茶學(xué)專業(yè)《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》課程建設(shè)探索
——以福建農(nóng)林大學(xué)為例

程春振，張永艷，張梓浩，田娜，劉范，賴鐘雄

（福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院，福建福州350002）

近20年來(lái)，植物分子生物學(xué)發(fā)展極為迅速。分子生物學(xué)及相關(guān)課程的設(shè)置和建設(shè)業(yè)已成為高校生物學(xué)相關(guān)專業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，分子生物學(xué)及相關(guān)課程也逐步成為很多高校生物學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科生的必修課程。

福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院于2017年起面向茶學(xué)創(chuàng)新班本科生開設(shè)了《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》科學(xué)基礎(chǔ)課課程。該課程共48學(xué)時(shí)，其中理論課33學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課15學(xué)時(shí)。其教學(xué)目的在于通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步了解和掌握植物分子生物學(xué)的基本概念、基本原理與基本操作過程。要求學(xué)生掌握生物信息的傳遞、分子生物學(xué)研究法、了解植物基因組與比較基因組學(xué)研究近況，在了解植物分子生物學(xué)研究方法的同時(shí)，能夠獨(dú)立進(jìn)行植物分子生物學(xué)的基本技能的操作。在該課程開設(shè)和教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)了一些問題，針對(duì)這些問題對(duì)課程建設(shè)方案進(jìn)行了一系列調(diào)整，以期更好地達(dá)到教學(xué)效果要求。

1《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》主要授課內(nèi)容

《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》是以植物為主要研究對(duì)象的分子生物學(xué)學(xué)科，其理論課內(nèi)容主要包括緒論、染色體與D NA、生物信息的傳遞、分子生物學(xué)研究方法和基因組與轉(zhuǎn)錄組研究等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)課程主要包括D NA和R NA的提取、電泳、反轉(zhuǎn)錄和P CR等內(nèi)容。

2 教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題

根據(jù)福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》課程授課反映情況，筆者發(fā)現(xiàn)該課程的建設(shè)存在以下3個(gè)重要問題。

2.1 課程涉及概念多、難理解，學(xué)生知識(shí)背景差異較大

福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》面向的是茶學(xué)專業(yè)創(chuàng)新班同學(xué)，一般在大二下學(xué)期開設(shè)。此時(shí)，同學(xué)們剛修完《生物化學(xué)》《遺傳學(xué)》等基礎(chǔ)課，有了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)。《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》緒論部分主要講解分子生物學(xué)發(fā)展歷程和主要研究?jī)?nèi)容；染色體和D NA部分主要講解遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、D NA的特性和D NA復(fù)制、修復(fù)和轉(zhuǎn)座等內(nèi)容；生物信息的傳遞部分主要講解R NA的特性、轉(zhuǎn)錄、翻譯和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)、修飾和降解等內(nèi)容；分子生物學(xué)研究方法部分主要講解D NA、R NA和蛋白質(zhì)操作技術(shù)及基因功能研究技術(shù)；基因組和轉(zhuǎn)錄組研究部分主要講解基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)相關(guān)概念、技術(shù)和應(yīng)用。理論課各章節(jié)涉及概念、原理和機(jī)制均較多。實(shí)驗(yàn)課所涉及的原理及注意事項(xiàng)也較多。然而，茶學(xué)創(chuàng)新班中有部分同學(xué)高中時(shí)為文科生，對(duì)理科的一些基本概念掌握不夠，缺少相關(guān)知識(shí)背景和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，對(duì)這些概念、原理和機(jī)制的理解不夠透徹，學(xué)習(xí)難度大大增加。

2.2 理論課重點(diǎn)、難點(diǎn)偏多，學(xué)生參與度較低

作為一門科學(xué)基礎(chǔ)課程，《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》涉及范圍廣，需要同學(xué)們掌握的重點(diǎn)和難點(diǎn)相較于其他一些科學(xué)基礎(chǔ)課更多且更難以理解。理論課教學(xué)后，同學(xué)們反映最多的就是知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)偏多的問題。《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》5個(gè)主要部分中，前3部分的主要內(nèi)容涉及到的一些概念和規(guī)律多是從動(dòng)物或微生物中證實(shí)而來(lái)，基本不涉及茶樹。第4部分主要涉及分子生物學(xué)技術(shù)在模式植物中的應(yīng)用，僅第5部分內(nèi)容涉及茶樹基因組和轉(zhuǎn)錄組研究現(xiàn)狀?？傮w而言，涉及茶樹的知識(shí)點(diǎn)偏少，不利于激發(fā)茶學(xué)專業(yè)同學(xué)們的積極性。此外，《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》涉及大量的基本概念、內(nèi)容和步驟，授課教師需要花費(fèi)大量時(shí)間講解基本信息，而學(xué)生則需要大量時(shí)間消化吸收這些知識(shí)點(diǎn)，因此導(dǎo)致整個(gè)授課過程中學(xué)生參與度不高。

2.3 實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容涉及面較窄

大多數(shù)植物分子生物學(xué)相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容都僅涉及植物分子生物學(xué)最基本的一些實(shí)驗(yàn)技術(shù)，如核酸提取、電泳和P CR等。這些實(shí)驗(yàn)往往耗時(shí)較長(zhǎng)，且等待時(shí)間（如裂解、離心和瓊脂糖凝膠時(shí)間等）偏長(zhǎng)，這些實(shí)驗(yàn)涉及的理論課知識(shí)點(diǎn)偏少，不利于同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)課鞏固理論課上學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)。

3 解決對(duì)策

針對(duì)以上問題，筆者有針對(duì)性地進(jìn)行了一系列的課程建設(shè)整改方案。

3.1 理論教學(xué)著重強(qiáng)調(diào)“中心法則”主線

《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》概念、原理多，重點(diǎn)、難點(diǎn)也多。圍繞“中心法則”這一主線展開教學(xué)，可以讓同學(xué)們對(duì)分子生物學(xué)的主要內(nèi)容有個(gè)大致了解。

3.2 加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固

在理論教學(xué)過程中，加強(qiáng)分子生物學(xué)基礎(chǔ)概念和知識(shí)點(diǎn)的講解，使原本有一定基礎(chǔ)的同學(xué)溫故而知新，使缺少相關(guān)背景的同學(xué)能對(duì)基礎(chǔ)概念有個(gè)基本了解。對(duì)于一些比較復(fù)雜或難理解的概念或技術(shù)，要多以圖片或視頻方式展示，以利于學(xué)生的理解。

3.3 實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)注重理論實(shí)踐相結(jié)合

在實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)，則圍繞基因工程六大步驟——“分、切、連、轉(zhuǎn)、選、鑒”設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以茶樹為主要實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行操作，增加基本技能操作的講解，讓學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)應(yīng)用聯(lián)合起來(lái)，應(yīng)用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)在實(shí)踐過程中真正理解相關(guān)理論內(nèi)容的含義。此外，在實(shí)驗(yàn)課開始前，老師先將實(shí)驗(yàn)做一遍，學(xué)生完成一個(gè)環(huán)節(jié)后的等待時(shí)間中先用老師提前準(zhǔn)備的結(jié)果材料進(jìn)行下一個(gè)實(shí)驗(yàn)，待學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成后再統(tǒng)一進(jìn)行檢測(cè)和分析，同時(shí)與老師的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，分析實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)而節(jié)省時(shí)間和加深對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的理解。

3.4 調(diào)動(dòng)同學(xué)積極性、提高參與度

《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》涉及概念和內(nèi)容多，在理論教學(xué)過程中應(yīng)通過提問的方式加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)與總結(jié)，以利于同學(xué)們對(duì)相關(guān)內(nèi)容的消化與吸收。且在設(shè)置問題的時(shí)候巧妙地用茶樹替代真核生物。對(duì)于理論教學(xué)過程的重要知識(shí)點(diǎn)，鼓勵(lì)同學(xué)上講臺(tái)進(jìn)行課前復(fù)習(xí)和總結(jié)，跟同學(xué)分享上節(jié)課所學(xué)知識(shí)。通過讓同學(xué)們親自參與總結(jié)和講解，調(diào)動(dòng)同學(xué)們學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)而達(dá)到提升課堂效果的目的。在實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)設(shè)置相關(guān)思考題以加深同學(xué)們對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)以PP T匯報(bào)的形式讓學(xué)生分別對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和講述，分析實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題和注意事項(xiàng)。

4 展望及小結(jié)

《植物分子生物學(xué)基礎(chǔ)》作為茶學(xué)專業(yè)本科生一門重要的科學(xué)基礎(chǔ)課，是學(xué)生了解分子生物學(xué)基本概念、基本技能的重要途徑。該課程知識(shí)點(diǎn)多、概念抽象、操作步驟原理較為復(fù)雜，在今后的教學(xué)過程中除了針對(duì)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性解決和及時(shí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)歸納外，還應(yīng)借助J o V E等網(wǎng)絡(luò)視頻資源[1-3]、慕課[4-5]和雨課堂[6-7]等手段加深同學(xué)們對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)的理解。