分子生物学研究方法范文

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分子生物学研究方法

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关键词:创新能力 分子生物学 高等教育 综合素质

中图分类号:G642.0 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.003

研究生教育的目标是培养具有独立从事科学研究,在科学或专门技术上作出创造性成果的高级人才。与本科生相比,研究生注重的是创新能力的培养,特别是原始创新能力[1]。分子生物学在医学领域的日新月异的发展,使人类对疾病的认识、预防、诊断和治疗发生了深刻的变革,医学科学已从整体、细胞水平逐步深入到了分子水平。在教学过程中如何培养研究生的创新能力是一个重要的课题。本文拟阐述理论和实验教学相结合方式提高研究生创新能力的几点体会。

1 理论教学中,精炼理论知识,引入科学前沿,提高创新意识

1.1 精炼理论知识,为创新提供理论基础

基本知识是创新的根基,我们通过精炼理论知识使学生形成扎实的知识结构,系统的掌握基础理论[1]。分子生物学内容繁杂,随着新知识的加入,导致内容越来越多,因此,在教学过程中,除了让学生掌握基础知识外,还要让学生了解知识发展、演变的过程,懂得知识创新的基本途径。在理论课程讲授过程中要把素质教育贯穿于整个过程之中,培养学生探索真理的科学精神、求知欲望和创新精神。

1.2 引入最新研究成果,培养学生的创新意识

随着科学技术的发展,知识更新的周期越来越短。因而,在分子生物学的教学过程中增加最新研究成果的讲授,让学生了解本学科的发展动态[2]。这不仅能使学生掌握书本以外的知识,提出尚未完全阐明的问题,激发其创新欲望;而且还能在把学生引领到学科前沿的同时,将最新的成果转化为教学内容,推动学科的发展。对进展较快的内容,如蛋白质组学、代谢组学等内容则作为专题讲授,保证教学内容与时俱进的同时也激发研究生对科研的兴趣。

1.3 将科研成果应用于教学中,让学生感受科研的魅力

科研成果运用到分子生物学的教学中,要根据内容和学时,恰当运用,使抽象理论具体化,帮助学生理解[3]。同时也能调动研究生的学习兴趣,让他们在学习中感受科研,培养其对科研的兴趣。通过该方式既可以增加学生对技术重要性的理解,也激发了他们探索新课题的欲望。

2 改革分子生物学实验教学,提高学生的创新能力

传统的验证性分子生物学实验教学,在操作过程中存在以下缺陷[4]:①研究生不参加实验前的准备,这导致其独自科研时,不知道准备哪些东西。②从实验教学看,实验理论讲解不能使学生对实验有直观认识。③从结果分析看,教师分析结果,使得学生失去了求知的动力。④从整体看,传统实验教学缺乏连续性,不能培养学生的创新能力。因此,通过教学改革提高其创新能力势在必行。

2.1 强化动手能力

既往分子生物学实验,材料准备和试剂配制都是老师准备的,学生只是依照实验指导,完成操作,进行现象观察。为了培养研究生的动手能力和操作技能,应该让其积极参与实验准备,提高其动手能力。

2.2 注重操作,小班授课

分子生物学实验是研究生的必修课,根据研究生数量少的特点,实行小班授课,让每一个研究生都能完整的进行实验操作[5],掌握分子生物学技术,为科研工作打下基础。

2.3 培养创新能力

实验教学对培养研究生的创新能力至关重要,但既往开设的验证性实验已不能满足科技发展对创新能力的要求,更新教学内容,探索实验教学与应用教学结合的模式,增加RNA提取、基因克隆、蛋白质表达、纯化于一体的综合性实验,既可以培养创新能力,又可激发其学习的主动性。

2.4 培养结果分析能力

实验结果分析是非常重要的,它决定实验的思路、进度以及成果。实验中最重要的不是结果好坏,而是教会研究生如何分析实验结果,告诉其分析方法,并将结果分析做成实验报告上交,要求他们将实验中出现的问题做出阐述。在以后的工作中他们在结果分析的过程中发现、提出和解决问题,并探寻解决问题的途径,使学生在积累知识的同时培养创新能力,学会创造性的思考和分析问题[5]。

2.5 留出空间,提高科学思维能力

随着科学技术的发展,分子生物学的研究领域不断拓展,新技术、新方法更是不断涌现。要跟上时代的需求,就要求研究生不断学习进步,有科学的思维能力,善于思考。所以在实验课上,要充分调动研究生的主动性,针对一些问题公开讨论,畅所欲言,让学生们乐于动手,勤于动脑,锻炼科学思维能力。通过这种教学方式,既复习巩固了以前的学习内容,又学习了新知识。

3 运用现代化教学手段,增强教学效果

现代化教学手段的使用已经成为现代教学的标志。从原来的教学录相、投影仪的使用到配备精良的多媒体教室[6]。利用多媒体将教学内容转变为以图象、动画、文字和声音等多种信息的综合,优化了教学环境,提高了学生的学习兴趣。利用计算机辅助教学,可节省时间,提高课堂效率,有利于教学内容的更新。

4 改革考核和成绩评定方法,注重创新能力培养

传统的闭卷考试,可促使学生临考前好好复习,巩固基础知识,但该方式反映的是学生对知识的掌握,不能合理地评价学生。在医学分子生物学教学中,我们应强调实验技能的培养,规范实验操作,通过撰写综合性实验设计的论文考察学生的选题、查阅资料、对知识的理解,分析和综合应用能力,能更真实的反映学生的自学能力,综合运用知识、分析和表达能力。故采用闭卷考试与课题论文相结合的考核方式更能促进研究生创新能力的形成。

综上所述,通过优化教学内容为研究生创新能力的形成打下坚实的基础;利用实验课的实践性和探索性,激发学生对科研的兴趣,培养研究生的创新思维;通过使用先进的教学手段和改革考核办法促进研究生的主动学习、独立思考能力,培养出既具有扎实理论基础又具有创新能力的高级人才。

参考文献:

[1]胡瑞敏.培养现代医学研究生创新能力的探讨[J].医学与社会,2006.

[2]马兰,王亚平.创新能力培养引入课程教学整体提高研究生培养质量[J].医学教育,2005.

[3]裴秀英,李燕,姚青等.寓科研于教学,培养创新型医学人才[J].宁夏医科大学学报,2010.

[4]曹华,裴鹏,王松梅等.分子生物学实验教学中创新能力的培养[J].医学教育探索,2006.

[5]贺旭,孙林,马惠苹等.浅谈不同层次学生分子生物学实验教学方法的异同[J].山西医科大学学报,2010.

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关键词:分子生物学;多元获取;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)12-0101-02

分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征和相互关系,从分子水平阐明生命现象与生命本质的学科。自Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型标志着人类对生命现象本质的认识进入到分子水平,分子生物学已成为现代生命科学的共同语言和人类由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科,同时也使得分子生物学称为现代生物学领域里最具活力的科学。(朱玉贤,2013)上世纪90年代以来,国内各高校先后为本科生开设了分子生物学课程,目的是引导学生从分子水平认识生命本质,了解有关分子生物学的基本理论知识和研究方法,为学习生命科学相关专业的学生进一步的学习和科研打下良好的分子生物学基础。在分子生物学的教学过程中,由于分子生物学课程知识体系庞杂,知识点多而分散,我们发现,对许多抽象的概念或原理的解释和阐述一直是教师的教学和学生的理解和掌握过程中存在的难题,上完课后同学们的普遍反应是晦涩难懂,犹如听天书一般;而且,分子生物学课程对实验技能和实验条件要求较高,实验涉及的内容也较为复杂,这就要求同学们不仅具备坚实的理论基础,还需具有非常强的实验动手能力;同时,分子生物学作为一门新兴学科,新理论、新技术层出不穷,知识更新快,更新周期也越来越短,这些研究方法的不断创新和理论体系的不断更新与完善更给分子生物学教学带来了极大挑战。怎样将分子生物学中晦涩的知识点转化为直观、浅显易懂的故事呈现在同学面前?怎样将理论与实验结合,使同学们从实验过程中领会各种生物大分子形态结构与功能的关系?怎样调动同学们对微观生命奥秘探索的兴趣,激发同学们的创新潜能,从而实现对生命科学创新人才的培养?作为湖南省精品课程,《分子生物学》教学一线的老师们尝试了一系列的教学改革和课程体系优化,致力于将分子生物学知识的传播由教师的单向传授为主转变为学生对分子生物学知识的多元获取,以着重培养学生的实验动手能力并激发学生的创新意识和科研能力。

一、基础知识和学科进展的有机结合

分子生物学诞生以来,作为生命科学的带头学科,学科发展极为迅速并渗透生命学科各个领域,但主要遗传物质DNA的双螺旋结构和“中心法则”提出至今未受到质疑。(胡剑,2014)在经典核心理论的基础上,对于基因表达调控以及信息传递通路等认识的不断丰富,以及从基因组、转录组、蛋白组、代谢组等水平上对生命现象和规律的理解逐步深入,要求我们在教学中一方面满足学生掌握分子生物学基本理论的需要,另一方面要适时地更新教学内容,充分调动学生的学习积极性,通过文献阅读、专题讲座和学术报告等途径获取最新知识,了解最新动态。在基础理论知识的讲解的过程中,尽量将课本上相关的一些分散知识系统化并提炼出知识点,指导学生在理解的基础上,采用总结规律性的方式帮助记忆。文献阅读的内容则选择来自《Cell》、《Nature》、《Plant cell》、《Plant journal》、《Plant physiology》、《Science》等权威期刊的最新研究论文或研究综述,通过在线查阅,翻译和研读的方式将分子生物学领域的最新研究进展展现在大家面前,既让同学们了解了本领域的最新进展,也教会了同学们查阅文献的方法。这种“基础知识”和“学科进展”的有机整合方式,同学们的主动学习积极性被激发;文献资料搜集和自主学习能力得到提高,学生的创新意识和从事科学研究的能力得到培养,同时也形成了同学们对不断发展的分子生物学知识多方位丰富的理解。

二、讨论交流在教学中的应用

分子生物学内容与生命活动息息相关,讲到热点话题时自然会激起同学们之间的讨论与交流的兴趣。多年的教学经验证明,在分子生物学教学中应适当增加课堂讨论与交流的教学方式,既能启发学生的学习兴趣,又能提高同学们的思考能力和口头表达能力。因为这种讨论与交流教学,强调在教师的精心准备和指导下,教师作为“导演”,对学生的思维加以引导和启发,并通过预先的设计与组织,来启发学生就特定问题发表自己的见解;学生则是在教师指导下进行有意识的思维探索活动,学生的学习始终处于“问题―思考―探索―解答”的积极状态。事实上,分子生物学可供讨论的题材很多:如超级细菌是如何产生的?表观信号如何影响性状?细胞衰老死亡的调控是如何进行的?转基因食品的利与弊;癌基因,抑癌基因和癌症的发生分子机制;细胞重编码的分子机制;等等。对这些热点问题的讨论培养了学生诸多方面的能力:提高了学生的学习兴趣,培养了学生的自学能力,促进了师生交流与沟通,培养了学生的口头表达能力,增强了同学们的团队合作能力。同时,由于学生看问题的方法不同,会从各个角度、各个侧面来揭示基本概念的内涵和基本规律的实质,从而产生自主性、探索性和协同性的学习。

三、动画、微课、精品资源库等教学网络资源的整合

分子生物学是一门内容丰富、应用性超强的学科,板书、挂图、模型和幻灯片等传统的教学手段远不能传递和表达繁多而抽象的分子生物学内容,更无法让学生深入理解抽象的教学内容。而动画、微课和精品资源库等网络多媒体教学资源的应用很大程度上解决了这一难点,使得抽象复杂的内容在多媒体教学中更加简单化、直观化和具体化,同学们也更容易理解分子生物学。如DNA复制和转录、蛋白质的生物合成、乳糖操纵子模型、衰减子模型,转座位子模型,DNA重组Holliday模型都可制作成微课,以动画和微课模式展示在同学面前,利用动画和微课等直观、生动和主题鲜明的特点帮助同学理解。

四、理论与实验结合模式的运用

分子生物学是一门实验性特别强的学科,分子生物学实验是基础理论课的配套课程,是理论教学的深化和补充,与理论课密不可分,在课程设置中占有重要的地位。但是,分子生物学实验条件要求相对比较高,使得学生对于分子生物学实验内容和方法有非常大的畏惧心理。针对学生的这种恐惧心理,我们合理安排实验内容,并加大了实验课程的比重。为了让学生由浅入深逐步认识分子生物学常规技术,除了常规的每周4节课的实验课程外,我们还安排了分子生物学综合实验周、将质粒提取、电泳检测、基因克隆、载体构建、酶切鉴定等方面的实验技术集中在实验周内进行,以便更系统地将DNA重组相关的实验技术传授给学生,并在条件允许的情况下尽可能的把新的实验技术手段介绍给学生。对分子生物学课程特别感兴趣的同学,我们还鼓励学生参与到教师的科研工作中去,利用现有的科研条件,引导学生思考并完成相关的实验内容,以培养学生的创新思维和发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而使学生的科学素养和科研能力得到较高的提升。

五、教学师资的内涵建设与发展

作为当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域,分子生物学发展的突飞猛进和分子生物学技术发展的日新月异给分子生物学的课程教学带来极大的挑战。在分子生物学教学过程中,为适应时展的高层次和高素质人才培养的需要,为了使分子生物学课堂更加具有吸引力,作为教师更应该对最新的研究热点有敏锐的洞察力,因而教师自身专业素质对教学质量的提升和对学生的专业知识学习兴趣的培养起着至关重要的作用。提高教师自身素质,加强教学师资的内涵建设与发展,我们主要从三方面着手:(1)实施以老带新,为青年教师配备导师的制度和每周一次的教学讨论,通过老师之间的经验交流,相互学习和取长补短,以期共同提高授课水平和教学能力;(2)通过在职培养、外出进修和人才引进等并举的方式壮大师资力量。在职攻读博士学位的方式加强青年教师知识结构的优化;国内外访学计划则拓宽了中青年教师视野;人才引进则增强了提高教师专业素养和学术水平;(3)通过主持或参与产学研团队的各级教改和科研项目,提高教师自身的创新意识和科研素养,并渗透到教学之中,给学生以更多的启迪和思考。

2010年以来开展的《分子生物学》教学实践改革证明,多元获取教学模式在分子生物学教学中的应用,提高了教与学的效率,促进了老师和学生的互动,教与学相得益彰,取得了较好的教学效果。

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]胡剑.群体性创新人才培养途径探讨――以中国农业大学“分子生物学”教学改革实践为例[J].高等农业教育,2014,(l):50-54.

[3]贾睿,蔡春尔,霍元子,何培民.讨论式教学在分子生物学教学中的应用[J].中国校外教育(理论),2011,(6):110.

篇3

[关键词]医学分子生物;实验教学;教学改革;医学检验

21世纪是生命科学的世纪,生命科学的发展伴随着探究技术的提升和人才的培养。在科学发展过程中,分子生物学的理论和技术已与生物学,医学和药学等众多领域交叉、融合,是提高探究技术水平和人才质量的一门重要学科[1],因此,作为医学人才培养的医学院校,医学分子生物学是不可缺少的一门学科。目前,我校仅对医学检验专业和医学实验技术专业开设医学分子生物学的理论和实验教学。本文总结了一些在医学分子生物学实验课教学过程中的心得和体会,希望通过不断的反思和改进培养出满足社会和人民需要的高素质人才。

1医学分子生物学实验课的主要特点

医学分子生物学是一门理论与实践相结合的医学基础学科,以核酸和蛋白质为研究对象,利用先进的分子生物学实验技术对临床疾病进行诊断,特别是进入21世纪后的短短几年,无论是疾病发生、发展机制的阐明,患病风险的预测与评价,还是疾病的早期诊断和个体化医疗的开展,都愈来愈依靠和依赖分子生物学[2],常见检测内容包括微生物检验[3]、肿瘤诊断[4-5]、遗传病诊断[6-8]和人体各类免疫疾病[9]等。

临床中应用医学分子生物学技术的項目很多,但目前学院针对医学生开设的分子生物学实验项目有限,例如小鼠肝组织DNA提取和保存,琼脂糖凝胶电泳检测核酸,PCR技术等。然而,医学分子生物学技术发展迅速,传统的医学分子生物学实验室仅结合学院现有的条件开展分子生物学实验教学项目,内容陈旧,技术简单,缺乏临床结合,不利于学生动手能力和创新能力的培养。随着分子生物学的不断发展,越来越多的高等学校将分子生物学设为必修课和选修课。我们作为国家医学人才培养的摇篮,随着技术的更新和发展,国家和社会对医学分子生物学重视程度的增加,这对老师和学生提出了更高的要求,教师应不断更新教学内容和实验技术,学生应掌握理论知识和实验技术,设计实验紧密结合临床,紧跟科学技术发展的步伐。

2目前医学分子生物学实验教学面临的问题

2.1分子生物学实验室建设不足

医学分子生物学是21世纪研究的新兴学科,主要以核酸和蛋白质分子为研究对象,对实验室的条件和设备的投入要求较高,然而目前学院对分子实验室建设的重视程度不高,通常与其他学科共用实验室,实验环境达不到标准,仪器共用、陈旧且破损,使得分子实验不能顺利开展;分子实验的目的是通过将理论知识应用于实践进而培养学生的动手能力、结果分析能力和创新能力,但分子实验试剂和耗材均需进口,价钱昂贵,在实验试剂和耗材使用方面不能满足人人均有,导致大部分学生没有参与实验,降低了学生对分子生物学实验课的积极性。分子生物实验均需要低温高速离心,为了提高分子实验结果的成功率,低温高速离心机是分子生物学实验室必备的,且每个教室最少配备一台低温高速离心机。在核酸电泳检测过程中,需要使用溴化乙锭(EB)或其替代物染色,而溴化乙锭为强致癌物质,因此,实验室需要设置EB专用实验台,避免学生操作不当引起实验隐患;对于核酸电泳结果均要在紫外灯下检测,紫外灯下不利于实验结果的分析,也不能确保所有学生都能观察到实验结果,准确分析实验结果,学院应在学生教室配备多媒体,将每个实验结果直观地展现给学生,让学生观察并分析,带动学生的积极性,因此,为了培养社会和国家需要的创兴型人才,学院应该加强分子实验室的建设,建立单独的分子生物学实验室,对相应仪器和耗材的采购应给予大力支持。

2.2实验用品准备不规范

分子生物学实验对试剂和耗材洁净度高,且试剂名均为英文,分子生物学这门课程的理论和实验内容在学院的开设时间较晚,现在从事分子实验耗材准备的老师专业和英语水平有限,在实验试剂、耗材和仪器准备过程中空难重重,且准备不全面,影响实验的顺利开展。为了促进分子生物学实验顺利进行,降低实验准备中试剂和耗材的损失,实验室或代课教研室应对实验技术老师进行规范性培训,如RNA提取过程中使用的吸头和离心管均为无RNase,学生实验开始前应组织实验老师了解实验条件的严格性,在口罩和手套配备齐全的基础上,将吸头放置配套的吸头盒内,而不是随意将吸头倒在一次性手套上,这将误导学生对分子生物学实验严谨性的认识。学院也可以相应的引进分子生物学背景的实验技术老师从事教辅或教学工作,这对于分子生物学实验顺利而准确的进行起到重要作用。

3医学分子生物学实验课教学心得

3.1完善分子生物学实验内容和指导手册

分子生物学是跨越生物、医学、农学乃至药学的一门新型学科,优质的分子生物学实验课程开设离不开与相关专业的紧密渗透[10]。目前我院仅对医学检验专业和医学实验技术专业开设分子生物学实验,这就要求教师结合学生的专业和发展方向设计实验内容。只有结合学生的专业才能更好的将理论和实际相结合,激发学生的积极性。在目前教学中,只能依据实验室的环境和设备的变化,结合教学老师主持的科研课题开展一些简单的分子生物学实验,而忽略了结合学生的专业开设特色的实验内容。由于固定的实验材料和内容多变,没有完善的分子生物学实验指导手册,这使学生对即将做的实验毫无头绪,降低了学生学习分子生物学的积极性,不利于学科的发展和创新人才的培养。

3.2建设师资队伍

分子生物学实验内容设计,实验方法的使用以及实验结果的解析与教学老师的知识背景和能力具有紧密的联系,也是确保良好教学质量的关键。目前我们生物与分子生物学教研室的老师分别承担国家自然科学基金,省级科学基金、省级教育厅课题以及校级课题等多项科研项目,且均为硕士研究生以上学历,具有较扎实的分子生物学理论基础和熟练的分子生物学技术,可以巧妙灵活的为学生设计相关的分子实验内容。但是分子生物学内容和技术更新换代,学院可以提倡或执行“送出去,引进来”的政策,让教师得到全面的提高,让学生拓宽眼界享受先进的知识课堂。

3.3提高学生的重视度

分子生物学是一门抽象难懂的技术学科,学生对分子生物学的理论和技术应用了解的并不多,所以学生对分子生物学理论学习和实验操作均表现为消极,应付的心态。导致学生对分子生物学不重视态度的原因之一,是学生没有了解到分子生物学在临床或是研究生生活中的重要性。目前,我们教授的学生为大三学生,已经有了很强的思考能力,对自己的发展有了一定的规划,为了提高学生对分子生物学的重视程度,学院可以安排学生进入实习单位,比如医院,检测单位或是一些科研机构,让学生在实实在在的生活中了解分子生物学的中重要性以及操作过程的规范性;也可以举办学生经验交流会,让学院已经毕业工作的学生、实习的学生或者读研究生继续深造的学生分享分子生物学的重要性,提高学生的自主学习能力和对分子生物学由衷地热爱。

3.4增加多媒体教学

多媒体课堂教学已成为理论课上必不可少的教学手段,但在实验教学中应用的较少。分子生物学是通过多种先进技术手段研究核酸等生物大分子的功能、形态结构及其重要性和规律性的科学[11]。其内容抽象,枯燥无味,实验结果无法直观地展现给学生,使学生很容易产生厌学的情绪[12]。为了提高教学质量,我们应该利用多媒体将一些难懂的分子生物学技术原理和过程通过动画、幻灯片和视频等直观地展现给学生,如大肠埃希菌质粒的提取和检测,PCR技术的原理和操作过程等,使学生在轻松愉快的氛围下,快速掌握分子生物学知识。实验结果检测过程中,我们可以通过多媒体将检测的结果展示给学生,让学生观察讨论,给出依据并提出相应的答案,教师通过分析学生的討论结果,了解学生的思维动态,并给出正确结果。根据学生的反馈,板书教学结合多媒体展示利于学生对知识的认知和掌握。

3.5开放实验室

要想成为一名国家需要的优秀人才,除了掌握扎实的理论知识,具有熟练的实验室操作技能,同时也要具备活跃的创新思维。因此,为了更好地培养学生的各方面能力,实验室可以结合实际课程开放实验室,让学生查阅文献,巩固理论知识,应用实验课上的分子生物学技术结合临床疾病设计实验,给学生提供更多的动手机会,培养学生的自主学习能力和创新能力[13-15],同时提高学生对分子生物学课程的兴趣和重视。在开放实验室期间,至少安排一位指导教师,既规范学生的操作技能,又可以帮助学生分析实验结果,这样培养学生的思考能力和分析问题的能力。目前学校仅对医学检验专业和医学实验技术开设医学分子生物学实验课,开放分子生物实验室,不仅让已学习分子生物学的专业的学生巩固理论知识和实验课内容,也为其他医学生提供了学习机会和创新平台。

3.6鼓励学生参与教师科研

生命科学的研究离不开分子生物学技术,目前学校的教师均有自己的研究课题,学生可以适当参与教师的科研工作,了解分子生物学的重要性,增强学生学习的主动性和积极性。学校也为学生开设大学生创新项目,学生将学习的分子生物学理论和实验技术结合临床设计实验,大大地发挥学生的主观能动性,激发学生的求知欲和创新能力。科研和教学的相互结合,相互渗透,不仅丰富了分子生物学实验教学的内容,也提高了学生的综合素质和科研思维[16],为国家和社会培养更优秀的人才。

3.7改革实验成绩评定方法

常规的实验成绩评定是根据学生提交纸质的实验报告进行评定,然而,医学分子生物学实验课不仅仅评定学生掌握的理论知识,同时考察学生们的动手能力、分析结果能力、创新能力等,因此,将医学分子生物学实验成绩评定内容分为实验理论测评和实验操作技能测评,实验理论测评包括实验原理,实验步骤以及实验内容的应用,这样有利于学生自主学习医学分子生物学并加深对分生生物学的认识;实验操作技能的测评:考察学生的实验设计能力、动手操作能力、实验结果分析能力。经过观察实验课堂学生的表现,部分同学主动参与到实验课堂中,而其他同学仅仅是旁观者,通过实验成绩评定的改革,提高学生实验设计能力、自主动手能力和分析问题能力,为国家和社会培养创新人才具有重要的意义。

4总结

篇4

关键词:分子生物学;实验内容;教学方法;成绩评估;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0245-02

核酸为生命的最基本物质之一。核酸根据化学组成不同,核酸分为脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础;RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用。核酸不仅是基本的遗传物质,而且在蛋白质的生物合成上也占有重要位置,因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。因此它在生物学、医学、药学、农学等研究中的地位十分重要。

分子生物学实验是一门主要以核酸为研究对象的实验性课程。它是分子生物学理论的实践环节,也是培养创新型人才的重要途径。但是目前传统分子生物学实验的内容缺乏系统性、完整性和综合性,验证性实验居多,存在理论课与实验课脱节等现状。本文结合我们多年来的教学体会和做法,从实验教学内容的优化、实验教学方法的改进、实验成绩的科学评定等方面谈一些体会,以取得更好的实验教学效果,提高学生的实验技能和培养学生的创新思维。

一、实验内容的优化

目前,传统的分子生物学实验一般是几个基本的操作技术:感受态细胞的制备及转化;质粒DNA的提取;质粒DNA的酶切及电泳检测;目的DN段的回收及鉴定;DNA连接反应;重组克隆子的鉴定;PCR基因扩增;外源基因在大肠杆菌中的诱导表达;SDS-PAGE;等等。独立的各个实验忽视了不同实验之间的关联性、连贯性和整体性,更缺少将分子生物学实验技术与其他学科的融会贯通,无法使学生形成完整的科研思路,限制了学生创新能力的培养。我们将分子生物学实验内容进行了改革,实验内容调整为:DH5α感受态细胞制备;质粒pEGFP-N3和pET28-a(+)转化;质粒pEGFP-N3和pET28-a(+)小量提取与电泳检测;质粒pEGFP-N3和pET28-a(+)的限制性酶切分析;GFP(BamHI-NotI-cut)和pET28-a(+)(BamHI-NotI-cut)片段的琼脂糖胶回收;pET28-GFP连接产物转化感受态细胞DH5α;重组克隆子DH5a/pET28-GFP的菌落PCR检测;重组质粒pET28-GFP提取与限制性酶切分析(BamHI-NotI);重组质粒pET28-GFP转化BL21感受态细胞;重组绿色荧光蛋白GFP的诱导表达;重组绿色荧光蛋白GFP的纯化;重组绿色荧光蛋白GFP的SDS-PAGE电泳检测。整个课程以绿色荧光基因及其蛋白为对象,将所有的各个基本的分子生物学实验串起来,通过两年的实践,学生参与实验的积极性和趣味性大大提高,培养了学生的科学思维,课堂也收到了良好的实验效果。

二、教学方法的改进

目前,国内部分条件较好的高校及综合性大学的生物学、药学和医学等专业都开设了内容不同的分子生物学实验课程。但总体模式都是以教师按照实验名称、实验目的、实验原理、实验操作、实验结果与讨论的程序讲授各个不同的基本分子生物学实验,然后学生被动地完成这些基础的试验操作。这种教学方式主要是教师主导、学生参与的一种被动式知识灌输,不利用创新思维和人才的培养。学生的主观能动性得不到大的提高。在分子生物学实验教学方法方面,我们进行了一些改革尝试。在学期中间,我们给学生提出在完成了基本分子生物学的各个实验后,学生查阅文献,介绍一个“分子生物学新技术”。要求:每2人一组介绍1个分子生物学新技术的原理、步骤与用途;以PPT形式报告;一位学生报告PPT内容,另一位学生接受全班学生和老师的提问。整个课程通过两年的实践,学生参与实验的积极性增强了,学生的科学思维与表达能力得到了提高,同时培养了学生查阅文献的能力,课堂也收到了良好的实验效果。

另外,在每一个分子生物学实验课程完成的学期末,我们要求每一位学生给分子生物学实验课程做一个全面的评价,包括授课的质量、主讲老师和实验老师的工作态度、实验内容的安排、教学的效果、课程的体会以及课程的建议。每一届学生都给分子生物学实验课程提出了许多非常中肯的建议和希望。如加强实验课内容的整体性设计;扩大学生自主实验内容和增加开放性试验内容;增设每一次分子生物学试验结果的点评;了解每一次实验报告的评价;加强最新分子生物学实验的最新技术进展的介绍等。又如建议将目的基因改成学生自己感兴趣的基因,老师可以提供几种选择,这样最后鉴定检测的时候也可以让学生自己设计实验方案,使实验更具有自主性与创新性。还如授课的时候多介绍一些实验设计方面的知识以及实验中重要试剂的作用原理以及有哪些替代物,等等。经过这几年的教学实践,我们的这些做法,大大改进和完善了分子生物学实验课程的授课体系,改善和提高了分子生物学实验课程的授课质量。

三、实验成绩的科学评定

分子生物学实验课程的主旨就是要提高生物学相关专业学生的动手能力、思考能力以及科研工作能力。考核实验成绩是对学生所掌握的与实验有关的理论知识、实验技能和综合应用能力的评定,通过考核能够促进学生重视实验、认真操作实验,从而提高学生的综合素质。传统的分子生物学实验考核主要以实验结果和撰写的实验报告为主。分子生物学实验应注重全面考查学生的素质,不仅要考查学生所掌握的基本知识和技能,还要考查学生独立思考和综合运用的能力,以及在实验操作中表现出来的认真的态度、实事求是的科学作风和团队合作精神等。

我们在分子生物学实验教学中,增加了一次理论考试,设置了一个500道题的分子生物学实验题库,这些题目主要是基础实验的原理、操作、实验过程出现的问题分析等。每一位学生随机抽签,口试回答题目。经过两年的教学实践,这对巩固学生的分子生物学理论、加强分子生物学理论与实验的联系,起到了很大的帮助,进一步优化了分子生物学实验的考核体系。

总之,分子生物学实验作为一门基础和基本的生物学实验,我们教师应该与时俱进,优化分子生物学实验的教学内容,丰富教学方法,提高教学水平,改进考核方式等,为将来学生从事科学研究及其他相关工作打下坚实的基础。

参考文献:

[1]何华纲,朱姗颖,王勇,等.生物技术专业分子生物学实验教学改革初探[J].中国校外教育,2011,(5):120-120.

[2]曹杏芝,刘明新.生物化学与分子生物学实验教学改革的探讨[J].理化生教学研究,2011,(7):117-118.

[3]任峰,李兵,虢华珊,等.研究型分子生物学实验课程体系建立与实践[J].实验室研究与探索,2011,(10):315-317.

[4]王晓霞,解军,张悦红,等.研究生分子生物学实验教学改革探讨[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2011,(11):1091-1092.

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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:生物技术;研究型教学;分子生物学

研究型教学可以培养学生勇于探究问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,也可以培养学生创新能力与自主学习能力[1]。我校分子生物学课程开设于生物技术专业三年级上学期,在生物技术专业知识体系的构建过程中具有承上启下的作用。分子生物学以细胞生物学、生物化学和遗传学等课程为基础,又可以为基因工程、细胞工程与生物制药等课程教学奠定基础,并且其所涵盖的分子生物学实验技术应用广泛,是医学、农学和环境科学等学科的实验技术工具。在以往的教学中,学生反馈该门课程学习难度大,影响后续课程的学习。为提高学生自主学习能力,为医药生物技术行业培养应用型人才奠定基础,我们在分子生物学课程中进行研究型教学探索。

1在分子生物学教学中应用研究型教学模式的必要性

1.1培养应用型人才需要开展研究型教学

我校生物技术专业以医药生物技术应用型人才为培养目标。生物技术专业学生只有具备较强的分析与解决问题能力、创新能力、自主学习能力和终身学习能力,才能满足社会发展需求,而研究型教学恰恰能够促进学生这些方面能力的培养[2,3]。分子生物学是生物技术专业核心课程,对后续课程的学习和操作技能的培养都有至关重要的作用。因此,在该课程中开展研究型教学,对培养应用型人才起到较好的示范和引导作用。

1.2传统教学方式不利于分子生物学课程教学

分子生物学是一门理论性和实践性很强的课程。以我校分子生物学教学为例,其内容繁杂、知识点多,学生理解、掌握、实验操作难度大。如果沿用传统教学理念进行教学,以教师讲授为主,学生被动接受,分子生物学理论的抽象性和实验操作的复杂性必然影响学生对知识的理解与掌握,导致学生产生厌烦心理,进而影响后续专业课程的学习。

1.3学生自主学习能力需要强力引导

由于学生在高中阶段处于高度紧张的学习状态,进入大学后,学习状态变得较为松懈,加之大学阶段课程开设方式和学习方式等的改变,所有课程的学习主要依赖于学生自己。课上,教师只是结合专业特点把握教学大纲,传授学生知识,培养其创新能力、操作技能,往往讲得多,对学生的要求少。大学阶段随着各种课外活动的增加,互联网、电子产品及网络游戏等的冲击,部分学生形成课前不预习、课上随“心”走、课下人自由、考试靠突击的学习态度。因此,需要探究教学方法,改变学生学习方式,将学生由被动接受知识转变为主动学习知识,培养学生自主学习能力。

2研究型教学模式在分子生物学教学中的应用

鉴于分子生物学在生物技术专业课程体系中的核心地位以及进行研究型教学的必要性,我们从教学资源、教学内容和教学设计等方面进行了研究型教学探究。

2.1构建以教材为主、网络教学平台为辅的研究型教学资源

DNA双螺旋模型的建立成为现代分子生物学研究的开端,而分子生物学作为一门生物类本科专业课程,现行的适用于本科生教学的教材较多。如在构建研究性课程体系时采用的高等教育出版社出版的朱玉贤主编的《现代分子生物学》、Robert•F•Weaver编著的《分子生物学》、戴余军主编的《现代分子生物学辅导与习题集》等教材。中英文教材结合,不仅能使学生更好地学习分子生物学知识,还能通过阅读英文辅助教材提高阅读英文文献能力。此外,要及时将分子生物学理论和技术的新进展资料上传至学校网络教学平台,让学生了解最新的分子生物学知识,激发学习兴趣。

2.2教学内容模块化重组,便于研究型教学设计

以我校分子生物学教学为例,对教学内容进行模块化设计,主要包含3个模块。模块一为“DNA的复制、转录和翻译”,这部分内容是本课程的基础知识,难点不多,以原核生物为例来讲解,穿插真核生物的相关知识点,学生容易理解和记忆。模块二为“基因的表达调控”,该部分内容中有些知识点比较难理解,例如,原核生物基因表达调控中的弱化机制、乳糖操纵子等,真核生物基因表达调控中的DAN甲基化、蛋白质乙酰化等内容,而这些都属于教学重点。模块三是以上述两个模块内容为基本原理衍生来的“分子生物学实验技术及其应用”,这部分内容与前面两个模块的内容互为依托。例如,PCR技术及其衍生技术都是基于DNA复制原理,只要把DNA复制原理理解透彻,这部分内容就会比较容易理解;酵母单杂交、双杂交技术依赖于基因表达调控中的DNA与蛋白质、蛋白质与蛋白质之间的相互作用。此外,该模块还包括相关实验教学内容,通过具体的实验操作训练,提高学生对理论知识的掌握程度和应用能力。教学内容的模块化重组使课程内容更有序,有利于研究型教学设计。

2.3教学过程的设计

在设计教学过程、选择教学方法时,要适应研究型教学需要,调动学生学习主动性,培养学生问题解析能力、自主学习能力、实践能力和创新能力,从单纯的知识传授向带动学生主动探究问题、学习知识和技能并实现学以致用转变,从以教师讲授为主转变为以学生学习为主,重点开展以问题式教学、案例式教学、综合性实验、设计性实验和参与教师科研为主的教学设计。2.3.1问题式教学设计带着问题学习,容易激发学生好奇心。在模块一“DNA的复制、转录和翻译”和模块二“基因的表达调控”教学中,可采用问题式教学方法,针对不同内容设计不同问题。在设计问题时,要注意紧扣教学内容,避免脱离教学目的。例如针对“DNA的复制”内容设计教学:首先,引用1958年Meselson和Stahl利用15N标记大肠杆菌DNA的实验,让学生推导DNA的复制模式;其次,以原核生物主要遗传物质为例阐述DNA复制过程,要求学生掌握蛋白或者酶在复制过程中所起的作用与先后使用顺序,然后观察DNA双链的变化,再以蛋白或者酶的作用为媒介,将DNA复制过程完整描述出来,加深对DNA复制的印象;最后,通过比较原核生物和真核生物主要遗传物质在复制时的异同,进一步加深对该部分内容的理解。将这些问题通过网络平台布置给学生,让学生课下查阅教材和网络资料,养成课下自主学习习惯,从而将课下变成自学场所,将课堂变成基于问题进行讨论的场所,引导学生踊跃参与到课堂中,再根据学生的回答和讨论结果,进行有重点、有目的的讲解和总结,改变传统以教师讲解为主的授课方式,提高教学质量。2.3.2案例式教学设计案例式教学法是一种运用案例进行课程教学的方法,有助于激发学生学习热情,培养学生分析问题和解决问题的能力[4,5]。在模块三“分子生物学实验技术及其应用”教学中,可穿插案例式教学设计,将相关或者相衔接的实验技术整合为一个案例进行教学。授课教师根据教学内容的目标要求确定案例,并规定材料搜集原则和方向。在授课时,不是就某个实验技术进行原理讲授,而是对实际案例从实验角度进行推导,最终归结到该实验技术的原理,并要求学生思考这一实验技术可以归结为模块一或二中的哪一个机制。例如在讲解PCR技术时,确定案例为PCR技术、RT-PCR技术和荧光定量PCR技术,要求学生收集相关技术实验方法、实验注意事项以及这些技术间的区别与联系等资料,并在此基础上推导该技术的基本原理是分子生物学中的哪一个机制。在案例式教学中,授课班级学生以小组形式进行分工合作,由各小组分别汇报收集的材料,最后教师对各小组案例分析内容进行总结与补充,并客观地给予小组成员成绩评定,以调动学生学习积极性。通过案例式教学,学生分析实验现象的能力得到了极大提高,参与实验的积极性也显著提高。2.3.3综合性和设计性实验教学实验教学是培养医药生物技术应用型人才的重要环节[6]。分子生物学是实验性很强的课程,实验课程的设置关系到学生操作技能、创新能力和综合运用知识能力的培养。在研究型教学设计中,首先通过综合性实验项目强化学生的基本实验技能,实验项目包含一般实验室常用的DNA操作技术和蛋白质操作技术,在实验过程中要求学生做到“3个独立”,即独立完成实验操作、独立分析实验现象、独立完成实验报告,培养学生熟练的实验操作技能和独立分析问题、解决问题能力,提高自主完成实验能力。然后加强设计性实验项目的训练,为了防止设计的实验项目过于宽泛而失去设计性实验项目的意义,授课教师根据实验室现有资源,限定可以选择哪些实验技术解决某个问题,要求学生分小组进行实验项目设计,并由指导教师评判项目设计的可行性和实施情况。通过这一过程,培养学生团队合作精神和综合运用知识能力,提高实验教学质量。2.3.4引导学生参与教师的科研课题,提高分子生物学知识的综合运用能力开放实验室,将专业授课教师研究方向和重点研究内容提供给学生,教师根据自己的科研安排提供3~5个名额,让学生参与到科学研究中。本专业教师虽然研究方向不同,但在课题研究过程中都会用到分子生物学知识。学生根据自己的兴趣选择相关的教师,并在教师指导下进行科研课题的研究。如此,能提高学生应用分子生物学实验技术能力、分析问题能力、综合运用知识能力、创新能力和自学能力。总之,应用研究型教学模式,不仅提高了学生学习主动性,还激发了学生积极参与科研的兴趣,不断有学生在各级各类大学生科技创新项目和实验技能大赛中获得较好的成绩,同时也使学生综合运用知识能力得到了锻炼,为培养医药生物技术应用型人才奠定了坚实的基础。

3展望

高等院校要想培养医药生物技术应用型人才,就需要适应生物技术行业的发展需求,探索应用研究型教学模式。应用型人才不仅需要有扎实的理论基础和较强实践操作技能,还要具备自主学习能力与创新能力。通过研究型教学改革,借助教学资源丰富的网络平台,应用问题式教学方法、案例式教学方法等,引导学生积极参与科研课题研究,培养学生成为勤于思考问题、解析问题、尝试创新的人才。研究型教学模式的应用必将在应用型人才培养方面发挥更大的作用,成为应用型专业教学改革中值得探究的模式。

参考文献:

[1]刘文明.高校研究型教学模式的几点探讨[J].当代教育实践与教学研究,2016(8):262.

[2]宋义林,高树枚,陈刚.基于应用型人才培养的研究性教学模式的探索与实践[J].黑龙江高教研究,2014(6):142-144.

[3]徐守坤,汪英姿,闫玉宝,等.高校研究型教学模式与创新人才培养探究[J].计算机教育,2009(18):28-31.

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分子生物学双语教学人才培养改进对策自从1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋模型以来,一门崭新的学科――分子生物学诞生。经过60年的发展,分子生物学已经渗透到生物学的几乎所有领域、成为生命科学领域的带头学科。分子生物学的技术和方法已经广泛应用到生物制药、现代农业、疾病诊断和治疗等领域,许多国家和地区大力鼓励将分子生物学的先进技术转化成生物产业,并列为优先发展的高科技项目而大力支持。

《国家中长期教育改革和发展规则纲要(2010―2020年)》明确提出,高等教育要适应国家经济社会发展的目标,把改革创新作为高等教育发展的强大动力,把提高人才培养质量作为高等教育发展的核心任务。为了能使理工类生物技术专业学生能及时了解和掌握国内外快速发展的分子生物学理论和技术,培养具有创新性和国竞争力的高层次、高质量及高素质的21世纪生命科学人才队伍,我们对分子生物学进行了双语教学的改革。

一、学过程和教学方式

分子生物学是门不断发展的学科,课程内容抽象,理论知识多,并且很多理论是在实验验证的基础上得出来的,因此学生必须掌握一定的实验技术才能全面系统地学习该门课程。基于分子生物学教学内容的实际,分析地方理工类本科院校学生的情况,采用了针对性的教学方式。首先,课堂的讲授采用图文并茂和穿插视频的多媒体形式进行。以教材的知识和图片为主,广泛参考网络资源、国外原版教科书如Benjamin Lewin的Gene Ⅸ和Robert F.Weaver的Molecular Biology (Fourth Edition)。在教学过程中对某些重要知识点进行详细深入讲解如DNA双螺旋结构的发现,幽默有趣地讲解有关这些重要理论发现背后的细节和故事。其次,不断探索行之有效的研究性教学方法。着眼于提高学生的学习效果和创新能力,培养学习兴趣,教师根据教学内容实际和学生自身情况下达若干主题任务,将学生分成小组以团队的形式进行探讨式学习。通过分配任务,学生主动查阅相关英文文献和资料,学生之间相互交流,每组派代表在课堂上将成果向全班同学展示,这样既增强了学生的自主学习和同学间交流表达的能力,又提高了他们外文文献阅读和专业词汇量。

二、材选择和学时设置

教材的选择对于课程教学的效果非常重要。我们选用的教材为科学出版社出版的国外优秀教材《精要速览系列》(Instant Notes Series)――分子生物学影印本,由Phil Turner等主编。该英文教材具有结构清晰、内容新颖、重点明确、脉络分明、图表简明和语言流畅易懂等特点。此外,我们也建议同学参考该教材的中文翻译版和朱玉贤等主编的现代分子生物学,即有利于学生理解课本中的英文词汇和知识点,又能扩大学生学习的知识面。

根据教学大纲的总体安排,我们将课程内容分为七大知识单元,分别为绪论、遗传物质的分子基础、DNA的损伤与修复、基因突变和基因重组、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控、分子生物学研究技术与研究方法。这使得课程内容即突出了分子生物学的重点、难点,又避免了与生物化学和遗传学等课程内容重复,对于提高教学效果具有重要意义。

三、考核方式和效果

为了检验学生学习的效果和对课本知识的全面理解程度,我们组织学生进行了期末的命题考试。尽管考试不是教学目的,但也是目前评价学生掌握本课程知识的较好方法。通过考试,可以巩固学习内容,及时总结,启发学生对知识点的分析能力和理解能力。期末总评以不同的考核方式综合考虑,其中期末考试占70%,平时作业和上课表现占20%,英文文献阅读和课件制作占10%。通过双语教学实践,学生掌握的学科专业外语词汇量大大增加,英文阅读能力和利用各种学习资源获取专业新知识的能力得到了提高。

四、问题和改进对策

目前双语教学方式和手段在各高校不断开展,作为生物学专业的主要课程――分子生物学开展双语教学也成为必然的趋势。尽管开展双语教学对于提高教学水平和效果具有积极和肯定的优势,但也存在着一些明显的问题。首先,双语教学中普遍存在的问题是学生英语水平的高低影响了他们对该学科知识理解的程度,而这与开展双语教学的初衷相悖;其次,学生专业英语水平不一(例如专业词汇的掌握情况)影响了其理解和掌握教学内容,直至影响教学效果。因为绝大部分学生对专业英语的表达习惯不了解,因此这种差异在学习中不仅没有减轻或消除,反而可能越来越严重。

针对这些问题,笔者认为可以从以下几个方面加以改进。首先,分子生物学双语课程应在高年级(三年级或以后)开设,并且需要先修专业英语。这有利提高学生的专业英语水平,从而使得双语教学效果得到提高;其次,双语课程的授课对象应有选择性,而不应对所有专业的学生均开设。这主要基于以下考虑:一是学生对专业兴趣的不同而导致其对双语教学的选择不同;二是同一年级同一专业的学生英语水平有较大差异,英语水平不好的学生对双语教学具有畏惧情绪。三是双语教学教师的教学能力和水平需要不断提高,既使学生能较好掌握该课程知识,激发了专业学习兴趣,又提高了专业英语水平。其实,作为英语非母语国家教师,要面对英语水平有差别学生上好双语课程实属不易,这既需要教师具有较高的教学水平和丰富的教学经验,还需要他们具有较好的英语功底,至少应该具有在英语国家留学的背景。

总之,分子生物学双语教学是在新时期适应社会发展和人才培养需要出现的教学方式。通过双语教学,既提高了学生的专业外语水平和学习兴趣,又开阔了学生的学术思想和知识视野,使得一部分学生继续深造进入研究生学习,为培养新世纪的生命科学创新人才打下一定的基础。

参考文献:

[1]胡海燕,焦凌霞,刘明久,周岩.分子生物学双语教学效果的实证研究.河南科技学院学报,2010,(6):79-80.

[2]黄国清,肖军霞.《分子生物学》双语教学的思考.安徽农学通报,2011,17(12):251-252.

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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.

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【关键词】分子生物学;临床医学;检验;技术

【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2014)04-0257-02

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。

1、临床医学中所运用到的分子生物学技术

1.1 分子生物传感器技术

分子生物学在生物体细胞内以电信号为主要代表形式。对于待检测物质而言,分子生物学通过生化技术将分子鉴别物质贴合在换能器上,这些鉴别物质包括在抗原、活性蛋白酶 、以及抗体核酸等在分子生物领域具有靶向功能的识别元件。当需要检测的物质在分子生物传感器上和鉴别物质融合,产生一些靶向性反应时,传感器上电信号敏感元件就会产生波动,从而输出需要检测物质的检测结果。这种分子生物学传感器技术广泛用于临床医学中,比如,手术室里的多种精密特定功能的医疗设备,还有ICU病房中监控病人生命特征的仪器都是使用分子生物传感器的缩影。

1.2聚合酶链式反应技术(PCR)

对于某些特殊的脱氧核糖核酸(即DNA)的合成,是需要在生物体外环境中通过一系列的合成酶反应,以及在高中低多种不同的温度中产生出变性、延伸、退火等多个周期变化促使待合成DN段快速的增长,这便是分子生物学的聚合酶链式反应技术,也是分子生物学中最重要的核心技术之一。现如今有很多根据聚合酶链式反应技术而衍生发展出来的新技术,比如像原位PCR技术、连接酶反应、实时定量PCR等等。这些新兴的诸多技术相对于传统的检验技术而言,具有很多优势:针对性大大加强、可控性显著提升、节约大量时间和成本等。聚合酶链式反应技术既能够运用在基因分离、RNA序列分析上,对于DNA和RNA病理诊断也有很好的临床经验;现如今仅仅在短短的10分钟就可以监测到待测血样中的的HCV及DNA的转录,这些都是由寡核苷酸完善传感器技术而得来的技术成就。

从人类基因图谱研究计划诞生以来的几十年间,分子生物学技术得到了快速的发展。人类已经弄清楚了很多种动植物的基因序列,虽然弄清楚了这些基因序列,可我们对于这些研究的基因序列在所属的生物体中所具有的重要功能仍然是模糊一片,尚未可知。所以,聚合酶链式反应技术应用的基因生物芯片脱颖而出,检测便捷、效率高能够在短时间内分析出海量的遗传信息。众多的探针分子被集成在支持物上,待与被检测物资融合反应后,由仪器收集到光电信号从而得出待测样品的检验结果。目前,科研人员主要将精力集中在病原菌基因检测的研究方向,很多种微生物的基因样本被集成在一张生物技术芯片上,在反转录基因技术的支持下,临床医护人员就可以观察病人的病原体发展进程、感染状态和病人的反应情况,从而制定出相应的治疗方案。

1.3分子蛋白组学

越来越多的科研工作人员投入到病原体和人类基因序列的科研攻关中来,导致分子蛋白组的研究突飞猛进。对于分子蛋白组学研究为临床医护人员发现了早期诊断和早期检测的生物标志物。在此基础上更加精细的了解了疾病的演化历程,从而也推动了针对该疾病的药物的研发。现如今,人体各个局部的器官的癌细胞发展是摆在科研人员和医护人员面前的一大难题。虽然生物分子蛋白组在此项困难面前小有探索,但由于癌细胞的病原诱因极为繁多复杂,而在早期应对的过程中诊断和治疗都有着这样或那样的缺陷。对于其他的关于生物研究方法而言,生物蛋白组学更贴近生命本源,实用性较强,其便于开展早期的检测和诊断,从而引导治疗。目前很多分子蛋白学组可以在各种各样的条件下取得分子蛋白的数据,这些数据包含分子改变以前以及改变以后,还包括很多经过翻译和修饰后的状态数据。这些都仅仅只是后期的对分子蛋白的研究,最主要的还是从源头上弄清楚,所以医学临床检测蛋白技术也是重点。以此分析在病理状态下的分子蛋白的裂解情况和活性特征。还有就是分子蛋白在不同的疾病和生命体当中所处在的位置和作用。分析分子蛋白复合物和分子蛋白――蛋白相互作用这两种方法已经成为主要的研究手段。

1.4分子生物纳米技术

随着分子纳米技术的逐步深入,临床医学也运用了很多纳米技术的药物,很多纳米装置也被广泛用于控制疾病,可以说纳米技术改变人类的生命系统。纳米技术可以用于检测人体内生化成分的状态数据,判断是否为机体提供其所需的微量元素;纳米技术还可以修整病变的基因,提前消除癌症的可能。分子纳米技术相比于古老的微量滴定板技术,分子纳米技术可以将具有特异性的抗体或者是抗原拴在纳米级别的物质表面,在特定酶或者荧光染料的基础上,对机体或病原做出有效的应对,纳米技术拥有全面的优势。

2、对于分子生物学技术的展望

在未来的研究领域里,在以全自动化为主导的大背景下聚合酶链式反应技术和定量聚合酶链式反应技术必定会是研究的重点项目。关于聚合酶链式反应技术污染问题也是亟需解决的问题,和聚合酶链式反应技术一起衍生出来的LCR也是一个研究方向。临床医学也可以逐步接受SDA和TAS,另外3SR也是一项重点技术,这些新的技术都可以是未来的研究方向。

总结

在分子技术高速发展的今天,有必要解决新的科研技术到临床医学应用的接驳问题上来。新技术发展得再好再高端,如果无法运用到实际领域,也无非是鸡肋一块。所以需要大力获取新技术在临床医学上的经验,在保证新技术安全运用到病患身上的同时,也要及时地记录新技术所收集到的数据,以便未来开发更加实用的技术推广到临床医学上来。

参考文献:

[1]王海英.分子生物学技术在医学检验中的应用进展[J].当代医学,2011,06:16.

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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.