细胞与分子生物学技术范文

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关键词：生物科学；核心课程；逻辑关系

中图分类号：G633.91

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）21-0130-03

1 引言

生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学是生物科学专业的核心课程，由于它们相互联系，交叉渗透，因此存在逻辑关系不清，课程内容重叠较多等问题，例如原核生物和真核生物基因表达调控在生物化学、细胞生物学、分子生物学都有介绍，基因工程原理在分子生物学、基因工程学中都有介绍，导致教师教学内容难以起舍，课程顺序难以安排。要理顺生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的逻辑关系，确定各课程教学内容和教学顺序，必须把其定义，研究内容，发展历史动态结合起来。

2 生物科学专业核心课程概述

2.1 生物化学

生物化学是运用化学的理论和方法研究生物分子结构与功能、物质代谢及遗传信息传递与调控规律的科学。

生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 随着生命科学的发展，各学科相互渗透。18世纪，一些从事化学研究的科学家转向生物领域，为生物化学的诞生播下了种子。19世纪末，生物化学从生理化学中独立。20世纪中后期又从生物化学分离出部分内容与遗传学部分内容结合为分子生物学，然后，分子生物学基因操作部分独立出来，形成基因工程学。

1920年以前，生物化学研究内容以分析生物体的化学组成、性质和含量为主，称为静态生物化学时期。

1920年-1950年，随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用，生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢、能量转化，如：光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白质代谢等领域。这是生物化学飞速发展的时期，称为动态生物化学时期。

1950年以后，蛋白质化学和和核酸化学进展迅速，生物化学进入了分子生物学时期。分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性，是人类在认识的巨大飞跃。根据生物化学的定义和历史，生物化学研究的内容包括以下几个方面。

2.1.1 生物的物质组成

生物是由一定的物质按特定的方式组成的，直到今天，新物质仍不断被发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物学功能。另一方面，早已熟知的化合物也发现了新的功能，如20世纪50年代才知道肉碱是一种生长因子，而到60年代又发现其是生物氧化的载体。

2.1.2 物质代谢

生物体内绝大部分物质代谢是在酶催化下进行的，具有高度自动调节能力。一个小小的细胞内，有近2000种酶，在同一时间内，催化各种不同的化学反应。这些化学反应互不干扰，有条不紊地进行。表明生物体内的物质代谢有精确的调节控制系统。

2.1.3 结构与功能

生物大分子的功能与其特定的结构有密切关系。如酶的活性中心的结构决定其催化活性及其特异性；变构酶的活性还与其催化的代谢终末产物的结构有关。

核酸中核苷酸排列顺序的不同，其结构就不同，所含遗传信息不同。这些不同的构象对基因的表达具有调控作用。

生物体的糖包括多糖、寡糖和单糖。由于多糖链结构复杂，具有很大的信息容量，对于细胞专一地识别、相互作用具有重要作用。糖类将与蛋白质、核酸并列成为生物化学的主要研究对象。

在生物化学中，有关结构与功能关系的研究才仅仅开始，尚待大力研究的问题很多，其中重大的有：亚细胞结构中生物大分子间的结合，细胞的相互识别、细胞的接触抑制、细胞间的粘合、抗原与抗体的作用、激素、神经介质与其受体的相互作用等。

2.1.4 繁殖与遗传

生物典型特点是具有繁殖与遗传特性。基因是DNA分子中的一段核苷酸序列，现在DNA分子的核苷酸序列已不难测得，不但能在分子水平上研究遗传，而且还可能改变遗传，从而派生出基因工程学。

2.2 细胞生物学

细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。

过去，细胞生物学主要是在光学显微镜下对细胞的形态结构和生活史进行研究，称为细胞学。20 世纪 50 年代以来，由于电子显微镜、放射性同位素、细胞结构组分分离技术、细胞培养等技术的广泛应用，特别是分子生物学的兴起，使细胞生物学研究的广度和深度都有迅猛发展，从宏观到微观、从平面到立体、从定性到定量、从分析到综合；从细胞、亚细胞、分子三个水平研究细胞的结构与功能、分裂与分化、衰老与死亡等生命活动规律及其调控机制，细胞与细胞、细胞与环境之间的相互关系。使原来以形态结构研究为主的细胞学转变成以生理功能研究为主、将结构与功能紧密结合起来的细胞生物学。由于细胞生物学在分子水平上的研究工作取得了深入的进展，因此细胞生物学又称为细胞分子生物学。细胞生物学研究内容如下。

2.2.1 细胞社会学

细胞社会学是细胞生物学中的一个新的领域。它是以系统论的观点研究细胞群体中细胞间的相互关系、细胞群体的社会行为；细胞识别、通讯、相互作用；整体和细胞群对细胞的生长、分化、形态发生和器官形成等活动的调控；细胞外环境对细胞的影响。

2.2.2 细胞的增殖、生长、分化与调控

研究细胞增殖、生长、分化及其调控机制，不仅是控制生物生长和发育的基础，而且是研究细胞癌变和逆转的重要途径。

2.2.3 细胞遗传学

细胞遗传学从细胞学角度来研究染色体的结构和行为以及染色体与细胞器的关系，从而探讨遗传与变异的机制等。

2.2.4 细胞化学

细胞化学：用切片或分离细胞成分，对单个细胞或细胞各个部分进行定性和定量的化学分析，研究细胞结构、化学成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子细胞学

分子细胞学：从分子水平研究细胞与细胞器中蛋白质、核酸等大分子的组成、结构与功能及其遗传性状的表现和调控等，探讨细胞生命活动的分子机理。

2.3 遗传学

遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学。孟德尔认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的，并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。1900年，孟德尔的成果得到广泛重视，成为遗传学的基石。

20世纪初，利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体及其行为，奠定了遗传的染色体理论基础。1910年左右，美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究，提出了基因的连锁交换规律，并结合当时的细胞学成就，创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

遗传信息在分子水平上研究始于20世纪40年代。随着电子显微镜的发明，人们已能够直接观察遗传物质的结构及其在基因表达过程中的特征，使细胞遗传学的研究进入分子水平。

1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础，开创了分子遗传学这一新的学科领域。

遗传学研究的领域非常广泛，可划分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和生统遗传学4个分支，各个分支领域相互联系、相互重叠、相互印证，组成了一个不可分割的整体。

经典遗传学研究从亲代到子代的遗传特性，包括遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律及机理；基因互作及其与环境的相互关系；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；数量性状的特征及其多基因假说，近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传等。

细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。其内容包括细胞的结构和功能；染色体的形态结构；细胞的有丝分裂，减数分裂；配子的形成和受精。

分子遗传学是从分子的水平上研究遗传物质的结构及遗传信息的传递。内容包括DNA复制、转录和翻译，基因突变及修复，原核生物和真核基因表达与调控；基因、基因组及作图，遗传重组。

生统遗传学是用数理统计学方法来研究生物遗传变异规律的学科。根据研究的对象不同，又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律，后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化。

2.4 分子生物学

分子生物学是从分子水平研究核酸与蛋白质的结构与功能、遗传信息传递和调控，阐明生命本质的科学。

从19世纪后期到20世纪50年代初，确定了蛋白质是生命的主要物质基础，DNA是生物遗传的物质的载体，是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。

从20世纪50年代初到70年代初，是现代分子生物学的建立和发展阶段，1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型为现代分子生物学诞生的里程碑，确立了核酸作为遗传信息分子的结构基础，提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式，为核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。

70年代后，基因工程技术出现，人类进入认识生命本质并开始改造生命的发展阶段。

分子生物学原来是生物化学的一部分，因其太重要了，20世纪中后期从生物化学中分离出来并与遗传学结合，独立出来成为单独的学科，是生物化学的发展和延续。涉及的部分内容比生物化学更细致深入，并从整体上考虑。

分子生物学从蛋白质、核酸、基因及基因组结构开始，以中心法则为主线，阐述生物大分子在信息传导、基因表达调控中的相互作用和机理。主要内容包括蛋白质、核酸、基因和基因组的结构、DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。基因工程技术的原理和应用等。

2.5 基因工程学

20世纪70年代，随着 DNA的内部结构和遗传机制逐渐呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而是开始设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。这就像工程设计，按照人类的需要（设计）把这种生物的某个“基因”与那种生物的某个“基因”进行“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物的工程技术被称为“基因工程”。

基因工程包括如下几个主要的内容：①目的基因的合成或提起分离。②载体的构建。③将载体转移到受体细胞并增殖。④重组DNA分子的受体细胞克隆筛选。⑤将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。

3 课程间的逻辑关系，教学内容选择及课程顺序安排

从生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的定义，研究内容，发展历史动态可知，各学科的逻辑关系是：理解细胞结构及功能需要一定的生物化学基础，理解遗传物质的结构和功能需要一定的细胞生物学基础，而分子生物学是生物化学、遗传学交叉融合的产物，研究核酸和蛋白质分子结构和功能以及相互关系，而各个分子不能孤立发挥作用，必须依赖于一定的细胞结构，因此，生物化学是细胞生物学的基础；细胞生物学是遗传学和分子生物学的基础。基因工程是利用分子生物学的理论和实验技术进行转基因操作的部分独立出来的，因此分子生物学是基因工程学的基础。所以，高校应按生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程的顺序安排课程教学最为合适。

由以上可知，由于历史的原因，生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程学相互联系，交叉渗透，研究内容重复较多。因此，本研究根据其定义、逻辑关系及发展历史，同时为编写教材和教学的方便，建议生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学教学内容如下。

（1）生物化学主要教学内容主要有：蛋白质化学、核酸化学；酶学基础；糖代谢与生物氧化；脂类代谢；蛋白质的分解代谢等内容。而将DNA复制、转录、翻译、突变、修复及原核生物和真核生物基因表达调控留在分子生物学讲授。

（2）细胞生物学的教学内容主要有：细胞的基本结构；细胞生物学研究方法；细胞膜的结构与功能及物质跨膜运输；细胞质基质与细胞内膜系统；细胞通讯与信号传递；线粒体和叶绿体；细胞核与染色体；细胞骨架；细胞增殖及其调控；细胞分化、衰老与凋亡。

（3）遗传学的教学内容主要有：遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律；基因互作及其与环境的关系；基因定位与连锁遗传图；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；染色体畸变；数量性状的特征及其多基因假说；近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传；遗传重组。

（4）分子生物学的教学内容主要有：DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。

（5）基因工程学的主要教学内容有：基因工程技术的原理和应用等。

以上各门课的教学内容相对前述和我国现行教材的教学内容作了较大调整，例如；核酸和蛋白质的组成及结构只在生物化学中讲授，细胞信号传递只在细胞生物学中讲授，基因工程原理只在基因工程学中讲授，避免了课程内容的重复。

参考文献：

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【关键词】医学分子生物学;教;课程设置

【中图分类号】G424 【文献标识码】B 【文章编号】1006-1959(2009)10-0245-02

分子生物学是研究生物大分子的结构、功能及基因结构、表达与调控的科学,从分子水平探讨生命现象的本质。医学分子生物学是研究人体在正常和疾病状态下生命活动及其规律,从分子水平开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的一门科学。分子生物学已成为生命科学领域的重要基础学科和前沿学科,广泛渗透到医学各学科领域,推动了医学各学科的发展,使医学科学从宏观到微观,从整体、细胞水平逐步进入了分子水平。医学各专业的学生,有必要很好地学习有关分子生物学基础理论,掌握必要的分子生物学实验技术,了解当今分子生物学的研究进展。加强医学分子生物学的教学,对培养具有广博知识的复合型医学高级人才具有及其重要的意义。近几年来,我们对医学分子生物学的教学进行了一些探索,取得较好的效果,积累了一些经验,特总结如下。

1 优化课程设置

医学教育的特点决定了医学分子生物学不同于综合性大学、农林、师范院校的课程,医学分子生物学偏重于与临床的结合,但又不能忽略基础知识的强化。正确处理分子生物学基础和临床应用的教学是解决医学分子生物学教学的关键[1]。为了和生物化学教学内容衔接,本课程不再讲授基因信息传递,仅讲授基因组的结构与功能,补充介绍网络生物信息资源。着重介绍分子生物学的基本技术和新技术,如PCR和各种衍生的PCR技术、DNA序列测定、分子杂交、基因工程、基因芯片等,并兼顾介绍一些新的技术如RNAi等。联系临床介绍癌基因与抑癌基因、基因诊断与基因治疗等。教师结合自身的科研经历展开授课,使课堂教学生动,给学生留下的印象深刻,让学生学有所获、学有所乐。

分子生物学是一门技术性很强的学科,如果只学习理论知识而不做实验,往往如空中楼阁,不知所云[2]?在坚持医学分子生物学理论教学的同时,通过开设相关实验将理论教学与实践操作有机结合,有助于加深对医学分子生物学理论的理解,增强学生的动手能力,使学生在教学过程中体会到所学知识的应用价值,提高学生的学习兴趣。我们在保证总课时36学时不变的情况下,调整了教学时数的分配,压缩理论课时,增加实验课时。将理论课由28学时减少到18学时,实验课由8h增加到18学时。将教师的科研成果应用于实践教学中,利用获得的重组DNA克隆作为实验材料,连续开设了质粒DNA的提取、感受态细胞的制备、质粒DNA的转化和筛选、核酸的体外扩增、DNA的琼脂糖凝胶电泳共六个实验。在实验中着重介绍每个技术的原理和应用,利用实验步骤中间隔的等待时间讲解一些背景知识和需要补充的理论知识,使实验课内容充实而饱满。实验完成后进行总结,分析成功的经验和存在的问题,找到实验失败的可能原因,有利于学生学习知识和积累经验,为今后的临床及科研工作奠定基础。

2 开展双语教学

双语教学是我国高等教育与国际接轨,迎接新世纪挑战和教育改革发展的必然趋势,也是当前教学改革的重点和热点[3]。分子生物学进展极为迅速,其中大多数信息储存在英文资料和文献中,如果采用英文资料和课件进行讲授,学生可更准确的把握其含义,并且可及时获得分子生物学的最新进展,有助于高素质复合型高素质人才的培养。我们在参考相关专业教材的基础上,选定了DNA序列测定、核酸分子杂交、PCR三章内容进行了双语教学,制作了中文和英文两个课件,教师采用英文课件授课,学生利用中英文两个课件进行复习,使学生既掌握了基本技术,又强化了自身的英文水平,教师的整体教学水平也得到了提高。

3 完善考核体系

考试是督促学生学习的一个重要手段,考试目的是检测教育教学的效果。医学分子生物学是一门专业限选课,由于课时少,内容多,进展快,学生学习存在一定困难,有些学生并未引起足够的重视。如果只注重闭卷考试,会导致学生死记教材,不注重查阅文献和了解新进展,达不到创新性教育的目的。如果完全放弃闭卷考试,有些学生会放松对基本理论的学习,也达不到掌握基本知识和基本技能的效果[4]。为此,我们结合课程的教学特点,制订了闭卷考试、实践考核与撰写综述相结合的医学分子生物学考核方案,规定闭卷考试成绩总成绩的70% ,文献综述占10% ,实验成绩占15%,平时成绩占5%,将培养学生动手能力和思维能力全面地体现在考核成绩中。并且在第一次开课就提出课程的考核方式和考核要求,让学生在学习上引起足够的重视。为防止学生直接下载或复印别人的同类文章,教师限定写作内容,稿件一律用手写,并附5篇以上文献(含英文文献2篇以上),抄袭稿件计零分。这种综合考核方式使学生既能掌握医学分子生物学的知识体系,又能准确把握医学分子生物学的脉络和发展动态,熟悉互联网资源的查询和利用,提高了学生的文献查阅能力和英语水平,从而改变学生“读死书、死读书”的现状。

经过几年的教学探索,我们积累了一些教学经验,初步建立了一套适于医学生的医学分子生物学教学体系,收到了较好的教学效果。当然,现有的教学中仍存在一些不足,需要进一步开展教学改革。我们将充分利用多媒体教学资源,扩大双语教学内容,不断丰富和更新教学体系,创新教学手段,增加分子生物学软件使用的培训,适当介绍国内外最新理论和技术,紧跟分子生物学不断发展的步伐,以提高学生综合素质为目的,逐步提高教学质量。

参考文献

[1] 万天云,王俐,昝玉玺,等.医学本科分子生物学教学改革探索[M].山西医科大学学报(基础医学教育版),2007,9(5):501-502

[2] 刘静,胡维新,罗志勇.开设硕士研究生分子生物学实验技术课程的几点体会[M].山西医科大学学报(基础医学教育版),2006,8(4):419-420

[3] 许晓源.医学院校英汉双语教学的探讨[M].辽宁行政学院学报,2009,11(1): 80-81

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1.前言

作为医学检验中的一项重要方面，对分子生物学的应用占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对分子生物学应用的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优医学检验相关工作的最终整体效果。

2.概述

当蛋白质和核酸成为科学家科研工具下的研究对象时，可能不会有人会预料到几十年后的今天，临床医学有多种重要检验手段来为患者提供治疗疾病的科学依据。比如，分子蛋白组比对分析为遗传学的亲子鉴定做出了不可磨灭的贡献，现如今，它是唯一主要的检验手段；再如，分子芯片技术被广泛应用到医疗器械上，为医务人员提供便捷而且准确的检验结果。当然，历史的足迹是向前走的，所以我们也不能固步自封的仅仅以此为这就是最完美的检验技术，在全面发展的分子生物技术领域横向扩张，推动博大精深的分子生物学迈向辉煌。

3.分子生物学技术存在问题

3.1 技术复杂以及仪器要求过高

分子生物学技术是新兴发展的医学检测技术，目前在发展中仍然存在诸多的问题，还有待完善。其中分子生物学检测技术的技术过于复杂，此外，对检测的仪器的质量要求也颇高，检测时所用到的药品和反应器皿十分昂贵，这些条件的限制都严格的限制了分子生物学技术的发展。

处理以上的问题需要合理的检测医学项目，分子生物学医学检测技术的灵敏度需得到极高的提升，但是目前医学检测的实际标准仍有待提高。

举个简单的例子，比如说结核菌在培养时，没有必要挑选昂贵的培养器皿，常规的培养器皿即可。此外，临床疾病检查不可过度依赖于分子生物学技术的临床检测，此技术虽然可以提高医生的诊治效率，但是也存在技术纰漏，所以应该结合临床检查一并再得出结论。

3.2 监测管理力度不够

分子生物学技术仍然存在诸多的问题，其中部门之间的检测管理力度明显不够，监管部门的责任十分重大，按照国际上的医学检验程序规定，医院应该制定较为严格的分子生物学技术监管制度。确保医学检验中不会出现重大的检测故障，此外，虽然分子生物学技术仍然存在诸多的问题，但是其发展的速度确是不容忽视。与此同时分子生物学技术在飞速发展的同时，我们应该加大管理力度积极推动分子实验室的建设，设定专门的管理监督人员，并完善监督管理机制，保障分子生物学技术临床试验的稳定持续发展。

4.分子生物学在医学检验中的应用探讨

4.1 分子生物传感器

所谓分子生物传感器就是指利用生物或化学技术，将生物识别元件固定在能量转换器上，当遭遇到特定待测物时，换能器上固化的识别元件就会通过换能器输出光、电信号，并以此进行待测物质的定性分析，达到分析检测的目的。这些生物识别原件包括各种抗原、酶、核酸、抗体、蛋白质等等，因此这种分子传感器可以被广泛的应用于小分子有机物、微量蛋白、核酸等物质的检测中，而这些检测资料往往都是临床诊断以及病情分析的重要依据。现如今，这种分子生物传感器技术已经被广泛的应用于各种临床检验中，比如重症病人生命体征监护仪，手术用的精密医疗设备，丙型肝炎病毒DNA转录及聚合酶链式扩增过程监控装置，血清中破骨细胞生成抑制因子的压电免疫传感器等等，都是分子传感器技术在临床医学领域的常见应用手段。

4.2 分子生物纳米技术

随着纳米技术研究的逐步加深，在临床医学领域也逐渐出现了许多运用了纳米技术的新型药物，新型的纳米装置也正在被广泛的应用于疾病控制和监测。人们将特异性抗体固定到磁性纳米球表面，然后用酶、荧光染剂、放射性同位素等为基础得出检测结果，并将之与传统检测技术相比较，发现这种新型检测技术具有灵敏高效、简单快捷的特点，因此这种年轻的检测技术被快速的引入到了临床医学的实际应用之中。人们利用分子纳米技术检测人体内各种生化成分的状态，以此判断机体是否获得了足够且恰当数量的微量元素供应；这种技术还同时被应用于病变基因的修整，并被报以了深厚的期望，人们希望借助这种技术手段提前将癌症消除。

4.3 PCR（聚合酶链式反应）技术

聚合酶链式反应技术是分子生物学中的核心技术之一，在学术领域中占有重要地位。现在的很多新兴技术，例如实时定量PCR、原位PCR技术等都是由聚合酶链式反应技术衍生而来的。这些新兴技术不但能够节约大量成本和时间，还具有可控性强、针对性强等优点。除此之外，PCR技术还被应用于基因分离、DNA/RNA病理诊断等临床检测中。在现代的医疗环境下，仅需要10分钟左右就能够检测到样本中的DNA转录，而这些都是由PCR技术衍生实现的。说起这些我们就不得不提到分子生物芯片技术。这种技术是通过固定于特定支持物上的大量分子探针与样品反应，在通过检测仪器观察反应信号强度来对样品中的靶分子数量进行判断。

4.4 分子蛋白组

有关分子蛋白组的研究确立了早期检测及早期诊断的生物标志，人们以此为基础，对疾病的演化历程做了更加精细的分析，同时也使得针对性药物的研发进程大大加快。这项技术自身存在的一些限制性和局限性，以及过于复杂繁多的癌细胞病原诱因的制约，让这项技术在经历了前期的快速发展之后陷入到了一个比较尴尬的位置。只有进一步加深研究，促进分子蛋白组技术的发展，才能够让这项技术真正在临床领域获得突破性的成功。实际上，分子蛋白组技术相较于其他生物分子技术而言要更加接近生命最本质的根源，便于开展早期的诊断和检测，从而更加方便准确的引导后期治疗。

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关键词：分子生物学实验；工科院校；教学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0189-02

分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。随着分子生物学新理论和技术的大量出现，其应用已渗透到生命科学的各个领域，不再是神秘、难以操作的实验技术，而成为生命科学相关教学和科研过程中的一项基础技术。例如，许多本科课程教学中以及毕业论文实验过程中都涉及分子生物学技术，同时，工业上进行菌株选育工作，也多采用了分子生物学技术，并已形成了一种发展趋势。因此，开设本科分子生物学实验课程，让学生掌握基础分子生物学操作，培养学生分析问题和解决实际问题的能力，可促使学生在毕业论文环节快速开展实验并获得结果，对于完成本科阶段学习具有重要作用，也为学生在毕业后快速投入和开展有关的科研和实际生产工作打下坚实的基础。

工科院校的培养目标就是为社会和工程应用培养工程师，培养具有坚实的基础知识和较强应用能力的人才。针对这一培养目标并结合发酵工程学科专业特色，在实际教学中不但要让学生充分理解实验的原理，对其实验操作的技术能力也提出较高的要求，同时还需要培养学生分析和解决实际应用问题的能力，以应用于未来科研和生产工作中。本文结合实际教学经历，浅谈对工科学校分子生物学实验课教学改革的探索。

一、改进教学组织方式，提高教学效率

（一）培养学生自学能力，提高课堂效率

在以往的实验课上，学生等、靠、要的思想严重泛滥，一切都等着老师传授，一旦离开老师就不知所措，不能形成良好的自学能力。针对这一问题，并根据分子生物学实验的特点，我们将实验集中安排在一段时间内完成。制定了详细的时间表，并注明每天实验的操作内容，让学生充分了解每节课要进行的内容，形成连贯的思路。同时，将详细的讲义提前发给学生，督促学生进行充分的预习，查阅有关文献资料，了解最新研究进展。在课堂上通过提问和分析式的讲解让学生理解每步操作的原理和目的。这样可激发学生的研究兴趣，不仅知道应该怎样去操作实验，还可以达到知其所以然的目的。对于不理解的知识，也可以在课堂上询问老师，问题的解决可以激发学生的兴趣，变被动学习为主动学习，形成良性循环，这不仅可提高课堂效率，还有助于培养学生形成良好的学习习惯。在课程完成后，有兴趣的同学还可在课余时间加入研究室的课题研究中，巩固实验操作能力，让抽象的理论变为可见的事物，培养学生的科研精神，丰富学生的课余生活，尤其是对于参加各种本科生科技竞赛活动的同学有极大的帮助，同时也可辅助研究生的研究，减轻研究生的工作负担。

（二）对必要操作进行演示

由于多数同学完全没有接触过分子生物学实验，实验的操作步骤又较为烦琐，难免操作失误，使后续实验受阻。而上课的时间有限，几乎没有重复操作的可能性。因此，需要对必要的操作步骤进行演示，让学生由抽象的想象转变为具体认识，减少了学生实验操作出错的概率。

（三）尽量增加每位同学的操作机会

由于分子生物学实验试剂通常较昂贵，以往实验常以小组为单位进行，不能充分锻炼学生的动手能力，也为那些有偷懒思想的同学提供了置身于实验之外的机会。我们在实验条件容许的情况下，尽量增加每个同学的动手机会，将以小组为单位进行的实验改为每人一次的实验。例如，让每个同学都进行PCR操作，并亲自将自己扩增的PCR产物加入琼脂糖凝胶中，使他们能够充分体会到分子生物学实验操作是微量的，需要准、稳。然后，从琼脂糖凝胶电泳中确定扩增出目的DN段的PCR样品，用以进行下一步实验。这样，不但可以提高同学参与实验的热情和兴趣，而且可以避免以小组为单位实验时操作失败导致后续实验受影响的现象。

二、改进课堂讲授方式，培养工科学生分析和解决问题能力

（一）培养学生分析和解决实际问题的能力

分子生物学是一项精巧的技术，其发展速度快，大量新技术不断涌现，而课堂上时间有限，仅能实践学习一些基础的分子生物学实验技术。在这有限的过程中，让学生形成分析问题和解决问题的能力，以应用于未来的科研或者生产过程中，这对于学生的发展更有长足发展意义。分子生物学实验操作需要“心灵手巧”。“心灵手巧”则可一次操作成功，否则多次重复操作仍不能获得理想结果。所谓“心灵”是指学生需要充分理解实验原理，掌握操作注意事项。例如，让学生懂得分子生物学操作要注意避免环境以及人所携带的酶类对操作对象（如DNA、RNA）的降解作用；同时，实验过程中用到的试剂极为微量，多一点、少一点可能就导致成倍数的误差。这不仅可避免他们课堂上实验的失败，在未来进行其他实验时还可以事先设想出操作的注意事项，形成分析问题的习惯和能力。即使在不能获得理想实验结果时，引导其分析实验操作过程失误的原因，提出改进的办法，可培养他们独立思考和解决问题的能力。这正可达到“授人以鱼，不如授人以渔”的效果。所谓“手巧”则要求学生有较高的动手能力。我们将操作要领总结成口诀的形式，并对口诀进行详细的解释。例如，在进行感受态细胞制备的实验中，用“冷”、“轻”两个字概括其操作的要领，也就是所有操作尽量在冰上进行，并轻柔操作防止这种处于脆弱状态的细胞破碎，以充分保证细胞的活性。这样既容易让学生理解，又方便他们记忆。此外，第一次操作过程难免出现各种问题，鼓励学生多加练习，熟能生巧，在实践中掌握真知。这对于培养同学的耐心和毅力，在未来胜任更为复杂的工作同样重要。

（二）培养学生具有“量”的工程概念

工科学校有为企业提供工程人才的义务。工业上追求高产量、高转化率、高生产速率，利用分子生物学改造生物体，也是为了追求这三高。因此，我们在教学过程中应为学生灌输“量”的概念。例如，让学生懂得所获得的重组酶，酶活越高越有应用价值，而所应用的底物价格越低越有利于工业应用。此外，让同学懂得生命体是复杂的，在不同环境下表现出的性能也不一样，经过实验摸索可获得一个最优的实验条件，从而将产量提高。进一步通过提问和布置课后思考题的方式，引导学生利用已学知识并通过查阅文献，设计、改进实验方案，展望未来可进行研究的方向，这也有助于学生在未来快速适应企业科研、生产等工作。

三、改进考核机制，综合评价学习效果

以往教学多以实验报告形式进行实验课的考核，但往往发现多份同一版本的实验报告。这些抄袭别人实验报告的同学显然不能完全掌握实验内容。另一方面，有的同学实验报告写的非常仔细、全面，但实验操作过程并不理想。因此，仅凭实验报告的质量不能够综合评价同学对实验的掌握程度。

针对上述问题，我们对实验考核机制进行了改进，增加以下考核方式：首先，在课堂上进行提问，考察学生的预习情况和对以往知识的掌握情况，并进行评分。其次，实验过程中为每个学生对操作注意事项的理解程度、操作的熟练程度以及获得结果的好坏程度进行评分，避免了不动手、靠同组同学做实验的现象，提高了学生实验的积极性。再次，对实验报告中实验数据处理、分析清晰以及对思考题讨论详尽、有创新思路的同学给予加分。促使学生通过查阅资料解决问题，增强其学习主动性和分析问题的能力，也可减少实验报告抄袭的现象。

总之，通过分子生物学实验的教学过程，引导、鼓励学生通过网络资源、图书馆资源进行扩展学习，促进学生开阔思路，形成创新性思维，形成连贯、有序的研究思路。同时，引导学生形成产量意识和工业化的思维方式，对其今后在科研和工程领域的发展都有帮助。

参考文献：

[1]李小洁，唐Z，童淑芬.本科生分子生物学实验教改中存在的问题及对策[J].科技信息，2011，（9）：188.

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[3]陈启龙，杨和建.分子生物学实验教学的探讨[J].黄山学院学报，2009，（3）：136-138.

[4]杨海灵.分子生物学实验教学改革的探索与实践[J].成都大学学报（教育科学版），2008，（4）：70-71.

[5]高利臣，肖璐，冯涛.分子生物学实验教学改革的几点思考[J].实验室研究与探索，2010，（4）：99-102.

[6]田生礼，宋国丽，李辉，张建华.分子生物学实验教学模式的多样性探索[J].教育教学论坛，2011，（15）：221-222.

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[9]吴燕，杨毅，杨艳燕，王万贤.从生物学实验教学看学生创新能力的培养[J].实验室研究与探索，2005，（02）.

篇5

关键词：分子生物学;教学改革;学习效果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）36-0099-02

分子生物学是研究核酸和蛋白质等大分子物质的学科，是一门前沿性强、发展迅速、对生命科学领域各分支学科具有广泛和深入影响的学科[1]。该学科于1953年开始建立，到20世纪70年代形成了较完整的理论体系，国外高校在80年代开始在生物学课程中加设分子生物学方向的内容，自90年代后国内外高校和科研院所的生命科学方向专业逐步都开设有分子生物学课程。该课程内容的建设与生物化学密切相关，形式上又与整体高校教学改革相适应。纵观近20年分子生物学课程建设发展历程，总结有以下特点：教学形式上由传统的面授向面授与网络课堂相结合转变;教学方法上越来越注重计算机技术的运用，采用启发式教学、任务式教学、微课教学、翻转课堂教学等多种方法组合教学;实践教学方面从掌握技术和原理向科研型实践教学体系转变;教学内容上不断引入新的研究成果和研究方法，紧跟该学科研究的最新进展;考核方式上从单纯试卷或实验报告为依据向多元化考核评价体系转变[2]。分子生物学作为新疆农业大学农学院农学、生物技术、种子科学与工程等专业普遍开设的重要专业基础课程，以及本校生命科学类研究生的主干专业课程，在学生由基础课转向专业课的学习中占有重要的地位。

一、存在的问题

目前我校大部分课程包括《分子生物学》的授课采用传统的教学方法，即教师在课堂上“满堂灌”，学生被动的接受。经过几轮的教学循环，我们发现这种教学效果不佳，存在一些问题。首先，在教学过程中，学生对这门课的学习兴趣并不高甚至出现恐学的现象;其次，目前分子生物学内容理论性太强，与实际应用严重脱节，学生觉得枯燥无味，缺乏学习的动力;最后，分子生物学虽然发展迅猛，但是与其相关的产业还远远未能影响人们的生活，使得学生有一种误解，觉得这些理论知识与他们的生活、工作、事业离得太远，还不如考取各种证书来的实际。造成这种现象的原因，一方面是教师受理论教时的限制，不能给学生足够多的时间去引导，另一方面，学生也没有充分发掘自己的主观潜能，缺乏自信[3]。图志班学生是新疆农业大学面向全校招收的各个专业的优秀学生，对他们的培养目标是科研创新型人才，重点培养他们的科研能力和创新能力，为后续科学研究工作打下基础。因此，对图志班学生《分子生物学》教学方式改革迫在眉睫。

二、分子生物学改革

1.理论教学改革。分子生物学是一门介绍生命微观分子世界的学科，学习DNA为何物，以什么形式存在于生命体中，基因转录与蛋白质表达到底是一个怎样的过程。这些知识学生几乎没有任何感性认识。如果我们还是“填鸭式”的教学，没有发挥学生的主观能动性，最后这门课的讲解就变成教师的独角戏了。为了打破这种传统教学模式，我们本着以学生为主体的以研究为目的的学习方式，在教学环节中引入启发式、问题导向式和案例式相结合的教学方法，目的是使学生参与到教学中，是共同参与的过程，而不是教师的独角戏[4]。比如在课程教学之前，我们利用启发式方法教学，从学生已有的宏观认知世界出发，启发学生了解宏观的生物体是由系统器官组成，再次是组织细胞，然后到细胞器，最后展示这门课程所要研究的对象――核酸和蛋白质，逐层次地深入介绍，一步步地启发，逐步把学生带到生命的微观分子世界里，使学生大体了解核酸和蛋白质在生物体中是一种什么样的状态，在细胞中大致是怎么活动的，从而引入分子生物学的内容。此时再讲具体章节时根据不同的知识点，采用不同的教学方法相结合的授课方式，使学生最终理解何为分子生物学。比如在讲色氨酸操纵子的时候，我们采用问题导向式，结合案例，设定一个场景。“假如毕业后你们到一家跨国生物技术公司应聘，公司给你们布置了一道面试题：如何大幅提高大肠杆菌生产氨基酸的产量，以色氨酸为例，设计具体详细的工作方案。最终依据你们的方案决定你们的去留。那么这个答案就在色氨酸操纵子学说这一节的内容中。”通过情景假设，给他们一种感同身受的压力，同时引入问题，激发他们学习相关知识的积极性和主动性。通过这种方法，使学生带着问题来学习理论知识，可以大大提高学习的动力。

2.实验教学改革。分子生物学是一门实践性非常强的学科，没有科研实践，对理论知识是难以真正理解和掌握的，因此应加重实验教学，使实验教学成为分子生物学课程中非常重要的一个教学环节。对实验操作环节，主要围绕现代生物技术的核心“基因工程技术”为主要内容开展实验课对理论知识验证，主要以大肠杆菌为研究对象进行基因的克隆和转化、载体构建、基因的表达和检测实验，中间贯穿讲解以中心法则为理论主线的各个理论知识点。但具体的实验设计和操作由学生自己设计，教师负责把关。比如我们讲完DNA复制时，根据所学的理论知识，给学生布置一个开放性实验：以大肠杆菌为研究对象，在体外怎么进行大肠杆菌基因的克隆？讲完转录和翻译时又设计一个实验，在体外怎么进行基因的表达呢？讲完基因表达调控时设计一个实验：外界环境是怎么调控基因表达的？让学生自己查找资料、设计实验方案，在实验课中针对他们设计的实验进行验证。这样开展实验课的目的是，一方面使学生理论联系实际，发现所学的内容确实是有用的，激发他们学习该门课程的兴趣;另一方面，学生通过查找相关资料、设计实验方案，更加巩固所学的理论知识，达到真正理解的目的。这种边实践边学习理论的模式是用实验引发学习的动力，用理论去指导实验设计，然后再用实验加深理论知识的理解，整个教学模式遵循从感性认识到理性认识，再到感性认识的认知规律，逐步带领学生进入一个良性的认知循环中。

3.分子生物学网络教学平台建设。图志班的学生不同于其他学生，他们要在最短的时间内完成教学任务，选择导师进入实验室，进行相关的科研训练。结合现实情况，我们建立和完善分子生物学网络教学平台，在努力提高课堂授课水平的基础上，将教学课件和相关知识视频及延伸阅读资料和实验内容及试题作业上传至网站，要求学生课后主动查阅、独立完成作业，并通过网站建立互动和评价体系。这样，一方面可以有效的利用网络扩展教学空间，另一方面提高学生的主动参与性，增强学生学习分子生物学的兴趣，对今后的科研和个人发展都具有积极的推动作用。

4.考核方式的改革。传统的考核方式就是纸质化考试，结合实验报告成绩和平时成绩三部分，按照一定比例评分，综合后给出最终的考试成绩。针对图志班的理论教学改革和实验教学改革，有必要制定相对应的考核标准。图志班共20个学生，我们按照自由结合的原则，每4个学生为一个小组，从单元自测、课堂问答、实验的设计及实验技能方面给予综合评分。比如课后习题环节，每讲完一个章节，会让学生在已建好的习题集上解答对应章节的习题，巩固理论知识，然后进行网上小章自测，作为一个考核成绩。比如课堂提问环节，将课程按章节分成10个部分，每个部分结束后，都设计一次知识竞赛，每个人都是竞赛的主体，以小组为单位进行提问，各个小组抢答，如果一个成员没有回答完整，小组其他成员可以进行补充，采用游戏中的累积加分制，教师现场直接打分进行累积，以最终的成绩作为一个考核成绩;比如实验设计和实验操作环节，以小组为单位进行实验的自主设计，每个小组选派代表对设计的实验进行讲解，以最佳实验方案作为实验操作方法，结合实验操作环节，给出一个考核成绩。最后，考试时，设定一个开放课题，比如，根据我们所学的知识，制订一个基因克隆和基因表达的实验方案，在这个过程中涉及到分子生物学中的哪些知识点？这个问题的设定也是为后面《生物技术引论与实践》课程的开设奠定一个基础。他们设计的实验可能不完整，但是通过这样一个训练过程，使他们对基因工程有一个感性认识。通过后面《生物技术引论与实践》的实验技能培训，使他们全面掌握分子生物学最基本的实验技能，为他们后续进入实验室开展科研活动，奠定一个非常好的基础。最终结合以上考核环节，给出最终成绩。

三、结语

上述四者是有机的整体，网络课程中心的建设扩展了教学的时间和空间，新的教学方法和手段的运用提高了教学质量，实验教学的改进促进了理论与实践、教学和科研的结合，考核方式的改革提升了学生的综合水平，最终四者共同作用，提高了教学整体水平，为图志班学生学习打下坚实基础。

参考文献：

[1]朱玉贤，李毅.现代分子生物学[M].北京：高等教育出版社，2013.

[2]张桦，麻浩，石庆华.分子生物学原理与应用[M].北京：中国农业出版社，2013.

篇6

关键词：生物工程类 分子生物学教学 改革初探

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（a）-0053-02

在现代生物学领域，生物技术作为一种新型学科和技术得到了飞速发展并为人类社会带来了巨大影响。作为生物技术的核心学科，分子生物学，是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐述这些大分子之间相互作用的关系及其基因表达提供机理的科学。

分子生物学是在多个学科的基础上发展起来的，特别是生物化学和遗传学，目前已逐渐渗透到生物学科的各个领域之中，改变了或正在改变着整个生物学的面貌，被认为是现代生命科学的三大前言学科之一，也是目前高校生物类专业的重要必修专业课之一。分子生物学是一门新兴学科，在迅速发展的过程中会逐渐建立一系列新的理论和方法，知识点具有繁杂、更新快、抽象、难以掌握等特点，因此，在实际教学中必须根据专业情况做出调整，在教学内容和教学方法等方面进行改革，以突出重点，强化理论与实验的结合，帮助学生理解并掌握分子生物学的核心理论体系和实验技术方法。本文针对生物工程类专业的培养方向和教学重点，对分子生物学的教学改革进行了初步探索。

1 教学改革的基本原则和思路

我们开展分子生物学教学改革遵循两条基本原则：一是适应普通高等教学需求的基本原则；二是适应本学科发展和人才培养需要的基本原则。在坚持两个基本原则基础之上，我们提出三条改革思路：一是针对生物工程类专业特点，突出分子生物学在现代工业微生物研究和改良中的应用趋势和途径，加强学生对专业的理解和本学科的认识；二是遵循高等院校教学特点，从教学方法和教学内容等方面进行改革和探索，建立一套能够培养理论素养与实验能力并重的工程化人才的分子生物学教学体系；三是加强理论知识与实际应用实例相结合的教学方式，在理论中强调应用，在应用中引出理论，使学生在有限的教学课时内消化理论知识的同时拓展视野并加强对本学科的理解。

2 教学改革具体内容

2.1 优化教学内容

我们在进行分子生物学课程的授学时，首先针对生物工程类专业特点选择合适的教材并制定教学大纲。经过比较和分析，我们选择赵亚华编著的《分子生物学教程》（第三版）（普通高等教育“十一五”国家级规划教材）作为基础教材，该教材主要阐述的是狭义分子生物学所涵盖的范畴，编写内容具有条理清晰，语言简练，信息量大，实例丰富等特点，并且全书系统地在重要的知识点后附有简要小结，便于学生在学习和复习过程中从繁杂的信息中快速的查找和理解重点内容，比较适合于普通高校生物工程类专业教学使用。

分子生物学课时少而内容繁杂，在有限的课时之内不可能按教材内容全部讲授，学生也不可能全部能够接受。因此，在实际教学过程中，我们必须结合专业特点，对教科书内容进行取舍，并根据专业的培养目标进行补充，突出专业领域涉及的重点和难点。因此，选定教材之后，我们根据生物工程类专业特点对教学内容进行了优化：（1）弱化学科交叉重复部分，分子生物学是在多个学科的基础上发展起来的，也决定了分子生物学中有很多理论知识与其它学科具有交叉和重复，如生物化学、遗传学、酶学和微生物学等，我们在分子生物学的实际教学过程中对已经学习过的交叉部分的知识点采用复习的方式快速进行；（2）强化对与专业相关的理论知识讲解，例如DNA的重组、真核生物与原核生物基因的转录和表达调控等内容；（3）引导介绍与本专业相关性不强的知识点，学生如有兴趣可以利用课外时间进行学习，以满足求知欲望较为强烈的学生的学习要求，如噬菌体基因的表达调控、病毒的分子生物学等；（4）结合专业方向补充教学内容，加大应用实例讲解，促进学生对理论知识的理解，例如讲解特异位点重组内容时，可以结合目前研究领域应用较多的Xer/dif重组系统进行讲解，让学生理解了特异位点重组概念和过程的同时，又学习了该重组理论最新研究进展及其在微生物代谢途径工程中的应用，从而实现教学内容的理论性、专业性、实用性、学术性和前沿性并举。

2.2 改革教学方法

对大学生而言，分子生物学是一门及其抽象的学科，其中涉及的理论体系和生物过程复杂而又晦涩难懂，极其难以掌握，采用传统的填鸭式教学，学生的学习兴趣不高，学习效率有限，因此创新教学方法，改变授课方式，使抽象化的概念能够直观地呈现在学生面前，对提高学生的学习兴趣并提升学习效率尤为重要。

我们在实际教学中，对教学方法做了以下四项改革：（1）采用多媒体教学，结合大量精美图片、动画和视频，将抽象的、理论的生物过程或概念中涵盖的大量信息有效、生动、形象化地展现给学生，例如，蛋白质合成过程中涉及的起始、延生和终止三个过程以及延生过程中涉及的进位、转肽和转位三个反应实际上是一个连续的动态过程，中间涉及的概念和因子很多，通过板书无法有效地进行形象化演示和解释，而在多媒体教学方式下，借助大量图片和动画实现静态和动态相结合的方式讲授该生物过程，可使学生有效地理解并掌握该部分内容；（2）大力利用网络资源，搜寻与讲授内容相关的精美图片和科教视频，补充教材内容的不足，从不同视角、不同阶段对重点内容进行阐释，帮助学生对难点的理解和掌握，例如，RNA干扰技术是一个比较抽象的概念和过程，课堂调查中发现学生很难理解双链RNA的产生、水解以及Dicer蛋白的作用过程等概念，在我们的实际教学过程中选用一段网络公开视频（Nature系列）通过三维动画模拟，使学生轻松地“看到了”生物体内RNA干扰过程，极大地帮助了学生对相关过程的认识和理解；（3）利用生物学分析软件演示促进学生理解，在现代分子生物学研究领域，无论是简单基因的比对分析还是复杂的蛋白质定向进化模拟都离不开专业的生物学分析软件，在教学方面利用生物学分析软件也可以达到事半功倍的效果，例如，在讲授蛋白质的编码基因序列（CDS）和开放阅读框（ORF）两个概念的时候，学生短时间之内无法深刻理解，如果使用生物学分析软件对一条基因进行分析演示，学生可以一目了然地“看到”CDS与ORF之间的联系与区别；（4）结合实例对重点理论进行剖析，例如基因表达调控部分内容，在目前的科学研究领域和实际工业化应用领域研究都极为广泛，但在实际教学时，由于知识点多，过程复杂，学生在学习过程中往往感觉到枯燥而不知所以然，此时即可在教学过程中结合某个具体的相关研究项目（例如硕士研究论文、博士研究论文或科研基金研究项目）的目的、意义和方法等进行讲解，达到理论学习与实际应用相结合，在实例中引出理论概念和过程。通过大量实例的讲解，不仅促进了学生对理论知识的理解和掌握，同时加深了学生对本学科的认识，拓展了学生的视野，培养了学生在实际应用中解决问题的思维能力。

2.3 强化实验教学

分子生物学是在实验论证的基础之上建立并发展起来的对实验技能要求很强的一门实验性学科，因此，分子生物学的教学也必须有实验教学作为支撑，只有在理论教学和实验教学相结合的模式下才能使学生学以致用，达到真正理解并掌握分子生物学的教学目的。对工科的生物工程类专业，实验教学具有举足轻重、不可替代的作用，是培养学生动手能力和创新能力的基础。在我们的实验教学改革中，将每个班分为10组，每组3～4人，每个学生可以且必须单独完成实验操作，掌握本专业应用最为广泛的基因工程操作技术中常用的经典方法。实验教学时间与课堂教学时间比例设置为1∶2，保障有1/3的教学时间用于实验教学。实验内容主要围绕基因工程操作技术经典的四个步骤进行，即目的基因的获取、重组载体的构建（克隆载体）、受体细胞（大肠杆菌）转化、结果验证（限制性酶切和PCR），在此过程中连续进行染色体提取、PCR技术、连接、大肠杆菌感受态细胞制备、转化、质粒提取、限制性酶切以及琼脂糖凝胶电泳检测等基本操作，使学生掌握DNA体外重组过程中使用的基本操作方法和技术原理。在上述实验过程中，多数实验步骤中都是微升级反应体系，对学生的动手能力和分析能力要求极高，因此，通过分子生物学实验教学可以培养并强化学生的“精细化”实验操作能力，为培养动手能力强，专业素质过硬，分析能力严谨的合格大学毕业生做出贡献。

3 结语

综上所述，我们分别从教学内容、教学方法和实践教学等三个方面对分子生物学进行了教学改革和探索，在初步改革的教学过程中学生不再感觉到枯燥和晦涩难懂，学生的学习兴趣也得到了显著提高。但是，教学改革是一项需要持续进行的复杂而重要的工程，我们需要继续在教学实践中不断地进行探索并总结经验，在经验总结的基础上进行改革，在改革实践中总结经验，以期构建一套与时俱进的教学体系，为社会培养和输送高素质的合格人才做出贡献。

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【关键词】分子生物学技术；实验教学；教学模式

基金项目：郑州师范学院校级课题项目（项目批准号：2012076）。

分子生物学技术是我国综合、师范、医药、农林类院校生物专业必修的一门基础课，也是生命科学的带头前沿学科，课程地位十分重要。我校是一所师范类的本科院校，在生物技术与应用专业开设了分子生物学技术课程。本课程内容主要包括分子生物学技术的基础理论、基本技术以及当前分子生物学技术研究的前沿领域。了解或掌握分子生物学技术的基础理论、基本技术及其研究方法对高级人才的培养具有重要的现实意义。然而，分子生物学技术的理论知识抽象、有深度、内容多，而且教学时间短（54学时），教学效果往往不尽人意。如何利用有限的教学时间取得良好的教学效果，是教师们最关心的问题。作为一名分子生物学技术课程的老师，就我院学生的情况在分子生物学技术课程教学方面存在的问题及教学改革的思路及对策谈几点看法。

一、分子生物学技术课程特点及存在的问题

（一）分子生物学课程特点

分子生物学是在生物化学的基础上发展、向生命科学各个领域拓展而形成的，是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互间作用规律的一门实践性很强的学科。随着这门学科的飞速发展，使人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界[1]。另外，近年来的诺贝尔医学和生理学奖绝大多数都颁给了分子生物学相关的研究领域，这表明了分子生物学在整个生命科学中的重要地位。

（二）分子生物学技术教学存在的问题

1.过分依赖现代化教学手段

分子生物学技术内容庞杂、抽象，较难理解，并且涉及大量的实验技术和操作，在有限的时间内让学生理解和掌握大量的知识和技术是很难的，导致教学效果很不理想。随着多媒体技术进入课堂，教学效果有明显提升。该技术可将抽象的、理论的东西形象化，将空间的、难以想象的内容具体化，还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实验过程和再现研究过程，提高了学生学习的兴趣[2]。但这也很容易产生一些负面效果，一是教学过程中教师和学生交流及互动的环节减少；二是学生无法及时消化吸收大量的课堂信息。

2.理论与实验教学比例失调严重

分子生物学技术课程是一门实验技术类课程，在我国师范类高校中分子生物学技术课程实验课时普遍较低，特别是处于本科发展起步阶段的师范院校，实验能力的培养得不到重视，特别是我院开设的这门课程，理论内容在一学期内都很难讲授完，几乎没有时间安排学生实验，更不要说让学生系统的掌握一项分子生物学技术了。由于实验课时很有限，很难保证学生对基本实验技能的掌握，对理论内容的理解也是一知半解，囫囵吞枣，学生的学习兴趣与积极性逐渐丧失。

3.综合型和研究型实验缺乏

综合型实验是将某几个相关的实验内容结合，培养学生运用所学知识和技能进行综合分析、解决问题的能力；研究型实验是学生在教师的指导下分析和解决实际应用问题，培养学生解决问题的能力[3]；而知识验证型实验主要是验证知识、帮助学生理解分子生物学技术基本理论和实验技能，仅能够对学生的动手能力以及固定的实验操作进行培训。目前，实验课程的教学以知识验证型实验为主，缺乏综合型、研究型实验，不利于培养学生自主思考、自主设计、自主解决问题等实验能力。

4.实验教学经费匮乏

学校每年都在扩招，我院每次上学生实验课实验室内人数都在25个左右，又由于实验经费很有限，而分子生物学技术实验用的仪器设备、实验耗材和试剂都比较昂贵，根本无法让每一位学生都进行实验操作。结果导致实验课上只有几个学生经常动手操作，其他大多数学生坐等结果，这种现象严重影响了学生对实验课的兴趣，不利于学生动手能力和创新能力的培养。

二、分子生物学技术课程实验能力培养目标

分子生物学技术是一门实践性很强的课程，学生通过学习该课程不仅应掌握重要的理论知识，而且应掌握一些实验技术，更重要的是具备解决实际应用问题的能力。这种能力的培养单靠理论教学无法完成，必须将实验教学纳为课程教学的重要组成部分。通过实验教学可以将理论和实际运用结合起来，使理论内容易于被学生理解和掌握，提高学生的动手实验能力、专业应用能力，逐步建立独立的科研和工作方法，为继续深造发展和将来工作奠定良好的基础。

分子生物学技术课程的教学不仅要注重培养学生深厚的专业知识，更要注重培养学生运用专业知识和技术解决实际问题的能力，因此，本课程建设必须紧密结合教学实践。学生综合能力的提高需要通过一系列的实验项目和课程设计分阶段完成，以基础理论、基本方法和基本操作为基础，循序渐进地构建分层次的能力，由浅入深地不断提高。

三、分子生物学技术教学改革的思路与对策

1.充实理论内容，采用互动式教学法

近年来，随着分子生物学技术的迅猛发展，新知识、新理论、新成果不断涌现，这就要求我们教师必须敏锐把握学科发展前沿并及时充实到教学内容中，使学生对分子生物学技术课程有一种开放和发展的心态[4]。另外，只有与人类自身密切相关的知识，才能引起学生更大的兴趣，才能变灌输为启发，同时也才能使该课程为社会科学发展发挥更大的作用。在授课过程中，适当增加一些与疾病发生原理、药物和保健品开发、个体发育、生殖健康、生产生活和生活质量等有关的分子生物学技术研究内容，让学生觉得这门抽象的课程与自己的生活息息相关。进而能提高学生的学习兴趣，激发学生学习的独立性。

更重要的是，在教学方式上可采取课堂讨论、提问的互动式教学方法，同时与讲授教材、新进展专题系列报告的传统教学方法相结合。课堂讨论与课堂提问的互动式教学可以将分子生物学技术理论内容分成几个部分，同时将学生分成相应的组，每组同学准备一部分的内容，也可以让每一位同学准备一章理论内容或者自己感兴趣的专题报告，并选择在课堂上向全体同学讲解该部分内容，其他同学就该部分内容提出问题，所提问题由该组同学回答，不能回答的问题下一次课回答，最后由教师解答疑问并总结。

2.增加实验课时数和教学经费，充实实验内容

增加实验课时数，是进行分子生物学技术实验教学改革的前提条件。分子生物学技术发展迅速，运用广泛，是生物技术类学生进行实验和科研的重要手段。就目前的课时数而言，根本无法满足分子生物学技术实验教学需要。增加课时数，一方面可以适当增加些基础性实验，让学生学会分子生物学技术常规仪器设备的使用、试剂的配制及一些基本的实验方法，例如：基因克隆涉及的核酸提取、PCR、凝胶电泳等；另一方面教师可根据自己科研项目引导学生设置一些探究性实验，让学生查阅文献资料，自拟实验方案，制定技术路线，对实验结果进行分析讨论，撰写实验研究报告，这样有助于学生科技创新实验活动和自主能动性的发挥。

但是，由于分子生物学技术实验所需仪器设备、耗材以及试剂都比较昂贵，目前的实验教学经费不足以满足让每一位学生都能进行实验操作的需求。在这种情况下，一要积极申请实验教学经费，使学校加大对实验教学经费的投入；二每次进行实验准备前，可以通知学生，让无课并且有兴趣的学生参与到实验准备工作中来，使学生既可以熟练掌握仪器使用及试剂配制，又可增强其责任感，使其在进行实验时，能更加珍惜实验仪器和试剂，认真做好实验。

3.科研课题和实验教学紧密结合

高校要进行教学改革、提高教学质量，科研是关键。将科研课题以及科研成果应用于实验教学，能帮助学生及时了解最新科研动态及科研成果，提高学生对科研的兴趣，为其今后的发展方向提供有价值的参考[5]。本院有多位教师承担着校级、省部级及国家级科研项目，可以让有科研课题的教师带领一部分学生做科研，使学生熟练掌握与分子生物学技术课程基本实验方法的同时，建立科研思维。这样，可以真正做到实验教学紧密联系科研，以科研促教学，使学生参与到科研中，既可以让学生了解实验的全过程，又可以发挥其主观能动性，掌握实验技巧以及实验以外的其它知识技能。

4.培养学生阅读文献的习惯

查阅有关分子生物学技术研究新进展的文献，通过对学生进行重点讲解，让学生感受理论知识在实际生活中的应用，同时，也培养学生阅读文献的能力，使其了解当今生命科学发展的进展和热点问题。向学生介绍分子生物学技术研究领域一些重要的期刊，比如英文的期刊Pubmed （http： / / ncbi.nlm.gov/pumbed），Science Direct电子期刊（http： / / sciencedirect. com），Wiley Inter Science电子期刊（http： / / interscience. wiley. com/ journal finder. html）等；还有一些中文的期刊：中国知网、维普中文期刊、万方数据库等，选择代表性的数据库给学生演示一下如何查文献，尤其是自己对某方面研究感兴趣的文献，给学生提供了一个搜集学习资料的手段。通过查阅相关的文献，仔细阅读并逐渐地提炼自己的想法，本身就是一个不断学习和创新的过程，对学生以后毕业论文和进行科学研究论文的写作都是非常有帮助的。

5.构建多元化的考核方式

教师对所讲授课程进行考核是衡量学生对知识内容掌握情况的一种基本方法。考核方式多种多样，但怎样的考核方式才能真正起到衡量学生对一门课程知识的掌握情况，是值得我们每位教师思考的问题。为了减少学生在学习过程中出现平时不努力，考前突击的情况，我们增大了平时成绩的比重（30%）。平时成绩由听讲、回答问题、作业、查阅文献资料的总结报告4个方面组成；由于平时成绩所占总评成绩比重较高，学生上课听讲大都认真专注，每次理论课后学生都按时复习课堂讲授重点并按时完成作业；实验的设置也增进了学生对分子生物学技术部分理论知识的理解，从近5年的考试成绩来看，学生对本课程要求必须掌握的理论知识考试成绩有较大提升，且对基本实验技术理解更加深入。

四、结语

分子生物学技术的快速发展对教师的理论和实验教学都提出了更高的要求，理论教学可以使学生具备基本的知识内容，实验教学可以更有效地提高学生的实践、探究和创新能力，因此加强分子生物学技术实验教学是培养学生扎实的生物技术技能的立足点。本文结合本校实际情况仅对分子生物学技术课程教学改革提出了一些观点和经验，如何顺应分子生物学技术飞速发展的需要，仍需我们教师在教学过程中不断地进行总结和思考。

参考文献：

[1]朱玉贤，李毅.现代分子生物学[M].2版.北京：高等教育出版社，2002：1-3.

[2]王玲，秦永燕.分子生物学课程教学改革探索[J].当代教育论坛，2008（4）：99-100.

[3]邓磊，赵文吉，胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报，2012 NO.07，136-137.

[4]范纯新，郭弘艺，唐文乔.细胞生物学教学存在的问题与改革思路[J].中国校外教育，10/2011，76，112.

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英文名称：Chemistry of Life

主管单位：

主办单位：中国生物化学与分子生物学会

出版周期：双月刊

出版地址：上海市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1000-1336

国内刊号：31-1384/Q

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1981

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

期刊荣誉：

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期刊简介

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关键词：研究生培养；实际需求；分子生物学；探索

中图分类号：G643.2 ？摇文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0046-02

随着生物科学技术的飞速发展，生命科学各学科之间的交叉渗透日益显著，而在生命科学领域的各项核心课程之中，分子生物学已逐渐成为联系其他学科的枢纽性课程和众多新兴学科的基础性课程。生命科学各专业的研究生，对分子生物学知识的理解和掌握程度，直接关系着后续开展研究生课题设计及进行毕业论文实验研究的质量与水平，因此，如何让学生真正做到学以致用，让分子生物学的理论和实践知识为研究生课题设计服务，已成为判断该课程教学效果好坏的关键问题[1]。分子生物学是从生物化学这门课程中独立出来的一门课程，它的核心内容是基因的表达与调控，这构成了整个课程的主干部分，与此相关的众多内容组成了课程的枝叶部分，传统的教学方法往往注重分子生物学理论机制的讲解，而将实验教学独立开来，这种教学模式对即将进入实验室开展课题设计和研究工作的研究生来讲，存在明显的缺陷。原因有以下三点：首先，生命科学相关专业的研究生与本科生相比，已具有一定的分子生物学理论和实验基础，其理解能力也更强；其次，研究生与本科生对于课程的预期不同，研究生马上面临独立地开展学位论文的课题设计，对课程学以致用的要求会更高一些；再次，由于研究生的本科背景及自己所学专业等方面存在着较大的差别，其学习的基础参差不齐，因此每个人对课程的要求也不同。因此，分子生物学的研究生教学工作需要更多地考虑研究生的实际特点，针对性地开展教学模式和教学方法改革。本教学团队，注重从研究生教育的实际需求出发，通过几年的实践探索，已初步构建好研究生分子生物学的课程体系，并在教学工作中不断改进和创新，有力地促进研究生专业能力的培养，下面就已经开展的教学新探索加以介绍。

一、教材的选择与课程内容设置的探索

我们没有指定某一本书作为课堂教材，而是向学生介绍了几本分子生物学领域的经典著作，其中包括《现代分子生物学》、《医学分子生物学》、《基因的分子生物学》、《基因VIII》及《分子克隆实验指南》等，希望学生能尽可能地阅读并参考这些著作来学习。这样有助于学生从不同的专著中获取知识，通过不同作者的讲解与叙述，增加对分子生物学的全面思考和认识。

我们通过深入了解每位学生在本科阶段的相关学习情况，发现由于专业背景差别较大，很多学生即使学过了相关课程内容，对分子生物学知识的理解仍处于较浅水平。因此，在课程内容的设置上我们进行了改革，最终确认了“一条主线，三个基本点”的格局，主线就是分子生物学的核心：基因的表达与调控，三个基本点即三大基本过程：复制、转录及翻译。在课程设置上，我们也分为三大块，即分子生物学基本理论与知识、分子生物学实验技术和分子生物学专题知识，第一部分是课程的重点部分，包含了三个基本点的内容；后两部分是在第一部分内容上的进展和深入，基因的表达与调控成为贯穿三部分的一条主线，每一部分都紧密联系该主题。因此，理论课与实验课的教学内容设计都是围绕主线与基本点展开，使学生通过本课程的学习，在脑海中形成分子生物学的最基本理论体系，奠定良好的分子生物学知识基础。

二、了解学生的学习需求，使教学更加贴近实际

针对本课程结束后，学生马上就要进入实验室开展课题研究的现状，在开课初期给学生布置了一道课外作业题，即“与导师交流，了解自己研究生论文的课题方向和内容，提出你想通过分子生物学课程学习到的内容有哪些”。因为涉及到未来自己的课题及论文，每位学生都积极参与并完成了该项作业，总结学生的作业情况，我们发现不同专业研究生对本课程的需求存在着异同点，例如，基础医学专业的研究生对分子生物学新发现和新知识方面的要求较多，而药学专业的研究生更希望对分子生物学实验技术方面了解更多一些。根据这些反馈回来的情况，我们授课老师了解到了学生以后从事专业课题研究的基本信息，因此在后续的课程设计上根据各专业特点，有选择性地安排一些专题性质的课程内容，例如，增加了RNAi专题讨论课等，这样使我们的教学可以更加贴近学生的实际需求，受到了学生的广泛好评。

三、每节课都要有亮点

分子生物学与其他生物医学类理科课程类似，理论课教学中都涉及到很多比较枯燥的概念和复杂机制过程的讲解，如何保证学生在课堂上的专注力是能否获得好的教学效果的关键因素之一。为解决上述问题，通过集体备课我们对每节课的授课内容进行细致的分析讨论，一致认为除了进行传统的教学讲解以外，每节课都必须在内容上体现出两个以上的能激发学生学习兴趣的亮点内容，这些亮点与当堂课的核心内容有密切关系，在提高学生学习兴趣的同时还能帮助对核心内容的加深理解。例如，在讲DNA复制这节课的内容时，我们选取了发现半保留复制机制和发现冈崎片段两个著名实验的科学家故事作为亮点，教导学生如何激发自我的创造性思维；在讲解PCR技术的理论章节时，选取了授课教师自己做PCR实验中遇到的几个问题作为亮点，将理论课程与实际操作结合起来，通过提出问题、分析问题和解决问题的讲授方式，使学生对该项技术的理解更加深入。

四、实验教学着重锻炼学生的实验设计及实践操作能力

本课程还包括了分子生物学的实验教学工作，本着为研究生提供一个连续性锻炼动手操作机会的目的，我们设计了一个涉及分子生物学最根本也是最重要内容的综合性实验，即目的基因的克隆及鉴定。首先在理论课教学中采用讨论式教学方法，让学生对基因克隆的基本实验设计和操作流程有了初步的认识，然后采用连续不间断的时间安排，利用晚上及周末时间，让学生亲自动手完成样本制备，RNA提取，RT-PCR，目的基因片段的酶切、回收及连接，感受态细胞制备，转化重组子及筛选鉴定的各个实验环节，并对实验过程中及时发现问题进行课堂讨论和分析，进一步加深了学生对该实验的理解和认识，也培养了实验设计的基本思维，对其后续研究生课题的开展起到了很好的促进作用[2]。

五、引导学生培养良好的科研思维能力

锻炼好的科研思维能力是以后从事科研工作的根本所在，在分子生物学的课堂上，我们也采取了形式多样的教学方法努力引导学生培养自己的科研思维能力。例如，老师在讲授完基本理论知识后，提出一些有争议性的专业知识问题，让学生分组讨论，并拿出自己的观点，然后进行课堂辩论会，通过这种方式促使学生开动脑筋运用所学的知识去解决存在的问题，有利于学生科研思维能力的锻炼；我们还开展了课堂seminar活动，让学生根据自己专业及今后课题研究的特点，选取涉及到分子生物课堂知识的高水平SCI文章，通过自己的阅读理解，制作讲演PPT上讲台进行讲解，通过这个活动提高了学生查阅和分析外文文献的能力，对今后的课题设计也是大有裨益的[3]。

本着能让学生能够学以致用的原则，分子生物学课程教学紧紧抓住研究生培养和教育的特点，在教授基本理论和实验技术知识的同时，从研究生未来课题设计的实际出发，对授课内容、课程体系及构架等做了新的探索和尝试，已获得了初步的教学成果，但仍然还有许多地方有待改进和完善，相信通过不断的努力，分子生物学能成为一门助力生命科学各专业研究生教育的必备课程。

参考文献：

[1]李敏，陈必链.硕士研究生《分子生物学》（英文）课程的改革与实践[J].福建师范大学学报（自然科学版），2011，27（3）：44-47.

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关键词：生物化学与分子生物学；教学改革；创新思维

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）13-0082-02

生物化学与分子生物学是医学院校最重要的基础学科之一，生物化学主要阐述活细胞中发生的各项化学过程，分子生物学主要从分子水平上揭示生命现象的奥秘。随着现代医学的发展，生物化学与分子生物学早已渗入到生命科学的各个领域中，成为当代促进整个生命科学发展的前沿学科。其理论和技术越来越多的被应用于疾病的诊断、治疗和预防，已成为医学生步入21世纪医学殿堂的必备条件，是现代医学的“催化剂”。为适应新世纪医学发展的需要，当代高等院校培养出来的医学生，不仅要具备扎实的生物化学与分子生物学的理论知识，而且要具备运用其技术解决医学实际问题的能力和科研创新能力。为此，我们在生物化学与分子生物学教学中，要不断地改革教学方法，努力培养具有创新精神、创新思维以及创新意识的高素质医学人才。

一、以往生物化学与分子生物学教学过程中存在的弊端

我国高等医学教育传统的人才培养模式主要围绕着“以教师为中心，以书本为中心，以课堂为中心”的模式进行知识的传授。随着生物化学与分子生物学的迅猛发展，新技术新手段的层出不穷，以往的教学模式的弊端不断显露出来。①学生缺乏对教学的主动参与性，师生之间缺乏双向交流，为了应付考试不得不死记硬背，不利于学生创新能的培养及素质的提高。②生物化学与分子生物学教学内容多而复杂，名词概念抽象难懂，使得学生对课程感到枯燥无味，甚至产生厌倦心理。③在教学内容上往往过重于教材的讲授，轻视对新的研究热点和前沿知识的补充。虽然教材内容时有更新，但相关领域的最新进展并不能及时涵盖，这不仅造成教师更新知识的动力下降，同时也会使学生丧失了学习生物化学与分子生物学的兴趣。因此，要培养高质量的21世纪医学专门人才，就必须以新的教育思想和教育观念为指导，对这种传统的教学模式进行优化与改革，培养学生的创新思维和实践能力。

二、新型生物化学与生分子生物学的教学策略

（一）丰富理论课教学方法，提高学生学习兴趣

在《生物化学与分子生物学》理论教学中，采取了多种教学方法以及形式多样的教学活动来加强学生对这门课基本理论知识的理解和掌握。

1.采用直观教学的方法，使抽象知识通俗化、形象化。生物化学与分子生物学其研究内容相对抽象复杂，而且知识点较多，传统的教学方式往往使人不易理解和记忆。计算机多媒体技术将文字、图像、声音和动画等融为一体，为学生提供了一个图形并茂、生动逼真的教学环境，使抽象难懂的微观生命过程具体化，增强了教学感染力和教学内容的内在魅力，从而激发了学生的主动性和积极性[1]。如蛋白质合成过程，涉及了氨基酸的激活与转运、翻译的起始、延伸、终止以及翻译产物的加工修饰多个过程，并且有大量辅助因子的参与。单凭口述，学生是很难在心目中留下印象的。而通过动画演示、色彩变化以及声音的配合，原来抽象死板的内容瞬间变得生动形象起来，学生不但容易理解，而且活跃了课堂气氛。

2.建立微信公共平台，延伸教学空间。为了充分利用现代网络资源，我们建立了班级微信群。一方面，老师可以将最新的研究热点和前沿资讯到群里，或是将一些生物化学与分子生物学发生发展过程中的重要事件上传到网上。另一方面，学生也可以通过微信群将自己学习过程中遇到的问题及时反馈给老师，学生之间也可以参与讨论。通过微信群进行师生的互动交流，不仅延伸了课堂教学空间，提高了学生学习生物化学与分子生物学的兴趣和自主性，同时还能使学生及时了解学科的最新进展。

3.引入病例引导型的教学方式。生物化学与分子生物学是临床医学生的一门非常重要的基础课，其理论与临床医学密切相关。但由于该课程涉及面广、内容繁杂、逻辑性强，使得学生在学习过程中常常感到内容抽象枯燥、不易理解。因此，应建立“病例引导型教学”模式[2]，将临床实际案例融入到课堂上，由表及里地讲解疾病相关的生物化学与分子生物学机理，这样既生动又具有启发性和实践性，激发学生的思维，让学生早期接触临床，将理论与实践有机结合起来。比如，在讲解维生素这一章节时，可将维生素过量或缺乏时所引起的疾病，夜盲症、佝偻病、脚气病、癞皮病等症状引入课堂中。又如在讲解基因诊断时，可列举临床上常见的多种疾病，如脆性X染色体综合征，肌强直性肌萎缩以及乳腺癌、肺癌等，以此引出检测出这些疾病所用的分子生物学手段，同时讲解最新测序技术的应用。

4.开展以问题为导向的教学方式。培养人的创新能力，最重要的是培养人的创造思维，在创造思维活动中，发散式思维起主导作用。因此，在教学过程中，根据大纲要求及目的，我们会给学生创设一定的问题情景，以激发学生的求知欲，启发学生进行思考[3]。如在讲授蛋白质生物合成时，提问生命是如何将核酸的核苷酸序列的信息变成蛋白质的氨基酸序列信息？密码子为什么是3个核苷酸？又如在讲“物质代谢”前，提问为什么有些人会得“三高”？这样学生为了找出答案，在课前就会积极思考，寻找理论依据。课上抽一至两名学生进行回答，老师对结果进行点评，肯定正确部分，纠正错误部分，最后得出结论。实践证明，开展以问题为中心的启发式和引导式教学，充分发挥了教师为主导、学生为主体的作用，不但加强了学生对基本知识的理解和掌握，而且促进了学生学习的动机。

（二）加强创新性实践教学

生物化学与分子生物学是一门实践性和应用性很强的学科，其中实验教学占了非常重要的地位，学生只有多动手，才能更好地加深对所学知识的理解和掌握，更重要的是在实验过程中，学生的科研思维，综合分析和解决问题的能力才能得到更好的提高。传统的实验教学多为验证性实验，这类实验的原理、步骤、结论等很明确，内容单一，学生只需要在规定的时间内照葫芦画瓢地去做就可以，严重影响了学生的探索精神和潜能的释放。

为了培养学生的创新能力，我们增加了设计性、综合性实验，将单一的实验有机的结合在一起，实现实验内容的系统性和各个相关技术之间的内在联系性。例如，开展分子克隆实验，分别将PCR、酶切、DNA重组、连接转化、基因表达、DNA提取以及琼脂糖电泳鉴定等多项技术串联起来，环环相扣，增加了学生对实验的整体认识。又如，我们让学生检测某未知蛋白的浓度。学生可以通过查阅文献，自主设计实验流程，准备相关的实验物品，进行实验，最后分组对各自的实验原理和实验结果进行讨论分析。在整个过程中，学生处于自主学习状态，学习目的明确，学生的创造性思维较为活跃，从而极大地调动了学生的科研兴趣和创造力。

（三）综合评价考试成绩

考试成绩是评价学生学习情况和教师教学效果的常用手段，也是一种比较有效的评断方式。而传统的考核方式往往只看重卷面上的分数，导致大部分学生考试之前临时抱佛脚，死记硬背，考试过后，所学的知识很快被遗忘。另外由于生物化学与分子生物学实验课隶属于理论课，学科结业仅仅考核理论部分，几乎没有进行实验内容的考核，也使得实验课的设置形同虚设。

为了培养医学生的创新意识和创新能力，我们对本门课程的考核形式进行了改革：闭卷考试（70%）+实验成绩（20%）+课堂表现（10%）。生物化学与分子生物学是从分子水平探讨生命现象本质的一门学科，主要研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节以及基因信息的传递等，涉及内容之广。为了强化和巩固学生对这门课的理论知识的掌握，闭卷考试仍是不可取代的考核方式。其次，注重实验课的考核，对实验考勤、实验预习、实验操作、实验报告以及实验结果进行综合评定。这样一方面督促学生重视实验课，另一方面也有助于学生掌握实验操作技能和实验理论知识。再者，将课堂考勤、课堂预习、课堂回答问题以及对课后作业的完成情况也纳入到最终的成绩内，充分发挥学生学习的主动性。通过以上的测评方式，不仅培养了学生的综合能力，又提高了生物化学与分子生物学的教学质量，符合创新型人才培养的要求。

（四）优化教师队伍

教师是教学改革的主体，作为课程的具体实施者，教师是否具有科学创新意识是实施创新教育的关键。生物化学与分子生物学不仅是医学生最重要的基础课，也是引领当今生命科学的前沿学科。作为本门课程的教师，有责任引导学生注重生物化学与分子生物学的学习，也要借助生物化学与分子生物学的学习培养学生的创新性思维。因此，教师要不断学习，用最新的知识武装自己，紧跟科学发展潮流，同时还要注重自身思想素质的提高，为培养创新型医学人才而努力。

总之，教学改革是一个永无止境的工程，伴随着生物科技的飞速发展，我们要敢于打破教条、挑战权威，将教学改革落到实处，为社会培养更多更优秀的创新型医学人才。

参考文献：

[1]秦宜德.医学院校《生物化学与分子生物学》教学中的科学创新教育[J].安微医药，2013，17（1）：175-177.