分子生物学论文范文

时间:2023-04-07 04:16:51

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分子生物学论文

篇1

从2002年开始,我们结合我校人才培养目标及具体情况,制定了本科生《分子生物学实践》及《基因工程实践》的教学大纲,开设了相应独立的实践课程,设计了质粒提取、PCR技术、DNA电泳、限制性内切酶技术、DN段的胶回收、外源基因的连接及重组DNA的转化、筛选和鉴定等最基本需要掌握的实践。同时,我们还自编了内容详细、操作具体的实践教材。从2002年第一次开课至今已经过去了十多年,实践课取得了一定的成绩,根据课上学生上课情况和完成的实践报告上看,学生反应良好,能积极动手动脑并提出问题,实践报告也完成得认真、仔细。学生掌握了这些基本实践的原理和操作,对将来从事中药相关领域的研究工作有一定的帮助。但是在这十多年的教学实践中,我们也发现了问题,由于该课程的实践内容全都是验证性实践,实践设计为“教师包办型”,从试剂配制到操作步骤教师都已经准备好,学生只是按照规定的步骤按部就班地做实践就行了,在这样的教学模式下学生的行为受到限制,对教师和教材依赖性强,限制了发挥学生主动思维的空间。

二、改革实践教学内容,强调综合性和连贯性

由于验证性实践限制了学生发挥主动思维的空间,因此,必须建立分子生物学实践教学创新培养新模式,从验证性实践过渡到以设计性、综合性实践为主,重点培养学生在科研中的综合思维能力及实际动手操作能力,变被动灌输为主动思考,为学生今后进实践室从事相关领域的科学研究做准备。我们在改革中强调实践的综合性和连贯性,如学习重组DNA技术时,我们安排了5个实践:重组质粒的提取,DNA的酶切,DNA凝胶电泳及片断的胶回收,外源基因的连接,重组DNA的转化、筛选及鉴定。这五个实践包括了重组DNA技术的五个核心内容“分、切、接、转、筛”。我们把这5个实践串联成一个综合实践,使其具有连贯性。每次实践结束时的样品正好是下次实践的材料,这些实践将变成一整套前后关联的有机整体,一环扣一环,只有这5个实践全部操作成功了,才能最后得到自己需要的克隆。这种综合性实践使学生在整个过程中面临着挑战,也使最终成功得到产物的学生有成就感;不仅能培养学生综合实践操作能力,还能培养学生团结协作的精神和对科学研究的兴趣。

三、开放型教学模式,提高教学质量

在传统的实践课教学中,学生除了在规定的上课时间,机械地完成规定的实践任务外,几乎没有机会进入实践室,学生的主观能动性得不到发挥。开放实践室,为学有余力的学生提供更多时间和空间显得很有必要的。但对于多数中医院校来说,由于实践室资源紧张,在开放方面一直实行得不够。这次,我们尝试对学生开放实践室,鼓励学有余力的学生进入实践室,开展相关的分子生物学实践研究,取得了一些成绩。我们首先在课堂上向学生介绍本课程组教师在课题研究中所用到分子生物学实践技术。有不少学生对教师的科研课题感兴趣,我们组织感兴趣的学生,在业余时间来课题组和教师一起进行了相关分子生物学的实践研究。通过和研究生共同实践,加强了理论课的知识。其次,我们组织学生利用所学到的分子生物学知识,以小组为单位,通过课下查阅资料,完成了科研小课题的实践设计。学生在课堂上讨论了他们设计的小课题,通过教师评价并与教师一起讨论,调动了学生的学习兴趣,激发了学生活跃的思维,通过讨论进一步修正方案,使其更加完善。同时,教师利用业余时间,组织感兴趣的学生进行了正式实践。最后,在课堂中,我们抽出15分钟,让做实践的学生讲了具体实践的体会和出现的问题,与大家分享成功的快乐和失败的经验。学生听得都非常认真,讨论得也很热烈,大家都觉得这种实践教学模式非常好,增长了很多知识,如果时间允许,希望能多些这种实践教学模式。

篇2

关键词:研究生培养;实际需求;分子生物学;探索

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

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

一、教材的选择与课程内容设置的探索

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

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

二、了解学生的学习需求,使教学更加贴近实际

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

三、每节课都要有亮点

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

四、实验教学着重锻炼学生的实验设计及实践操作能力

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

五、引导学生培养良好的科研思维能力

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

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

参考文献:

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

篇3

英文名称:Journal of Medical Molecular Biology

主管单位:中华人民共和国教育部

主办单位:华中科技大学同济学院

出版周期:双月刊

出版地址:湖北省武汉市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1672-8009

国内刊号:42-1720/R

邮发代号:38-35

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1978

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

联系方式

篇4

[关键词] 分子生物学实验;教学;改革;实践

[中图分类号] R-05 [文献标识码] C [文章编号] 1674-4721(2012)07(c)-0175-01

现代分子生物学的迅猛发展,给生命科学带来日新月异的变化,而且这门以实验为主的前沿学科已经渗透到医学的各个领域。在知识经济的新形式下,努力把学生培养成具有现代意识、国际视野、创新能力和良好职业素质的医学人才是实验教学的重点[1]。临床医学七年制分子生物学实验课的目的,不仅验证理论知识,掌握基本实验技能,还应致力于学生动手、动脑能力,科研能力,创新能力等综合素质的培养。在实验过程中,培养学生对实验现象进行观察和对结果进行分析、比较、综合并做出科学的解释,是我们的最终目的。因此,如何提高实验课教学水平,把常规的科研方法以及新技术传授给学生,让学生系统掌握实验技能,提高科研素质,成了我们实验教学不断探索的内容[2]。近年来笔者在实验课中进行了一些尝试性改革,并取得了一定的成绩。

1 改革实验内容,提高科研素质

1.1 基本技能训练

针对七年制学生毕业授予硕士学位这一特点,为了使学生受到基本的技能训练,在实验课中,笔者改变以往由教师在实验课前,为学生准备好各种试剂及器材的做法,让学生自己动手计算实验中所需的药品的数量,仪器设备等,凡是实验中涉及的物品清洗、高压灭菌、菌种接种和保存以及试剂配制均由学生自己完成。这样不但培养了学生实验操作能力,而且还使学生懂得了实验中每一步骤的作用及注意事项。在实践中培养学生独立完成一些相关的实验准备,为以后的临床实践打下基础。

1.2 综合能力的培养

科研过程是一个创新的过程,许多分子生物学技术的改进和完善就是科学工作者创新的结果。为了适应医学学科的发展,加大分子生物学实验课内容改革的力度,我们开设了综合性的实验内容:从人血中基因组DNA的提取开始,通过PCR技术扩增看家基因(γ-actin)片段,经琼脂糖凝胶电泳,回收特定的PCR产物,然后进行连接、转化、筛选、工程菌的接种培养,保存以及重组质粒的提取、酶切、鉴定。这一综合性实验,是以基因工程流程为主线,一环紧扣一环。学生通过这一实验过程,不但把理论知识和实验内容有机地结合起来,而且极大地调动了学生学习的积极性,使科研思维得到了锻炼,为培养学生的创新能力奠定了基础。另外在实验课上,还安排了分子生物学基本技术、PCR技术及引物设计、DNA测序等教学内容,并根据学生的掌握情况详略讲解,并采取多媒体等技术手段,使枯燥的实验理论变成了生动有趣直观的教学形式,激发了学生学习的主动性和热情。

2 更新教学手段,激发学生的兴趣

随着科学技术的不断发展,借助电子技术的现代化教学设备,利用大型仪器,多媒体技术和计算机进行辅教学,是当今教学改革的发展趋势。为此,我们对分子生物学实验教学手段进行了大胆的改革,根据教学内容改革的需要,把学生每次实验结果的观察,由原来的紫外透射仪,改为使用凝胶成像系统进行图像处理及结果分析,使学生能够形象、直观地在屏幕上看到每组的实验结果,并进行对比,同时向学生展示标准的结果,通过分析、对比发现自己在实验过程中的许多不足,从而激发学生对实验的极大兴趣和爱好,培养从事科学研究的动手和动脑能力,同时也培养学生的创造力和分析解决问题的能力,提高学生的综合素质[3]。

3 改革考核方法,提高综合素质

为了全面提高和培养学生的科研能力,收集处理信息能力,总结分析、获取知识能力,语言文字表达能力以及解决实际问题能力,我们改变了传统的实验报告书写模式(目的、原理、步骤、结果分析等),全部实验结束后以科研论文的形式提交实验报告,而且要求学生在实验报告的最后,提出对此次实验内容安排有什么建议和意见,并用所学过的实验原理设计一个相关的实验内容。这一举措,充分调动了学生学习的积极性和主动性,培养和开拓了学生的科研思维,使学生的科研能力明显提高。实验成绩为100分,包括实验过程操作记录30分,科技论文50分,平时操作10分,课堂表现10分。

总之,通过医学分子生物学实验教学的改革,学生对分子生物学产生了浓厚的兴趣,参与实验的自觉性和积极性得到了很大提高[4-6],不仅掌握了分子生物学的基本理论与实验技能,而且也提高了学生动手动脑能力,在实验中培养了学生的综合素质,增强了创新意识。

[参考文献]

[1] 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,2010,12(11):1091-1092.

[2] 姚娟,隋建峰. 基础医学综合实验与实验设计考核模式的探讨[J]. 山西医科大学学报:基础医学教育版,2010,12(5):519-520.

[3] 易发平,卜友泉,马永平,等. 医学分子生物学教学模式转变的实践[J]. 基础医学教育,2011,13(7):623-625.

[4] 李美宁,张悦红,常冰梅,等. 医学七年制生物化学与分子生物学实验教学探索[J]. 山西医科大学学报:基础医学教育版,2009,11(3):301-303.

[5] 刘友勋,黄娟. 《分子生物学》课程实验教学改革的探索[J]. 读写算(教师版):素质教育论坛,2011,(7):114-115.

篇5

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6

关键词:多媒体 分子生物学 高校

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(b)-0146-02

分子生物学本身是较理论和抽象的,所以部分学生认为分子生物学枯燥乏味,教学方法的陈旧和缺乏新意的课题让学生处于被动接收状态,缺乏生动获取知识的积极性。加上分子生物学实验过于程序化的步骤,这在一定程度弱了学生对分子生物学学习的热情[1]。传统的分子生物学实验教学内容和教学手段已跟不上时展的需要,已无法满足社会的需求。多媒体教学手段相对于传统的教学方式而言,它可以利用其对文本声音图形图像动画等的综合处理特点,编制的系列教学课件,充分创造出一个图文并茂,有声有色,生动逼真的教学环境,为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具,有效激发学生学习兴趣,使让学生在快乐中学习落到实处。在多年的分子生物学教学过程中,发现使用多媒体也需要注意以下几点。

1 使用多媒体部分详细讲解,生动又不失准确

动画部分,不能很快的一带而过,而是应该讲解好每一个要点,以慢动作的方式放给学生,在详细分解给学生看,让学生能够理解后,重复再放一遍,之后可以再次加深提问环节,以批判学习的方法,问学生整个动画的不足之处在哪里,因为整个生物体中的动画模型由于所画简单,或者目前分子生物学的发展日新月异,有很多老的动画在某些细节上不能得到更新,使得大部分的分子生物学动画都会有某些地方的缺陷,不能真正的模拟细胞中分子的真正合成代谢过程,以这种方式讲解,一方面加大了该知识点的信息量;另一方面让学生能够以辩证的态度对待模型,还可以让学生了解的现在分子生物学科研的前沿和热点是哪些地方,也增加了他们的学习兴趣,深处科学的未开垦处女地上,激发了大学生心中的专业知识的渴望,对科学的敬仰,也让他们了解到每一个知识点从历史上是如何被科学家探索解答,现在存在什么问题,科学家目前做了哪些工作,用什么方法去探索,今后还有哪些工作需要做。

2 在教学中要合理设计、搭配、应用多媒体和其它媒体,共同发挥出综合效益

在上课讲解过程中,每段视频不要超过10分钟,多媒体教学不能代替老师的讲解。据调查,大学生直接面对生硬的投影或是电脑,效果是不好的,而老师和学生的互动,老师讲解时,学生虽然没有说话,但是,老师是可以根据学生的表情,学生的状态进行语言上的,语音上的,语调上的变化的。不能过分依赖多媒体教学而成为满堂灌,多媒体是为了辅助教学,其出发点和落脚点还是为了提高教学效果。老师不仅仅是在传授分子生物学的知识点,更重要的是在传授分子生物学的研究方法和思维模式。让学生能够在学习中慢慢培养起一种分子生物学的思维方式,分子生物学家和一些交叉科学家们如何在短短几十年的时间对微观世界中的DNA,RNA,蛋白质进行分析,如何通过预测―建模―实验证明―得出结论这样的方法论得到我们现在的这些知识点。

3 多媒体教学与知识更新和随时增补分子生物学学术前沿的内容相得益彰

分子生物学在飞速发展,应该让同学们感受这一点,因此,每年备课的时候我都会引入很多新的内容,比如在每年11月份会介绍诺贝尔奖的获得情况与分子生物学的关系,纪念达尔文,目前的不同基因组测序的方法和测序进行的程度,nature和science上发表的与上课内容有关的新论文。同学们对这些都很感兴趣。例如目前对转基因安全性的大讨论,在2011年9月21日发表在Cell Research杂志[2],南京大学张辰宇教授证实来自常见的作物如大米和包心菜的microRNAs能在人类和其他以吃植物的哺乳动物血液中存在,而且一种在大米中大量存在的microRNA,MIR168a,抑制一种帮助清除血液低密度脂蛋白的低密度脂蛋白受体连接蛋白基因表达,从而提示microRNAs能够跨越物种界影响基因表达,MicroRNA通过植物食物进入人体,那么转基因食物的microRNAs也可能进入人体血液。转基因生物的安全性问题就更加要注意。通过对一些热点问题的提出,实验如何证明,目前争议在哪里,我们应该如何看待,使同学们感受到自己身处其中,担当起解决科学难题的社会责任,增加学生的学习兴趣。

4 增强学生自我学习的主动性,学会学习

课前把课件动画发给学生,让学生能够主动了解老师课堂上可能讲到什么,可以提前预习。引入多媒体后,现在学生都很少像以前那样拿个笔记本把老师的话都记下来,现在老师讲的重点全在课件上,同学复习的时候只要把课件和书看看,如果老师讲的过快信息量过大就会是走马观花的结果,学生上课听的都很兴奋,下课80%都忘了。也抓不住上课的重点。

为此,我们进行了改革,提前发给学生课件和一些资料[3],让学生自己进行预习和初步自学,分子生物学自己看书很多东西比较抽象难懂,上课学生就会提高注意力到自己不懂的地方。每堂课结束之前一定要进行学术探讨或重点提问,最后总结,已融会贯通加深整堂课的印象。

5 构建理想课堂,快乐课堂

要正确把握课堂教学的参与度、亲和度、自由度、整合度、练习度和延展度,创设平等、民主、愉悦的课堂气氛,体现课堂的生活性、生命性和发展性。构建理想课堂。要尊重学生,把课堂还给学生,把课堂变成快乐的课堂,变成孩子们愿意学习、自主探讨、自我发展、个性张扬的场所;过去既交给学生问题,又交给他答案,现在让学生自己发现问题,自己再寻找问题的答案,让学生真正为课堂的主人。不但调动了广大教师深入课堂、大胆科研的积极性,也改变了老师的学习方式,从单一学习方式扩展到合作学习、交流学习、通过网络学习。

6 理论教学和实践教学结合,充分利用网络资源

在利用计算机网络资源的时候,我们把生物信息学的实验思路引入分子生物学实验的教学中,可以给出某一个感兴趣的小课题。例如,让学生对感兴趣的生物性状的新基因进行寻找,学会用软件进行引物设计和在线的引物设计,以及学会使用软件进行PCR实际模拟软件[4],对所设计的引物和实际相要获得的目的基因进行PCR模拟,软件将会在1分钟之内给出电泳结果图。这样学生可以对任何感兴趣的生物,任何感兴趣的性状,或是任何感兴趣的基因进行非实验室的实验设计和结果分析。时间短,效率高,而且极大地激发了学生的兴趣,调动了每一个同学的主动性,节约分子生物学的实验成本。在理论教学的同时,锻炼了学生的实际解决问题的能力。可以说是一举多得。无论是在分子生物学还是其他学科中要充分利用网络资源中现有的结果或信息来开展工作,可以避免重复性的劳动。目前大部分学校的多媒体教室安装网络系统,这样我们可以在课堂上带着学生详细浏览部分数据库,讲解重要的软件,这为我们讲授生物信息学在分子生物学中的应用提供了极大的方便。在互联网上有很多免费数据库及软件[5],可以把其它相关的网址拷贝给学生,让他们根据自己的兴趣进行课后的学习和消化。

参考文献

[1]刘永明,陈森洲,刘承伟,等.生物化学与分子生物学教学改革的探讨与思考[J].山西医科大学学报,2001,3(2):323-325.

[2]Lin Zhang,Dongxia Hou.Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1:evidence of cross-kingdom regulation by microRNA[J]. Cell Research,2011:158.

[3]续旭.提高高校化学实验课质量初探[J].教育理论与实践,2009,29(8):55-56.

篇7

1分子生物学课程教学中存在的主要问题

经过多年的教学实践,我们发现原有分子生物学课程的教学体系存在诸多问题。第一,教学内容的系统性较差,加入了许多不太适合本科阶段学生特点的学科最新前沿技术和理论成果,却忽略了对基本理论的深入探讨,导致学生在学习时感觉杂乱无章,十分难懂,使学生产生了畏难情绪。第二,未形成针对各专业特点的教学方法和教学体系。生物科学和生物技术两大生物类本科专业的分子生物学课程的理论教学的内容和教学方法基本相同,没有充分体现出专业特色。第三,教学方式和手段有待于进一步创新。目前课程的教学方法还是以教师讲授为主,未能充分发挥学生的自主性。这些问题都限制了课程教学质量和学生专业素养的提高。基于以上问题,根据当前我国的人才需求和我校作为地方普通本科高校的应用型人才培养的目标,我们对教学内容进行了优化重组和更新,创新教学方法和手段,建立重视能力培养、突出专业特色的分子生物学课程教学体系,对解决以上问题提供了有效的途径。

2分子生物学课程的教学改革措施

2.1课程内容的优化

在课程教学内容的优化过程中,我们主要从两个方面进行了优化调整:一是减少相关课程教学内容的交叉重复;二是根据专业特色进行内容调整。分子生物学是在生物化学和遗传学两大学科的基础上发展起来的新兴学科,因此和这两门课程的内容有部分交叉重叠之处,如DNA复制、染色体的结构与功能、转录和翻译等内容在生物化学和遗传学课程中也有介绍。为了更有效利用课堂时间,解决课时少内容多的矛盾,我们对教学内容进行了取舍。在教学内容的选择上,更突出分子生物学的教学重点,例如,在DNA复制这部分内容的授课中,由于生化课已对复制的原理和过程做了详细介绍,因此在分子课对这些内容可轻轻带过,将重点放在对复制起始过程中的分子事件,如DNA双螺旋解旋、复制的引发过程的分子机制等内容的介绍,这样既避免了课程内容的重复和脱节,明确了课程之间的有机衔接,又突出了分子生物学的教学重点。通过教学内容的优化,我们精简了一些与生化和遗传交叉的部分教学内容如复制、转录、翻译的基本过程,而增加了如原核及真核基因表达调控模式、现代分子生物学研究法等分子生物学的精髓部分的内容,尽量在有限的课时内将最大的信息量传达给学生,同时,又坚持对于学生必须掌握的基本概念和基本理论知识必须给予足够多的学时,以夯实学生的知识基础。生物科学和生物技术两大生物类本科专业,生物科学是师范类专业,其目标是为中小学培养优秀的师资人才,要求学生必须掌握系统的生物学理论知识,因此生物科学专业的分子生物学课程教学内容应注重理论知识的系统化,强化基因表达及其调控过程的基础原理的教学内容,而对分子生物学研究方法部分则要注重基本原理的介绍;生物技术专业的培养目标是为生物技术相关的科研单位和企业培养技术人才,因此需更注重学生实践和创新能力培养,在分子生物学教学中则需要加强新技术和新理论发展的内容,突出其实践性强的特点。

2.2教学方法及手段的更新

2.2.1教学手段的优化与创新。同生物学其他课程相比,分子生物学是一门建立在高新技术基础上的微观生物学领域的前沿学科,对学生的专业知识基础及逻辑思维能力、空间知觉能力(因为包括对分子结构的研究)都有较高的要求。传统授课方式使得课堂气氛沉闷,而学生面对抽象、复杂的知识也提不起兴趣。学生们的被动倦怠也影响了教师的教学热情,严重影响了教学质量。多媒体教学作为一种教学辅助手段,可以形象生动、图文并茂地将教学内容展现在学生眼前,不仅增强了学生对抽象事物的理解能力,而且大大节约了板书时间,增加了课堂教学的信息量。利用多媒体教学手段可以将抽象的DNA及蛋白质等生物大分子的结构直观地展示给学生,便于学生形成立体印象,化抽象为直观。采用多媒体课件还可播放视频,可以展示一些动态过程,如RNA的转录和蛋白质的翻译等,可以用动画的形式栩栩如生地将动态的生命过程展现在学生面前。一方面提高学生对知识的理解能力,另一方面又加深了印象,激发了学生的学习兴趣和热情。此外还有一些应用性知识的介绍,如基因芯片、DNA序列测定等技术,在我们目前的实验条件下无法让学生去亲自实践,通过观看录像和视频使学生对这些技术形成立体的、形象的体验,加深了学生对于技术原理的理解和掌握。分子生物学课程是建立在实践基础上的科学,在实践教学中笔者采用了“任务驱动”的教学模式,传统的实践教学模式是由教师准备好实验材料,传授给学生操作方法、注意事项等,学生只需按步骤操作即可,在教学过程中完全处于被动地位,即使完成了实验操作,对整个过程的印象很浅,教学效果不理想。为了调动学生的积极性和主动性,我们采用了任务驱动的方法,将学生划分为若干小组,每个小组分配给一定的任务,各小组自主查阅资料,配制药品,准备材料,独立完成整个实验准备和实验操作过程,然后以小组为单位进行讨论和经验总结。在整个过程中学生是主体,教师提供必要的指导和帮助。在这样实践过程中,学生既要动手又要动脑,充分发挥了主观能动性,大大提高了实践能力,加深了对知识的理解,取得了良好的教学效果。2.2.2基于社交媒体的自主学习平台建设。老子说:授人以鱼,不如授人以渔。任何一个教师都不可能在几十个学时里把本学科的知识全部讲给学生,而且知识永远都是在不断更新和发展的。这就要求学生必须要有较强的自主学习能力。对于大学阶段的学生来说,掌握科学的学习方法和良好的习惯对于学生的发展至关重要。我们主要通过促进学生自主学习和合作学习的方法来培养学生形成良好的自学习惯。根据当代大学生乐于接受新事物的特点,在学生群体中建立分子生物学课程学习交流的QQ群、微信和微博,通过构建这些基于社交媒体的平台,培养学生自主学习和合作学习的能力,通过师生之间的交流互动了解学生的学习动态,调整教学方法以提高教学效果。以这些学习平台为基础,引导学生结成学习小组,通过小组内的分工协作和交流沟通,互相帮助,达到优势互补,在提高学习的积极性的同时,也培养了学生的合作意识和团队精神。

2.3教学评价体系的改革

以往的评价方式主要是通过期末考试“一考定终身”制度,有时不能全面、科学地考核教学效果和学生的实际水平。我们在实践中设计出了一套综合考评方法,将期末综合成绩分成两部分:一是平时成绩占期末考评的30%。主要通过平时作业、随堂的单元考试和小论文来考评,使教师可以及时掌握学生的学习状况,也调动了学生平时的学习积极性。二是期末考试占70%,在试题的设计上增加主观题的分值,减少客观题的比重,主要考学生对基础理论知识的掌握及灵活运用能力。通过采用这种多元化的评价方法,提高了学生学习的主动性,改善了教学效果。

3结语

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关键词:在线课堂生物化学分子生物学实验教学改革

信息技术的飞速发展,不仅带动各行各业蓬勃前进,同时对于教学模式的变革和创新提供支持。传统的授课方式随着“数字原住民”的新生代成长而日渐力不从心。“数字化”、“互联网+”、“云平台”等大量新名词在教学改革中被广泛的提及。基于信息技术的网络化教学平台可以充实教学资源,拓展学生知识范围,突破学习时空限制,以及培养学生学习自主性。基于信息技术的在线课程的建立为实验课程的教学模式改革提供了一个线上线下教学互动平台及途径。

生物化学和分子生物学都是在分子水平上探讨生命本质,研究生物大分子结構与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用。这两门课程是现代生物科学领域内各学科共同需要的基础知识。而生物化学与分子生物学的实验教学是高等教育人才培养系统中不可或缺的关键环节,是理论知识的补充和延伸,锻炼学生分析问题-解决问题的实际运用能力以及培养自主创新能力有着不可替代的重要作用。在完成基本实验技能训练的同时,加强学生独立性、创造力和团队合作精神,培养科学严肃求真务实的科研态度。

一、创设情境,提出问题,建立任务式教学方式

任务型教学法是以学生为主体,强调学生在教学过程中主动参与学习并全面发展的一种“构建主义”的教学模式[1]。这种先进的教学理念促进学生在学习过程中将理论与实践有机的联系起来,更深入更全面的掌握知识,达到更好的教学效果。由此可将实验教学创设情境,根据内容设计任务或提出问题,通过任务或问题的逐步解决,最终达到学生自主预习并激发学生求知欲的目的。生物化学实验部分的内容与生活、健康以及生产密切相关,可将实验内容转化为学生日常所见现象的验证或提出“是真的吗?”的真假判断,激发学生对于实验内容中隐藏的原理探究。而针对分子生物学实验内容与科研的相关性,将内容拆分为较为简单的多个问题,对每个问题都以科研论文的方式进行描述、总结和讨论,最终通过解决多个问题完成实验目标。这样通过前期生物化学实验的开展,利用兴趣引导学生喜欢学习;再通过分子生物学实验的科研化培养,进一步提升学生分析解决问题的能力。由于将实验任务化,因此任务的设置至关重要。生物化学实验的问题需要具有趣味性,并且难度循序渐进,各实验有相关性。通过完成较为简单的第一个任务,才能在此基础上完成下一任务,将学习转变为游戏通关。而分子生物学实验由于研究内容相对更微观抽象,所以问题设置需要简单化、逻辑性强的特点。这样通过将学习转变为游戏、任务及科研的训练,达到更好的教学效果。

二、资源立体化利用,补充教材内容,拓宽学生知识获得渠道

生物化学与分子生物学是以实验作为基础的科学,是培养学生开拓精神和创新能力的有效方法。但目前的授课方式仅面授实验原理、方法和仪器使用等较为固化的知识,没有达到实验课程的培养目的。借助在线课程平台,将网络资源效用最大化,给枯燥的面授提供先进理念和方法,拓展学生接受知识的途径和层次[2]。例如美国冷泉港实验室(CSHL)是专门从事生命科学基础研究,教育培训和科普知识传播的综合性研究所。从中走出八位诺贝尔奖得者,孕育并推动了分子生物学的诞生及发展,它被誉为世界生命科学的圣地和分子生物的摇篮。将其与实验课程相关的教育和科研资源投放到在线课程平台,借助世界领先的文本资源和视频动画多角度刺激学生的感官,激发学生思维。再以虚拟仿真平台加以辅助,将创新思维在有线的条件下得以实践,最大程度的激发学生学习的热情和动力。同时基于互联网的在线课程平台是交流讨论的良好沃土[3],学生与学生,学生与老师进行交流与讨论也是新的一种学习方式,在互动中自我分析-推翻-论证-总结,充分立体利用信息化资源达到理想教学目的。

三、“小老师”+小班教学,多角度调动学生积极性

如何在课堂上更好的检验预习效果并规范化学生的动手操作,准确详实的记录结果,严谨反思实验现象,这成为提高实验课教学效果最重要的环节。实验课程是以学生为主体的实践,因此在课程中时刻需要学生的参与。将授课对象变为授课主体,学生充当“小老师”既能使教师检验其预习效果,把控授课重点难点,又能调动学生的参与积极性,也从语言表达以及逻辑思维方面磨炼学生,真正做到多角度多方面锻炼学生能力的效果。而作为实验课程中最重要的操作环节以及对实验结果的准确记录与深刻反思,则需通过小班教学的方式来完成。小班教学能够使每个学生得到教师更多的关注与帮助,从而使普及教育提升为精英教育,同时让学生感受到自己被重视而更加积极努力的完成实验课程[4]。

通过在线课程平台,提前任务或问题,学生查阅平台提供的各种资源及教材,进行网络讨论,利用虚拟仿真模拟结果达到自主预习的目的。在课堂上对问题给出自己的分析,锻炼其表达、逻辑思维能力以及辨析能力。小班教学促使教师详细掌握每个学生情况,细致规范操作,严格督促实验记录准确性,积极启发对实验结果的思考。

参考文献 

[1]Prabhu N S. Second language pedagogy: a perspective [M]. Oxford University Press, 1987. 

[2]薛闯,牟英,包永明.基于“视频导学-开放式”生物学实验教学模式的探究[J]. 高等生物学教学研究(电子版). 2016, 6 (1): 26-28 

[3]谢苗,沙莉,甘纯玑.基于云课程平台的生物化学与分子生物学实验教学改革初探[J]. 高等生物学教学研究(电子版). 2016, 6 (1): 22-25 

篇9

关键词:创新能力培养;课程体系优化;教学模式改革;科研训练加强

中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0045-03

“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。而教育是知识创新、传播和应用的主要基地,也是培育创新精神和创新人才的重要摇篮”[1]。培养富有创新精神和创新能力的高级人才是新时期高等教育的首要任务。2007年,教育部在教高[2007]1号文《教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》中指出“高等教育肩负着培养数以千万计的高素质专门人才和一大批拔尖创新人才的重要使命”。其中,实验教学是达到这一目的的重要手段,是对学生进行创造性实践能力培养的重要环节。分子生物学、基因工程和酶工程是实践性很强的生命科学核心学科,其实验技术归于生物技术类,生物技术成为新世纪科技革命的重要推动力量,作为主导产业逐渐渗透影响人类生存和发展的方方面面,体现了一个国家高科技创新能力,而教育创新必须强化实践教学[2]。这就要求实验教学必须跟上学科发展的步伐,需认真分析实验教学的现状和特点,进行有益的改革探索和尝试,以达到激发学生创新实践热情,着力于提高学生创新实践能力的目的。我们探讨了通过多种形式、不同层次、多个角度的实验实践课程体系改革培养具有创新思维与创新能力的医学生物科学交叉人才。

一、优化课程体系

1.修订完善培养方案。生物科学创新人才的培养是一个系统工程。要有一套符合教育规律和突出创新能力的培养方案。为21世纪适应生命科学与技术的发展,满足国家对生命科学与技术高水平创新创业人才的需求,本着“加强基础、拓宽口径、强化实践、注重能力、优化体系、提高素质,坚持以学生为本,融知识、能力、素质全面协调发展”的教育思想观念,以加强实践教学作为提高教学质量、培养创新人才的重要途径,构筑以能力培养为主线,分层次,相互衔接的科学、合理、优化的实验教学新体系。在现有生物科学专业培养方案的基础上,通过与相关学科、教研室沟通协调,建立三个水平的综合实验课程,即宏观水平、细胞水平和分子水平,使学生在课堂上的理论知识能够体现在实验课程中。本教研室针对所任教的课程群,主要建立分子水平的综合实验课程。针对这部分综合实验课程,修订的培养方案中在大学二年级完成理论验证实验、基本型实验,保证学生基本专业素质和基本实验技能的培养;大学三年级上完成探索性实验,充分发挥学生学习兴趣,发展学生分析问题、解决问题的能力,训练学生的实际科研能力和科学的思维方式;大学三年级下完成创新型实验,增加实践环节,突出综合创新性实践内容,培养学生实践创新能力。并继续开展毕业生跟踪调查和用人单位调查,使培养方案适用社会经济发展需要。

2.构建了独立系统的实验课程体系。针对生物科学专业课程的特点,将原有的高级生物化学技术、分子生物学、基因工程等实验课进行有机整合,形成一门“生物技术综合实验”实验课程体系。覆盖了生物化学、分子生物学、高级生物化学技术、基因工程等课程的核心内容,具有系统性和科学性,培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力。并优化与重组实验教学内容,教学内容分两部分:第一部分为基本实验技术与技能训练。第二部分为综合性设计性实验,以基因工程技术为主线,内容涵盖分子生物学、高级生物化学、生物化学三个专业领域。在第一部分实验课同时查阅资料选择实验内容。主要以解决问题为目的,对不同实验进行整合。如怎样在体外获得神经生长因子为例,把聚合酶链反应,基因重组、基因导入、发酵罐培养、蛋白质分离纯化和性质测定等实验串成一个整体。在此基础上,后续开设了“探索性实验”,并于2011年启动实施了“大学生创新性实验计划”,旨在培养大学生从事科学研究和探索未知的兴趣,激发大学生的创新思维和创新意识。在全校范围内选拔具有博士学位与副教授以上职称的骨干教师担任创新性实验项目的指导教师。以指导教师在研科研项目为依托,按照“自主选题、自主设计、自主实验、自主管理”的原则,择优遴选项目予以立项,项目来源于国家自然科学基金、卫生部重点实验室基金和省级科研项目,内容涉及神经生物学、肿瘤分子生物学、病原微生物学、遗传学、免疫学等多个学科。创新性实验项目的实施,在提高学生分析问题和解决问题的能力,增强学生的动手能力和创新能力,充分调动学生学习的主动性等方面,起到了良好的效果,从而进一步获得多项国家级和省级大学生创新项目。

二、改革教学模式

实验教学是高校教学工作中的重要组成部分,实验教学方式对学生综合素质的提高以及自主能力和创新思维的培养均有着重要的作用[3]。我们在对实验教学中出现的问题进行分析的基础上,不断进行教学模式的改革,增加教学活动形式的多样性,激发学生积极主动的思维。

1.实施实验室小班授课。边讲边做,使教学由原来的形式简单、内容枯燥变为形式灵活、内容丰富,对知识点的剖析由表及里,深入浅出,一目了然,实现了课堂教学与实践的完美统一。

2.PBL式实验教学方法探索。开放实验室,主要目的是通过学生自己设计、自己完成实验把以前学到的理论、技术融会贯通地用到实际课题中去,使理论与实践更好地结合,提高学生创新性思维和独立分析并运用科学实验解决问题的综合能力。

3.将科研项目融入课堂教学和课程设计中。学生参与青年教师或研究生课题讨论和操作中,提高了生物技术的实践能力和科研开发能力,锻炼了团队合作精神。鼓励和辅导学生撰写科研论文,锻炼学生论文撰写能力。

4.转变考试内容和方式,建立一体化学习评价体系。将理论知识考核与综合能力考核相结合,全面地考核学生对理论知识的掌握和实际动手能力的掌握情况。平时考核成绩占20%,期末进行占30%比重的实际操作综合能力考核和比重占50%的试卷考核,使学生重视平时各知识点的学习和实际动手能力的提高,使学习评价体系更加合理和完善。

5.生物技术综合实验课程多媒体教学课件的制作。为使实验教学更直观,本课程所有实验操作全程录像,制作成网络格式课件。本课件在安徽省第一届教育软件大赛中获三等奖;并在此基础上建立了分子生物学网络课程。

6.综合性实验教材建设和应用。在开设这些实验课程中,我们深感实验指导教材的重要性。但由于当时国内还缺乏系统、有针对性的适合我校生物科学专业、实用的实验指导教材,所以我们编写了一套简明实用、适合学生和初学者使用的《分子生物学实验指导》(2006年12月,学校出版)和《生物技术实验指导》(2008年8月,学校出版)。目前仍在继续采用《生物技术实验指导》作为生物科学专业、研究生和医学检验专业的“分子生物学技术”实验教材。

三、加强科研训练

本着倡导以学生为主体的研究性学习和创新性实验改革,调动学生的主动性、积极性和创造性,提高创新实践的能力培养水平的目的。将探索性实验列为必修课程,通过学生根据指导教师科研项目自主选择并分组,采用“教师点拨为辅,学生自主实验为主”的教学模式,要求学生从教材和参考书中寻找有关原理作为实验设计依据,制定实验方案,自己确定处理因素、实验对象和仪器设备,自定实验方法和步骤,最后完成实验并撰写科研论文,教师在过程中给予必要的指导和辅助,使实验教学过程成为学生自己研究探索的过程。在国家级和省级大学生创新项目的资助下,全系60%学生参与创新性实验研究。探索性、创新性实验的开设,激发了学生的创新热情,增强了学生的创新意识和能力,提高了学生分析问题和解决问题的能力,增强了学生的动手和创新能力,获得一定的科研成果;参与的大学生动手能力增强,实践技能突出,极大地提高了其就业竞争力;人才培养质量得以提升,用人单位满意度较好;大学生创新能力培养的实践对教师提出了更高的要求,推动了教师从事科研工作的热情和积极性,形成了教学与科研相互促进、教与学双向互动的良好氛围;

四、创新性师资队伍的建设

在生物技术专业创新人才培养中,教师是主导,没有创新性师资,不可能培养出创新性人才,因此提高了教师素质要求,培养和引进了一批具有合理梯队的教师队伍;其次,由于教学方法、手段涉及讨论式、研究式教学,类似于PBL教学模式,因此要求教师具有丰富的分子生物学、基因工程、酶工程、遗传学、细胞生物学和医学背景,我们一方面在遴选教师时注重交叉学科的知识背景,一方面不断送出去培养,并且考虑到实验技术人员队伍建设是基础,只有建设一支高素质的高校实验技术人员队伍,才能更好地实现培养创新性人才的教育目标[4],因此鼓励青年教师和实验技术人员参加各类培训,拓展知识面;再次,针对创新性能力培养的教学目标,在师资队伍建设中,择优选择一直活跃在科研第一线的青年教师,以科研带动教学。

教学实践表明,生物技术综合实验课程教学,小班授课环境,教学与实验相结合,教学与科研相结合,网络教学的教学模式,极大地调动了学生的学习积极性,教学质量和水平得到很大提高,学生基础知识扎实,生物技术实际动手能力和就业竞争力增强。生物技术综合实验课程体系建设,使学生在宏观上对生物技术有较深入的理解,并把几门课程实验教学有机地结合,培养学生动手和创新性思维能力。已成为我校生物科学专业常规实验教学内容,并拓展到研究生和药学、药检专业分子生物学技术课程的开设;培养的学生基础知识扎实,生物技术实际动手能力强,更符合社会需要。从实习单位和用人单位的调查反馈表中反映出对我校生物科学专业学生思维能力和实践能力的高度评价,毕业生深受用人单位欢迎。

参考文献:

[1].论科学技术[M].北京:中央文献出版杜,2001.

[2]刘莹,马丹丹,李娜,等.生物技术专业创新实践教学模式[J].辽宁工程技术大学学报(社会科学版),2009,11(5).

[3]谭冠中.基于创新人才培养的高校实验技术人员队伍建设[J].高教论坛,2010,(1).

[4]朱妮娜.略论实验教学对学生综合能力的培养[J].教育教学论坛,2011,(6).

基金项目:安徽省教学研究重点项目(NO:2012jyxm302);安徽省专业综合改革试点(NO:2012zy048);蚌埠医学院教学研究项目(NO:jyxm1147,1322,1325)。

篇10

进展突出表现在:(1)一大批生物基因组测序,2003年完成的人类基因组计划之后,其他4000多种生物的基因组作图和测序也陆续完成。形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学、转录组学、蛋白质组学、表型组学和代谢组学、RNA组学等新兴领域。(2)生物信息学迅速发展。(3)发育生物学研究不断深入。发育生物学一直是生命科学中的前沿学科之一。(4)干细胞研究的快速发展。干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞的潜能,目前干细胞的定向分化、自我更新的可塑性等是重要的基础研究。(5)小分子RNA的发现和对其功能研究是近10年来分子生物学领域最突出的热点之一。(6)从研究神经网络的结构和神经信息处理机制入手。(7)全球变化、生物多样性和生态系统可持续发展成为宏观生物学研究的热点和前沿问题之一。(8)生命科学基础研究已成为农业科技创新的源头动力,动植物育种进入一个崭新的时期。(9)生物科学与其他学科的交叉和渗透更加广泛与深入。

高校生命科学课程改革发展趋势

(一)课程、教材内容的更新和现代化

1.课程、教材内容的更新和现代化

课程改革的实质是课程的现代化。我们要根据现代生命科学发展趋势、前沿、热点,实现生命科学课程、教材内容与结构的更新和现代化,不断容纳生命科学的前沿与新兴领域,更加侧重前沿,更加侧重基础,尤其是学科发展的前沿以及对学科的发展具有重要作用的领域。新的前沿领域或新的学科生长点,要坚持反映现代、融入前沿的原则,课程内容更新、更现代化主要是通过教材更新来实现的,所以我们要把编制新教材(或外文原版)放在核心位置,创新现代化的课程、教材新内容和新体系。北京大学生命科学院完成编写了高水平的《生物化学》《分子生物学》《细胞生物学》《遗传学》《植物生理学》《动物生物学》《植物生物学》等教材,其中《生物化学》《细胞生物学》《植物生理学》当时被列入国家教委生物学科重点教材,另编写有国家级生物学教材3种,规划编写45本教材。清华大学将培养学生影响最大、最重要的课程纳入精品课建设计划,2005年就已立项建设精品课共105项。

2.课程内容国际化

积极开展国际合作与交流。在生命科学的前沿、新兴领域、生物多样性以及生态学与国际组织开展农业科学合作研究[1]。清华大学为使教学内容与国际先进水平接轨,教学内容处于国际先进水平,早在2000年以前,生物化学课程选定A.L.Leeehnig的Principle-ofBiochemistry作为基本教材,这门课程的教材与课堂板书全部采用英文。其他的几门必修骨干课和部分选修课也采用了国际上最新的教材作为参考书并随时更新。清华大学大四开设高水平的选修课10门:生物工程导论、基因分子生物学、膜生物学、分子酶学、神经生物学、分子免疫学、发育生物学等。以下是北京大学生命科学学院大三、大四现在开设的课程,体现了课程的专业性和现代化。

大三:生物化学(下),生物化学实验,基础分子生物学,基础分子生物学实验,微生物学,微生物学实验,普通生态学,细胞生物学,细胞生物学实验,遗传学,遗传学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告。大四:生物技术制药基础,现代生物技术导论,生物学综合实验。还开设选修课为:生理学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告,生物技术制药基础,现代生物技术导论。

(二)基础科学知识居重要地位

基础科学的知识在科学和技术的发展中起着很重要的作用。我国“863”计划的八个领域,大都是从基础科学实验室里发展起来的,上世纪50年代初的遗传密码研究出来了,分子生物学研究出来了,遗传工程研究出来了,这些都是在原子、分子的结构研究得比较清楚的基础上,掌握了规律。我们必须加强基础、素质教育。使学生掌握具有普遍意义的科学思维方法,提高他们的综合素质。北京大学始终把加强基础课程建设作为教学改革的重点,把学科体系中处于基础地位的重要专业必修课定为主干基础课。课程改革要加强增大基础课的比例和教育。各高校主要采取大一、大二加强基础科学知识的教育:开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。

(1)早在九五期间,北京大学生命科学学院开设了8门专业基础课:生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、植物生物学、动物生物学、植物生理学、基础分子生物学。并确立了15门核心课程,要求学生用两年时间完成这些课程的学习。(2)清华大学生命科学学院则是在低段开设专业基础必修骨干课程7门:普通生物学、生物化学、细胞生物学、微生物学、分子生物学、生理学、生物物理学。开设基地班重点建设课程:生物化学、生物化学实验。(3)经十多年的发展、改革与创新,北京大学生命科学学院的课程在大一、大二更加强化了课程的基础性。大一开设:高等数学(一、二),普通化学,普通化学实验,植物生物学,植物生物学实验,物理学(一),分析化学,分析化学实验,动物生物学,动物生物学实验,生物学野外实习。大二开设:物理学(二),有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,计算概论及上机,算法与数据结构及上机,普通物理实验,生物化学(上),生理学,生理学实验,生物统计学。

(三)课程、教材综合交叉

科学发展一方面不断分化和更加专门化,分支学科层出不穷,又高度交叉综合,以高度综合为主的整体化趋势。许多高科技的研究开发,需要多方面的综合知识才能突破而出成果。

1.学科之间交叉融合和渗透

前沿科技领域呈现群体突破的态势,导致新学科诞生。生命科学多学科交叉的研究、多学科的交叉与融合,新的交叉、边缘学科的兴起和发展。这些科学往往代表了生命科学研究的前沿和热点。

2.多种方法、思维研究

自然科学学科间的交叉渗透促进了生命科学的发展,生命的现象与规律是多维的、复杂的,仅靠现有的生命科学的知识与方法来开展研究,很难系统地、全面地、准确地揭示真正的生命本质。因此,未来生命科学要将手段、技术和方法的创新纳入重要的领域,予以优先发展,大力提倡学科交叉,用其他学科的理论思考生命活动的规律,鼓励发展原创性方法和技术。主要涉及的学科如认知科学、心理学、生物力学、组织工程学等。要注意不同学科的思想、方法的碰撞与融合。

3.课程和教材交叉融合和渗透

我们必须根据生命科学综合交叉化趋势,创新交叉综合的科学知识、课程和教材,不仅在学科内、还要在学科间构建相互交叉融合、相互联系渗透、综合的课程。如北京大学生命科学学院,原来设置的植物学,由植物分类、形态、生理、生态的知识联系起来,综合重新编制改为植物生物学;同样动物学也改动物生物学;北京大学生命科学学院“生物基地班”将生物化学中信息及调控部分放入分子生物学,将内容扩展后开设了基础分子生物学。

(四)课程、教材、教学计划多元化

各高校生命科学院可根据自己的具体情况科学的、灵活的设置课程。1.必修计划大一、大二开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。例如:北京大学生命科学院现在本科四年开设的课程:(1)基础课大一、大二开设公共必修基础课,理科必修基础课和专业必修基础课。

大一:高等数学(一、二),普通化学,普通化学实验,植物生物学,植物生物学实验,物理学(一),分析化学,分析化学实验,动物生物学,动物生物学实验,生物学野外实习。

大二:物理学(二),有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,计算概论及上机,算法与数据结构及上机,普通物理实验,生物化学(上),生理学,生理学实验,生物统计学。(2)专业课大三、大四开设必修专业课。

大三:生物化学(下),生物化学实验,基础分子生物学,基础分子生物学实验,微生物学,微生物学实验,普通生态学,细胞生物学,细胞生物学实验,遗传学,遗传学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告。大四:生物技术制药基础,现代生物技术导论,生物学综合实验。2.选修计划低段开设通识选修课。

北京大学对必修课作了一定的压缩。增大选修课的比例。许多高校突破专业选修课的范围,开设跨学科、跨年级、跨系别的选修课程。大三普遍增大专业任选修课的比例。大四还开设选修课:生理学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告,生物技术制药基础,现代生物技术导论。3.特色优势计划教材多样化、教学方法多样化、教学模式多样化等。

(五)课程、教材知识应用性

进入知识经济时代,必修课和选修课的教学中,尤其是选修课中我们要渗入高科技的教育和研究。

(六)课程、教材个性化

北京大学实行灵活的自由选课制度和转系、转专业制度。谋求学力水准、速度的个别化,尤其电脑、网络的运用,学分制及教学计划的多样化,加大选修课比重,增大了课程的灵活化、弹性化,发展、培养学生的自学能力,发展个性。还有科学与人文整合的趋势,课程设置在价值体系上的整体融合趋势。

确立课程、教学内容和结构编制原则、教学培养模式

理科本科学制四年,要着力加强素质教育。许多大学本科教育修订了新的教学计划,要坚持培养知识面宽,基础扎实,能力强,素质高的专门人才的专业口径要进一步拓宽,专业目录中的专业种数要进一步精简。

(1)北京大学提出了“加强基础,淡化专业,因材施教,分流培养”的16字教学改革方针。专业基础和通识教育并重。要按科学性原则、高校生命科学课程发展趋势及生命科学、科学技术发展趋势改革,科学创新高校现代生命科学课程。即要按专业基础和通识教育并重;课程、教材要融入、体现先进的内容和结构,现代教学方法、教材的可读性,即反应现代,融入前沿的课程现代化原则;“综合交叉”的知识结构即综合化原则;课程多样化原则;应用化原则;增加选修课比例,增大课程的灵活性、弹性化原则;“因材施教,分流培养”

即个性化原则;还要求课程设置在价值体系上的整体融合;科学与人文的结合;重视思想性;实践性,加强动手能力、科研能力的能力培养原则。我们本科阶段的课程、教材、教师要注意在系统和重点的基础上划分授课范围,减少重叠内容,特别就课程间教学内容的重复问题和衔接问题。

(2)教学模式多样化。本科教育,要确立“课堂教学、学术活动、科学实验”为主体的教学模式,融课堂教学、实践教学、科学研究为一体,把义务教育与素质教育相结合,知识传授与能力培养相融合。

教学模式多样化:有条件的学校,学生进校就定向,确定直读硕士、直读博士人选;实行联合培养,跨学校、中国科学院、外国大学交流培养等办学制度

。北京大学全面推行双学位和辅修制度,还设立“暑期学校”(小学期)