地方性本科院校分子生物學(xué)課程改革與探索

程爽

摘要 本文針對分子生物學(xué)課程特點和存在的問題，結(jié)合南陽理工學(xué)院實際情況和教學(xué)實踐，從整合與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法和教學(xué)手段、構(gòu)建實驗課程體系和完善考核方式等方面進行教學(xué)改革與探索，以提高課程教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

關(guān)鍵詞 地方性本科院校；分子生物學(xué)；改革；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號 G642.0 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）24-0282-02

Reform and Exploration of Molecular Biology Course in Local Universities and Colleges

CHENG Shuang

（School of Biological and Chemical Engineering，Nanyang Institute of Technology，Nanyang Henan 473004）

Abstract In this paper，aiming at the characteristics and existing problems of Molecular Biology course，and combing with the actual situation and teaching practice of Nanyang Institute of Technology，reform and exploration was conducted from some aspects such as integrating and optimizing the teaching content，improving the teaching methods and strategies，establishing the experiment curriculum，improving the assessemnt methods and so on，so as to improve the teaching qualityand cultivatehigh quality talents.

Key words local universitiy and college；Molecular Biology；reform；teaching quality

分子生物學(xué)是從分子水平研究生命本質(zhì)的一門新興邊緣學(xué)科，主要研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)及其在遺傳和細胞信息傳遞中的作用。當(dāng)前，分子生物學(xué)具有在生命科學(xué)中發(fā)展速度快且與其他學(xué)科廣泛交叉與滲透的特點[1]。分子生物學(xué)的發(fā)展為人類認(rèn)識生命現(xiàn)象、利用和改造生物帶來了前所未有的機遇。

目前國內(nèi)絕大多數(shù)本科院校生物類專業(yè)均開設(shè)有分子生物學(xué)課程，但是各個學(xué)校在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、師資隊伍情況、實驗配套條件等方面差異較大，分子生物學(xué)的教學(xué)效果難以得到保障。2008年，南陽理工學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院（以下簡稱我院）在生物工程專業(yè)本科生中開設(shè)分子生物學(xué)課程，近年來不斷改革課程體系、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實驗教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)精品課程建設(shè)等，以期提高課程教學(xué)質(zhì)量。

1 分子生物學(xué)教學(xué)存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)實際情況脫節(jié)

目前，我院分子生物學(xué)課程指定參考教材是由北京大學(xué)朱玉賢教授主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》，由高等教育出版社出版。教材講解清晰、圖文并茂，有利于針對本科生的生物學(xué)基礎(chǔ)研究教學(xué)。但我院生物工程專業(yè)特色為微生物發(fā)酵工程，注重工業(yè)生物技術(shù)講解、理論和應(yīng)用相結(jié)合以及學(xué)生工科素質(zhì)的培養(yǎng)，朱玉賢教授主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》知識結(jié)構(gòu)與本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)不相匹配。

1.2 教學(xué)環(huán)節(jié)理論脫離實際、互動不足

傳統(tǒng)教學(xué)側(cè)重基礎(chǔ)理論知識的講解，缺乏專業(yè)特色，學(xué)生普遍存在學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確等問題，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不足、學(xué)習(xí)主動性、積極性較差，進而降低了教學(xué)效果。傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式以教師為主體，教師講解，學(xué)生聽課，忽視了學(xué)生的參與，造成教學(xué)效率低下。

1.3 忽視對主動學(xué)習(xí)能力的考核與評價

目前，分子生物學(xué)考核局限于教材和課堂內(nèi)容，注重考察學(xué)生對教材和課堂內(nèi)容的掌握程度，忽視了考查學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力，這也間接導(dǎo)致了當(dāng)前大學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新意識。

1.4 實驗課程的滯后

由于條件限制，目前我院尚無與課程對應(yīng)的分子生物學(xué)實驗室，相關(guān)分子生物學(xué)實驗只能結(jié)合專業(yè)實驗、開放實驗室以及部分教師的科研項目進行，絕大多數(shù)學(xué)生無法在實踐環(huán)節(jié)對理論知識進行強化以及得到相應(yīng)的分子生物學(xué)實驗技能的鍛煉。

2 分子生物學(xué)課程改革總體思路

采用大班授課與小組學(xué)習(xí)結(jié)合、分層授課與個別指導(dǎo)結(jié)合的教學(xué)組織形式，有利于提高學(xué)生對于教學(xué)活動的參與度，充分發(fā)揮不同學(xué)習(xí)水平學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性。結(jié)合教學(xué)實際，突破指定教材的局限，從教材知識、日常生活、社會熱點、工作實踐、網(wǎng)絡(luò)信息等多角度挖掘教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生提高對分子生物學(xué)學(xué)科前沿動態(tài)的關(guān)注度、利用所學(xué)知識探究社會熱點問題。

課堂教學(xué)以問題為載體，以學(xué)生為主體，促進學(xué)生掌握學(xué)科知識系統(tǒng)和解決問題的方法，形成科學(xué)的思維方式，有利于激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性。充分發(fā)揮教與學(xué)的雙主體作用，實現(xiàn)被動式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榛邮浇虒W(xué)，形成課堂提問、討論和辯論等活躍的課堂氣氛，有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和能動性，促進自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。

傳統(tǒng)講授法不能滿足內(nèi)容深奧且抽象的分子生物學(xué)教學(xué)需要，而現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)運用多媒體課件、錄像、動畫、投影等，使教學(xué)內(nèi)容活潑生動、形象直觀，增強學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解度、接受度以及教學(xué)的趣味性，激發(fā)創(chuàng)造性思維。因此，分子生物學(xué)課程教學(xué)中采用本教研室教師制作的“分子生物學(xué)課程CAI課件”開展教學(xué)，課件充分利用彩圖、流程圖、示意圖、Flash動畫等形式，深入淺出地展示了分子生物學(xué)的魅力。endprint

3 改革措施

3.1 調(diào)整和優(yōu)化理論課教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度

結(jié)合專業(yè)特點進行教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)改革，建立獨具專業(yè)特色的理論課程體系。一是夯實基礎(chǔ)理論知識。在此部分仍然沿用朱玉賢教授主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》。二是重點介紹分子生物學(xué)在微生物發(fā)酵工程領(lǐng)域的應(yīng)用。此部分通過教研室課程組主講教師的多年積累，結(jié)合科研及目前國內(nèi)外相關(guān)進展形成自編講義。

調(diào)整教學(xué)大綱為如下幾個部分。一是緒論。促使學(xué)生系統(tǒng)認(rèn)識分子生物學(xué)的建立、發(fā)展沿革及趨勢。二是分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識。促進學(xué)生掌握基因的概念和組件以及 DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成等基因表達過程基本原理。三是分子生物學(xué)研究方法。促進學(xué)生掌握基因的體外操作技術(shù)、體外和體內(nèi)重組技術(shù)以及蛋白質(zhì)操作技術(shù)。四是分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用。舉例介紹在發(fā)酵微生物菌種改造和微生物發(fā)酵特性的基因分析等相關(guān)專業(yè)知識。其中一、二部分以教材為主，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，夯實學(xué)生的分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識；三、四部分則以自編講義為主，將分子生物學(xué)技術(shù)融入生產(chǎn)、生活中的真實案例進行講解，避免枯燥的“走過場”式教學(xué)。

3.2 采用多樣化教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情

傳統(tǒng)講授法不能滿足內(nèi)容深奧且抽象的分子生物學(xué)教學(xué)需要，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容實際需要結(jié)合討論式、發(fā)現(xiàn)式、案例式等多種教學(xué)方法開展教學(xué)。如案例教學(xué)法可應(yīng)用于分子生物學(xué)重難點問題教學(xué)，典型案例包括PCR技術(shù)在親子鑒定中的應(yīng)用、人類基因組測序應(yīng)用等。案例教學(xué)生動具體，使學(xué)生易于理解并掌握抽象的分子生物學(xué)知識，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考并就實踐案例提出自己的見解，由注重知識的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅啬芰Φ呐囵B(yǎng)。另外，每學(xué)年舉辦分子生物學(xué)最新研究進展、分子生物學(xué)研究方法等專題講座2～3 次，開拓學(xué)生的知識視野，及時更新學(xué)生的知識體系，提高學(xué)生密切關(guān)注學(xué)術(shù)前沿的意識。

3.3 應(yīng)用先進教學(xué)手段，提高學(xué)生參與度

計算機輔助教學(xué)CAI 應(yīng)用于教育已成為主流趨勢，可以實現(xiàn)最大限度的教學(xué)資源整合，并通過文本、圖形、動畫、音頻、視頻、仿真軟件等多種媒體形象直觀地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，拓展和延伸了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間和時間；多種形式化解課程難點，課余時間學(xué)生可以隨時瀏覽獲取課程的相關(guān)信息。

項目組建成了分子生物學(xué)精品課程網(wǎng)站，包含教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、多媒體課件，試題庫、教學(xué)錄像、在線輔導(dǎo)和答疑以及畢業(yè)論文設(shè)計等資源。同時，為促進學(xué)生積極運用課程網(wǎng)站，結(jié)合課程內(nèi)容組織學(xué)生補充和完善課件、動畫、視頻、試題庫等課程資源。網(wǎng)絡(luò)課程是分子生物學(xué)課程的重要教學(xué)輔助手段，使學(xué)生實現(xiàn)由“要我學(xué)”向“我要學(xué)”轉(zhuǎn)變，既調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，又拓寬了自主學(xué)習(xí)渠道。

3.4 構(gòu)建適合本專業(yè)的實驗課程體系，培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)以基礎(chǔ)性、驗證性實驗為主，實驗內(nèi)容枯燥且缺乏創(chuàng)新型?，F(xiàn)合理整合實驗資源和科研力量，實驗課程的開展注重實踐性、啟發(fā)性、創(chuàng)新性、綜合性、系統(tǒng)性和完整性。根據(jù)專業(yè)特點劃分分子生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗4 個模塊。

基礎(chǔ)性和綜合性實驗是與基礎(chǔ)分子生物學(xué)理論知識所對應(yīng)的常規(guī)實驗內(nèi)容，此部分實驗融合到本科二年級開設(shè)的微生物學(xué)和生物化學(xué)實驗中，使全部學(xué)生都得到分子生物學(xué)基本實驗技能的訓(xùn)練。

設(shè)計性實驗是在教師的指導(dǎo)下基于對實驗基本原理全面理解，運用分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論、實驗技能以及檢測手段等設(shè)計實驗、確定實驗方法、選用儀器設(shè)備等完成實驗并撰寫報告，該部分的實施則通過本科三年級開設(shè)的連續(xù)4周的生物工程專業(yè)實驗進行，一般由4～5人組成的小組在指導(dǎo)教師的協(xié)助下完成實驗項目。

創(chuàng)新性實驗是依托相關(guān)科研項目展開[2-4]，由學(xué)生根據(jù)項目主題設(shè)計并提出實驗方案，在教師的指導(dǎo)下開展實驗，該部分內(nèi)容結(jié)合學(xué)校的“開放實驗室”項目、“挑戰(zhàn)杯”以及“大學(xué)生生命科學(xué)聯(lián)賽”等學(xué)科競賽展開。

近些年實驗教學(xué)改革與實踐，構(gòu)建了適合本專業(yè)的實驗課程體系；生物工程專業(yè)學(xué)生在不同程度的理論和實驗課程的學(xué)習(xí)中掌握到扎實的分子生物學(xué)實驗技術(shù)，很多學(xué)生反映分子生物學(xué)不再是“看不見，摸不著”“高大上”的抽象學(xué)科，而是一門實踐性強、非常鍛煉自身動手能力和創(chuàng)新能力的學(xué)科。

3.5 采用靈活多樣的考核方式，調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性

傳統(tǒng)課程考核方式單一，以期末考試成績?yōu)榭己说闹饕罁?jù)，占比70%～80%，忽略對教學(xué)中間環(huán)節(jié)、學(xué)習(xí)能力的考核[5-6]?，F(xiàn)采取多元化考核模式，將“過程后考核”變?yōu)椤斑^程中考核”，其中理論課程成績構(gòu)成為考勤和紀(jì)律占比10%、課堂討論占比20%、小組論文報告占比10%、開卷隨堂測試占比10%和期末閉卷考試占比50%。改革考核方式后調(diào)動了學(xué)生參與課堂討論的積極性，有利于教師了解學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度。

4 結(jié)語

近3年來，我院有超過20位的畢業(yè)生考取國內(nèi)“211”或“985”院校的分子生物學(xué)等相關(guān)專業(yè)的研究生，這些學(xué)生一致反映在本科階段分子生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)對在研究生階段專業(yè)基礎(chǔ)知識的進修和課題項目的開展都有很大幫助。同時，在分子生物學(xué)精品課程建設(shè)、教學(xué)手段與方法的改進等方面已取得了初步成效，將繼續(xù)努力提高生物工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和實踐能力的應(yīng)用型人才的目標(biāo)服務(wù)。

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