內(nèi)容是對(duì)前面的復(fù)習(xí)，出現(xiàn)厭學(xué)情緒。針對(duì)這種情況，我們邀請(qǐng)遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等可能涉及分子生物學(xué)內(nèi)容課程的主要負(fù)責(zé)人，認(rèn)真討論，優(yōu)化了各自的教學(xué)大綱，在保證課程內(nèi)容完整性的前提下，盡量壓縮分子生物學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。對(duì)于教學(xué)過程中，生物化學(xué)、遺傳學(xué)和遺傳學(xué)中必須出現(xiàn)的分子生物學(xué)內(nèi)容，如蛋白質(zhì)核酸的結(jié)構(gòu)與組成，采用分組討論的方式進(jìn)行自學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，因勢(shì)利導(dǎo)，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)能夠更加理解，對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶和理解能夠進(jìn)一步加深，為以后對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。與此同時(shí)，這既節(jié)約了教學(xué)時(shí)間，又不會(huì)再出現(xiàn)與遺傳學(xué)和生物化學(xué)有相同內(nèi)容的重復(fù)教學(xué)問題。這樣，一方面對(duì)分子生物學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行了明確，另一方面又突出了分子生物學(xué)的教學(xué)特點(diǎn)，即以遺傳學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，保證了教學(xué)課程的系統(tǒng)性和完整性。

三、合理使用多媒體課件

分子生物學(xué)理論課教學(xué)內(nèi)容多，而且抽象，因此學(xué)生很難熟練掌握和理解。另外，分子生物學(xué)又有著很強(qiáng)的技術(shù)性。其原理十分復(fù)雜、難度高，很難進(jìn)行試驗(yàn)操作且成本很高，這樣可以利用教學(xué)課件中的相關(guān)圖像及動(dòng)畫來進(jìn)行演示，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師還可根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)以及接受能力來選擇合適的多媒體課件配合內(nèi)容的講解，文、聲、圖、像并茂的新聞?wù)n件能夠從多個(gè)角度分層次地展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更加容易理解相關(guān)知識(shí)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。美觀清晰的多媒體界面，逼真的動(dòng)畫模擬更加方便教師在教學(xué)過程中的使用。通過多媒體向?qū)W生提供信息，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行多種感官的綜合刺激，在獲取信息的過程中，學(xué)生通過聽覺、視覺等多方面的并用，更加容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行想象和創(chuàng)新，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。

但是，在教學(xué)過程中使用多媒體時(shí)，應(yīng)注意它只是一種教學(xué)手段，是為教師的教和學(xué)生的學(xué)服務(wù)的。教師不能一味地讓學(xué)生時(shí)刻跟著多媒體，只是做一個(gè)多媒體的操作員。所以，在多媒體教學(xué)過程中，教師要把多媒體當(dāng)一種教學(xué)輔助手段，同時(shí)要注意給學(xué)生思考和討論的機(jī)會(huì)和時(shí)間，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，重視學(xué)生的主體地位。

四、剖析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)

分子生物學(xué)是所有生物學(xué)學(xué)科相關(guān)課程中，最注重實(shí)驗(yàn)研究的課程之一。目前，現(xiàn)代分子生物學(xué)的理論發(fā)展的過程，實(shí)際上是前人大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)闡述集合，比如轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)、RNA干擾現(xiàn)象及其機(jī)制的發(fā)現(xiàn)等。這些設(shè)計(jì)巧妙的實(shí)驗(yàn)，有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撌?，其中的一些研究方法如今仍然在分子生物學(xué)的研究中廣泛應(yīng)用，如RNA干擾。這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)過程本身就是一個(gè)科學(xué)故事，在很大程度上提高學(xué)生對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的興趣，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以啟發(fā)學(xué)生尋找解決問題的方法，也可以幫助學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中了解研究方法，從而加深對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解和掌握。

同時(shí)，分子生物學(xué)本身仍在不斷地完善當(dāng)中。相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)和研究方式方法日新月異。如對(duì)非編碼RNA的研究已經(jīng)成為目前對(duì)分子生物學(xué)進(jìn)行研究的特點(diǎn)。將用故事的相識(shí)對(duì)非編碼RNA的研究歷史進(jìn)行講述，進(jìn)而采用啟發(fā)的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，討論在研究中對(duì)這一作用的應(yīng)用。這樣的起發(fā)過程，可以增加學(xué)生對(duì)現(xiàn)代生物學(xué)研究中理論與技術(shù)相互促進(jìn)發(fā)展的理解，激勵(lì)他們對(duì)已學(xué)知識(shí)的充分思考，建立基礎(chǔ)研究與社會(huì)應(yīng)用之間的聯(lián)系，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)積極性。

五、利用科研實(shí)例剖析重點(diǎn)難點(diǎn)問題

分子生物學(xué)雖然理論很高深，但是它卻被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。特別值得一提的，如今各高校的教師有著較高的學(xué)歷和豐富的科研經(jīng)歷，能夠在教學(xué)過程中融入實(shí)際的科研案例。在教學(xué)中對(duì)書本知識(shí)進(jìn)行傳授的同時(shí)，為學(xué)生講解講授一些在實(shí)際工作中應(yīng)用理論知識(shí)的實(shí)例，對(duì)學(xué)生知識(shí)的靈活運(yùn)用能力的提高有很大幫助，可以為他們今后的工作和實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。從課堂教學(xué)效果來說，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并增強(qiáng)他們對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握理解。除此之外，也有助于提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力，為以后的工作和實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

如可能的話，教師可以介紹自己研究團(tuán)隊(duì)的一些有趣的研究。比如筆者所在的團(tuán)隊(duì)，是搞泌乳調(diào)控機(jī)制的研究的。首先，向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹研究泌乳調(diào)控機(jī)制的背景（泌乳對(duì)母親和嬰兒的重要作用）。我們?cè)谘芯窟^程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)小RNA對(duì)泌乳調(diào)控有重要作用，它可以影響乳蛋白的合成。進(jìn)一步向?qū)W生介紹這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，研究過程中所采用的試驗(yàn)方法。這種講解，可以使學(xué)生對(duì)小RNA有深刻的印象，大大激發(fā)他們的科研興趣。

六、實(shí)行雙語教學(xué)

分子生物學(xué)，可以說是發(fā)展最快的生物學(xué)領(lǐng)域，因此分子生物學(xué)課程內(nèi)容相應(yīng)地也在迅速更新。大多數(shù)分子生物學(xué)的新發(fā)現(xiàn)，主要以英文論文形式發(fā)表在各種期刊雜志及其他媒體上。這要求教師不光要給學(xué)生講授分子生物學(xué)的理論內(nèi)容，同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生通過英文雜志媒體了解、掌握分子生物學(xué)的前沿進(jìn)展。雙語教學(xué)在分子生物學(xué)教學(xué)過程中體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢(shì)。我校分子生物學(xué)課程組自2004年起開始了雙語教學(xué)的嘗試，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。首先，在教材方面，我們選用了內(nèi)容簡(jiǎn)潔的英國(guó)經(jīng)典分子生物學(xué)教材《Molecular Biology》（Turner）。該教材涵蓋了分子生物學(xué)絕大多數(shù)的基本知識(shí)點(diǎn)，且篇幅較短，特別適合本科生使用。第二，在教學(xué)方法方面，采用循序漸進(jìn)、分步實(shí)施的辦法。即開始是中英文對(duì)照，逐漸改為全英文，讓學(xué)生逐步適應(yīng)，減少因畏懼產(chǎn)生厭學(xué)。教學(xué)過程中，采用多媒體教學(xué)手段，教學(xué)課件中盡量多選用形象、精美的圖片，將高深的抽象概念轉(zhuǎn)變成直觀的圖像、動(dòng)畫，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。注意搜集國(guó)外分子生物學(xué)視頻，特別是一些標(biāo)準(zhǔn)英文配音的動(dòng)畫視頻。這些動(dòng)畫視頻形象地把一些分子生物學(xué)過程展示給同學(xué)，極大引起學(xué)生的興趣。視頻所配的標(biāo)準(zhǔn)英文介紹，可以幫助學(xué)生糾正一些專業(yè)詞匯的正確讀音，演示后，教師加以中文解釋可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。

參考文獻(xiàn)：

[1]王子健，張超，劉群紅.生物化學(xué)和分子生物學(xué)課程整合的教學(xué)探索[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2011，13（12）：1061-1063.

[2]Weaver.R.F.分子生物學(xué)[M].鄭用璉，譯.北京：科學(xué)出版社，2010.

[3]謝兆輝.小RNAs作用機(jī)制的研究進(jìn)展[J].遺傳，2009，31（12）：1205-1213.

[4]孔璐，余和芬，潘穎，等.醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)行雙語教學(xué)的思考[J].中華醫(yī)學(xué)教育雜志，2006，26（2）：41-42.

[5]胡慧芳.試論終身教育理念與高等教育公平[J].浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，7（3）：64-66.