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分子生物學(xué)教學(xué)經(jīng)驗介紹
分子生物學(xué)教學(xué)經(jīng)驗介紹
張春雷
�。ńK師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江蘇徐州221116）
摘要：分子生物學(xué)是生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的核心課程之一，很早以前就已經(jīng)把分子生物學(xué)的相關(guān)知識寫入對本科生以及研究生的培養(yǎng)教材中。分子生物學(xué)有著較高的理論性和前沿性，學(xué)生對知識的掌握比較困難，所以關(guān)于分子生物學(xué)的教學(xué)改革在很多高校如火如荼地進行著。本文從以下幾個方面對分子生物學(xué)的教學(xué)改革進行了敘述。
關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；教學(xué)改革；經(jīng)驗介紹
作者簡介：張春雷（1980-），男（漢族），江蘇邳州人，博士，副教授，研究方向：動物分子生物學(xué)。
分子生物學(xué)主要研究DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯及其相關(guān)調(diào)控規(guī)律的學(xué)科，它是高等學(xué)校生物相關(guān)專業(yè)開設(shè)的核心課程之一。雖然分子生物學(xué)是近二十年才被寫入高校生物類及相關(guān)專業(yè)本科及研究生培養(yǎng)大綱，但是分子生物學(xué)已成為生物類等很多專業(yè)的核心專業(yè)課程之一。分子生物學(xué)理論和實驗結(jié)合最緊密的課程之一，不但是生物科學(xué)和其他生物技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課，而且廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)實驗的各個領(lǐng)域。分子生物學(xué)這門課程內(nèi)容繁雜，微觀概念繁多，并且其理論體系演變發(fā)展很快，也對其課程教學(xué)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
筆者長期從事分子生物學(xué)課程的理論和實驗技術(shù)的教學(xué)工作。在教學(xué)過程中，結(jié)合該課程微觀概念繁多、抽象性強等特點，從教材的選用、內(nèi)容、以及教學(xué)方法等幾個方面進行了探索研究，并取得了一些成效。以下對教學(xué)改革的幾點措施以及體會和認識進行具體的描述。
一、精心選擇有關(guān)教材和參考書
教材是學(xué)生“學(xué)”和教師“教”的過程中的基本資料，市面上關(guān)于分子生物學(xué)的教材十分多。由于分子生物學(xué)所包涵的知識面十分廣，在編寫教材時有不同的側(cè)重點，因此選用一本合適的教材十分重要。通常要求教材既能涵蓋分子生物學(xué)基本概念與基礎(chǔ)知識，同時又能反映學(xué)科的發(fā)展動態(tài)，體現(xiàn)學(xué)校的辦學(xué)特色。分子生物學(xué)是我校較早實行雙語教學(xué)的課程之一，根據(jù)學(xué)生的實際水平選擇了科學(xué)出版社影印出版的英國經(jīng)典分子生物學(xué)教材《Molecular Biology》（Turner）。本教材按主題，采用言簡意賅的語言和簡明清晰的圖表，系統(tǒng)概括了分子生物學(xué)的核心內(nèi)容、主要技術(shù)及前沿動態(tài)。而且，此教材有中文譯本，可以幫助學(xué)生快速準確獲得信息，十分適合作為雙語課程的教材。
二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
由于目前大多數(shù)生物學(xué)課程，如遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細胞生物學(xué)等都進入了微觀分子時代，因此均增加了蛋白質(zhì)、核酸、基因表達調(diào)控等基礎(chǔ)知識的講解。這使得學(xué)生對開設(shè)在高年級的分子生物學(xué)有一些似曾相識的感覺。這雖然有助于學(xué)生對分子生物學(xué)的理解，但是也會使學(xué)生感覺好多內(nèi)容是對前面的復(fù)習(xí)，出現(xiàn)厭學(xué)情緒。針對這種情況，我們邀請遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細胞生物學(xué)等可能涉及分子生物學(xué)內(nèi)容課程的主要負責(zé)人，認真討論，優(yōu)化了各自的教學(xué)大綱，在保證課程內(nèi)容完整性的前提下，盡量壓縮分子生物學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。對于教學(xué)過程中，生物化學(xué)、遺傳學(xué)和遺傳學(xué)中必須出現(xiàn)的分子生物學(xué)內(nèi)容，如蛋白質(zhì)核酸的結(jié)構(gòu)與組成，采用分組討論的方式進行自學(xué)，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，因勢利導(dǎo)，使學(xué)生對所學(xué)知識能夠更加理解，對所學(xué)知識的記憶和理解能夠進一步加深，為以后對相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。(www.panasonaic.com)與此同時，這既節(jié)約了教學(xué)時間，又不會再出現(xiàn)與遺傳學(xué)和生物化學(xué)有相同內(nèi)容的重復(fù)教學(xué)問題。這樣，一方面對分子生物學(xué)的教學(xué)重點進行了明確，另一方面又突出了分子生物學(xué)的教學(xué)特點，即以遺傳學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，保證了教學(xué)課程的系統(tǒng)性和完整性。
三、合理使用多媒體課件
分子生物學(xué)理論課教學(xué)內(nèi)容多，而且抽象，因此學(xué)生很難熟練掌握和理解。另外，分子生物學(xué)又有著很強的技術(shù)性。其原理十分復(fù)雜、難度高，很難進行試驗操作且成本很高，這樣可以利用教學(xué)課件中的相關(guān)圖像及動畫來進行演示，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師還可根據(jù)學(xué)生的個性特點以及接受能力來選擇合適的多媒體課件配合內(nèi)容的講解，文、聲、圖、像并茂的新聞?wù)n件能夠從多個角度分層次地展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更加容易理解相關(guān)知識，從而提高教學(xué)質(zhì)量。美觀清晰的多媒體界面，逼真的動畫模擬更加方便教師在教學(xué)過程中的使用。通過多媒體向?qū)W生提供信息，是對學(xué)生進行多種感官的綜合刺激，在獲取信息的過程中，學(xué)生通過聽覺、視覺等多方面的并用，更加容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)中進行想象和創(chuàng)新，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。
但是，在教學(xué)過程中使用多媒體時，應(yīng)注意它只是一種教學(xué)手段，是為教師的教和學(xué)生的學(xué)服務(wù)的。教師不能一味地讓學(xué)生時刻跟著多媒體，只是做一個多媒體的操作員。所以，在多媒體教學(xué)過程中，教師要把多媒體當(dāng)一種教學(xué)輔助手段，同時要注意給學(xué)生思考和討論的機會和時間，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，重視學(xué)生的主體地位。
四、剖析經(jīng)典實驗
分子生物學(xué)是所有生物學(xué)學(xué)科相關(guān)課程中，最注重實驗研究的課程之一。目前，現(xiàn)代分子生物學(xué)的理論發(fā)展的過程，實際上是前人大量實驗發(fā)現(xiàn)的科學(xué)闡述集合，比如轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)、RNA干擾現(xiàn)象及其機制的發(fā)現(xiàn)等。這些設(shè)計巧妙的實驗，有著嚴謹?shù)恼撌�，其中的一些研究方法如今仍然在分子生物學(xué)的研究中廣泛應(yīng)用，如RNA干擾。這些經(jīng)典實驗過程本身就是一個科學(xué)故事，在很大程度上提高學(xué)生對相關(guān)領(lǐng)域的興趣，其實驗設(shè)計可以啟發(fā)學(xué)生尋找解決問題的方法，也可以幫助學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中了解研究方法，從而加深對相關(guān)理論知識的理解和掌握。
同時，分子生物學(xué)本身仍在不斷地完善當(dāng)中。相關(guān)的知識內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)和研究方式方法日新月異。如對非編碼RNA的研究已經(jīng)成為目前對分子生物學(xué)進行研究的特點。將用故事的相識對非編碼RNA的研究歷史進行講述，進而采用啟發(fā)的方式對學(xué)生進行引導(dǎo)，討論在研究中對這一作用的應(yīng)用。這樣的起發(fā)過程，可以增加學(xué)生對現(xiàn)代生物學(xué)研究中理論與技術(shù)相互促進發(fā)展的理解，激勵他們對已學(xué)知識的充分思考，建立基礎(chǔ)研究與社會應(yīng)用之間的聯(lián)系，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)積極性。
五、利用科研實例剖析重點難點問題
分子生物學(xué)雖然理論很高深，但是它卻被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。特別值得一提的，如今各高校的教師有著較高的學(xué)歷和豐富的科研經(jīng)歷，能夠在教學(xué)過程中融入實際的科研案例。在教學(xué)中對書本知識進行傳授的同時，為學(xué)生講解講授一些在實際工作中應(yīng)用理論知識的實例，對學(xué)生知識的靈活運用能力的提高有很大幫助，可以為他們今后的工作和實踐奠定基礎(chǔ)。從課堂教學(xué)效果來說，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并增強他們對重點知識的掌握理解。除此之外，也有助于提高學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力，為以后的工作和實踐奠定基礎(chǔ)。
如可能的話，教師可以介紹自己研究團隊的一些有趣的研究。比如筆者所在的團隊，是搞泌乳調(diào)控機制的研究的。首先，向?qū)W生簡單介紹研究泌乳調(diào)控機制的背景（泌乳對母親和嬰兒的重要作用）。我們在研究過程中發(fā)現(xiàn)一個小RNA對泌乳調(diào)控有重要作用，它可以影響乳蛋白的合成。進一步向?qū)W生介紹這個實驗的設(shè)計思路，研究過程中所采用的試驗方法。這種講解，可以使學(xué)生對小RNA有深刻的印象，大大激發(fā)他們的科研興趣。
六、實行雙語教學(xué)
分子生物學(xué)，可以說是發(fā)展最快的生物學(xué)領(lǐng)域，因此分子生物學(xué)課程內(nèi)容相應(yīng)地也在迅速更新。大多數(shù)分子生物學(xué)的新發(fā)現(xiàn)，主要以英文論文形式發(fā)表在各種期刊雜志及其他媒體上。這要求教師不光要給學(xué)生講授分子生物學(xué)的理論內(nèi)容，同時還要培養(yǎng)學(xué)生通過英文雜志媒體了解、掌握分子生物學(xué)的前沿進展。雙語教學(xué)在分子生物學(xué)教學(xué)過程中體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢。我校分子生物學(xué)課程組自2004年起開始了雙語教學(xué)的嘗試，積累了一些經(jīng)驗。首先，在教材方面，我們選用了內(nèi)容簡潔的英國經(jīng)典分子生物學(xué)教材《MolecularBiology》（Turner）。該教材涵蓋了分子生物學(xué)絕大多數(shù)的基本知識點，且篇幅較短，特別適合本科生使用。第二，在教學(xué)方法方面，采用循序漸進、分步實施的辦法。即開始是中英文對照，逐漸改為全英文，讓學(xué)生逐步適應(yīng)，減少因畏懼產(chǎn)生厭學(xué)。教學(xué)過程中，采用多媒體教學(xué)手段，教學(xué)課件中盡量多選用形象、精美的圖片，將高深的抽象概念轉(zhuǎn)變成直觀的圖像、動畫，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。注意搜集國外分子生物學(xué)視頻，特別是一些標準英文配音的動畫視頻。這些動畫視頻形象地把一些分子生物學(xué)過程展示給同學(xué)，極大引起學(xué)生的興趣。視頻所配的標準英文介紹，可以幫助學(xué)生糾正一些專業(yè)詞匯的正確讀音，演示后，教師加以中文解釋可進一步加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解。
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