分子生物學(xué)知識體系建設(shè)與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

張愛利

[摘 要] 分子生物學(xué)是從分子水平闡述生物的生命現(xiàn)象和規(guī)律的學(xué)科，是生命科學(xué)的前沿學(xué)科。分子生物學(xué)在生物工程專業(yè)本科生培養(yǎng)中占有重要地位，更是學(xué)習(xí)生命科學(xué)、現(xiàn)代生物技術(shù)以及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和環(huán)境科學(xué)等各個領(lǐng)域的基礎(chǔ)課程。本文探討了工科本科生分子生物學(xué)知識體系建設(shè)的內(nèi)容，闡述了分子生物學(xué)課程建設(shè)與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的方法。

[關(guān)鍵詞] 分子生物學(xué)知識體系建設(shè);創(chuàng)新型人才培養(yǎng);教學(xué)改革

生命科學(xué)的發(fā)展對社會進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)增長和科技發(fā)展產(chǎn)生了重要而深遠(yuǎn)的影響?！胺肿由飳W(xué)”作為生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展較迅速的前沿學(xué)科之一，推動著整個生命科學(xué)的發(fā)展，并在醫(yī)藥與健康、能源、環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用。“分子生物學(xué)”是生物工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，它的終極目標(biāo)是要在分子水平上闡述細(xì)胞活動的規(guī)律，揭示生命科學(xué)最核心的規(guī)律性內(nèi)容。多年的教學(xué)實(shí)踐表明，“分子生物學(xué)”的基本概念多、研究過程復(fù)雜、新理論和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這些都給“分子生物學(xué)”教學(xué)帶來很多挑戰(zhàn)。如何在有限的時間內(nèi)讓學(xué)生掌握這些基本概念、理論和技術(shù)是當(dāng)前“分子生物學(xué)”教學(xué)中亟待解決的問題。

因此，本文探討了“分子生物學(xué)”知識體系建設(shè)的內(nèi)容，闡述了“分子生物學(xué)”課程建設(shè)與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的方法，以便提高學(xué)生對“分子生物學(xué)”知識的理解能力和思維能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，從而達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。

一、“分子生物學(xué)”知識體系建設(shè)

“分子生物學(xué)”是在細(xì)胞學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)等生物學(xué)課程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的交叉學(xué)科，知識體系龐大[1]。筆者結(jié)合工科生物工程專業(yè)本科生的特點(diǎn)，提煉了“分子生物學(xué)”課程的知識體系（見表1）。

“分子生物學(xué)”的知識大多是微觀的，且多學(xué)科交叉滲透使該學(xué)科的知識點(diǎn)龐雜，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中很容易深入到具體的知識點(diǎn)中，而缺乏對宏觀知識體系脈絡(luò)的掌握。針對這種情況，教師可以引導(dǎo)學(xué)生采用構(gòu)建思維導(dǎo)圖的方法幫助理解和記憶，使學(xué)生能靈活自如、深入淺出地學(xué)習(xí)。

二、“分子生物學(xué)”課程建設(shè)與創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)

創(chuàng)新是學(xué)科發(fā)展的驅(qū)動力之一，“分子生物學(xué)”課程建設(shè)培養(yǎng)出的創(chuàng)新型人才將為生物學(xué)科的發(fā)展提供人才支持?；趯?chuàng)新型人才培養(yǎng)的思考，以“分子生物學(xué)”課程建設(shè)為契機(jī)，筆者嘗試了以下四種創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的方法。

1.基于“分子生物學(xué)”的知識特點(diǎn)和對學(xué)生興趣點(diǎn)的認(rèn)識，從藝術(shù)化、故事化、哲學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和心理學(xué)等角度[2]，在多維度下探索“分子生物學(xué)”知識與人文社會科學(xué)的關(guān)系，啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維方式，開拓學(xué)生的創(chuàng)新能力。需要教師注意的是，在采用多維度“分子生物學(xué)”教學(xué)方法的同時，嚴(yán)格遵循教育教學(xué)的發(fā)展規(guī)律，隨時關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)心理的變化，以教師引導(dǎo)為主，以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生從學(xué)習(xí)知識向?qū)W習(xí)方法轉(zhuǎn)變的創(chuàng)新能力。

2.運(yùn)用多元化的教學(xué)方式吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如運(yùn)用動畫、微課、精品資源庫、云課堂、雨課堂等教學(xué)資源，將書本上的基礎(chǔ)知識與相關(guān)學(xué)科進(jìn)展相結(jié)合、基礎(chǔ)理論與生活實(shí)踐相結(jié)合、線上教學(xué)和線下教學(xué)相結(jié)合[3]。課后適當(dāng)給學(xué)生布置一些與本章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)問題研究，讓學(xué)生通過查找資料設(shè)計出研究方案，啟迪學(xué)生綜合應(yīng)用知識的創(chuàng)新能力。

3.開展以問題為中心的啟發(fā)式教學(xué)和整合式教學(xué)，鼓勵學(xué)生積極思考[4，5]。啟發(fā)式教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比，是以“授人以漁而非授人以魚”的方式對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，與“填鴨式”的傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，更利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。開展啟發(fā)式教學(xué)，鼓勵師生隨問隨答，積極引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，更有利于學(xué)生對“分子生物學(xué)”知識的理解和創(chuàng)新能力的提高。

整合式教學(xué)是指將信息技術(shù)整合于“分子生物學(xué)”教學(xué)，把全班的講授與演示、分組合作學(xué)習(xí)與討論、面向個人的多媒體風(fēng)格化教學(xué)等結(jié)合起來?！胺肿由飳W(xué)”涉及內(nèi)容多，各知識點(diǎn)之間的聯(lián)系及綜合應(yīng)用較多，開展整合式教學(xué)更有利于提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力以及綜合解決問題能力。

4.引導(dǎo)學(xué)生研讀前沿文獻(xiàn)。“分子生物學(xué)”是理論與技術(shù)相互結(jié)合、相互促進(jìn)的學(xué)科，理論指導(dǎo)新技術(shù)的產(chǎn)生，新技術(shù)的應(yīng)用又促進(jìn)了新理論的形成。分子生物學(xué)知識的更新速度在生命科學(xué)領(lǐng)域也是首屈一指的。因此，引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀《Nature》《Science》《Cell》《Genetics》《Plant Cell》等權(quán)威期刊，并把一些前沿科學(xué)研究引入到“分子生物學(xué)”課堂教學(xué)中，這不僅能夠拓寬學(xué)生的視野，而且能夠向?qū)W生展示這些抽象理論知識在實(shí)踐中的應(yīng)用，以及基于“分子生物學(xué)”知識的最新研究進(jìn)展，以啟發(fā)學(xué)生生物學(xué)思維方式的形成。如基因編輯技術(shù)、染色體人工合成技術(shù)、DNA存儲和讀寫技術(shù)等新興前沿技術(shù)正快速推動著生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，但教材中并沒有這些內(nèi)容的介紹，通過向?qū)W生推薦這些前沿研究，讓學(xué)生分組學(xué)習(xí)和討論，并在課堂上以文獻(xiàn)閱讀報告會的形式分享自己學(xué)到的新知識，這對于增強(qiáng)學(xué)生的自信心和團(tuán)隊協(xié)作意識、提高自我學(xué)習(xí)的能力、培養(yǎng)創(chuàng)新能力具有顯著的效果。

多年的教學(xué)實(shí)踐表明，上述四種方法可以有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動性，并有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。

四、結(jié)束語

綜上所述，本文以分子生物學(xué)知識體系建設(shè)為契機(jī)，探索創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的方法，即在遵循創(chuàng)新型人才培養(yǎng)規(guī)律的前提下，通過細(xì)化“分子生物學(xué)”教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行系統(tǒng)的課程設(shè)計，以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主性學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新型人才素質(zhì)能力的有效提升。

參考文獻(xiàn)

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