分子生物学的研究方法范文
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篇1
关键词:分子生物学;教学改革;实验教改
中图分类号: G642.0 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2013)-08-92-2
引言
分子生物学是在分子水平研究生命现象本质及其规律的一门新兴学科,它是研究核酸等生物大分子功能、形态结构特征及其重要性和规律性的学科,是人类从生物分子水平上真正揭开生物世界奥秘,由被动适应自然界转向主动地改造和重组自然界的学科[1]。近些年来分子生物学已日益渗透到生物学的各个领域之中,并产生了巨大的影响。而分子生物学实验技术也已成为生物学、医学、农学等学科站在新的高度和角度揭示生命奥秘的重要手段。分子生物学的理论掌握和实验操作是掌握分子生物学精髓的重要途径。因此,从培养学生能力出发科学地创建分子生物学理论和实验体系、选择适当的实验教学方法及客观地评定学生实验课成绩,会对分子生物学理论课理解和实验教学的效果产生重要的影响。高等学校传统的分子生物学实验教学[2]往往只是结合各自的实验室条件开展有局限的分子生物学实验教学,缺乏科学的实验体系,忽略合适实验方法的选择,缺少对实验教学效果全面、客观、系统的评估,这些都不利于学生学习兴趣和创新能力的培养。而高校是孕育和培养创新型人才的摇篮。实验教学作为高校教学体系的一个重要组成部分,是培养学生科学思维、创新意识的重要途径[3]。本文就分子生物学课程教学的改革阐述一些观点和体会,以期为提高分子生物学教学质量及培养创新型和素质型人才提供一定的参考。
1 分子生物学教学改革具体的措施
1.1 教学体系的优化
分子生物学是在生物化学和遗传学的基础上发展而来[4]。随着分子生物学研究的快速发展,分子生物学已经成为一门独立的学科。很多分子生物学教材的内容与生物化学、细胞生物学、分子遗传学、遗传学等课程重复较多,例如DNA 和染色体的结构,RNA转录和蛋白质翻译等课程内容在分子生物学、生物化学和分子遗传学方面都有一定篇幅的介绍,重复的课程内容占用了大量的教学课时。因此,为了避免课程教学的重复,通过与生物化学、遗传学,细胞生物学,分子遗传学等课程的教师交流与研讨,对相关课程内容进行了具体而系统的优化,明确课程之间的有机衔接,突出了分子生物学的教学重点。在“RNA转录和蛋白质翻译”这部分的教学内容中进行了相应的优化,生物化学注重讲述转录和翻译的基本过程、而分子生物学则注重介绍具体的分子机制,又如原核和真核转录起始复合物的形成过程及分子机制的教学内容生物化学和分子生物学也进行了相应的侧重。
1.2教材的优化选择
通过多年的教学实践过程,选取适合本科生学习的分子生物学教材,对于学生系统的掌握本课程的理论知识及最新研究动态至关重要。课程设置之初选取阎隆飞主编的《分子生物学》第二版,之后开始侧重理论课与实验课的有机结合,选用朱玉贤等主编的《现代分子生物学》,它的知识体系较为完整,内容较前沿,尤其是第三版将分子生物学研究法分为了两章,分别讲述了DNA、RNA及蛋白质操作技术和基因功能研究技术,突出强调了分子生物学实验技术和原理,同时对基因组与比较基因组学也做了较大幅度的修改和充实[5]。这些内容均体现分子生物学的最新技术和研究成果,同时也满足学生了解分子生物学最新进展和考研的需要。为避免教材单一的局限性,还为学生推荐阎隆飞编著的《分子生物学》(第二版),LewinB主编的《Gene Ⅷ》,吴乃虎主编的《基因工程原理》(第二版)等书籍作为参考教材,并在教师的指导下有针对性地学习,这样不仅满足了大多数学生考研的需求,同时也加深了学生对分子生物学学习的兴趣及教学难点和重点的理解,取得了较好的教学效果。
1.3教学方法与教学手段的改善
在教学方法上,除了采用传统的教师讲授方法之外,为发挥学生作为教学主体的能动性,根据具体的教学内容安排启发式,讨论式等多种教学方法,让学生参与到教学过程中。如在讲授分子生物学研究法时,在班级内以各个学习小组为单位进行研究讨论会,以学生为主体讨论他们感兴趣的分子生物学实验技术,鼓励学生主动思考,自由发表他们的观点,通过讨论的方式测试相应的知识,以学生乐于接受的方式完成对知识的学习。本课程通过多种教学方法的有机结合,充分调动了学生的学习兴趣,分子生物学课程也因此受到学生的好评。近几年来学生考研选择生物化学及分子生物学作为专业课的人数日益增加并且考研专业课成绩逐年上升。
在教学手段上,采用传统教学与计算机辅助教学 CAI相结合的方法。计算机辅助教学 CAI 应用于高等学校教育已成为主流趋势,它的优势在于可以通过文本、图形、动画、音频、视频、仿真软件等多种媒体最大限度地整合教学资源,形象直观地进行教学内容的呈现[6],使学生通过多种展示方法理解并掌握课程的难点。如在“DNA高级结构” 这部分教学内容中,学生对DNA的分子结构感觉很抽象,在教学过程中通过图片和视频等手段使学生对此结构有了具体的感知。又如在“DNA复制,RNA转录,翻译和真核和原核生物的基因表达调控”的教学内容中,仅通过传统课堂讲解,学生无法理解,通过多媒体的方法,利用动画、视频和图片对其涉及的微观机制进行相应的演示,使学生理解其具体过程和分子机制,提高了学生学习的积极性。
2 分子生物学实验教学的改革措施
2.1加强实验教学条件建设,构建良好的实验教学平台
分子生物学是20世纪中期随着核酸的发现及结构和功能的研究发展起来的新兴学科,研究基础较为薄弱。我校前身是师范类院校,对物理、化学、数学、计算机等传统学科侧重较多。自2004年我校升级为本科院校,由师范类院校转变为综合类院校,学校增加了对各学科的实验教学投入。分子生物学实验室先后配备了Eppendorf PCR扩增仪、Eppendorf梯度PCR扩增仪、高效制冰机、UVP凝胶成像系统、Millipore超纯水系统、Eppendorf台式高速离心机、sigma大型高速冷冻离心机、日本三洋超低温冰箱、分子杂交仪等先进仪器,满足了分子生物学基础实验和综合性实验课程的开设要求,为学生的实验教学与科研构建了一个良好的平台,为我院分子生物学实验课教学改革提供了有力的支持。通过上述平台由我院学生参与的分子生物学方向科研实验在国家级挑战杯竞赛中取得了良好的成绩。
2.2 实验教学体系的优化
之前由于实验条件的限制,我院分子生物学实验教学主要以基础性和验证性实验为主。随着实验条件的改善,逐步在实验设计上加大综合性、设计性实验、所占的比例。实验内容的选取也根据生物科学、生物技术专业的不同专业特点设置相应的实验教学内容。根据生物科学师范类专业的特点,在注重分子生物学基础验证实验的同时开设与分子生物学快速发展相结合的综合性实验。在生物技术专业的实验教学上则注重选取以实践操作为主的操作性和设计性实验。
在实验教学体系的优化中应注意各个实验内容之间的衔接与关联[7]。实验教学内容中建立好各实验之间的衔接对学生系统思维的培养具有重要意义,有利于学生对所学实验操作内容的理解和熟练掌握以及实验技术逻辑体系的建立。我院在实验课内容开设的顺序为基因组DNA的提取,聚合酶链式反应获得目的片段,电泳检测,大肠杆菌活化、感受态细胞的制备,质粒 DNA 提取,DNA 片断酶切,目的片段与载体的连接,转化等,当学生预习实验时,会注意到各实验内容之间彼此承接与关联。前面实验效果的好坏直接影响到下一个实验的正常进行,以此来培养学生在分子生物学实验操作过程中的系统性与逻辑性。
2.3分子生物学实验教学方法的探索
合理的实验教学方法可以使实验内容取得预期的实验效果,在实验教学方法上注重深入浅出的阐述原理,重点在实验环节的解析。针对学生的兴趣特点在教学方法上做了以下几点改进。一、把学生分成多个实验小组,每组选出一人辅助实验教师完成实验的准备工作。在学生准备实验的过程中发现问题。二、发现问题后,在实验课讲授的过程中,教师对问题有针对的讲解与演示,强调标准的操作方法及实验中各环节的注意事项。并将实验过程做成电子课件指导学生正确操作。三、在实验过程中注意实验操作主体的差异性指导。教师在实验课讲授和演示结束后,注意观察学生的操作过程,针对学生存在的普遍问题,给予及时纠正和指导;对于少数同学存在的个别问题个别指导。这样既保证学生实验操作的准确性,又达到在有限的时间内完成实验教学任务的要求。
2.4分子生物学实验课成绩评定方式的改进
科学、有效评价学生实验理论及操作技能是提高实验教学质量强有力的措施[8]。在分子生物学实验成绩评定中采用多样化考核手段,主要从两个方面评定:一、实验理论的评定,主要通过实验报告考察学生对实验原理和步骤的掌握和理解。通过结果分析考查学生对整个实验的理解与掌握。二、实验操作技能的评定。在实验过程中,各实验小组不同学生实验态度以及对实验教学内容的理解思考差异很大。鼓励那些大胆对实验步骤提出疑问的同学,同时激励其他的同学,在成绩评定中不同学生的评定会有所区别。
3 结语
如何教好分子生物学课程,提高学生的学习兴趣,改变学生为了考试而学习的观念,提高教学效果,是摆在所有分子生物学理论及实验教学工作者面前的一个共同问题[9-10]。通过以上的改革和探索。无论及教学,考研,科研还是就业都取得了一定的成效。为了更好地提高分子生物学的教学效果,希望能够与各高校的分子生物教师进行交流和合作,进一步优化分子生物学理论和实验教学的课程体系及教学方法和手段。从学生作为教学主体出发,发挥学生的主动性和能动性,以期培养出更高质量的高校毕业生。
参考文献
[1] 朱玉贤, 李毅. 现代分子生物学[M]. 第2 版. 北京: 高等教育出版社,2002:1-3.
[2] 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, 29(4):99-102.
[3] 毛范海, 朱林剑, 孙守林等. 改革实验教学内容和教学方式培养学生创新能力[J]. 实验技术与管理,2005,24(4):88-90.
[4] 王荣, 刘勇, 姜双林. 高等师范院校分子生物学课程教学改革与实践[J]. 生物学杂志. 2012, 29(1):100-102.
[5] 朱玉贤, 李毅, 郑晓峰. 现代分子生物学[M]. 第3版. 北京: 高等教育出版社, 2007:1-3.
[6] 吴元锋, 刘士旺, 毛建卫. 分子生物学教学的探索与实践[J]. 浙江科技学院学报, 2007, 19(4) : 326-328.
[7] 张宝珠, 陈德福. 培养学生实验能力“分子生物学实验”课程体系的建立[J]. 高等理科教育, 2005, 4(62):90-92.
[8] 杨晓杰, 刘质纯. 利用多媒体技术促进生物学教学改革[J]. 黑龙江高教研究, 2001, 103(5) : 112-113.
[9] 张宝珠, 陈德福. 培养学生实验能力“分子生物学实验”课程体系的建立[J]. 高等理科教育, 2005, 4(62):90-92.
篇2
关键词:生物工程专业;分子生物学;双语教学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)38-0181-02
在生物学领域推广双语教学,这是面对日趋激烈的国际竞争和教育全球化趋势、提高我国高等教育竞争力和全面提升素质教育的必然要求,也是贯彻科教兴国战略和培养具有国际竞争力的创新性生物学人才的客观需要。为了适应这一新形势的需要,我们近年来在生物工程专业开展了分子生物学双语教学的探索,取得了一些成绩,并积累了一定的双语教学经验。
一、分子生物学适合开展双语教学
目前,普通院校的多媒体等教学条件有了较大改善,网络教学资源也变得日渐丰富,这些都为分子生物学的双语教学提供了有力的硬件支持。同时,随着生物学的快速发展,越来越多的高层次生物学人才走上了普通院校的讲台,一定程度上为普通院校分子生物学的双语教学提供了师资保障。
根据教学大纲的要求,我校《分子生物学》课程的双语教学开设时间为大三第二学期,但统计表明此前仅50%的学生通过国家大学英语四级考试,学生总体英语水平偏低,尚未满足全英文教学的要求。如果这时对《分子生物学》课程进行全英文教学,会让相当一部分学生难以接受复杂的分子生物学知识,使得学生不仅英语没长进,专业知识也是一知半解,最终导致全英文课堂教学流于形式而达不到应有的教学效果。
采用全中文讲授分子生物学课程显然不能满足当今社会对分子生物学尖端人才的要求。试想,在分子生物学飞速发展的今天,如果学习者只懂母语而不懂英语报道的学科发展、学术成果等,又如何跟踪学科的最新进展呢?总的来说,教学师资、学生的英语水平以及分子生物学发展的需要,都决定了《分子生物学》课程符合开展双语教学的学科和课程特征。
二、分子生物学双语教学的初步实践
我校生物工程专业是湖南省重点资助专业,笔者自2012年开始对本专业的分子生物学进行了双语教学尝试,现将初步教学实践分述如下:
1.教学大纲的调整和教材的选用。鉴于分子生物学双语教学与全中文授课的差异,我们首先重新修订了《分子生物学》双语教学大纲,并对教学内容和教学进度做了适当调整。在绪论中增加了分子生物学常用专业英语词汇介绍,以弥补学生专业英语词汇量的不足。同时,分子生物学双语教学的关键问题之一是要选用一本合适的英文版教材,因为原版英文分子生物学教材常常令学生感到晦涩难懂。因此,笔者编写了对原版教材加以注释的讲义,以保持英文的“原汁原味”,兼容中英文教材的优点,对分子生物学专业术语和词汇增加中文注释,书后辅以中英文词汇对照表,每章开始部分增加中文概要,以方便学生理解和掌握教学要点。从多年的分子生物学双语教学实践来看,使用效果比较理想。
2.循序渐进的教学过程和多样化的教学方法相结合。在进行分子生物学双语教学过程中,鉴于刚开始时大部分学生都感觉有一定的难度,我们在最先常采用英文板书与中文讲授为主相结合的方法,用英文讲授那些较为浅显易懂的内容,而重点和难点以及那些用英语解释太复杂而汉语解释又显得简洁明了的内容,则用中文讲解。当学生的专业词汇量逐渐扩大和英语水平慢慢提高,尤其是待学生逐步适应以后,再不断提高英语讲授的比重,最后过渡到以英文教学为主。对于分子生物学的一些实验技术等案例教学一般也采用中文的方式。通过循序渐进的教学过程和多样化的教学方法,能有效提高分子生物学双语教学的实际效果,进而避免双语教学流于形式。
3.运用多媒体等现代教学手段加大课堂信息量。我校《分子生物学》总共56学时,采用双语教学后并没有增加学时,全英文版的书面材料和中英文双语讲授使得教学进度缓慢,不仅让教师的课堂授课量受到影响,难以按时完成教学任务,也常常让学生接受的信息量偏少。对此,本人在钻研教材和相关教学参考资料的基础上,精心制作好多媒体英文课件,课堂上借助于PPT的使用,不仅让课堂教学内容变得丰富与生动,也可大大增加课堂教学的信息量;同时,还可以节省大量的板书时间,适当加快课堂教学节奏,保证按时完成教学进度和教学任务。课后将PPT课件及时传到班级QQ群共享,以方便学生课后学习使用。
4.注重课后双语练习,改革考核方式。分子生物学双语教学实践既是对教师的挑战,要敢于担当,同样对学生亦是一种挑战,要勇于面对。由于受教学大纲的要求限制了双语教学的课堂教学时数,这必然要求师生在课内外都要多花时间和精力。一方面教师课后要精心备课答疑,构建习题库上传到班级QQ群,供学生课后复习交流使用;另一方面学生课后要及时预习、复习巩固课堂所学知识。我们经常要求学生课后阅读或翻译教师指定的英文参考资料来巩固复习专业术语以及一些相关的专业知识。每次上课前,教师安排一定时间对上次作业情况进行检查点评,由复习旧课要点导入新课的教学内容。我们不仅注重课内外的双语练习,还结合分子生物学双语教学的特点调整了课程考试形式,如采用中英文结合制定期考试卷(英文占40%以上),其中,填空、名词解释及选择等题型部分用英文制卷,并要求部分题目用英文解答。
三、加强分子生物学双语教学的有效措施
综上所述,目前分子生物学双语教学中普遍存在的问题主要表现在:高素质双语教学师资队伍欠缺,教学方法陈旧;学生对双语教学方式的兴趣不浓厚,不及时熟悉英文教材;双语教学管理欠科学、教学考核手段传统单一。总之,分子生物学双语教学的质量有待进一步提高,具体措施如下:
1.加强分子生物学双语教学师资队伍建设,不断提高授课教师英语水平。要想取得分子生物学双语教学的预期教学效果,首先就要有一支专业能力和英语水平都较强的教师队伍。为了分子生物学双语教学教师的英语水平,一方面现有双语教学主讲教师要积极主动参与外语培训,可以由学校有计划地安排相关教师到双语教学经验丰富的学校参加教学观摩,或分批选派双语教学教师到相关外语学院进修,或聘请教学经验丰富的外语教师进行口语训练,有条件的学校还可以把教师送到国外培训,以提高其英语授课水平。另一方面学校要积极创造条件引进双语教学师资,如采取相对优惠的政策以吸引国外留学人员来校任教,或邀请相关国外专家学者承担部分双语教学课程,如我校在2013年邀请湖南省海外名师、美国卫生研究院研究员肖调江教授为生物工程专业2010级本科生讲授遗传学课程,相关双语教学教师通过全程观摩教学,较大地提高了双语教学能力。
2.加强分子生物学双语教学用教材的管理,保障双语教学因材施教。针对普通院校目前双语教学存在的主要问题,分子生物学主讲教师应该尽可能选择通俗易懂与国际同步的最新教材,条件允许的尽可能结合学生实际编写双语配套教材,如与原版英文教材配套的讲义,辅以相应习题讲解,并上传至班级QQ群以及教师教学空间,以方便学生课后随时参考和学习。同时,针对地方本科院校学生英语基础普遍较差的现象,主讲教师还可以制作授课视频和收集相关音像资料等辅助教学材料,并将课题组成员的上课过程进行录像,方便学生课后自学,进一步提高学生的英语听说能力。
3.改革传统教学方法,实现分子生物学双语教学手段的多样化。同母语教学一样,教学方法和手段也是实现分子生物学双语教学教学目的的重要保障。教学方法的发展变化主要体现在教学方法的综合化、教学手段的媒体化和主体化。鉴于目前分子生物学双语教学的课时严重不足,一方面,双语教学的主讲老师要努力提高传统课堂教学的效果,如及时与学生交流、沟通,了解他们的学习兴趣、效果以及学习过程中所遇到的主要困难和相关要求,以提高双语教学效果。另一方面,主讲老师还应该充分利用QQ、微信等网络资源,与学生及时开展网络答疑等教学互动,这样既可以及时掌握学生的课堂学习效果,也有利于教师及时把握教学方法,对于教学过程中的共性问题进行分析总结,进一步提高双语教学效果。
4.加强分子生物学双语教学的管理与支持,为双语教学提供制度保障。为有效提高分子生物学双语教学的教学效果,普通院校尽管师资等多方面条件受到一定限制,也应该创造条件保障双语教学的顺利开展。首先,加强双语教学管理,制定切实可行的教学制度,及时检查督促双语教学主讲教师按双语教学大纲完成相关教学任务,教学过程不“缩水”,不流于形式;其次,适当加大双语教学课程学时,保障双语教学主讲教师有相对充裕的时间完成教学任务;再次,建立激励机制,如适当提高双语教学的工作量、支持和鼓励制作双语教学多媒体英文课件、在业绩考核等方面给予政策倾斜、加强对双语教学教师的调查评估与沟通,以充分调动双语教学教师的积极性。
提高普通院校生物工程专业分子生物学双语教学任重而道远,我们将通过不断学习提高自身的理论认知水平、掌握新的知识和教学方法,为学生提供更好的教材,在学校与系部的大力支持和鼓励下,在教学实践中不断改进课程教学体系,进一步提高分子生物学双语教学质量。
参考文献:
[1]教育部.关于印发《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》的通知(教高[2001]4号)[S].
[2]潘家祯.“双语教学”的内涵及其思考[J].化工高等教育,2003,(3):48.
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一、分子生物学适合开展双语教学
目前,普通院校的多媒体等教学条件有了较大改善,网络教学资源也变得日渐丰富,这些都为分子生物学的双语教学提供了有力的硬件支持。同时,随着生物学的快速发展,越来越多的高层次生物学人才走上了普通院校的讲台,一定程度上为普通院校分子生物学的双语教学提供了师资保障。根据教学大纲的要求,我校《分子生物学》课程的双语教学开设时间为大三第二学期,但统计表明此前仅50%的学生通过国家大学英语四级考试,学生总体英语水平偏低,尚未满足全英文教学的要求。如果这时对《分子生物学》课程进行全英文教学,会让相当一部分学生难以接受复杂的分子生物学知识,使得学生不仅英语没长进,专业知识也是一知半解,最终导致全英文课堂教学流于形式而达不到应有的教学效果。采用全中文讲授分子生物学课程显然不能满足当今社会对分子生物学尖端人才的要求。试想,在分子生物学飞速发展的今天,如果学习者只懂母语而不懂英语报道的学科发展、学术成果等,又如何跟踪学科的最新进展呢?总的来说,教学师资、学生的英语水平以及分子生物学发展的需要,都决定了《分子生物学》课程符合开展双语教学的学科和课程特征。
二、分子生物学双语教学的初步实践
我校生物工程专业是湖南省重点资助专业,笔者自2012年开始对本专业的分子生物学进行了双语教学尝试,现将初步教学实践分述如下:
1.教学大纲的调整和教材的选用。
鉴于分子生物学双语教学与全中文授课的差异,我们首先重新修订了《分子生物学》双语教学大纲,并对教学内容和教学进度做了适当调整。在绪论中增加了分子生物学常用专业英语词汇介绍,以弥补学生专业英语词汇量的不足。同时,分子生物学双语教学的关键问题之一是要选用一本合适的英文版教材,因为原版英文分子生物学教材常常令学生感到晦涩难懂。因此,笔者编写了对原版教材加以注释的讲义,以保持英文的“原汁原味”,兼容中英文教材的优点,对分子生物学专业术语和词汇增加中文注释,书后辅以中英文词汇对照表,每章开始部分增加中文概要,以方便学生理解和掌握教学要点。从多年的分子生物学双语教学实践来看,使用效果比较理想。
2.循序渐进的教学过程和多样化的教学方法相结合。
在进行分子生物学双语教学过程中,鉴于刚开始时大部分学生都感觉有一定的难度,我们在最先常采用英文板书与中文讲授为主相结合的方法,用英文讲授那些较为浅显易懂的内容,而重点和难点以及那些用英语解释太复杂而汉语解释又显得简洁明了的内容,则用中文讲解。当学生的专业词汇量逐渐扩大和英语水平慢慢提高,尤其是待学生逐步适应以后,再不断提高英语讲授的比重,最后过渡到以英文教学为主。对于分子生物学的一些实验技术等案例教学一般也采用中文的方式。通过循序渐进的教学过程和多样化的教学方法,能有效提高分子生物学双语教学的实际效果,进而避免双语教学流于形式。
3.运用多媒体等现代教学手段加大课堂信息量。
我校《分子生物学》总共56学时,采用双语教学后并没有增加学时,全英文版的书面材料和中英文双语讲授使得教学进度缓慢,不仅让教师的课堂授课量受到影响,难以按时完成教学任务,也常常让学生接受的信息量偏少。对此,本人在钻研教材和相关教学参考资料的基础上,精心制作好多媒体英文课件,课堂上借助于PPT的使用,不仅让课堂教学内容变得丰富与生动,也可大大增加课堂教学的信息量;同时,还可以节省大量的板书时间,适当加快课堂教学节奏,保证按时完成教学进度和教学任务。课后将PPT课件及时传到班级QQ群共享,以方便学生课后学习使用。
4.注重课后双语练习,改革考核方式。
分子生物学双语教学实践既是对教师的挑战,要敢于担当,同样对学生亦是一种挑战,要勇于面对。由于受教学大纲的要求限制了双语教学的课堂教学时数,这必然要求师生在课内外都要多花时间和精力。一方面教师课后要精心备课答疑,构建习题库上传到班级QQ群,供学生课后复习交流使用;另一方面学生课后要及时预习、复习巩固课堂所学知识。我们经常要求学生课后阅读或翻译教师指定的英文参考资料来巩固复习专业术语以及一些相关的专业知识。每次上课前,教师安排一定时间对上次作业情况进行检查点评,由复习旧课要点导入新课的教学内容。我们不仅注重课内外的双语练习,还结合分子生物学双语教学的特点调整了课程考试形式,如采用中英文结合制定期考试卷(英文占40%以上),其中,填空、名词解释及选择等题型部分用英文制卷,并要求部分题目用英文解答。
三、加强分子生物学双语教学的有效措施
综上所述,目前分子生物学双语教学中普遍存在的问题主要表现在:高素质双语教学师资队伍欠缺,教学方法陈旧;学生对双语教学方式的兴趣不浓厚,不及时熟悉英文教材;双语教学管理欠科学、教学考核手段传统单一。总之,分子生物学双语教学的质量有待进一步提高,具体措施如下:
1.加强分子生物学双语教学师资队伍建设,不断提高授课教师英语水平。
要想取得分子生物学双语教学的预期教学效果,首先就要有一支专业能力和英语水平都较强的教师队伍。为了分子生物学双语教学教师的英语水平,一方面现有双语教学主讲教师要积极主动参与外语培训,可以由学校有计划地安排相关教师到双语教学经验丰富的学校参加教学观摩,或分批选派双语教学教师到相关外语学院进修,或聘请教学经验丰富的外语教师进行口语训练,有条件的学校还可以把教师送到国外培训,以提高其英语授课水平。另一方面学校要积极创造条件引进双语教学师资,如采取相对优惠的政策以吸引国外留学人员来校任教,或邀请相关国外专家学者承担部分双语教学课程,如我校在2013年邀请湖南省海外名师、美国卫生研究院研究员肖调江教授为生物工程专业2010级本科生讲授遗传学课程,相关双语教学教师通过全程观摩教学,较大地提高了双语教学能力。
2.加强分子生物学双语教学用教材的管理,保障双语教学因材施教。
针对普通院校目前双语教学存在的主要问题,分子生物学主讲教师应该尽可能选择通俗易懂与国际同步的最新教材,条件允许的尽可能结合学生实际编写双语配套教材,如与原版英文教材配套的讲义,辅以相应习题讲解,并上传至班级QQ群以及教师教学空间,以方便学生课后随时参考和学习。同时,针对地方本科院校学生英语基础普遍较差的现象,主讲教师还可以制作授课视频和收集相关音像资料等辅助教学材料,并将课题组成员的上课过程进行录像,方便学生课后自学,进一步提高学生的英语听说能力。
3.改革传统教学方法,实现分子生物学双语教学手段的多样化。
同母语教学一样,教学方法和手段也是实现分子生物学双语教学教学目的的重要保障。教学方法的发展变化主要体现在教学方法的综合化、教学手段的媒体化和主体化。鉴于目前分子生物学双语教学的课时严重不足,一方面,双语教学的主讲老师要努力提高传统课堂教学的效果,如及时与学生交流、沟通,了解他们的学习兴趣、效果以及学习过程中所遇到的主要困难和相关要求,以提高双语教学效果。另一方面,主讲老师还应该充分利用QQ、微信等网络资源,与学生及时开展网络答疑等教学互动,这样既可以及时掌握学生的课堂学习效果,也有利于教师及时把握教学方法,对于教学过程中的共性问题进行分析总结,进一步提高双语教学效果。
4.加强分子生物学双语教学的管理与支持,为双语教学提供制度保障。
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关键词:研究型教学;生物化学与分子生物学;大学生科技创新
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0146-02
进入21世纪后,分子生物学的发展迅猛,新技术新手段层出不穷并已渗透到各个学科;分子生物学理论与技术已经成为人们认识生命本质和改造生物特性的有力武器。然而,我们在指导大学生科技创新活动中发现:大多数学生(即使考试成绩很好的学生)很难能应用所学的分子生物学理论与技术设计出科学研究的实验方案;我们调查也发现:很多硕士研究生在利用分子生物学理论与技术设计科学研究实验方案时仍困难重重,这说明我们传统的“老师讲、学生听、再考试”按部就班的生物化学与分子生物学教学模式已经很难实现“培养高素质创新性人才”的目标。那么,如何在教学中引导学生进行科技创新?
随着近年来分子生物学的飞速发展,给生物化学与分子生物学教学带来一些问题,主要体现为:教学学时的不足与教学内容的扩增;学生理论知识的学习与科学研究实验环节的严重脱离,这是造成分子生物学知识在应用中“困难重重”的主要原因。
研究型教学也称主题研究,是在美国布鲁纳的“发现式学习模式”和瑞士皮杰的“认知发展学说”基础上构建的教学模式[1],是在老师指导下有目的地相对独立地对教学内容相关的实际问题进行探索研究,从而提高学生运用知识解决实际问题的能力,从而培养出具有独立思考研究能力的创新型及应用型人才。
“开展大学生创新教育、培养高素质创新性人才”是高等教育改革与持续发展的一个重要主题。为坚持“教学以学生为本”的原则,以培养“实践能力强、综合素质高”的创新型医学人才为中心,我们以“肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室”为平台,以教师承担的科研项目为引导,在生物化学与分子生物学理论及实验教学中探索并实践“研究型教学”模式。
1.优化和整合理论教学内容,夯实学生创新基础。生物化学与分子生物学发展快速,新技术、新方法、新成果不断涌现。我们根据教学大纲要求,优化、整合教学内容:删除淘汰的内容,合并重复的内容,增加新出现的内容。在课堂讲授中,将国内外一些最新分子生物学研究成果、发展动态及科学前沿知识充实到教学内容中;介绍分子生物学新技术在疾病诊断、治疗、预防中的最新进展,使学生明白生物化学与分子生物学在医学中的重要性。
2.利用多种现代化教学方法和手段,激发学生科技创新兴趣。生物化学与分子生物学课堂内容丰富、信息量大,而教学课时少。因此,我们在理论教学中将教学内容分为讲授和自学两部分:在讲授中,利用多媒体等多种现代化教学手段,将难点和抽象的内容以动画的形式反应出来,使教学内容直观化,增加学生对知识的掌握;在自学中,充分利用网络教学平台实现师生之间、生生之间的交流互动;同时将教师承担的科研课题设置成科研专题,让学生带着科研专题的问题开展学习。
3.加强实践教学,培养学生科技创新能力。我们在重视理论知识教学的基础上,加强实践教学与理论教学相结合。我们重新组合实验内容,实行“三型实验原则”(即将实验分为验证型实验、综合型实验、研究型实验):减少基础性验证型实验、增加设计性综合型实验、开展创新性研究型实验。
在课堂内的基础性实验部分:减少传统的验证性及临床生化指标测定的实验项目及学时数,使实验项目主要集中于基本操作、比色技术、离心技术、层析技术及电泳技术等方面的实验;对基本的规范化实验操作方法及常规实验技术(如比色、离心、层析、电泳等技术)操作流程录像后上传到课程网站中以便学生对照学习。
在课堂内的设计性综合型实验部分:我们组织学生针对教学中遇到的问题设计研究方案。例如,在肝脏生物化学中提到:白蛋白主要是由肝脏合成,而白蛋白又是临床医疗和科研中常用制剂,如何提取出有活性的白蛋白?如何利用生物技术大量生产白蛋白?通过讨论,使学生了解解决这一问题所依据的蛋白质理化性质和分离纯化、基因表达、基因重组、PCR等理论知识。通过设计白蛋白分离纯化与鉴定实验,在对蛋白质理化性质加深理解的同时,使学生掌握合理运用盐析沉淀、离子交换层析等技术操作流程;在此基础上,启发学生运用基因重组、RT-PCR等分子生物学技术设计重组表达白蛋白的实验方案。指导教师对学生设计的研究方案可行性和合理性进行点评及修改,学生在老师指导下,在课堂内开展上述设计性综合型实验。
4.在课堂外的创新性研究型实验部分:学生组成多个研究小组(3~5人/组)对教师承担的科研课题(已设置成多个科研专题)查阅文献和资料后进行创新性科研专题申请书的撰写;指导老师根据申请书质量及个人兴趣爱好挑选部分研究小组开展科研专题的实验研究;在此过程中,学生利用课余时间在老师指导下开展创新性实验研究,从而进一步培养科技创新能力。
5.研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学中的效果:通过研究型教学模式在三峡大学医学院临床医学专业的生物化学与分子生物学教学中的探索与实践,我们发现学生的考试成绩显著高于未经过研究型教学模式的班级;学生的动手操作能力也显著高于未经过研究型教学模式训练的学生。通过研究型教学模式,学生的科研素质和创新能力得到提高,激发了学生对生物化学与分子生物学的学习兴趣,极大调动了学生的学习积极性。通过学生课外完成的科研专题研究,学生以第一作者在CSCD核心期刊发表研究论文7篇;指导老师在指导大学生科研专题的同时,圆满完成了自己所承担的科研课题的研究;同时老师通过完成科研课题,促进自己的教学水平。
总之,通过上述一系列的探索与实践,能充分调动学生学习积极性,开阔视野,增加学生对生物化学与分子生物学及科技创新活动的兴趣;更重要的是能提高学生的实践动手能力,培养学生的科技创新能力;同时,老师通过完成科研课题,带动人才培养;能使教师把教学与科研有机结合起来,以科研促进教学;使教师不断更新教学内容,不断改善教学框架,形成囊括最新知识框架的教学体系,从而使《生物化学与分子生物学》教学质量得以进一步提高;即充分证明研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学实践中是有效和可行的。
篇5
[关键词]生物化学与分子生物学;临床医学;学习兴趣
生物化学与分子生物学是医学科学中重要的基础学科之一[1,2]。在多年的教学中,我们发现大部分医科大学学生认为生物化学与分子生物学是医科大学中最难的一门课程,比较难学。经过多年的教学观察和问卷调查,觉得学生之所以对生物化学与分子生物学习的兴趣不高及产生畏难情绪的原因主要有以下几点:
一、学生的相关背景知识薄弱
生物化学与分子生物学是化学与生物学结合的一门交叉学科。医科大学学生的化学和生物学基础一般都较弱,特别是有些专业招生是文理兼收的,如护理专业,卫管专业等。他们的理科基础就更薄弱。而在生物化学与分子生物学代谢章节的学习过程中涉及大量的有机化合物和有机反应。这些化合物和反应的名称是学生很少见到过的,在这种情况下要记住并理解这些化合物及化学反应对学生来说是十分困难的一件事。在遗传信息传递的内容中,不仅涉及复杂的高分子化合物和复杂的反应,也会涉及生物学的内容,比如病毒、线虫、细菌等等,而学生对这些物种都不太熟悉。在生物化学与分子生物学中出现了一系列新的领域,比如:表观遗传学、生物信息学等。尤其是生物信息学更需要一些计算机、数学和统计学等知识。因此,学生在学习中会感到格外的困难。此外还有复杂的生物化学与分子生物学实验技术,都让学生感到生物化学与分子生物学的学习十分困难。
二、学生对生物化学与分子生物学学习的重要性认识不够
我们通过调查发现,部分临床专业的学生认为,生物化学与分子生物学这门课只是基础课。他们将来毕业主要是做医生和护士,而不是从事科学研究,并且生物化学与分子生物学与临床医学的关系不大,不象专业课那么重要,片面的认为只要专业课好就行,把基础课放在一个不重要的位置,因此,对生化学习的积极性不高。
三、教学方法单一,理论与临床脱节
随着招生人数的增加,教师的教学任务繁重,教学课时减少,尤其是实验课时的减少较为明显,这些都使得教师没有时间进行基础知识与临床疾病关系的讨论。结果使学生觉得生化和分子是化学课程或者是生物学科的课程,与医学科学关系不大。长此以往丧失了对生物化学与分子生物学的兴趣。
然而,生物化学与分子生物学是一门重要的医学基础课,教师在教学中应该加强学生对其重要性的认识,并且在教学中结合临床医学培养学生学习该学科的兴趣和动力。如何做好临床和该学科的结合?可以从以下几个方面着手:
一、在回顾历史中激发学生的兴趣
在医学发展史上,生物化学与分子生物学对医学的发展发挥了巨大的作用。从历年来的诺贝尔获奖情况中可以知道,许多重大的医学发现都是与生物化学与分子生物学领域的研究成果。比如:蛋白质、核酸方面的研究、维生素B1、维生素K等的发现、肌肉中氧消耗和乳酸代谢阐述、染色体理论的建立、胰岛素的发现、糖代谢的研究、DNA双螺旋结构的发现、蛋白质测序技术、DNA测序技术、PCR技术、基因定点突变技术、真核基因表达调控的分子机制、RNA干扰现象的发现等等都被授予了诺贝尔生理学医学奖[3]。这些重大发现为医学科学的发展奠定了基础。从而使医学科学进入了一个崭新的一页――分子医学时代。通过这些重大事件的讲解,使学生更清楚地认识到生物化学与分子生物学在医学科学中的重要性,并且激起学生利用生物化学与分子生物学知识探讨生命现象的兴趣。
二、生物化学与分子生物学与疾病的发病机制
几乎所有的疾病发病都能追寻到其发病的分子机制,而这一点正是生物化学与分子生物学研究内容之一。教师可以在授课是结合这一点,利用学科知识来解释一些常见病的发病机制,从而加强学生对课程内容的理解、学科重要性的认识以及培养其学习兴趣。对于学生觉得最难学习的代谢来说,可以用生物化学与分子生物学所学的代谢知识来解释糖尿病的发病机理来激发学生的兴趣。糖尿病是胰岛素缺乏引起的血糖升高,进而导致代谢紊乱,出现多饮、多食、多尿和消瘦为主要临床表现的疾病。那么为什么胰岛素缺乏会出现这些情况呢?我们可以从刚刚学过的胰岛素对糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢的调节及三大物质代谢的相互联系来解释其发病。胰岛素缺乏时,机体不能利用葡萄糖供能,只能利用脂肪和蛋白质分解供能。这样就导致血糖水平升高,高血糖导致饥渴感渗透性利尿,因而多饮、多食和多尿;脂肪和蛋白质的分解加强导致消瘦[4]。尽管学生没有学习过糖尿病的知识,但通过简单临床背景知识的介绍,然后运用所学习的物质代谢知识,很容易使学生理解糖尿病的发病机制,这既加强了学生对所学内容的理解,也激发了其学习兴趣。
三、生物化学与分子生物学与疾病的诊断和治疗
生物化学与分子生物学的知识不仅能够解释疾病的发病机制,也在疾病的诊断和治疗中得到体现。在教学中,我们可以通过对一些常见疾病诊断和治疗介绍,使学生能够认识到本学科在医学科学中的重要性及培养其应用本学科知识解决问题的兴趣。比如常见的乙型肝炎诊断,乙型肝炎病毒可以通过本学科最常用的技术荧光定量PCR(real-timePCR)技术来检测乙型肝炎病毒的DNA含量,而血清谷丙转氨酶可以判断患者肝脏是否收到损害。因为谷丙转氨酶在干肝脏细胞中的含量最高,当肝脏细胞受损伤时,该酶就释放入学,从而导致血清谷丙转氨酶升高[3]。这样学生就能够认识到PCR技术及一些基本知识在医学诊断中是非常有用的,同时也加强了学生对这些知识的理解和记忆。生物化学与分子生物学知识还用于理解疾病的治疗措施。随着现代科技的发展,建立了许多新的治疗手段,基因治疗就是最好的例证。基因治疗包括很多种,涉及许多生物化学与分子生物学的知识,包括:基因矫正、基因置入、基因敲除、反义DNA及RNA干扰等许多新技术。
四、通过病例讨论增加和激发学生对生物化学与分子生物学的兴趣
在实验教学或理论教学进行到一个阶段,我们可以采取课堂讨论的形式,利用一个阶段学习的知识来认识一种或一类疾病,这样既能够加强学生对学过知识的理解和记忆,也能够学会如何应用所学的知识来解决问题,同时也激发了学生的学习兴趣和主动性。我们在学期结束曾经讨论癌症这一疾病。从癌症的发病机制、诊断到治疗都涉及到生物化学与分子生物学的知识。目前关于肿瘤发病机制的学说,主要是癌基因和抑癌基因的理论,即癌基因的过度表达或者抑癌基因低表达可能是肿瘤发病的基本原因。这样我们就能够熟悉癌基因和抑癌基因的内容并能够用于实践。再如肿瘤的化学治疗,许多抗肿瘤药物,比如5-氟尿嘧啶、阿糖胞苷等,都是碱基或核苷酸等的类似物。那么这些类似物为什么能够治疗肿瘤或者说杀死肿瘤细胞呢?这些药物结构上与碱基或核苷酸类似可以通过酶的竞争性抑制作用的来抑制核苷酸的合成或干扰DNA和RNA的功能[3]。这样学生就能够了解酶竞争性抑制、核苷酸的合成、DNA的复制和RNA转录以及细胞的生长繁殖等知识很好地运用在疾病的治疗中。所有这些涉及了很多生物化学与分子生物学知识。这样我们能够运用生物化学与分子生物学的知识来认知肿瘤的发病机理及诊断治疗等等。
五、临床医学贯穿生物化学与分子生物学教学始终
从生物化学与分子生物学的发展史到蛋白质与核酸、从物质代谢到遗传信息传递、从分子生物学技术到细胞信号转导都与临床医学有关。比如从乙醇能够是蛋白质变性,认识到临床使75%乙醇消毒的原理;从核酸的代谢,我们认识到核酸没有营养价值;从胆固醇代谢,我们认识到动脉粥样硬化的发病机理;从基因突变认识到遗传性疾病。我们在教学中充分认识到学生的目标是学习医学科学,始终把临床和生物化学与分子生物学联系起来不仅使学生认识到临床医学是一个庞大的知识体系,而且学生的学习兴趣就会越来越浓。
在多年的教学中,学生一直反应生物化学与分子生物学是较为难懂、并且枯燥无味的一门科。通过不断改进教学方法、教学理念及不断实践、总结、提高,我们认识到生物化学与分子生物学的教学中通过与临床医学的形式多样的结合,不仅能够使学生认识到生物化学与分子生物学在医学科学中的重要性,并且培养了学生对本学科的极大兴趣。我们希望在今后的教学中,通过不断的摸索实践提高教学效果、培养学生的兴趣,为我国的医学教学做出贡献。
参考文献:
[1]戴双双,娄桂予,高敏等。临床医学本科生物化学教学的设计与实践[J].西北医学教育,2009;17(2):335-336.
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[3]查锡良主编.生物化学[M].第七版,人民卫生出版社.2008年.
[4]高谷,马建华.代谢组学的研究进展及在糖尿病中的应用.国际内分泌代谢杂志[J].2010;30(2):126-128.
篇6
【关键词】生物化学与分子生物学;教学;建构主义教学法
分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学,通过研究生物分子的结构、功能和生物合成等方面来阐明生命现象的本质。它是医学院校的基础课程,与生物化学、细胞生物学等课程互相交叉渗透。
1 分子生物学教学的现状分析
传统的分子生物学教学模式单一,遵循教师通讲-示教-学生被动接受模式,学生较少独立思考和探索钻研[1]。而且传统的分子生物学教学方法机械,教师一味地讲课示范而未根据学生的个性、专业基础、学习习惯采用多元化的教学方法,不利于培养学生的观察、分析问题的能力;实验教学内容陈旧,多为简单的验证性实验,无法培养学生思考解决问题的能力,学生只学会了怎么做,却不知道为什么这样做。为了适应21世纪人才培养的需求,结合我院分子生物学的教学现状,将构建主义教学模式引入到教学过程中,进行教学改革探索。
2 分子生物学教学改革
2.1 引入新型的建构主义教学方法
以认知主义学习理论为基础的建构主义学习理论认为[2],知识是学习者在一定的社会文化背景下,通过借助他人(包括教师和同伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。建构主义教学是提倡在教师指导下,以学生为中心的学习,学习过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识的过程;教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的传授者与灌输者。在分子生物学教学中,引入“建构主义”教学法,既强调学习者的认知主体作用[3],又不忽视教师的指导作用,并根据实际情况采用多种形式,开展交流讨论,学生自行收集资料,在课堂上相互交流学习,可开阔学生的眼界,拓展学生的能力。
2.2 研究对象与方法
我们随机抽取本院2014级药学专业学生2个大班70人,一个班采用传统教学方法(对照组),一个班采用建构主义教学法(实验组),两个班都由同一个老师带教。实验组每次上课前都由指导教师给一个讨论的题目,设置问题情境,学生课下根据题目搜集资料,查询相关内容与研究动向,课上相互讨论,凭借自己的主动学习,亲身体验从识别目标、提出目标并达到目标的过程。遵循建构主义教学法的“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”四大要素。如在讲到DNA双螺旋模型这个被认为是分子生物学诞生标志时,我们给学生提出了沃森、克里克、威尔金斯和富兰克林这几个人名,让学生自主查询他们与分子水平研究之间的关系,这样通过问题的提出,激发了学生自主学习、思考,团队合作的兴趣,获得答案的过程也是思维能力提高的过程,对以后走上工作岗位或者继续深造奠定了一定的基础。
2.3 教学内容与课时安排
根据专业需要选择学习内容,药学专业的性质要求分子生物学课程能与实践应用有较好的结合[4],要求学生有较好的分子生物学的基础知识,因此我们选用了人民卫生出版社第八版《生物化学与分子生物学》作为教材。并且有侧重点的将与药学领域及实验的的部分作为重点讲授的内容。我校药学学生的分子生物学学时为理论学时36学时,实验学时36学时。要求“教与学”在有限的学时内,将基础理论知识应用到药学实践中[5]。
2.4 教学效果评价
学期末分别对实验组和对照组进行考核,采用理论试题测试和实践考试结合的方法,综合评估,比较分析。用SPSS l1.0统计分析软件,采用t检验,P
3 结果与讨论
考核中理论测试满分100,实践测试满分40,总成绩为100×60%+40。理论测试分为单选题,多选题,名词解释题,简单题和论述题。实践考试主要考核以实验操作、平时出勤率、实验报告书写、课堂回答问题情况来作为考核依据。考核结果建构教学组与传统教学组成绩具有显著性差异,建构教学组明显高于传统教学组(P
本研究结果亦表明,建构主义教学组的学生成绩更为理想。在整个教学过程中,建构主义教学法鞭策教师紧跟科学研究前沿,促进了学生的自主学习能力的提高, 加强了学生相互之间的团队合作精神。并且将理论知识和临床实践结合,能够加深对基础知识的理解,变被动学习为主动学习。因此建构主义教学模式值得在临床医学分子生物学的授课中推广。
【参考文献】
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[3]张冠群.基于建构主义理论的高职数学微积分教学策略分析[J].高教学刊, 2010,16:235-236.
篇7
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8
关键词:医学分子生物学 实验教学 教学改革 综合性实验
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(a)-0037-03
21世纪以来,随着人类基因组计划的完成,医学分子生物学作为分子生物学的重要分支得以迅猛发展,其理论与技术早已广泛渗透到生命科学的各领域,同时也成为横跨基础医学与临床医学的桥梁课程。我校于2003年为医学本科生开设了医学分子生物学理论课的教学,实验课的教学由于经费、场地、仪器等因素的限制,仅针对检验专业学生开设,其教学任务由医学基础研究中心医学分子生物学实验室承担。通过多年的教学实践和摸索,我们在现有的条件和办学特色定位下及实验教学基础上,针对检验专业本科生教育的特点,于2011年起,我们对医学分子生物学实验课教学改革进行了初步探索,以期促进本学科实验教学工作的发展,达到提高教学质量和培养学生综合实践能力的目的。
1 医学分子生物学实验教学的重要性
医学分子生物学主要致力于阐明生物大分子结构、功能、调控机制以及人体各种生理和病理状态的分子机制[1]。这些内容十分抽象而无直观的实体,其中所涉及到的生理、生化过程,学生仅从书面上是无法进行形象化的观察和认知。因此,作为一门实践性和应用性很强的学科,实验教学在医学分子生物学整个教学过程中占有重要地位。通过实验课的学习,不仅能验证课堂上所学到的理论基础,增强学生对知识的理解和掌控能力,而且能够激发学生的学习兴趣,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的实际能力。
2 对医科生全面推行医学分子生物学实验课教学的改革势在必行
医学分子生物学是生命科学发展中最重要的前沿学科之一,其发展依赖于反复的实验验证,故具有实验性强的特点,分子生物学实验技术正深刻地影响着医学的各个分支领域。因此,对省属医学院校各专业的本科生来说,掌握分子生物学技术的基础理论和基本的实验方法非常重要。提高学生的动手能力、培养应用型人才,对广大医科本科学生、研究生和青年教师而言显得越来越重要。培养应用型人才成为目前教育教学改革的趋势[2]。因此,实验课的教学内容应该更加结合临床实际,除了基本的分子生物学技术,注重增加医学应用和前沿的内容。
特别是从2012年起,国家对大学本科教育经费的投入大幅度增加,体现了国家对高等教育的高度重视。大幅度提高对教育的投入,对于医学生来说,主要体现在对教学成本高的实验课教学的重视和投入,理论课教学的成本毕竟相对较低。因此,对医学院校本科生进行医学分子生物学实验课教学改革,加强分子医学教学,全面推行医学分子生物学实验课教学改革的时机成熟、势在必行。
3 我校医学分子生物学实验教学中存在的问题
泸州医学院是培养医学本科生最大的省属地方医学院校之一。学校现有17个二级院系,在校全日制本专科学生、研究生、留学生15000余人(http:///html/xygk/xyjj/)。医学基础研究中心成立于1999年,通过十多年的发展,目前拥有多名高学历、高职称的专职教师、实验技术人员及先进的实验仪器和设备,建立了“医学分子生物学”省高校重点实验室,“肿瘤表观遗传学”省高校重点实验室和“表观遗传与肿瘤”省医学重点实验室,形成了分子生物学、细胞生物学、肿瘤生物学、实验动物模型、形态学等研究平台,可开展蛋白质组学、基因组学与个体化医药、表观遗传学等方面多学科交叉的科学研究工作,是我校一个重要的开放性实验中心,为医学分子生物学实验教学提供了强大的师资队伍力量和科研技术支持,但在实验教学过程中仍存在诸多问题。
首先,实验教学课时不足。众所周知,医学院校学生由于专业的特殊性所学课程繁多,各门课程的课时非常有限,就我校检验专业本科生而言,医学分子生物学理论教学36学时,实验教学18学时,理论与实验的比例为2∶1。由于课时安排不充分,许多实验项目无法开展,导致学生与许多医学分子生物学的经典实验失之交臂。而教师为了完成教学任务,被迫加快教学进度,甚至为了节约时间,提前准备好实验所用试剂,学生没有亲自动手的机会,无法真正达到实验教学的效果。
其次,实验教学经费紧张。医学分子生物学实验项目多,所涉及的知识面广泛,许多仪器和试剂都十分昂贵,需要大量的资金投入[3]。本中心作为全院重要的科研平台和人才培养基地,拥有许多先进的仪器和设备,如基因扩增仪、各种电泳系统、各种离心机、凝胶成像系统、流式细胞仪等,但数量有限仅用于日常科研工作的开展,无法完全满足实验教学的需求,使得学生只能减少分组,不仅动手机会减少,而且实验内容选择也受到限制。
最后,传统的教学模式影响了教学质量。长期以来,医学分子生物学实验教学模式都遵循着一个基本流程进行:教师简单讲解实验目的和原理,学生按照实验操作步骤进行实验,学生观察结果写实验报告。并且在实验过程中,教师会提前将实验结果告知学生,学生只需要验证结果是否相符,完全没有独立思考的时间和空间,成了被动的接受者,时间一长,学生失去了学习的热情,严重影响了教学质量。
4 检验医学专业的医学分子生物学实验教学改革探索
实验教学的设计思想是通过有限数目的实验,加上实验原理与方法导论的讲授,使学生从实验技能和实验理论上能全面掌握医学分子生物学的整体实验体系、基本技术和方法。通过实验教学改革,特别是设计性、探索性和综合性实验的开展,一方面加深了对理论知识的理解和掌握;另一方面培养了学生的动手能力,独立分析问题和解决问题的能力,以及创造性思维的能力,从而为今后从事富于创造性的实际工作奠定良好的基础[4~5]。
(1)实验教材改革。
尽管实验教学学时有限,开展的实验项目较少,但为了让学生能全面了解医学分子生物学这门学科所涉及的各方面知识,本中心组织了一批有经验的教师和实验技术人员共同编写了可供医学本科生和研究生使用的《精编医学分子生物学实验指导》[2],全书共分五章四十余个具体的实验操作。按照实验目的、原理、仪器材料、步骤及注意事项等结构介绍每一项实验技术。其内容大致分为五部分,包括基本分子生物学实验技术、基因操作技术、基因诊断技术、表观遗传学和蛋白质分析技术、细胞培养与分析技术。该教材不仅保留了一些经典的实验内容,如质粒DNA的提取,大肠杆菌感受态细胞的制备等外,新增了关于临床基因诊断以及形态学与功能学的实验内容。在具体实验教学过程中,我们可以根据不同专业,不同层次灵活教学。该实验指导既有原理又有实验结果,图文并茂、简洁精炼。同时附有医学分子生物学实验课程简介和医学分子生物学教学大纲。这样,我们保证了实验课教学内容的知识性、系统性和权威性。
(2)教学内容改革。
由于教学学时和实验条件的限制,原有的教学内容仅开展了三个实验项目,分别为动物外周血全血DNA的提取实验、琼脂糖凝胶电泳实验和血清蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳实验。这些实验虽然是医学分子生物学基础及经典的实验技术,重要性很强,但是它们之间相对独立,关联度不够,缺乏实验的连贯性和综合性,且与临床联系不大,学生兴趣缺乏。为了节约教学成本,实验准备均由教师提前完成,学生只需提取样品,最后电泳上样,观察实验结果,完成实验报告。因此,学生根本没有充分的时间对整个实验进行思考和探索,可能实验做完,他们完全没有理解这些实验的目的和意义,只是照搬照抄,应敷了事,完全违背了设置实验课的初衷,没有达到锻炼学生独立思考,独立操作的目的。
针对这些问题,为了培养学生的学习兴趣,提高学生的动手能力和创新性思维,根据医学检验专业的特点,我们创新性地重新设计了一个综合性实验――DNA指纹分析[2,6~8](见图1),包括人外周血DNA的提取、分光光度法(Nanodrop法)测定DNA的浓度和纯度、以所提取的DNA为模板进行PCR扩增D1S80短串联重复序列、琼脂糖凝胶及聚苯稀酰胺凝胶电泳、DNA染色(EB染色和银染)、凝胶成像系统下观察结果和照相,最后进行分析[2]。
同时将学生分为4人一组,每4个组为一个班,每个班由两位教师负责。学生之间相互抽取血样进行DNA的提取,所有实验步骤均由学生独立操作完成,教师只是从旁协助和指导,尽量争取每位学生都有动手的机会。这样改革的优点在于,我们将研究对象由模式动物转化为人类自己,从核酸技术以及基因工程技术两条主线展开,并且选用了基因诊断中的一个重要内容―DNA指纹分析这个能引发学生兴趣的内容,使得整个实验过程更加贴近临床实践,更能促进学生的积极性和参与度。而且实验具有连续性和系统性,使学生对实验内容有了更深刻的认识,提高了学生的动手能力,巩固了课堂教学所学的理论知识。
(3)教学方式改革。
我们摒弃了传统的教学方式,不再是单一的教师讲,学生听的模式,而是结合PBL法、充分利用现代教学手段,巧妙运用计算机多媒体作为实验教学的辅助工具,合理利用多媒体系统的音频和视频信息,在实验课里将一些未开展的实验项目自然生动的展现在学生面前,方便了学生学习,提高了学生的学习兴趣,为学生今后的毕业实习及工作奠定良好的基础。同时教师带习学生数量相对减少,有更多时间与学生进行面对面交流和沟通,启发学生发现问题、分析和解决问题,使学生由被动的接受者转变为主动参与者,培养学生的科研思维和创新能力。
(4)教学效果反馈。
为了了解实验教学改革的效果,我们对参与实验的同学进行了问卷调查(见表1)。调查表的内容主要涉及实验开设是否具有创新性,是否能提高学生的学习兴趣和动手能力,对学生今后的工作是否有帮助等等。调查结果显示,实验教学改革后,学生对医学分子生物学这门课程有了更深的认识和理解,而且学习积极性明显增加,对知识掌握更加具有完整性和系统性,达到了培养学生科研素质和创新思维、提高动手能力的目的。
5 结语
总之,经过医学分子生物学实验教学的改革,其实验内容将理论基础与临床实践完整地结合在一起,学生普遍反映教学效果良好,学习积极性明显提高,实验操作能力显著增强。通过医学分子生物学实验教学激发了学生的潜在能力,培养了学生的创新思维,为学生今后从事科学研究和临床工作打下了坚实的基础。适应社会发展需要,由培养单一临床技能型人才向培养具有临床科研和动手能力强的复合型人才转变。但本次改革仍有不足之处,学生普遍反映实验教学学时不够,以及实验教学经费不足,导致实验项目相对较少。
参考文献
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[2] 傅俊江.精编医学分子生物学实验指导[M].北京:中国医药科技出版社,2012.
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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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【关键词】分子生物学 课堂教学 实验教学
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)26-0018-01
分子生物学在生命科学相关的学习和研究中具有十分重要的作用,课程的内容具有科学性、先进性和趣味性,反映了本学科领域的最新科技成果。很多与生物相关的专业都开设了该课程,然而,该课程内容庞杂、抽象、较难理解,并且涉及大量的实验技术和操作,很难通过传统的教学方式使学生较快地理解和掌握。
为了便于老师更有效地教学以及学生更好地掌握该课程,我结合多年分子生物学教学工作经验提出如下几点建议:
一 紧抓基础知识,教学方式多样化
现代生命科学的各个领域,都在越来越多地用分子生物学的理论和方法研究一些深层次的问题。因此,分子生物学已经成为当前生命科学中发展最快并正在与其他学科广泛交叉与渗透的重要前沿学科。分子生物学是一门从分子水平研究各种生物大分子作用的机制,其中涉及DNA复制,转录及翻译等生物学的基本概念,这些概念也许已经从其他课程中有所了解,为避免重复,应着重从分子水平来认识。建议老师在教学过程中多做强调和归纳,并要求学生自己总结和完成相关的练习和作业,便于巩固记忆。
针对该课程具有内容多、抽象、难理解的特点,笔者建议在教学过程中采取多样化、立体化、动态化的教学方式。
1.多样化
上课形式不应只拘泥于教师讲、学生听的教学模式,而应使其多样化,如教师对于重点内容做板书,画图讲解,对于十分重要的分子机制,采用穿插视屏教学,对于需要详细了解其结构的物质,在条件允许的情况下,以实物模型讲解,以便于学生理解和掌握。
2.立体化和动态化
教学过程中多采用视屏或Flash教学,图文并茂能使抽象的东西具体化,多媒体的辅助使用能更好地在课堂上演示许多用语言难以描述的生命本质现象,使学生能在最短的时间内理解和掌握复杂的分子生物学原理。另外,许多生命活动都是动态的过程,采用动态的Flash教学,不仅简洁易懂,而且更容易让学生了解生命活动的真实情况。
二 实践与理论相结合,注重实验课程的教学
分子生物学是一门操作性很强的课程,很多机制的发现都是通过实验得出的。实验教学是对理论理解和技术方法学习的有益补充,是分子生物学课程教学中的重要环节。但在进行实验教学的过程中有两点问题:一是分子生物学对实验设备、药品及实验条件要求较高,因此只能开展部分经典的实验,以期让学生掌握基本的实验操作方法。二是实验之间连续性强,每一次实验的结果都会影响下一步实验的进行。在实验的教学过程中发现,很多学生因为过程中的一步操作不当导致实验无法进行。以上因素都会影响实验课程的教学,针对以上情况,提出如下建议。
1.创新实验教学方法
教师应在实验课教学之前要求学生对实验内容,原理等提前了解,实验过程中密切指导学生,及时纠正和处理学生的错误操作。试验结束后,要求学生按要求写实验报告,尤其注重反思总结实验失败的原因。教师应及时与学生进行沟通,解答疑问。尤其应注意学生实验素质培养的内容,加强实验技能训练的同时,多注重培养学生严肃、严密、严谨的科学态度。在掌握基础操作之后,教师可以将学生分组,让他们围绕相关课题自己设计实验。这种方法不仅能让学生巩固实验的基础操作,熟悉运用实验设备和方法,更能调动学生的积极性和创新性,更好地将理论知识与实践结合起来。
2.改革实验的考核方法
很多学校虽然都开设了分子生物学的实验课程,但由于学时少,采取以上交实验报告的形式来作为对学生实验动手能力的考查,这种考核方式是不可取的,撰写实验报告的能力并不能代表实验动手能力,它只能作为实验考核的一部分,而且会养成部分学生的惰性,不注重将实验动手能力作为一种能力来培养。因此,建议改革实验课程的考核方式。
实验考核应以理解基本理论知识,学习和掌握基本实验技能;通过综合性实验,锻炼合理、独立完成一系列实验的能力;通过开放性实验,自主完成实验内容、实验方案、实验技术设计为目标。考核方式包括平时实验课表现,基本实验技能考查,实验基本知识及综合实验能力等各占不同比例来综合评价。实验教学是该课程教学中不可忽视的环节,建议教师应注重实验内容的设计,改善实验课程的考核方法,学生的动手能力必能得到实质性的提高,养成严谨求实的科学态度。
参考文献
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