分子生物學(xué)相關(guān)課程整合教學(xué)的重要性探究

郭繼平 馬 光

（衡水學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 河北 衡水 053000）

分子生物學(xué)的相關(guān)課程包括生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基因工程、生物信息學(xué)等，是生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)專業(yè)的必修課程之一。其前沿內(nèi)容涉及到了生物學(xué)科中的諸多領(lǐng)域，其重要性不言而喻，這些課程在生物學(xué)科人才培養(yǎng)體系中也占據(jù)重要地位，對(duì)生物學(xué)相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)有著重要意義。

以分子生物學(xué)為核心的相關(guān)課程眾多，課程內(nèi)容也多有交叉，理論基本都是在分子單位上對(duì)生命本質(zhì)的探討，知識(shí)具備較強(qiáng)的聯(lián)系。如果對(duì)每門課程單獨(dú)進(jìn)行教學(xué)，就會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)的情況，也不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。近年來，我國本科教育的課時(shí)都在壓縮，要在保證知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性的前提下，壓縮課時(shí)，同時(shí)加設(shè)其它課程，滿足學(xué)分制的要求，就需要將相關(guān)課程進(jìn)行整合，對(duì)于相關(guān)課程之間重復(fù)的內(nèi)容講授一次后，不再重復(fù)講授。

1 分子生物學(xué)相關(guān)課程整合的內(nèi)容和整合后的服務(wù)領(lǐng)域

現(xiàn)行的分子生物學(xué)的傳統(tǒng)內(nèi)容及教學(xué)形式已不足以應(yīng)對(duì)當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)，不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，必須與物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和信息等學(xué)科相結(jié)合，形成新分子生物學(xué)。

課程內(nèi)容進(jìn)行整合后，新分子生物學(xué)的服務(wù)領(lǐng)域會(huì)發(fā)生變化，主要包括以下幾方面：①健康方面，重點(diǎn)是發(fā)展精準(zhǔn)醫(yī)療，使預(yù)防、診斷和治療能夠基于每個(gè)人獨(dú)特的遺傳和環(huán)境特征，而不是局限于統(tǒng)計(jì)概率；②環(huán)境方面，重點(diǎn)是提高監(jiān)測(cè)、診斷和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能和生物多樣性的水平，能夠在環(huán)境迅速變化的情況下做出反應(yīng)；③能源方面，重點(diǎn)是采用生物反應(yīng)器生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品，擴(kuò)大化石燃料的可持續(xù)替代品；④糧食方面，重點(diǎn)是助力農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，使作物適應(yīng)在多種生長條件下的可持續(xù)增長。新時(shí)代的分子生物學(xué)，將使糧食作物的培育和種植時(shí)間大大縮短，同時(shí)大大提高育種的可預(yù)測(cè)性。

2 分子生物學(xué)相關(guān)課程整合教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

2.1 加深對(duì)分子生物學(xué)課程體系的理解。從不同學(xué)科領(lǐng)域的角度出發(fā)，對(duì)分子生物學(xué)相關(guān)課程進(jìn)行整合教學(xué)，可以讓學(xué)生對(duì)新課程體系有更系統(tǒng)更全面更深入的理解。這種全方位立體層次的“解剖”可以推動(dòng)分子生物學(xué)在多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，使它們應(yīng)用更加廣泛。

2.2 可提供基于分子生物學(xué)的相關(guān)社會(huì)問題的解決方案。對(duì)于其他方法難以解決的社會(huì)問題，可從分子生物學(xué)的角度入手去探索，這將會(huì)推動(dòng)新分子生物學(xué)的綜合發(fā)展和跨學(xué)科合作，能夠在諸如衛(wèi)生、環(huán)境、能源和食品等復(fù)雜且相互關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域取得更大更快的進(jìn)展。在這方面，社會(huì)需求作為外界驅(qū)動(dòng)因素，促進(jìn)了分子生物學(xué)新技術(shù)和新成果的出現(xiàn)。

2.3 為教學(xué)過程提供更加有效的反饋信息。整合分子生物學(xué)相關(guān)課程，可以將不同學(xué)科教師的協(xié)同知識(shí)和發(fā)散思維反饋到分子生物學(xué)領(lǐng)域，這種反饋包括教學(xué)思路、研究成果和成果應(yīng)用等多個(gè)方面。

3 整合分子生物學(xué)相關(guān)課程可培養(yǎng)更高素質(zhì)的人才

有研究表明，讓學(xué)生在他們所學(xué)習(xí)的課程與他們本人以及他們的家庭和生活環(huán)境所面臨的問題之間建立聯(lián)系，可以鼓勵(lì)他們對(duì)該學(xué)科產(chǎn)生更大的興趣，并激勵(lì)他們更深入地學(xué)習(xí)科學(xué)概念。當(dāng)代分子生物學(xué)家不是對(duì)所有學(xué)科略知一二的科學(xué)家，而應(yīng)是一門學(xué)科知識(shí)淵博、幾門學(xué)科“通曉”的科學(xué)家。盡管參與分子生物學(xué)相關(guān)課程整合的專家們的這一愿景似乎支持了當(dāng)前生物學(xué)科專業(yè)的結(jié)構(gòu)改革，但實(shí)際上，要解決復(fù)雜的、跨學(xué)科的問題，學(xué)生還必須超越他們現(xiàn)學(xué)的生物學(xué)科專業(yè)，去探索生物學(xué)科與其他學(xué)科之間的聯(lián)系以及如何建立這些聯(lián)系。這就要求學(xué)校要針對(duì)其他自然科學(xué)和行為科學(xué)單獨(dú)開設(shè)課程，而不是試圖幫助學(xué)生在它們之間建立特定的聯(lián)系。培養(yǎng)生物領(lǐng)域的高素質(zhì)人才，首先必須讓他們了解工程、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域中生物學(xué)科的應(yīng)用，了解科學(xué)和技術(shù)之間更廣泛的聯(lián)系，并做好充分的準(zhǔn)備。

物理、化學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)對(duì)分子生物學(xué)的工作和該領(lǐng)域的發(fā)展越來越重要，這些領(lǐng)域需要成為本科分子生物學(xué)課程教育的一個(gè)重要的部分。然而，有許多結(jié)構(gòu)性和系統(tǒng)性的障礙因素，限制了物理、化學(xué)和計(jì)算機(jī)真正融入本科生物教育。這些問題包括不同學(xué)科與生物學(xué)科之間缺乏有效聯(lián)系，無法將相關(guān)概念和應(yīng)用實(shí)例更好地納入分子生物學(xué)課程。通過分子生物學(xué)相關(guān)課程的整合，可把這些學(xué)科整合新思維作為培養(yǎng)生物人才的切入點(diǎn)，以培養(yǎng)更高水平的適合社會(huì)需求的分子生物學(xué)人才。

4 整合分子生物學(xué)相關(guān)課程可培養(yǎng)更高素質(zhì)的教師

分子生物學(xué)的發(fā)展日新月異，新知識(shí)、新技術(shù)、新成果不斷涌現(xiàn)，不少教師對(duì)此感到無所適從，為有效解決這一問題，在進(jìn)行分子生物學(xué)相關(guān)課程整合時(shí)，學(xué)校要求所有涉及學(xué)科的教師要全程參與，共同探討劃定整合內(nèi)容，保證整合內(nèi)容的完整、系統(tǒng)、有條理，同時(shí)還要確保內(nèi)容的前沿性，與國際接軌。這對(duì)培養(yǎng)參與教師的綜合素質(zhì)是非常有幫助的。

哈佛大學(xué)曾經(jīng)針對(duì)分子生物學(xué)開設(shè)了兩個(gè)學(xué)期的入門課程，主要是對(duì)生物和化學(xué)的跨學(xué)科介紹。第一門課程綜合化學(xué)、分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的基本主題，第二門課程綜合遺傳學(xué)、基因組學(xué)、概率和進(jìn)化生物學(xué)的基本主題。教學(xué)中的科學(xué)問題是在跨學(xué)科背景下提出的，例如理解合成生命的可能性、艾滋病和癌癥的生物學(xué)治療、人類遺傳學(xué)和瘧疾。這種跨學(xué)科教學(xué)，需要來自多個(gè)相關(guān)學(xué)科的教師協(xié)同授課。參與課程教學(xué)的教師需要參加所有的講座，并參與整個(gè)學(xué)期。每門課程的準(zhǔn)備和教學(xué)工作都是綜合的。這大大促進(jìn)了相關(guān)課程教師之間的知識(shí)交流，使教師的原有知識(shí)體系得到了補(bǔ)充和升華，看待科學(xué)問題的視野得到了大大的拓展。教師素質(zhì)得到了極大的提高。

綜上所述，當(dāng)前分子生物學(xué)課程面臨的一大挑戰(zhàn)是如何及時(shí)依據(jù)當(dāng)代生物和社會(huì)需求的不斷變化，對(duì)教學(xué)方式和內(nèi)容進(jìn)行適時(shí)調(diào)整。對(duì)分子生物學(xué)相關(guān)課程進(jìn)行整合為這一課題提供了很好的研究框架。隨著工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物技術(shù)方面的融合創(chuàng)新，一些新概念、新技術(shù)、新成果不斷出現(xiàn)，并被廣泛引用到本科分子生物學(xué)課程中，使分子生物教學(xué)成為一個(gè)跨學(xué)科的、有吸引力的前沿課程。只有這樣才能使分子生物學(xué)課程跟上時(shí)代的發(fā)展，為社會(huì)培養(yǎng)更多高素質(zhì)的生物領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。