分子生物学的概念范文

导语：如何才能写好一篇分子生物学的概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】医学；高等院校；中医专业；医学分子生物学；教学；实践

1教材的选择

教材是体现教学内容和教学方法的知识载体，也是教师授课的重要依据和学生学习知识的工具，因此选择合适的教材是教学过程中非常重要的环节。在开设中医学专业医学分子生物学课程时，我们选择了供中医药类专业使用，由唐炳华，王继峰主编，中国中医药出版社出版的《医学分子生物学》作为教材。该教材承接医学院校生物化学的教学内容，深入和系统地介绍分子生物学的理论、技术和应用，注重与基础医学和临床医学的结合，符合中医学专业学生医学分子生物学教学的实际情况，增强了教学效果。分子生物学是一门现代生命科学领域中的前沿性学科，新知识、新理论、新技术层出不穷，发展成果日新月异。因此如何借助现代化的教学设施将基础性的教材内容与最新研究成果的补充增添内容融为一体，是教学改革的主要内容[5]。近年来，以新一代基因测序技术为代表的高通量分析技术，极大地推动了分子生物学的发展，组学以及大数据分析的技术手段为分子生物学的研究提供了更丰富的信息和更广阔的视野。这使得现有的教材出现了一定的滞后性，我们根据长期教学和科研工作的经验体会，编写了针对高等医学院校学生医学分子生物学的专业授课为明确对象的《医学分子生物学》教材。本教材在突出前沿和实用为原则的前提下，缩减了同类教材中普遍出现的与技术细节相关的大篇幅内容，而对理论和原理部分进行了扩展与强化；注重讨论与疾病和临床案例或相关问题的联系；根据对分子生物学发展趋势的把握，尝试了对系统生物学等前沿领域的介绍[1]。目前，该教材已经在本校医学各专业使用了近1年，取得了良好的教学效果。

2教学内容的优化

医学分子生物学课程的概念抽象，内容繁多、新概念、新技术及新进展不断涌现。在有限的学时内，合理安排教学内容、根据学生专业的特点优化教学内容、注重理论知识及技术相互渗透，并兼顾新知识的传授，是取得良好教学效果的关键。配合新教材的内容，重新修订了大纲和教案，精选了7个专题，以“基因与基因组”，“基因组稳定性与DNA损伤修复”，“基因表达的表观遗传调控”作为学生学习分子生物学理论知识的基础；随后通过“基因结构分析的基本方法”，“基因克隆与基因体外表达”介绍多项分子生物学中重要的实验技术；与医学紧密联系的“肿瘤分子生物学”；包含近年来分子生物学前沿知识的“生物组学与研究方法”。确保课程内容既丰富全面，涵盖基本理论与基本技术，又避免重复，还具有前沿性。

3教学方法的多样性

医学分子生物学课程的特点决定了必须采用灵活多样的教学方法才能达到良好的教学效果。

3.1利用多媒体教学的优势

医学分子生物学课程中有很多需要掌握的概念、原理和技术，传统教学模式会导致学生感觉学习枯燥，不能深刻理解概念，缺乏学习兴趣。相较于以往传统的板书教学，多媒体形式更灵活、内容含量更丰富，可以通过幻灯片、动画、视频等更加直观形象地呈现，利于学生在有限的时间内获得更多的信息量[6]。例如在讲授聚合酶链式反应（PCR）技术的基本原理时，仅有文字描述，甚至示意图都不能让学生很好的理解PCR技术是如何把目的基因扩增至100万倍的，在讲解原理后配合PCR扩增的多媒体动画，生动形象的展示PCR在每一轮循环中DNA新链合成的过程，数目变化，最终是如何达到100万倍的。这样就使抽象的理论知识变得具体化，加深了学生对概念的理解和记忆，提高了学习兴趣。

3.2注重学生知识体系的建立

分子生物学的理论知识与基础医学各个学科如生理学、微生物学、免疫学、病理学、药理学以及临床各学科都有广泛的联系，相互交叉与渗透。所以要透彻理解分子生物学的理论精髓，必须将这些相关学科的基本原理有机地贯穿到相应的原理和概念中去。在医学分子生物学教学过程中注重之间的相互联系，例如核酸分子杂交技术涉及生物化学课程中讲过的核酸分子重要的特性即：核酸的变性和复性。我们在讲授核酸分子杂交技术之前会带着学生复习核酸分子变性和复性的概念，然后引出核酸分子杂交的概念，再进入核酸分子杂交技术的介绍。这样既巩固了学生已有的知识，又由浅入深地理解和掌握了新知识，使学生的知识体系跨越学科的界限相互联系在一起。

3.3突出分子生物学技术在中医药学研究中的应用

近年来，运用分子生物学相关知识与技术研究中医学已经在国内外广泛开展，目前的研究成果多集中在中医基础理论、中医辨证论治学说、中药临床应用、中医临床研究等方面，对推动中医理论向现代化迈进有着重要的意义[7]。中医药专业学生的生物学知识背景相对薄弱，因此在教学过程中需要考虑到学生的知识体系、兴趣以及中医药专业人才的培养需求，针对性的进行讲授[8]。在给中医专业的学生讲授医学分子生物学课程的过程中，我们注意在医学分子生物学理论和实验技术的讲解过程中穿插中医药研究中实际案例，如在讲解限制性长度多态性（RFLP）技术时，引入科学家利用PCR和RFLP技术作为分析手段对黄芪亚族和甘草亚族亲缘关系的研究。在讲解人类基因组学和蛋白质组学的研究成果时，介绍利用蛋白芯片技术来鉴定中药品质、分析中药成分；利用基因芯片技术研究中药治疗前后疾病相关基因位点的变化，筛选中药作用靶点。一方面激发学生的学习兴趣，开拓了视野，另一方面让学生认识到学习和掌握分子生物学理论和技术的重要性。

4提高学生的综合素质

时代的发展对分子生物学教学不断提出新要求，对专业人才知识结构和能力素质也提出了新标准，迫切需要培养创新型高素质人才[9]。因此，针对当前中医专业学生的特点，培养学生在基础研究、临床实践中应用医学分子生物学知识分析问题、解决问题的能力，可以为今后学生科研选题或从事这方面的工作打下良好基础。此外，我们还鼓励有能力的学生阅读相关英文专业书籍、和专业文献；参加海内外相关领域专家所做的学术报告，增加学习兴趣和热情。

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论文关键词：学科教学知识；分子生物学；教学质量

进入21世纪，以分子生物学为先导的生命科学正经历新的发展阶段，特别是分子生物学的理论发展和技术创新，使生物技术产业的增长达到了前所未有的程度，这将从根本上推动科学、经济和社会的发展。分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门学科，是当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉和渗透的前沿研究领域，其基本原理和研究技术已应用到生命科学的所有分支，它的内容得到了更大的扩展，分子生物学已发展成为生命科学相关专业的重要基础理论学科。面对进一步加强分子生物学教育质量和针对性的要求，学习和研究国外创新的教育理论和方法，对于提高我国分子生物学教学质量具有直接的借鉴和启发意义，而发轫于美国的学科教学知识理论则是近年来在我国教育界深受关注的一种教育理念。

1学科教学知识的概念和内涵

1．1学科教学知识的概念

学科教学知识(PedagogicalContentKnowledge)简称PCK，最早是由美国斯坦福大学舒尔曼教授提出的。他指出，教师的知识包括7个范畴的知识：学科内容知识(contentknowledge)、一般教学法知识(generalpedagogicalknowledge)、课程知识(curriculumknowledge)、学科教学知识(PCK)、关于学习者的知识(knowledgeoflearnersandtheircharacteristics)、教育情境知识只(knowledgeofeducationalcontexts)和关于教育的目标、目的和价值及其哲学和历史背景的知识(knowledgeofeducationalends，purposesand values，and theirphilosophicaland historicalgrounds)，学科教学知识就是“教师个人教学经验、教师学科内容知识和教育学的特殊整合”，是教师将学科内容转化和表征为有教学意义的形式、适合于不同能力和背景学生的能力，是综合学科知识、教学和背景知识而形成的知识，是教师特有的知识。它包括表达思想的最好方式，最有用的类比、样例、图示、解释和演示等易于学生理解的表征方法，也包括教师消除学生对某一特定学习内容的偏见和误解的策略，以及用怎样的方式组织、表达使不同兴趣、能力和背景的学生理解教学内容的知识。

l．2学科教学知识的内涵

教师必须拥有所教学科的具体知识：事实、概念、规律、原理等，而这些学科知识来自于科学领域的专门学科，教师不能仅仅对某一概念、原则或原理有直觉的个人的理解，为了促进学生的理解，他们必须先理解向学生表征概念的方法，帮助或引导学生以个人有意义的方式理解教学内容以减少其形成错误概念，应该学习将自己拥有的学科知识转化成易于学生理解的表征形式的知识。也就是说，教师的PCK是在具体的教学情境中，结合学科知识、学生的知识(能力、学习策略、年龄和发展水平、态度、动机、前知识)、背景的知识(社会的、政治的、文化的和自然环境)和教学法的知识经由自身的价值观做出判断、选择、重组而形成的。实际上PCK就是教师自身具有的复杂而成熟的理解与学生的理解之间的一道桥梁，它的内涵即在于学科知识在一定的教学情境中如何采用最适当的表征方式使学生易于理解。

2学科教学知识在分子生物学教学中的指导应用

分子生物学知识体系庞杂，专业名词和知识点较多，难懂难记，抽象复杂的分子机理需要充分发挥想象力来理解，且学过的内容也较难记住，许多学生就容易在学习分子生物学时产生畏难心理，致使学习积极性下降，甚至厌学；分子生物学理论性强，研究内容抽象，并以大量的实验为基础，对实验技能和实验条件的要求较高；分子生物学领域不断出现的新发现和新进展也对教师整合既有的学科内容、快速领会和把握这些学科前沿、衔接新的理论知识提出更高的要求。针对这些问题，借鉴学科教学知识理论，指导教师在教学实践中进行积极的探索和有益的尝试。

2．1做好教学设计

在具体的分子生物学教学过程中，教师按照PcK理论要素(学科知识、学生的知识、背景的知识和教学法的知识)逐条对应到具体的教学设计中，较好地融合教学过程的诸多要素。

2．2积累学科教学经验

教师对于自己耍讲解的分子生物学及其扩展内容要准确理解和把握，分析不同教科书的例证与讲解的重点内容之问的关系，明确可以增加的有利于学牛理解的课外内容；要充分了解学生对于教授内容的熟悉程度及专业知识基础，提前思考学生在接受教授内容时可能遇到的难；选择使用最佳的方式(模拟、图解、举例、解释示范等)清楚呈现所要讲授的知识点；对于学牛有兴趣并在课堂上提出的课程相关或无荚的问题要有应急处理的能力。

2．3丰富教学手段

学科教学知识指导教师采取新的视角、新的模式和丰富多变的教学方法来改进分子生物学教学。多罗西·沃森(1989脱过：“如果课堂活动不能生动地激发学生的兴趣，不能有效地满足学牛的需要，就毫无意义。”利用信息技术将最新的科学研究、发现和方法直接引入课堂，激发学生探究兴趣，可以充分调动其学习积极性，使学习成为他们主动、自觉的活动；多媒体教学使所讲的内容形象化、具体化，通俗易懂，易于学，丰理解记忆；教师精心设计有意义的问题，鼓励学生展开想象的翅膀，积极引导，促进学生理解掌握抽象的概念和复杂的机理；准备充分的案例讨论使学生在广度和深度上进行探索、分析和鉴别，学会将基本概念、理论知识和实际应用相联系。

2．4完善教学理念

学科教学知识是一种开放性的教育理念，其可贵之处即在于善于吸收采纳其它教学理念教学方法的长处，优势互补，更有效地提高教学效果。分子生物学是…门试验科学，在教学过程中积极应用实践教学的方式方法，通过特定的实验设计引导学生经常进行实验操作，使学生既能更好地理解掌握理论知识，又能锻炼实践动手能力，从而达到提高学生综合素质的教学目标。

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教师要更新观念，具备科学创新意识科学创新人才需要科学创新教育，教师作为教育者是否具有科学创新意识是实施创新教育的关键。首先，作为生物化学与分子生物学教师要意识到自己是生物化学与分子生物学的教师，是当今世界最前沿学科的教师，在本科或本科以上的学生进行科学创新教育是我们义不容辞的责任。我们生物化学与分子生物学教师不仅仅是传授生物化学与分子生物学基本理论和基本概念(这些基本理论和基本概念是继续学习其他学科的基础)，也是科学创新教育的最前沿。为此我们教师要不断学习，用最新的知识武装自己，紧跟科学的最新进展，要有教育的学术性、前瞻性和权威性［2］。要求教师要有现代化的素质，掌握本学科和相关学科最新的学科思想和最前沿的科研成果，做到教到老学到老，不然就不能成为大学生物化学与分子生物学合格教师。其次，教师要树立正确评价学生的观点。知识经济时代对人才的要求不再仅仅是具有积累和掌握知识的能力，更重要的是具备创造知识的能力。因此，不仅要评价学生的学习成绩，还要评价他们的思维品质，要改变过去只看重学生的学习成绩，而忽视培养学生创造力的做法。再次，教师要树立师生平等的观念。在这种和谐、平等的关系下，教师和学生都能够自由地展现自己的丰富性，充分地展现自己的创新能力，以各自的知识、经验、情感、个性投入教学活动中，相互影响，相互促进。激发学生学习生物化学与分子生物学兴趣学习兴趣是学生有选择地、愉快地力求探究某些事物而进行学习的心理倾向，是学习的一种动力。浓厚的学习兴趣能有效地激发学生的学习积极性，从某个角度上讲，是培养和发展学生创造性思维的重要条件，也是教师完成教学任务，达到教学目的的前提［3］。为此我们从以下三个方面激发学生学习生物化学与分子生物学兴趣。学科进展和科学家故事相结合:杰出科学家的经验教训、人格力量、科学态度、奉献精神、团队意识以及世界观、人生观、价值观等都可能对学生起到潜移默化的感染和教化作用。教育心理学认为个体的创新性与其人格力量紧密相关。

在生物化学教学活动中，适当地向学生展示和评点科学家的人格力量，尤其是其批判精神和怀疑精神，有助于塑造学生良好的人格特征，进而促进学生创新精神的提高。例如，在讲授被认为是分子生物学诞生标志的DNA双螺旋模型时，我们讲授了沃森(JamesWatson)、克里克(FrancisCrick)、威尔金斯(MauriceWilkins)和富兰克林(RosalindFranklin)建立了DNA的双螺旋模型使生命科学从细胞水平的研究深入到分子水平的研究的过程以及他们的个人恩怨。我们也讲授了艾弗里(OsvaldAvery)永远的遗憾，他是DNA遗传本性的发现者而未获诺贝尔奖。联系临床使基础知积实用化:在讲解氨基酸代谢时，讲解肝功能衰竭的患者为什么会出现肝昏迷的现象。在讲授核酸杂交和探针时，结合爱滋病和H1N1型流感病毒的诊断。在讲授DNA多态性和PCR时结合亲子鉴定和疾病诊断等。我们在教学实践中通过讲座课相应增加了功能基因组学、蛋白质组学、代谢组学、系统生物学、生物芯片、现代生物工程等前沿学科内容、国内外最新研究成果及其在临床医学上的应用。这样，既加强了生物化学与临床课之间的横向联系，又可以调动学生的学习积极性［4］。采用直观教学的方法，使抽象知识通俗化和形象化:(1)以多媒体等教学设备为支撑，把信息技术当作教学过程中不可或缺的资源、手段和环境，使生物化学与分子生物学教学与信息技术有机地结合起来，教师用教育信息化的最新理念来指导教学活动［5-6］;(2)利用PowerPoint和Flash设计制作教学课件，例如我们利用Flas将蛋白质生物合成起始过程按教材中的文字信息和图片信息创造成连续的动画，生动准确地刻画生物体微观世界的蛋白质生物合成过程;(3)利用生物化学和分子生物学精品课程网站，我们生物化学和分子生物学课程是安徽省精品课程，学生利用网络可以浏览课件、视频等，并可进行互动交流。建立创新教学模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，我们在教学中要改变单一教师讲授基本理论和基本内容的做法，突破思维定势的束缚，唤醒学生的创新意识［7］。我们在讲课中增加问题的设立、讨论教学和进展或问题解决的设想。我们的具体做法:提出问题—讲授内容(基本理论、基本概念和基本技术)—讨论—学术进展或问题解决的畅想。我们鼓励学生突破习惯思维的限制，敢于发表自己思考后所产生的看法。学生提出的观点越奇特，越标新立异，说明于进行发散式思维，我们予以充分的肯定。最后，引导学生通过查询各种信息资料和进行逻辑推理和总结。对于疑难和有争论的问题教师尽力阐明自己的看法，但允许学生保留意见。例如在讲授蛋白质生物合成时，先提出问题，例如提出生命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，而不是2个、4个等?接着让学生短暂思考，教师讲授主要内容，接着让学生讨论，最后让学生畅谈第二套遗传密码(尚未完全解迷)能否被解迷?如何解迷?实践证明这种模式教学，绝大多数同学不仅理解了DNA遗传物质—基因—基因表达、密码子—反密码子—(第二套密码)—氨基酸的关系，而且激发了学生科学发现的浓厚兴趣。

同时增加自主性、创新性实验的比例，争取在临床7年制学生的自主性、创新性实验达到40%。例如我们给临床学生开设了基因工程的综合性实验，实验中运用现代生物化学与分子生物学技术，如DNA提取、琼脂糖电泳鉴定、回收、RT-PCR、DNA重组连接转化，基因的表达等。改革实验考核模式，激励学生的创新精神改变实验考核模式，决不能流于形式。鼓励学生进行实验设计、科学探索和创新，对学生自己设计的实验主要看重思维，淡化实验结果。鼓励学生参加科研团队鼓励和引导在校学生早期接触科研，参与教师的科研团队，进行科研训练和创新，并将其作为或替代部分实验教学，给予实验成绩，对成绩突出者给予奖励和课程成绩加分。总之，生物化学与分子生物学教育工作者要催生的个性化创新教育，将颠覆传统的教学理念和模式，要敢于打破教条、挑战权威，为培养高质量的临床医学研究人员做出应有的贡献。

作者：秦宜德 许功林 顾芳 单位：安徽医科大学生物化学与分子生物学教研室

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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和开放阅读框两个概念的时候,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,在此过程中连续进行染色体提取、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

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关键词:启发式教学 分子生物学 实践

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0178-02

20世纪90年代起,随着计算机技术的迅速发展和普及,多媒体教学以直观,信息量大为突出优点已经逐步取代了大学以往的板书、挂图以及多种教学媒体综合使用的地位。由于分子生物学不仅是生物学的前沿与生长点,它与生物学的几乎所有学科都有交叉。因此,分子生物学所涵盖的内容非常丰富,信息量也足够大。而多媒体教学的优点正好符合分子生物学的特点,而且还可以针对分子生物学中理论性强,抽象和不可视等导致的教学“难点”,通过多媒体教学的直观、生动的媒体动画展现出来,取得了可喜的成绩。但是,几年的教学实践也发现一些问题,比如由于授课信息量过大,使学生在学习时主动性减小、从而导致学生的学习兴趣与积极思考问题的能力有所减弱,对授课质量也有一定的影响[2]。针对这一问题,通过直观性启发、设疑启发、程序启发、讨论启发等启发式教学法的尝试,并与多媒体教学有机结合,取得了较好的效果。

1 直观性启发法 引导学生归纳总结

分子生物学中有一些概念属于文字简单,含义抽象。对于这种概念的讲解,如果忽视了学生学习过程的客观规律、理解能力、知识水平,不调动学生开动脑筋、积极思考,而是把现成的概念直接灌输给学生,学生只学到一些死知识,只会死记硬背,学习处于一种完全被动的状态。如果采取直观性启发教学法,就可达到对概念的深入理解和对多个知识点的融会贯通的效果。什么是直观性启发教学法呢？所谓直观性启发教学法就是通过展示与知识点密切相关的实物、数学模型、教具等具体事物,有计划、有目的、有顺序、有组织、认真仔细地进行观察、记忆,从而使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的一种方法[3]。比如在讲解基因家族概念时,不直接给出基因家族的概念,而是通过多媒体展示一组组蛋白(组蛋白1、组蛋白2A、组蛋白2B、组蛋白3和组蛋白4)的结构和功能相关图片,并通过具体的例子(几种生物的组蛋白在DNA中排列方式)进行引导,让学生从组蛋白的来源、功能和结构几方面思考,从中得出这一组组蛋白规律性的内涵:其来源相同、结构相似、功能相关。同时,指出像这一组组蛋白的基因就是一个基因家族。这样,学生通过积极思维不仅对基因家族概念有了深刻理解,同时还掌握了组蛋白的结构和在DNA上排列方式等有关的知识,以及这些知识之间的相互关系,还学会了对问题进行归纳总结。

2 设疑启发法,引起和强化学生兴趣

设疑启发法在启发式教学中是应用最广泛的一种方法,设疑启发法,又称问题启发或质疑启发法,是运用一定的教学手段,激发学生的疑问,激起学生求知的要求,从而调动学生学习的积极性[4,5]。分子生物学的教学过程中运用设疑启发法也可起到非常好的效果。例如,B型DNA双螺旋结构是沃森和克里克1953年提出的,从此,分子生物学成为一门独立的学科。在讲解B型DNA双螺旋结构时,会讲到它是由10对核苷酸组成一个螺距,每个螺距高为3.4nm等。如果这时直接讲DNA的长度计算这时,同学们只能被动的听,可能会显得平铺直叙,枯燥！如果采用设疑启发法,教师通过提出问题:如果有一个1000个核苷酸对的DN段,请问你可以计算出它的长度吗？同学们这时会由被动变主动,主动的思考问题,并根据已经讲过的10对核苷酸的长度为3.4nm,计算出两个核苷酸之间的距离为0.34nm。知道了两个核苷酸之间的距离就很容易得出任何DNA分子的长度了！此时,再进一步提问:接下来同学们能计算1000个核苷酸的DNA的分子量是多少吗？同学们思考后回答:不能！教师问:为什么？同学回答:单个核苷酸的分子量不知道！教师答:这个问题回答的非常好,如果老师告诉你们4种核苷酸的平均分子量为330Da,你们可以计算吗？同学们马上回答:能！这样,同学们就在,“生疑—质疑—释疑”的过程中掌握了DNA的结构、长度和分子量之间的关系,学的灵活、记得牢固。为了进一步强化同学们的学习兴趣,进一步设疑:当先给某一DNA的分子量时,同学们能否计算出其长度、核苷酸对数和转数(螺距数)呢？同学们有了前面学习的基础,通过思考后很自信地回答:能！通过设疑启发法的应用,同学们自然达到触类旁通,举一反三的效果,整个过程中不仅很好的引起了学生的兴趣,而且还进一步强化了学生的学习兴趣。

3 程序启发法[6]的运用,调动学生解决问题

与基因家族概念不同,由于生命活动的复杂性,有些知识并不是运用一般规律就可以解释的。例如,我们都知道,蛋白质是由氨基酸组成的,通常一个氨基酸是由三个核苷酸组成的一个密码子进行编码的,也就是说DN段有多少核苷酸组成,意味着其编码的蛋白质的氨基酸的最大容量为核苷酸的数目除以3。但是,也有例外,ΦX174是一种噬菌体,其基因组为单链DNA,本身只有5375个核苷酸,按3个核苷酸编码一个氨基酸计算,基因组全部的核苷酸都用来编码氨基酸,最多也只能编码1792氨基酸的蛋白质,如果按氨基酸的平均分子量为110Da计算。该分子编码的蛋白质的总分子量为19.7万；但是,当ΦX174感染大肠杆菌后共合成11个蛋白质分子,总分子量为25万左右,相当于6078个核苷酸所容纳的信息量。是什么原因导致理论推理与实际情况之间的差异呢？要解决这个知识难点,采用启发式教学中的程序启发可以得到较好的结果。所谓程序启发法也称“有序启发”,按课题内容的规律性和教学过程的规律性,设计一套符合学生认识规律的程序,也可设计程序性练习,把复杂问题分解,分散难点,降低思维梯度,用前一问题启发后一问题,用后一问题深化前一问题,层层剖析、环环相扣,最后实现整体突破。因此,对于上面问题可以先从学生已经掌握的遗传密码这一知识入手。遗传密码是将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列,以用于蛋白质合成。在教学过程中先进行这样的启发:对DNA或RNA的阅读方式不同时,会导致什么结果？同学们自然会得出“用不同方式去阅读DNA或RNA序列时,导致编码的蛋白质大小和数量都可能是不同的”！接着教师可进一步启发:按不同方式阅读DNA或RNA序列,同一序列上有没有可能编码两种或两种以上的蛋白质？这时,可能有两种回答,教师可以请回答正确的一组同学陈述他们的理由,最后给出例子进行论证。最后得出:按不同方式阅读DNA或RNA序列,同一序列上有可能编码两种或两种以上的蛋白质,这就是导致ΦX174噬菌体能够编码超出自身容量的更多的蛋白质的原因。进而导出重叠基因的概念。在这个教学过程中还可以请一些同学论述自己的观点,从中发现同学们对这一知识理解的正确与否,以便教学过程中更有针对性。

4 讨论启发法的运用,激发学生的智慧

为了启发学生的智慧,活跃课堂气氛,还可引入启发式教学中的讨论启发法。所谓讨论启发法是以问题为中心,以讨论为形式,可收到互相启发、集思广益之效果。讨论的问题最好是无标准答案的开放型的问题,学生的思维引发的越新颖越独特越好,问题应具有代表性、典型性和启发性[7]比如:先有鸡还是先有蛋?这是一个千古难解的哲学和科学之谜。同样,在生命起源时,究竟是先有蛋白质还是先有核酸呢？这也是科学领域中还未彻底解决难题！这是因为从现在的生命现象中,既可以找到先有蛋白质的例子:DNA复制过程和RNA转录过程都有大量的酶(蛋白质)参与,换句话说:没有酶(蛋白质),DNA的复制是不可能进行的；同时,又可以找到先有核酸的证据:核酶是一种RNA,它可以在没有蛋白质和DNA存在的情况下进行自我剪切,自我催化作用。因此,在学习了一定分子生物学基础知识之后,可以将这个命题交给同学们,让同学们在讨论的过程中回顾已学DNA复制过程、RNA转录过程、蛋白质合成、RNA及核酶相关的知识,互相启迪、互相印证、互相碰撞集思广益,进而激发学生的学习智慧。

5 避免走进误区

前面我们用到了直观性启发、设疑启发、程序启发、讨论启发等几个方面,都涉及到“提问”这一环节,但要注意的是,“提问”并不是启发式教学方法的简单内涵,“提问”并不完全等于启发,启发的效果也不取决于提问的次数。所以,我们要善用提问又不可滥用提问,更要杜绝那种“三句半式”的问题,回答是简单的“是”与“不是”,这种绝不是启发式教学,徒有其形而无其实,没有任何可取之处。因此,教师要经常运用启发式教学,还要运用得法,就可以使全体学生的思维都处于警戒的敏锐状态,甚至闪出智慧的火花。从这一点看,教师更要做到思想活跃、思想解放,只有这样的教师才能培养思维敏捷而深刻的学生。这种教学方法与素质教育的目标是一致的。

参考文献

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[2] 张飞云,李玉华.多媒体教学方法在高校分子生物学教学中的运用[J].科技资讯，2009(33):154，156.

[3] 叶心伟.略论启发式教学法[J].卫生职业教育，2005,23(5):49～50.

[4] 陈玉骥.启发式教学法的应用与基本要求[J].长沙铁道学院学报(社会科学版)，2004,5(3):142～143.

[5] 刘丽,吕维愈.浅谈对启发式教学法的认识[J].石油教育,2001,107(4)88.

篇6

课程体系的制定和完善本校生物专业本科“分子生物学”的教学体系自2005年以来进行了三次调整，第一次是从2005年起，采用了双语教学的模式，主要原因是当年本校面临本科教学评估，双语教学已经列为本科教学质量评估的观测指标之一，为使生物技术专业的课程的双语教学授课率达到15%，综合各方面因素，“分子生物学”双语教学成为一个试点。为开展人才培养模式的改革创新，“分子生物学”课程尝试采用双语授课形式，旨在提高大学生专业英语水平和直接使用英语从事科研的能力。但是当时适合高等师范院校本科生使用的原版分子生物学教材很少，几经筛选，本校最终将《InstantNotesinMolecularBiology》作为学生的教材。该书以24个专题的形式讲述细胞与大分子，蛋白质和核酸的特点，染色体结构，DNA的复制、损伤修复和重组，基因表达调控，分子生物学常规技术，每个专题相对独立，简洁易懂，但是系统性和深度尚有欠缺，难以适应学生考研的需求，所以在教学中，教师需要补充大量内容，因此无论教还是学，这本教材在使用中的缺陷都比较明显。鉴于此，自2009年起，本院选择了《现代分子生物学》作为教材，首先考虑该书由著名学者朱玉贤等编写，是“十一五”国家级规划教材，其次该书也是多所学校分子生物学考研复习的推荐参考书。该书在编排上分11章，从染色体与DNA，生物信息的传递，分子生物学方法，基因表达调控，疾病与人类健康，基因与发育，基因组与比较基因组学等方面介绍分子生物学基础理论和技术，在教学中，结合学生的实际情况，笔者并未完全按照该书的内容讲授，有些与生物化学、细胞生物学重叠的内容采用略讲方式，而有些内容则在教学中进行了补充或删减，例如：本教材中DNA修复和转座部分的内容薄弱，脉络不清晰，笔者主要依据《基因的分子生物学》进行了补充，而该书中一些与分子生物学主线关联不紧密的部分，则进行了删减，2012年，本校在多年教学经验积累的基础上，结合本科生的特点，出版了《普通分子生物学》一书，以易教易学作为编书的出发点，参考了多部目前国内外主流的分子生物学教材，构建了一个重在基础、兼顾前沿、简洁明了的体系，全书分6章，介绍了DNA的结构和复制，RNA的结构和转录，蛋白质的生物合成，基因表达的调控，分子生物学研究方法。该书在结构上分为三个模块，即基因组的维持、基因组的表达和调控、分子生物学技术，方便学生对学科体系的整体认识。

课程内容的优化分子生物学是从生物化学分化延伸出来的一门独立的学科，一些内容和生物化学有较多的联系或重叠。但是分子生物学有自身的学科特点，突出对生命现象分子本质的解析。由于本校生物专业的“分子生物学”课程是在“生物化学”之后开设的，在课程教学中，任课教师通过讨论，对教学内容进行了分析，确定了两门课的侧重内容，在注意系统性的前提下，着重讲解教材的重点与难点，例如：在“生物化学”中已经有较大的篇幅讲述生物大分子的结构，在“分子生物学”课程中将略讲，教师在讲解复制、转录和翻译等过程分子机制时，以温故知新的方式，将基础知识和基本概念进行要点概括，借此为下一步的教学做铺垫，并检测学生的背景知识掌握情况，这种教学方法不仅得到了学生的广泛好评，而且使学科特点在教学中更加突出，专业课教学学时分配更加合理，起到了引导学生关注专业基础知识关联性的作用。

课程设置的调整鉴于本校生物专业学生普遍有考研的需求，学生对“分子生物学”的教学要求高，希望能更贴近考研的要求，所以在2010年的培养方案中，分子生物学采取了分级、分段开设的方法，在大三面向所有专业开设的“分子生物学”，教学重点放在系统性和基础性上；在大四以选修课的形式开设的“高级分子生物学”，旨在通过教学促进学生提高专业基础理论的综合能力，在学科的深度和广度上做进一步的扩展，不仅补充了最新的国内外分子生物学前沿和热点内容，而且选择一些重点科研院所的考研真题进行剖析，引导学生完成拓展和提高。调查显示，学生普遍赞同这一课程改革方式。

课程实践环节与理论环节的有效衔接

实践教学是“分子生物学”课程的重要部分，但是由于条件所限，目前本校生物专业的“分子生物学”课程仅开设了理论课，实验课尚未开设。为解决这一问题，在理论教学中通过对教学内容的分析，尽最大可能的将基础理论的讲授和分子生物学基础实验相结合，坚持既要使教学沿着课程的主线进行，又要努力使实验技术的介绍与理论课教学合理的衔接的原则，一定程度上弥补了实验教学的不足，旨在通过课堂教学，使理论和实验教学融为一个有机的整体，一些代表性的分子生物学技术的原理和方法按照表1所示的安排在基础理论部分的讲解中进行了介绍。作为任课教师，要使课堂教学精彩，还应深入科研第一线，这样才能利用科研和生产实践中的例子丰富课堂教学内容。[1]尤其是分子生物学这样更新快的学科，教师必须了解和准确把握学科发展方向和前沿热点，将自身科研实践中的经验、体会和感悟传递给学生，激发学生的对科学研究的热情，调动学生学习积极性。值得注意的是，专业课教学要充分发挥学生在学习过程中的主体作用，努力提高他们的分析能力、综合能力和创新能力，引导学生将理论知识和实验技术内容有效的融合，在教学中采用了一些方法来激发学生的学习兴趣和主动性，例如：每节课之后有要点回顾和知识链接提示，留给学生较为宽松的时间进行复习和延伸学习；设置一些与本节课内容有关的基础题、提高题、实验分析题，安排学生课下自行选择完成，以便学生检测学习掌握的情况，及时将知识梳理归纳，增加了学习过程的开放性和自主性。

教学模式的探索和实践

双语教学作为一种的新的教学模式，顺应了国家培养复合型人才的要求，也是考评学校教学质量和水平的一个重要指标。[2]2005年本校生物专业的“分子生物学”课程作为第一批教学模式改革的课程，率先采用了双语教学形式授课，一方面是出于本科教学评估的要求，另一方面也是专业课教学模式的一种尝试和探索。从2005至2008年的实践和学生反馈意见上看，双语教学作为教学改革的一种探索是值得肯定的，调查显示，92%的学生认同和赞成双语教学，认为通过使用原版英文教材和全英文课件，感觉学习“分子生物学”并没有开课前想象中的那么困难，通过学习，理解和掌握了学科知识体系，专业英文的阅读能力得到较大的提高，对专业词汇有一定的积累，很有成就感，对这门课更有兴趣了。从任课教师的反馈意见上看，由于难以找到合适的教材，所以在备课上需要下更大的力气，充实教学内容，不少教师在教学中信心不足，担心由于缺乏专业英文口语训练，造成专业术语的发音错误等问题。所以实际上，本校生物专业分子生物学开设的动因主要来自学校本科教学评估的要求。

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    1.1类比教学的概念。所谓类比法,它通过对已知事物的性质和特点的分析而对另一事物的特性做出推断,找出二者之间的相似性,以此达到认识新的事物,解决新问题的目的。类比主要包括雷同性类比、反意性类比和夸张性类比三种。类比法运用于教学即是类比教学,指在教学过程中,老师通过知识之间的相关性帮助学生理解和掌握新知识,通过类比,用学生耳熟能详的常用事物来说明新知识的性质、特点,是新的知识在学生头脑中具体化和熟悉化,帮助学生的理解、掌握和运用。

    1.2类比法在生物化学和分子生物学教学中的优势。对于教学主体而言。在教学过程中,在生物化学和分子生物学教学过程中,概念的讲解是必不可少的基础过程,但是往往枯燥无味,难以提起学生的学习兴趣,使用类比教学能够将抽象的概念具体化和生活化,让讲解过程变得轻松有趣,让知识变得通俗易懂。对学生来说,也能够用已有经验来解释新的知识,建立新旧知识点之间的有效联系,避免用死记硬背的方法完成学习任务,达到减轻学习负担,提升学习效率的目的。另一方面,对于生物化学和分子生物学的学科特点而言,类比教学具有明显优势。生物化学和分子生物学设计的知识点较为庞杂,需要对理论知识和实践知识进行联系起来进行交叉阐述,且这些知识以概念理论为主,很大一部分是要求学生记忆的基础性知识,学生掌握不牢固对其以后的学习会造成很大的困难。使用类比教学,能够帮助学生将各种知识联系起来,举一反三、触类旁通的巩固旧知识和掌握新知识,具有很好的教学效果。

    2、类比法在生物化学和分子生物学教学组织中的应用

    前文已经详细分析了类比法在生物化学和分子生物学教学中的优势,那么,具体在教学过程中应如何操作?下面将进行具体阐述。

    2.1了解类比教学的特点,挖掘教材的类比因素。在具体的教学实践中,教师所能运用的类比例子并不多,这需要教师在备课的时候有意识的发掘各种能够进行类比教学的因素,否则,仅仅凭借上课时的灵感,随便举例、打比方,这样的类比教学是不科学的,对课堂效果只会起到相反的作用。因此,对于教师而言,应当深入了解类比教学的特点,形成系统科学的类比教学的相关知识,在对两种事物进行类比分析时,不要拘泥于事物之间的颜色、形状等表面属性的相似性的比较,更应对二者的结构、功能进行仔细推敲和分析。对于挖掘出来的类比关系,也不能随意使用,需用讨论和反推等方式进行合理验证,保证在教学过程中所使用的类比教学方法的科学性和严谨性。

    2.2科学使用类比教学法,提高教学的科学性。在生物化学和分子生物学教学过程中使用类比法进行教学,不仅仅是一种教学方式和手段的变化,更要求教师对这种教学方式有更深入的了解,在教学过程中科学的使用,充分体现类比教学的优势地位。在课堂上,教师要清楚的呈现两类知识之间的类比关系,对二者的性质、结构、功能等作出详尽的讲解,帮助学生梳理二者之间的相似性与相异性,使学生更好的理解和掌握知识,能够做出基本的判断和推理,做到举一反三,触类旁通。同时,在教学过程中,可以鼓励学生自己提出类比关系,对他们所提出的类比关系进行讨论,分析类比的可行性和科学性,对于错误的类比关系做出纠正和进行重点讲解,对正确的类比关系做出鼓励,这样可以加深学生对类比因素的了解,让知识掌握的更加牢固。

    2.3重视类比在预测和推理方面的作用,培养学生推理和自学能力。对于生物化学和分子生物学的教学,类比法不仅在讲解知识、提高教学效果方面有很大的作用,更重要的是能够探索更多的未知领域,培养出“像科学家一样学习”的学生。在进行类比教学过程中,教师不仅自己能够扩展知识面,而且能帮助学生以新的眼光看待知识,培养学生的推理和预测方面的能力,使他们自己在学习过程中发现各种问题,独立进行思考,并对自己的结论进行推理、预测和验证,最终依靠自己的力量解决问题。这样的过程,就是科学的思维习惯的形成过程,也是推理能力、实践能力和自学能力不断提高的过程。

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[关键词] 分子生物学；双语教学

[中图分类号]G642.4 [文献标识码]B [文章编号]1673-7210（2008）02（c）-101-02

The experience of bilingual teaching in laboratory technology of molecular biology

LI Yu-chao, HOU Gan, LIU Xin-guang

(Institute of Laboratory Medicine of Guangdong Medical College,Dongwan 523808,China)

[Abstract] Molecular biology is an advancing study of life sciences which has been acquiring prompt development, the new theory and techniques of molecular biology change with each passing day. Therefore it is important to carry out bilingual teaching in molecular biology which can make the students master the knowledge and follow up currently worldwide developments of molecular biology more efficiently.

[Key words] Molecular biology; Bilingual teaching

分子生物学是生物学科中最为重要且又进展迅速的前沿学科。当前我国分子生物学研究进展略显滞后，新知识、新技术的获得主要通过查阅相关外文文献和与国外专家的学术交流。有关专家认为，即使以最快的速度把含有最新成果的外文书籍或文献翻译、制定成教材，也要落后于国际前沿数年，而国内绝大多数的医学生掌握的专业词汇较少，很难直接阅读专业书籍，影响了其直接学习国外最新知识、跟踪世界科学发展动态的能力，从而限制了国内分子生物学的发展，也限制了学生尽快掌握前沿科学的能力。鉴于此，教育部高教司在2001年4号文件中制定了推动“双语教学”的相关文件，并强调生物学(主要是分子生物学)是提倡双语教学的重点课程。这将有利于教师和学生及时追踪当前国际分子生物学的最新动态。

我校检验专业（广东省名牌专业）自2004年开展《分子生物学检验技术》双语教学，现将经验体会进行总结，以期更好地促进分子生物学检验技术理论知识的掌握和双语教学的实施及完善。

1 培养兴趣、克服畏难情绪

当前大学阶段的英语学习仍像中学时一样，明显偏重于阅读、语法等应试技能，而对听、说等实际运用能力较为淡化。而作为医学检验专业中补考率明显高于其他课程的《分子生物学检验技术》，由于其理论多为复杂抽象的概念，即使以中文讲解，都被学生视为一门艰涩难懂的课程，为了理解领悟所学内容，往往要花费不少的时间进行复习，这就与其公认更为实用和重要的四、六级考试产生冲突。因此，大部分学生缺乏学习的兴趣，而现在用双语进行授课，更被部分学生视为“洪水猛兽”。很多学生在开课之初就缺乏信心，甚至产生抵触情绪。为此，我们充分做好学生们的心理工作，在开课前，邀请有经验的双语教师及部分高年级学生代表和同学们进行座谈，不仅讲述双语教学的重要性，更让学生们明白双语教学不仅锤炼了听、说等实际应用能力，同时也可以感受国外《分子生物学检验技术》教学的内容与我们的差距。另外，由于加强了对专业课中时常出现的复杂长句的分析研究，也会对公共英语的学习有明显的促进作用，从而提高了学生的学习兴趣和热情。

2 循序渐进，过渡式教学

双语教学不是单纯的英语教学，而是要培养学生能以英语进行思考和学习专业知识的能力，专业知识的理解和掌握是教学的首要目的。为达此目的，必须保证学生对授课内容的完全领会。由于学生的英语水平参差不齐，在开课之初，除对一般性和易懂的内容以英文讲解外，对重点、难点内容，例如在讲授核酸的分离与纯化、DNA重组技术等学生们普遍反映较难理解的章节时，则实行“三明治”式授课法，即先用中文，继以英文，最后再用中文总结的方法，反复演练，强化记忆，以使学生融会贯通。根据学生的反馈信息，当其逐渐适应后，可逐步增加专业英语的部分，直至基本上使用英语教学。但就目前情况而言，为了避免语言滞后造成学生的思维障碍[1]，中文讲解仍是必不可少的。

3 调动学生的积极性和主动性

为改变学生上课时被动、机械的角色，我们通过增加随堂问答、随堂测验，并增设多种加分项目，充分调动学生的积极性，具体如下：①在加强预习及复习的情况下，每节课留出一定时间，进行提问及答疑，当学生难以用英语进行回答或提问时，允许其中英文混用，并鼓励学生对授课内容大胆提出异议，对于回答问题正确或提出有价值建议者，除表扬外，还作酌情加分的奖励。这种举措极大地调动了学生的积极性和主动性，也促进了授课教师对课程的精益求精。②由于检验专业学生较医疗本科学生少，我们在《分子生物学检验技术》教学中可以采取不定期的、简单的随堂测验（如名词解释或举例说明本技术在临床检验中的作用等），将测验的成绩以一定比例（20%～30％）记入最终成绩[2]。此举不仅保证了学生养成预习、复习的习惯，也促其在听课时进入集中状态，能更加清养成晰地把握各章节的重点、难点，并减轻了同学们的期末考试的压力。③教学中我们发现，某些学生对电脑知识及技能掌握得相当熟练，遂让其承担制作及维护教学网页的工作，通过该网页上传、下载课件，使大家在上课时能更专心听讲。我们还在网页中开辟讨论板块及前沿进展板块，不仅对课程中的重点、难点进行交流讨论，还鼓励同学们利用互联网进行文献检索，尽可能多地阅读相关资料文献，及时追踪诸如克隆技术、分子标记技术、基因表达调控等理论与技术的最新进展，并加强与老师和其他同学的交流讨论。对于网页制作维护、上传高质量文献的同学亦给予加分的奖励。④由于分子生物学检验技术发展的日新月异，要求其教学内容也必须不断丰富并跟进，同时应及时淘汰陈旧甚至错误的知识。现因种种原因，国内各校普遍存在缺乏合适双语教材的现象。初期，我们自己动手查找、翻译国外文献或教材进行补充，但工作量巨大且繁重，现在当学生对本专业有了一定认识后，我们发动其进行文献资料或教材的查找、翻译、思考，如此不仅缓解了教材老化短缺，还调动了学生的积极性、主动性。很多学生的阅读及翻译水平也随之明显提高。⑤为鼓励学生的学习积极性，我们还从有限的教学经费中给本课程学习优秀者以物质奖励和精神奖励。

4 提高授课及听课效率

《分子生物学检验技术》双语教学中新的专业词汇较多，其特点决定了在同一时段内信息的传递和接收要明显少于中文教学[1]，且学生较易疲劳。因此，我们通过下列措施来提高授课及听课效率：①精简教程，尽量删除陈旧的内容，减少板书代之以增加实物模型、图片、动画、录像等来讲解课程中诸多抽象的概念，例如在讲授PCR反应过程时，通过电脑动画展示其变性、退火、延伸这三个步骤，从而明显提高了授课的效率及进度。②为活跃气氛，课中偶尔插入一些颇富趣味性的背景知识（如Southern blot中的虹吸现象）或短小的背景音乐（如细胞凋亡如秋天落叶般凄凉）等，寓教于乐，使得整个课堂氛围始终处于积极、主动的状态，避免了单一文字教学方式常出现的学习疲劳现象。③为使学生上课时认真听讲，不分心于做笔记，我们在授课前就把有关本章节的双语内容资料提前发给学生，同时建议有条件的同学采用录音笔、MP3等工具对授课进行录音，课后认真复听、集体讨论、及时反馈。

5 提高授课教师的素质

为提高自身口语水平，尽力做到以规范、纯正的英语为学生授业解惑。我们加强了同本校外语教研室及其他有经验的双语教学高校的学习交流，并定期开展专业英语培训及试讲，由长期从事双语教学的教师对年轻教师进行传帮带，并在年轻教师授课时做好严格的督导工作。另外，由于年轻教师大多具有扎实良好的英语功底，同时也是将来双语教学的中流砥柱，故虽在资金不充裕的情况下，我们学校也尽量创造条件优先选送部分优秀年轻教师去国外接受专业培训，并在其归来后，做好经验推广，从而为双语教学长期良性发展提供了保障。

推进双语教学是培养高素质医学人才的必行之路。虽然在目前的检验专业《分子生物学检验技术》教学实施中存在诸多问题和困难，但只要能科学、系统地规划，认真总结、积累教学经验，改进教学方法，《分子生物学检验技术》双语教学以及其他医学或检验课程必将不断得到改进和完善。

[参考文献]

[1]孔璐, 余和芬, 潘颖，等.医学生物化学与分子生物学实行双语教学的思考[J].中华医学教育杂志, 2006,26(2):41-42.

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    中心法则作为分子生物学最基本、最重要的理论之一，对当代分子生物学的发展起到了极大地推动作用。然而，在分子生物学领域，自其产生到现在一直存在着很多争议。作为一个科学假设的中心法则，对其进行系统的语义分析有益于这一理论的意义澄清。那么在什么样的一个基底上对其进行语义分析？我们认为这一基底应该是语境论。

    结构学、生物化学和信息学路线是一直较为公认的分子生物学研究中三条主要的路线。[1]中心法则的产生是以生化——信息学方法为基础的。其产生的模式是假说演绎的，即先利用有限的证据提出一个假说，然后根据假说演绎出若干理论，最后等待证据检验所演绎的结论，其过程是假说——演绎——检验。伴随着分子生物学的不断发展，这一演绎——检验的过程不断循环往复。正是在这种循环往复的过程中，中心法则的语形发生着不断地转变。同时，在此过程中，不断有新的生物学概念的提出，不断有新旧生物学概念的更替。在这里既包括新的概念的提出及其所被赋予的特定意义，又包括同一概念在不同的研究范围中所包含的不同的生物学意义。也就是说，在这一过程中中心法则的语义不断地发生变迁，而这种变迁是在分子生物学纵向语境的不断变化中实现的。

    1　中心法则的语义变迁

    自克里克在1958年提出中心法则至今，中心法则已经经过了半个多世纪的丰富和发展。我们可以将其发展的整个过程大致分为三个阶段：克里克最初提出的经典的中心法则；20世纪70—80年代被修正和丰富的中心法则；20世纪末基因组及后基因组时代下的中心法则。

    最初被克里克描述的中心法则如图1所示。

    

    图1　最初被克里克描述的中心法则图

    箭头表示在三大类生物大分子DNA、RNA和蛋白质间信息传递或流动所有可能的方向。它揭示了生命遗传信息的流动方向或传递规律。结合当时的理论背景和认识论背景，克里克对所描述的中心法则做了进一步的分析，最终提出了中心法则最初的基本形式：

    

    上式描述了由碱基→氨基酸→蛋白质这一基本过程。对这一过程中代码的语义分析，必然无法脱离整个理论的语义结构。因为，在以上所描述的过程中，任意一次结构的上升，都必然会伴随着其代码的语义调整。在中心法则中，碱基位于一个基础的层面，成为生物学解释与物理、化学解释的纽带。例如，在化学中GAA是作为氨基乙酸的代码，然而，在生物学中，它却表示对应于谷氨酸的遗传密码。当我们对其结构上升，多个连续的三联体碱基序列自然也就对应多个连续的氨基酸序列。当碱基序列发生变化时，也就必然地导致氨基酸序列发生变化。有序列的碱基链和氨基酸链又分别构成了DNA和蛋白质。自此，就构成了最初的中心法则：蛋白质作为生物性状形成的工作分子是由构成DNA的碱基序列所决定，我们把这种碱基序列称之为遗传信息。同时，由于当时生物学理论背景及研究对象的限制，自然决定了中心法则从DNA到RNA到蛋白质严格的单程信息流路线，以及从DNA序列到RNA序列到蛋白质氨基酸序列严格的共线性。

    由上可以得到，单一的碱基符号的语义形成是在中心法则整个的语义结构中实现的，碱基序列在生物学语境中的语义表达同样也无法脱离中心法则的语义结构。而整个中心法则的语义实现又是在当时特定的语境下完成。也就是说，特定语境的确立，决定了中心法则的语义解释，确定了中心法则在当时语境下的解释伸缩度。

    随着分子生物学的发展，1970年Temin等在RNA病毒中发现了RNA逆转录酶，说明了RNA到DNA逆向转录的可能性。[2]之后，又有人发现细胞核里的DNA还可以直接转译到细胞质的核糖体上，不需要通过RNA即可以控制蛋白质的合成。[3]此时，中心法则被修正为如图2所示。

    

    图2　修正后的中心法则图

    而中心法则的语义解释，也就由之前的“严格的单程式”变迁为一种“中途单程式”。从20世纪70年代开始，分子生物学家对真核生物进行了大量的研究，发现了基因上存在的非编码序列，从而产生了内含子与外显子的区别。20世纪80年代末，分子生物学家又报道了多种RNA编辑的类型。这些都说明了蛋白质序列在DNA序列上的非连续性及非对应性。这又要求中心法则的语义解释由之前的“严格共线性”转变为“非共线性”。这都是由于分子生物学纵向语境的变化，导致了中心法则语义边界的改变，从而使其语义的解释范围及解释伸缩度发生改变。理论背景及认识论背景的不同，便造成了中心法则概念的语义扩张。这种语义的扩张通过再语境化的功能，继而又成为其它生物学理论的语义语境。中心法则的理论发展，就是在这种语境转变，或者说是再语境化的过程中不断实现其语义转变。

    在分子生物学中，还有非DNA分子模板(如细胞模板、糖原以及一些细胞级的非分子模板)、朊病毒等的出现。虽然，这些只是出现在离体实验中，应只属于尚未定论的科学预测。但是，它们强力说明着：在生物系统中，信息流的传递是多元和多层次的，它们在细胞中构成了一个精密的时空框架，中心法则仅仅只是这些信息流中的一条或者说是一条主流；在中心法则的信息流中，非DNA编码的渗入，使得DNA仅作为DNA编码的一个起点，而不是遗传信息流的唯一源头；同时，在信息流的传递过程中，非模板式的序列加工，使得信息流并不是模板流。[4]这些似乎对中心法则都构成了严峻的挑战。然而，我们并不能抹杀它的合理性地位。中心法则的提出是以当时病毒、细菌的实验材料为依据。它所指出的DNA、RNA、蛋白质间的信息传递是符合分子生物法则的。鉴于当时理论背景和认识论背景的限制，我们应该是在其三大分子的框架性语境下对其进行语义解释。当分子生物学推进到真核细胞时，中心法则的信息流其实已经处于另一个完全不同的时空框架中，这时我们应对其进行语境下降，在单个基因层面或者是更低的层面对其进行语义解释。而面对当代基因组语义研究的问题，或许我们还要对其进行语境上升，在基因组层面、细胞层面甚至是更高的层面对其进行语义解释。

    综上所述，对中心法则的语义解释应该放在分子生物学发展的纵向语境下进行。中心法则的语义变迁就是在这一纵向发展过程中，一次次不断地语境化与再语境化的过程中实现的。同时，我们对中心法 则的语义理解也还必须在一种横向的特定的语境下进行，而不是仅仅只在分子生物信息较窄的概念下进行。只有这样才不会导致中心法则的语义局限性。而作为科学理论的中心法则语义被局限，自然会导致其作为研究方法的意义局限性。这也就引出了本文接下来所要谈论的一个问题：在传统意义下，作为研究方法的中心法则的意义及其局限性。

    2　作为研究方法的中心法则的意义及其局限性

    中心法则是一个关于DNA、RNA、蛋白质三大分子的信息传递的科学理论。在它的解释之下，信息不能由蛋白质向下传递到DNA，而是DNA被转录成RNA，RNA再翻译成蛋白质。更进一步讲是，“信息从DNA向上传递到RNA、蛋白质，进而延伸到细胞、多细胞系统”。[5]然而，不仅于此，中心法则还作为一种研究的方法，被用于许多研究计划，用以解决基因组的语义问题。

    基因组研究的核心问题是研究作为生命系统发展和运行基础的基因组调节网络的意义。一个基因组意义的理论问题便是一个基因组语义问题。部分地讲，这种语义是将基因组序列转化成系统性意义的语义代码。由于生物系统是在不同层次被组织，所以一个基因组的语义会由于该序列片段所处的本体论、功能及组织层次的不同而产生不同的语义联想意义。因此，如何获得一个基因组语义的元理论问题便成为基因组和蛋白质组研究的战略问题。

    目前，许多关于基因组研究的方法论都是遵循一种自下而上的策略。这种研究的方法正是受到了中心法则的启示。也就是说，中心法则为还原论者研究基因组提供了方法论基础。这种还原论方法论的前提是，在我们要进一步了解下一个层次的信息时，我们必须在理论上和实际中都要对每一个更低、更微观层面的信息和本体论的知识有所把握。这就好比说，当我们要获得一个蛋白质的结构时，我们首先要掌握构成这一蛋白质的氨基酸信息，再获得核酸信息。然而，即便是掌握了基本的核酸信息，由于基因和细胞网络设计一系列的相互作用的部分，而使得从核酸到蛋白质信息的过程特别复杂。

    一个以中心法则为方法的研究项目，最大的弱点是其惊人的复杂度。这种自下而上的还原论策略存在的问题是，寻找到一个解决路径的搜索空间非常巨大。在计算机科学中，解决一个问题的关键往往就在于能够解决这个问题的可能路径的空间。这样一系列的可能路径被称为搜索空间。一个问题的一种解决方法就是一个路径在这样一种搜索空间中实现一个目标或解决。一些问题拥有巨大的搜索空间，从而使得其在实际层面上几乎不可能被解决。在计算机科学中讲，这就是所谓的NP——complete问题。[6]这些问题的复杂程度，足以使现阶段最快的计算机瘫痪。基因组和细胞网络的研究正是面临这样的问题，它们涉及成千上万的相互作用的部分。遵循一种自下而上的策略进行研究，必然在其过程中呈现出一系列的NP——complete问题。

    然而，在实际的研究过程中，研究者形成的研究策略都是依据关于更高层次的生物信息的知识。“即使在平常的实验决策和实验设计中，研究者的行为都是在一个关于现象的系统知识，即一个更高层次的语境中进行的。”[7]在这些系统问题的研究过程中，研究者预先假设这些知识可以对他的研究和实验设计提供一个更宽的方向。更为重要的是，这样就使得这个研究有了其自身的意义。这种高层次、系统性的信息给出了这个研究或实验为什么要进行的理由。

    这种知识在人工智能的研究领域被称为启发性知识。启发性知识被定义为可以减少搜索空间的信息。因此，在这种情况下，科学家就利用这种启发性的、系统层面的生物学知识，去减少那些非正式的、直觉的、先验的搜索空间，从而来解决他的问题。在我们所说的基因组语义的问题中，启发性信息可以减少基因组语义的搜索空间，可以减少基因代码可能解释的空间。

    例如，在信息的传递方面，根据中心法则，信息是不能从蛋白质到RNA再到DNA向下传递的。然而，在系统层面，信息可以从蛋白质向下传递到DNA。细胞信号就是一个例子。正是由于一系列的蛋白质与蛋白质的相互作用，蛋白质与RNA的相互作用，导致了DNA转录的被激活。因此，从系统层面来讲，中心法则仅仅介绍了细胞信息系统中许多种可能的信息传递路径中的一种。实际上，存在细胞内的信息传递路径和细胞间的信息传递路径。这些路径构成了细胞内及细胞间的信息传递网。然而，它们又都是通过细胞的基因组信息来组织着细胞内和细胞间的信息传递。

    所以，我们必须有意识地去区分作为科学理论的中心法则和作为研究的方法的中心法则。否则，我们就有可能错误地提前认为，由于信息不能向下传递，我们就不能自上而下地由高层次的信息得到低层次的信息。多细胞以及单细胞中信息传递的二元性，就使得基因组语义的研究策略，跳出了传统意义下中心法则的局限性。

    现阶段关于基因组理论的大部分研究，都是遵循传统意义下的中心法则，在一个严格的自下而上研究策略下进行的。替代这种研究策略，我们主张同时考虑一种自上而下的互补性策略。我们认为，一种能够整合高层面的系统层面与低层面的基因组信息层面的研究策略，对于解决基因组语义问题是非常必要的。传统意义下的中心法则对于基因组语义研究已经不再是充足的组织模式。那么是否存在一种路径，在细胞和多细胞的语境下，利用高层次的系统信息去理解基因组？我们认为是存在的。正如上文所言，这时候我们就需要对传统意义下的中心法则进行语境上升，在细胞与多细胞的层面对其进行语义理解。同时，在方法论层面，我们也就同样可以尝试一种自上而下的研究范式，来补充之前的严格的自下而上的方法论研究策略。

    3　中心法则方法论意义研究的新路径

    什么是一个自上而下的研究策略？

    在一个自上而下的研究策略下，我们可以在抽象概念的层面来讨论多细胞的发展过程。在抽象概念层面的讨论，可以使我们获得更多关于系统层面的现象。假设有一个软件系统，并且在这个软件系统中可以设计一个人工基因组，同时在这个系统中该基因组可以产生一个人工有机体。然后，我们可以使这个人工基因组尽可能地模仿自然基因组的主要的系统属性。比如，该系统是否能够模拟多细胞的发展、细胞信号的传递等？在该系统中进行特定位点的基因突变，是否能得到自然基因组下的相似效果，如畸形发展、癌变等？这一系列问题的实现，就 使得我们可以确认该系统能够反映自然基因组的一些基本特征。然而，我们可能需要一种更为精确的相关性。但是，如果我们能够使得人工基因组与自然基因组相关联，那么我们就得到了从一个基因组翻译到另一个基因组的开端。如图3所示。

    

    图3　基因组翻译模拟图

    图3所模拟的是生物体内的基因组和计算机系统中多细胞有机体之间的关系。图中的“翻译关系”指的是计算机系统及生物体系统中基因组之间的“句法关系”。中间的“语义关系”表示的是用计算机系统中的多细胞有机体语言翻译出生物体中的基因组。下面的“一致性关系”应该包括系统之间暂时的和动态的形态学之间的一致性。

    这就好比将英语翻译成汉语。我们需要知道这些被翻译的单词是什么，如何在句子中使它们相关联。这就是语言中的句法。但是，首先我们需要知道语言的语义。也只有当两段话的意思相同的时候，对于一个词、一句话或者一段话的翻译才是充分的。

    这样我们就通过计算机代码的语义获得了基因组的语义。然而，在这个过程中，并不妨碍我们同时使用自下而上的研究策略。“在人工智能中，合并自上而下和自下而上的研究路径是较优的研究策略之一。当两种研究路径，分别自上而下与自下而上在中间合并时，便形成了一种解决路径。”[8]

    在这里需要注意的是，无论是低层次的本体论层面(如生物化学)，还是高层次的关于信息和本体论的层面，对于研究生物过程而言，没有哪一种是固有的更为优越的。关于细胞和多细胞现象的正确的高层面的信息，没有必要一定要被还原成更低层面的本体论视角。很多情况下，高层面的系统知识反而能够帮助我们限定研究的搜索空间，促进我们去理解更低层面的生物过程。因此，对于一个系统不同层面信息的理解，能够使我们获得更多、更全面的关于该系统的知识。

    所以，在细胞或者多细胞系统的层面，中心法则可以被简单的描述为：基因组→蛋白质组。我们也没有必要必须将其还原到DNA转录和翻译的层面。

    4　结语

    随着分子生物学的发展，其理论在不断地远离经验。在这样的一个背景下，如何去构造、理解和解释分子生物学，语义分析成为一种十分重要的科学方法。首先，“语义分析方法本身作为语义学方法论，在科学哲学中的运用是‘中性’的，这个方法本身并不必然地导向实在论或反实在论，而是为某种合理的科学哲学的立场提供有效的方法论的论证。”[9]“语义分析方法在例如科学实在论等传统问题的研究上具有超越性，在一个整体语境范围内其方法更具基础性；其次，作为科学表述形式的规则与其理论自身架构是息息相关的，这种关联充分体现在理论表述的语义结构之上，对其逻辑合理性的分析就是对理论真理性的最佳验证；第三，生物学理论表述的多元化特征使得语义分析应用更加具有灵活性。”[10]

    正如中心法则，其语义的实现无法脱离其整个理论的语义结构。在整个理论中，每一次结构的上升或者下降，都会带来其代码的语义调整。同时，生物体是一个多层次的、有组织的、结构复杂的系统，在这个不同层次被组织的复杂系统中，任何一个代码的语义都会由于其指称实体所处的本体论、功能及组织层次的不同，而产生不同的语义联想意义。因此，对中心法则进行语义研究是有益于其意义澄清及理论分析的。然而，这种语义研究应该在分子生物学发展的纵向语境下进行。因为，中心法则的语义变迁正是在分子生物学纵向发展的语境化与再语境化得过程中实现的。同时，我们也只有在某种特定的语境下对中心法则进行语义解释，才不会导致其语义的局限性。

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关键词：分子生物学；基因工程；实践教学；教学改革

中图分类号：G642.42 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）46-0145-02

国家和社会的发展离不开创新性科研人才，大学生的科学实践是培养创新性人才的有效途径。国家高度重视大学生创新精神与实践能力的培养，了一系列文件强调高等院校实践教学的重要性，要求深化实践教学改革，提高学生的学习能力、实践能力和创新能力[1]。

生命科学发展到今天已经达到由以往的被动改造世界到主动的有目的地改造世界，分子生物学和基因工程是主动改造世界有力的工具，是生命科学领域的学科前沿，任何一门生物学科的发展都离不开分子生物学和基因工程。因此，分子生物学和基因工程的实践教学就显得尤为重要。分子生物学是一门研究生物大分子，主要是核酸和蛋白质结构和功能的学科[2]。基因工程在分子生物学的理论基础之上，对生物大分子，尤其是DNA分子进行重组、改造[3]。这两门课程相辅相成，密不可分。传统的实践教学中，这两门课程各自设立两到三个课内小实验，实验分散、重复，学生积极性不高，教学效果差。针对这些问题，笔者结合多年理论教学和实践教学的经验，探讨了提高这两门课程实践教学效果的方法。

一、传统分子生物学和基因工程实践教学中存在的问题

1.实验分散，缺乏系统性。传统的分子生物学和基因课程的实践教学，设立了植物总DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳检测或者加上动物总RNA提取检测等两到三个课内小实验，大约8―10个学时。由于课内时间有限和课时的限制，实验进行的较为分散，学生也只能进行简单的基本操作，缺乏系统性。

2.实验材料固定，方案固定。传统的实践教学采取所有的学生使用相同的实验材料，相同的实验方案。例如所有学生都利用液氮研磨相同的植物材料，CTAB抽提总DNA。实验操作步骤一模一样，学生根据操作步骤操作了一遍，虽然提取到了总DNA，却不知道为什么这样操作，这样操作的目的是为了什么。完全就是跟着老师走过场，操作过了，也很快忘记了，实验的目的性不强，没有应用价值。

3.组员依赖，自己不动手。传统实践教学往往4―6人一组，小组长负责，共同操作一个实验。这样组员依赖就比较严重，组员依赖组长，有的学生积极性不高，干脆让别的同学帮忙操作甚至不操作。不关心最终的实验结果，实验报告的撰写就直接抄袭组长的。实验结果和分析高度雷同。学生在实践操作中没有深度体验，也就对实践教学过程没有反思，也就没有收获。

4.实验基本技能差，实验习惯不好。分子生物学和基因工程实践的对象是微观的肉眼无法识别的抽象的DNA分子和蛋白质，任何实验细节的失误都有可能导致实验的失败，因此对学生的基本实验技能和仪器操作要求比较高。由于学生之前没有接受相关的培训，所以基本技能很差。例如不知道移液器的使用方法，对于不同量程的移液器吸取的液体体积没有概念，不会设置PCR仪器程序，不会操作凝胶成像系统，甚至不会配置一些较复杂的化学试剂。

学生的实验习惯不好，如枪头随处打，枪头盒没有盖上，试剂使用前不知道要完全溶解和混匀，使用完毕不盖盖子，超低温离心机使用后没有及时擦去水珠，带着EB污染的手套到处乱摸等等，这些不好的实验习惯严重影响了实验教学的效果，不利于培养有素养的创新性科研人才。

二、实践教学改革

1.设置专门的实验课程，明确实验的目标。通过实践教学改革，将传统的分数的单个课内实验变成系统的分子生物学和基因工程大实验课程。实验学时由原来的每门课8―10学时改为36学时。实验的时间段也由原来的分数的课内时间改为为期两周连续的大实验。实验目的由原来的单纯的基因组DNA鉴定改为物种的分子鉴定。物种的分子鉴定是随着分子生物学和基因工程发展诞生的新兴的鉴定物种的方法，相对于传统的生理生化鉴定方法更准确，因此应用非常广泛。相应的实验内容由原来的基因组DNA的提取和电泳检测，改为基因组DNA的提取鉴定、PCR扩增物种特异的保守序列，回收目的片段，与载体重组，制备感受态细胞，转化感受态细胞，蓝白斑筛选，重组子的鉴定。每一个实验的结果是下一个实验的基础，上一个实验的失败，下一个实验就无法操作，系统性强，目标明确，具有较强的应用价值。相应的成绩评定不再是以最终结果和分析评定，而是与每一个小实验的结果挂钩，最终汇总为总成绩，极大地调动了学生的积极性。

2.个性化定制个人的实验材料和方案。传统的实践教学学生采用相同的实验材料，采用相同的实验方案，学生积极性不高。实践教学的目标改革后，学生首先理解了物种分子鉴定的原理和方法后，每个学生均可鉴定自己感兴趣的物种，根据物种的不同选择不同的基因组DNA提取方法，不同PCR扩增程序，不同的DNA回收方法，选择不同的感受态制备方案，设计不同的重组子鉴定方案。学生提交方案后，由指导老师对其进行辅助指导。要求学生修缮方案，使其切实可行。这种研究性的实践教学引导学生探究性思维和自主学习的能力，给予学生深度的体验[4]。在方案的设计过程中，学生不仅增强了对理论知识的理解，更重要的是学会了如何查阅文献，梳理思路，根据实验室的现有条件，设计出合理可行的方案，培养了学生的科研思维，提高了学生的学习能力、实践能力和创新能力。

3.独立完成实验的准备和操作。在实验操作过程中不再以小组为单位，而是要求每个人独立完成自己的实验。特别是实验的前期准备工作。以往的实验操作为了提高成功率往往使用试剂盒，虽然操作简便，但是学生并没有掌握实验的原理和试剂的配置方法。而前期的方案设置和试剂准备是实践操作中的核心环节，后期只是按照实验方案进行。因此要求学生根据自己的实验设计，独立准备自己所需的试剂。为了减少浪费，学生必须精确计算自己所需的试剂量，不能过多配置。对于常用的试剂可以配置成母液，学生根据需要进行稀释。学生对前期的准备工作非常感兴趣，积极地根据实验方案，计算自己的所需的试剂，锻炼了学生的动手能力和思考能力，同时也减少了试剂的浪费。实验完成每个学生根据自己的结果独立分析成功或失败的原因，通过反思对实验有了更深的理解

4.重视基本实验技能的培养，养成良好的实验习惯。为了培养学生的基本实验技能，要求学生在进行实验操作之前，认真阅读各种仪器和试剂的使用说明书，并写下注意事项。思考实验方案中每个环节的注意事项和影响因素。此外，指导老师讲解具体操作时的一些细节和方法。只有通过简单考核的学生才能进行后继的实验操作。此外，使学生认识到良好的实验习惯的重要性，没有好的习惯，实验就有可能失败。例如，移液器使用完毕如果没有及时调回最大量程将导致移液器不准确，加样误差太大，导致实验失败等。要求学生养成良好的实验习惯。

三、展望

总之，分子生物学与基因工程的实践教学的改革，不再是传统的“假题真做”，而是基于实际应用为目的――物种的分子鉴定，有效地激发了学生的兴趣，较为全面地训练了学生的学习能力、实践能力和创新能力[5]。分子生物学与基因工程的实践教学的改革，改变了以往老师的主体地位。老师开始扮演指导角色，学生处于主体地位，对问题深度思考，进行文献查询，方案设计，试剂准备，对实验结果反思。这些高智力的投入、创造性的实践活动，给了学生深度的体验，训练了科学的思维方式和实验技能、实验习惯，为培养创新性科研人才打下了基础[1]。

参考文献：

[1]时伟.论大学实践教学体系[J].高等教育研究，2013，（34.）：61-64.

[2]朱玉贤，李毅，郑晓峰，郭红卫.现代分子生物学[M].第4版.北京：高等教育出版社，2013.

[3]孙明.基因工程[M].第2版.北京：高等教育出版社，2013.