分子生物學(xué)理論教學(xué)實(shí)踐改革探索

陳國強(qiáng)

（江蘇海洋大學(xué)海洋科學(xué)與水產(chǎn)學(xué)院 江蘇連云港 222005）

分子生物學(xué)是一門在分子層面上研究生命現(xiàn)象、生命本質(zhì)、生命活動及其規(guī)律的一門學(xué)科，與遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物信息學(xué)等學(xué)科交叉滲透，互相補(bǔ)充，推動生命科學(xué)的發(fā)展。其發(fā)展之迅速用日新月異來形容也毫不為過。作為當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域最重要的分支學(xué)科之一，它亦是生物類專業(yè)的主干課程，如何使學(xué)生既能很好地掌握基礎(chǔ)理論知識，又能緊跟生命科學(xué)的發(fā)展潮流，這需要相關(guān)授課教師不斷進(jìn)行探索總結(jié)。本文就教材的選擇、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)方法的改進(jìn)等方面進(jìn)行闡述，以期為分子生物學(xué)及其他本科課程的教學(xué)提供參考。

一、精選優(yōu)質(zhì)教材，夯實(shí)教學(xué)基礎(chǔ)

教材是一門課程的核心教學(xué)材料。作為生命科學(xué)領(lǐng)域里發(fā)展最為迅速的分子生物學(xué)，教材的選擇無疑非常重要。由于是中文授課，我們以朱玉賢院士編著的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》（第五版）[1]作為骨架和底色。它按照中心法則的順序進(jìn)行編排，方便學(xué)生掌握這個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域的最基本法則。同時(shí)還選擇外文經(jīng)典——Benjamin Lewin 主編的《基因XI》作為輔助參考書[2]。這本外文教材的編寫具有極高的學(xué)術(shù)水準(zhǔn)，是學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的“圣經(jīng)”，各部分內(nèi)容皆由該領(lǐng)域的科學(xué)家負(fù)責(zé)修改和更新，學(xué)生可以從中了解分子生物學(xué)各方面的最新研究和相關(guān)信息[3]。它既有分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識點(diǎn)，又涵蓋本領(lǐng)域的最新進(jìn)展。英文的遣詞造句又淺顯易懂，非常適合學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)外語，一舉多得！

二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重點(diǎn)

任何一門課要落到實(shí)處，教學(xué)內(nèi)容無疑最為關(guān)鍵。由于分子生物學(xué)是在傳統(tǒng)的遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科之上發(fā)展而來，因此不少內(nèi)容與這些支撐學(xué)科都有交叉滲透，部分內(nèi)容重疊。因此在授課時(shí)一定要有所取舍，舍棄與其他課程的重復(fù)部分，注意突出重點(diǎn)、難點(diǎn)。例如“DNA 的結(jié)構(gòu)”這部分，生化當(dāng)中已經(jīng)講得非常詳細(xì)，這里就沒必要再重復(fù)。但在“真核生物基因組DNA”這部分，我們則在基礎(chǔ)知識點(diǎn)之外加以拓展，以最新發(fā)表的文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，補(bǔ)充基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)[4]等多組學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生視野，了解最新前沿進(jìn)展。而在“突變”這個(gè)章節(jié)，其實(shí)在遺傳學(xué)課程當(dāng)中這部分也有涉及，因此我們在簡單講授相關(guān)概念的基礎(chǔ)之上，著重利用各種重量級期刊上發(fā)表的文獻(xiàn)，選擇一些有代表性的基因突變的案例，結(jié)合例子來講各種突變類型及其帶來的后果，使抽象的概念形象化立體化[5-7]。這就是我們在教學(xué)內(nèi)容上，每個(gè)章節(jié)都會引用各種重量級期刊上發(fā)表的文獻(xiàn)，用這些文獻(xiàn)中的例子來豐富各個(gè)知識點(diǎn)，使之具象化，更易于理解。

三、引入最新進(jìn)展，理論聯(lián)系實(shí)際

分子生物學(xué)的發(fā)展極其迅速，新知識、新技術(shù)都是呈爆發(fā)式增長，每年《自然》《科學(xué)》等雜志評選的世界十大科學(xué)進(jìn)展當(dāng)中，生命科學(xué)類的研究就占了四成以上。本課程是本科生命科學(xué)類專業(yè)教育的重要基礎(chǔ)課，如何在有限的課時(shí)里，既保證基礎(chǔ)知識的普及，同時(shí)不忘緊跟科學(xué)前沿，保證教學(xué)質(zhì)量，這是非常關(guān)鍵的問題。有鑒于此，我們在介紹許多名詞、概念、技術(shù)之余，基本上會引用當(dāng)高水平期刊發(fā)表的文章，將其中的研究結(jié)果融入教學(xué)當(dāng)中，以保證學(xué)科潮流不掉隊(duì)。例如，在真核基因表達(dá)調(diào)控這一章節(jié)，講鋅指結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子時(shí)，會進(jìn)一步講述由鋅指結(jié)構(gòu)發(fā)展而來的ZFN 基因編輯技術(shù)[8]及其在科研上的應(yīng)用；涉及轉(zhuǎn)錄因子的激活蛋白結(jié)構(gòu)域時(shí)，會引入酵母雙雜技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用加以講解[9]；講RNAi 時(shí)，會提及原始文獻(xiàn)，同時(shí)舉例RNAi 在科研中的實(shí)際應(yīng)用[10]；涉及miRNA 時(shí)，則引入各種當(dāng)前文獻(xiàn)中發(fā)表的文章，講述miRNA 對生物表型的實(shí)際影響[11,12]。這樣每個(gè)章節(jié)都會引入不少頂尖期刊中的實(shí)際案例，做到理論聯(lián)系實(shí)際，各個(gè)知識點(diǎn)又前后融會貫通，使各種科學(xué)概念不再只是虛擬的名詞，同時(shí)也有利于學(xué)生拓展學(xué)術(shù)視野，面向更廣闊的天地。當(dāng)然這需要授課教師經(jīng)常更新自身知識儲備，多閱讀文獻(xiàn)，從中截取適合教學(xué)的案例。

四、豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)效率

分子生物學(xué)課程內(nèi)容豐富繁雜，信息量巨大，更新速度極快，要將各個(gè)知識點(diǎn)有機(jī)組合起來，前后貫通，并不是一件容易的事。我們制作的課件主要采用《基因》系列的圖片和動畫，輔與朱玉賢院士等編著的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》（第五版）中的圖片，圖文并茂，保證課件質(zhì)量。同時(shí)還穿插一些動畫、視頻，用于演示一些生命過程，例如RNAi、蛋白質(zhì)的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)等，使看不見摸不著的生命現(xiàn)象可視化，降低分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。而在引入各種文獻(xiàn)的同時(shí)，也把文獻(xiàn)中的插圖放入課件中。這些高水平期刊的插圖制作精良，結(jié)構(gòu)清晰，簡單易懂，有助于學(xué)生提高對知識的理解和舉一反三。

另外，傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法并不能滿足分子生物學(xué)教學(xué)的實(shí)際需要，需根據(jù)課程實(shí)際和學(xué)生專業(yè)知識水平的差異及時(shí)調(diào)整，結(jié)合課堂提問、小組討論等多種教學(xué)方式，并定期聽取學(xué)生對教學(xué)方法的意見，這些雙向互動措施都有利于實(shí)現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)效率的最優(yōu)化。

分子生物學(xué)的發(fā)展極其迅猛，應(yīng)用性強(qiáng)，相應(yīng)地，授課教師應(yīng)不斷提高自身專業(yè)素養(yǎng)，探索合適的教學(xué)實(shí)踐，完善教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)方法，努力讓課程與學(xué)科發(fā)展同步，為國家培養(yǎng)更多高素質(zhì)人才。