分子生物學(xué)的理解范文

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第1篇

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；教學(xué)改革；經(jīng)驗(yàn)介紹

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）31-0176-02

分子生物學(xué)主要研究DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯及其相關(guān)調(diào)控規(guī)律的學(xué)科，它是高等學(xué)校生物相關(guān)專業(yè)開設(shè)的核心課程之一。雖然分子生物學(xué)是近二十年才被寫入高校生物類及相關(guān)專業(yè)本科及研究生培養(yǎng)大綱，但是分子生物學(xué)已成為生物類等很多專業(yè)的核心專業(yè)課程之一。分子生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合最緊密的課程之一，不但是生物科學(xué)和其他生物技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課，而且廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)領(lǐng)域。分子生物學(xué)這門課程內(nèi)容繁雜，微觀概念繁多，并且其理論體系演變發(fā)展很快，也對其課程教學(xué)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

筆者長期從事分子生物學(xué)課程的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的教學(xué)工作。在教學(xué)過程中，結(jié)合該課程微觀概念繁多、抽象性強(qiáng)等特點(diǎn)，從教材的選用、內(nèi)容、以及教學(xué)方法等幾個(gè)方面進(jìn)行了探索研究，并取得了一些成效。以下對教學(xué)改革的幾點(diǎn)措施以及體會和認(rèn)識進(jìn)行具體的描述。

一、精心選擇有關(guān)教材和參考書

教材是學(xué)生“學(xué)”和教師“教”的過程中的基本資料，市面上關(guān)于分子生物學(xué)的教材十分多。由于分子生物學(xué)所包涵的知識面十分廣，在編寫教材時(shí)有不同的側(cè)重點(diǎn)，因此選用一本合適的教材十分重要。通常要求教材既能涵蓋分子生物學(xué)基本概念與基礎(chǔ)知識，同時(shí)又能反映學(xué)科的發(fā)展動態(tài)，體現(xiàn)學(xué)校的辦學(xué)特色。分子生物學(xué)是我校較早實(shí)行雙語教學(xué)的課程之一，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平選擇了科學(xué)出版社影印出版的英國經(jīng)典分子生物學(xué)教材《Molecular Biology》（Turner）。本教材按主題，采用言簡意賅的語言和簡明清晰的圖表，系統(tǒng)概括了分子生物學(xué)的核心內(nèi)容、主要技術(shù)及前沿動態(tài)。而且，此教材有中文譯本，可以幫助學(xué)生快速準(zhǔn)確獲得信息，十分適合作為雙語課程的教材。

二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

由于目前大多數(shù)生物學(xué)課程，如遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等都進(jìn)入了微觀分子時(shí)代，因此均增加了蛋白質(zhì)、核酸、基因表達(dá)調(diào)控等基礎(chǔ)知識的講解。這使得學(xué)生對開設(shè)在高年級的分子生物學(xué)有一些似曾相識的感覺。這雖然有助于學(xué)生對分子生物學(xué)的理解，但是也會使學(xué)生感覺好多內(nèi)容是對前面的復(fù)習(xí)，出現(xiàn)厭學(xué)情緒。針對這種情況，我們邀請遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等可能涉及分子生物學(xué)內(nèi)容課程的主要負(fù)責(zé)人，認(rèn)真討論，優(yōu)化了各自的教學(xué)大綱，在保證課程內(nèi)容完整性的前提下，盡量壓縮分子生物學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。對于教學(xué)過程中，生物化學(xué)、遺傳學(xué)和遺傳學(xué)中必須出現(xiàn)的分子生物學(xué)內(nèi)容，如蛋白質(zhì)核酸的結(jié)構(gòu)與組成，采用分組討論的方式進(jìn)行自學(xué)，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，因勢利導(dǎo)，使學(xué)生對所學(xué)知識能夠更加理解，對所學(xué)知識的記憶和理解能夠進(jìn)一步加深，為以后對相關(guān)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。與此同時(shí)，這既節(jié)約了教學(xué)時(shí)間，又不會再出現(xiàn)與遺傳學(xué)和生物化學(xué)有相同內(nèi)容的重復(fù)教學(xué)問題。這樣，一方面對分子生物學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行了明確，另一方面又突出了分子生物學(xué)的教學(xué)特點(diǎn)，即以遺傳學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，保證了教學(xué)課程的系統(tǒng)性和完整性。

三、合理使用多媒體課件

分子生物學(xué)理論課教學(xué)內(nèi)容多，而且抽象，因此學(xué)生很難熟練掌握和理解。另外，分子生物學(xué)又有著很強(qiáng)的技術(shù)性。其原理十分復(fù)雜、難度高，很難進(jìn)行試驗(yàn)操作且成本很高，這樣可以利用教學(xué)課件中的相關(guān)圖像及動畫來進(jìn)行演示，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師還可根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)以及接受能力來選擇合適的多媒體課件配合內(nèi)容的講解，文、聲、圖、像并茂的新聞?wù)n件能夠從多個(gè)角度分層次地展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更加容易理解相關(guān)知識，從而提高教學(xué)質(zhì)量。美觀清晰的多媒體界面，逼真的動畫模擬更加方便教師在教學(xué)過程中的使用。通過多媒體向?qū)W生提供信息，是對學(xué)生進(jìn)行多種感官的綜合刺激，在獲取信息的過程中，學(xué)生通過聽覺、視覺等多方面的并用，更加容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行想象和創(chuàng)新，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。

但是，在教學(xué)過程中使用多媒體時(shí)，應(yīng)注意它只是一種教學(xué)手段，是為教師的教和學(xué)生的學(xué)服務(wù)的。教師不能一味地讓學(xué)生時(shí)刻跟著多媒體，只是做一個(gè)多媒體的操作員。所以，在多媒體教學(xué)過程中，教師要把多媒體當(dāng)一種教學(xué)輔助手段，同時(shí)要注意給學(xué)生思考和討論的機(jī)會和時(shí)間，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，重視學(xué)生的主體地位。

四、剖析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)

分子生物學(xué)是所有生物學(xué)學(xué)科相關(guān)課程中，最注重實(shí)驗(yàn)研究的課程之一。目前，現(xiàn)代分子生物學(xué)的理論發(fā)展的過程，實(shí)際上是前人大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)闡述集合，比如轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)、RNA干擾現(xiàn)象及其機(jī)制的發(fā)現(xiàn)等。這些設(shè)計(jì)巧妙的實(shí)驗(yàn)，有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撌觯渲械囊恍┭芯糠椒ㄈ缃袢匀辉诜肿由飳W(xué)的研究中廣泛應(yīng)用，如RNA干擾。這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)過程本身就是一個(gè)科學(xué)故事，在很大程度上提高學(xué)生對相關(guān)領(lǐng)域的興趣，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以啟發(fā)學(xué)生尋找解決問題的方法，也可以幫助學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中了解研究方法，從而加深對相關(guān)理論知識的理解和掌握。

同時(shí)，分子生物學(xué)本身仍在不斷地完善當(dāng)中。相關(guān)的知識內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)和研究方式方法日新月異。如對非編碼RNA的研究已經(jīng)成為目前對分子生物學(xué)進(jìn)行研究的特點(diǎn)。將用故事的相識對非編碼RNA的研究歷史進(jìn)行講述，進(jìn)而采用啟發(fā)的方式對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，討論在研究中對這一作用的應(yīng)用。這樣的起發(fā)過程，可以增加學(xué)生對現(xiàn)代生物學(xué)研究中理論與技術(shù)相互促進(jìn)發(fā)展的理解，激勵(lì)他們對已學(xué)知識的充分思考，建立基礎(chǔ)研究與社會應(yīng)用之間的聯(lián)系，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)積極性。

五、利用科研實(shí)例剖析重點(diǎn)難點(diǎn)問題

分子生物學(xué)雖然理論很高深，但是它卻被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。特別值得一提的，如今各高校的教師有著較高的學(xué)歷和豐富的科研經(jīng)歷，能夠在教學(xué)過程中融入實(shí)際的科研案例。在教學(xué)中對書本知識進(jìn)行傳授的同時(shí)，為學(xué)生講解講授一些在實(shí)際工作中應(yīng)用理論知識的實(shí)例，對學(xué)生知識的靈活運(yùn)用能力的提高有很大幫助，可以為他們今后的工作和實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。從課堂教學(xué)效果來說，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并增強(qiáng)他們對重點(diǎn)知識的掌握理解。除此之外，也有助于提高學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力，為以后的工作和實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

如可能的話，教師可以介紹自己研究團(tuán)隊(duì)的一些有趣的研究。比如筆者所在的團(tuán)隊(duì)，是搞泌乳調(diào)控機(jī)制的研究的。首先，向?qū)W生簡單介紹研究泌乳調(diào)控機(jī)制的背景（泌乳對母親和嬰兒的重要作用）。我們在研究過程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)小RNA對泌乳調(diào)控有重要作用，它可以影響乳蛋白的合成。進(jìn)一步向?qū)W生介紹這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，研究過程中所采用的試驗(yàn)方法。這種講解，可以使學(xué)生對小RNA有深刻的印象，大大激發(fā)他們的科研興趣。

六、實(shí)行雙語教學(xué)

分子生物學(xué)，可以說是發(fā)展最快的生物學(xué)領(lǐng)域，因此分子生物學(xué)課程內(nèi)容相應(yīng)地也在迅速更新。大多數(shù)分子生物學(xué)的新發(fā)現(xiàn)，主要以英文論文形式發(fā)表在各種期刊雜志及其他媒體上。這要求教師不光要給學(xué)生講授分子生物學(xué)的理論內(nèi)容，同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生通過英文雜志媒體了解、掌握分子生物學(xué)的前沿進(jìn)展。雙語教學(xué)在分子生物學(xué)教學(xué)過程中體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢。我校分子生物學(xué)課程組自2004年起開始了雙語教學(xué)的嘗試，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。首先，在教材方面，我們選用了內(nèi)容簡潔的英國經(jīng)典分子生物學(xué)教材《Molecular Biology》（Turner）。該教材涵蓋了分子生物學(xué)絕大多數(shù)的基本知識點(diǎn)，且篇幅較短，特別適合本科生使用。第二，在教學(xué)方法方面，采用循序漸進(jìn)、分步實(shí)施的辦法。即開始是中英文對照，逐漸改為全英文，讓學(xué)生逐步適應(yīng)，減少因畏懼產(chǎn)生厭學(xué)。教學(xué)過程中，采用多媒體教學(xué)手段，教學(xué)課件中盡量多選用形象、精美的圖片，將高深的抽象概念轉(zhuǎn)變成直觀的圖像、動畫，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。注意搜集國外分子生物學(xué)視頻，特別是一些標(biāo)準(zhǔn)英文配音的動畫視頻。這些動畫視頻形象地把一些分子生物學(xué)過程展示給同學(xué)，極大引起學(xué)生的興趣。視頻所配的標(biāo)準(zhǔn)英文介紹，可以幫助學(xué)生糾正一些專業(yè)詞匯的正確讀音，演示后，教師加以中文解釋可進(jìn)一步加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇

關(guān)鍵詞: 分子生物學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法

分子生物學(xué)是從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。自20世紀(jì)50年代以來,分子生物學(xué)的發(fā)展日新月異,逐漸成為生物學(xué)各學(xué)科的前沿與生長點(diǎn),并正在與其他學(xué)科廣泛交叉與滲透,成為生物科學(xué)專業(yè)非常重要的一門專業(yè)必修課。我校是一所師范類的本科院校,在生物科學(xué)和生物工程專業(yè)都開設(shè)了分子生物學(xué)課程。本課程不僅向?qū)W生介紹分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù),而且展示了當(dāng)前分子生物學(xué)研究的前沿領(lǐng)域,使學(xué)生對分子生物學(xué)知識建立系統(tǒng)、整體的認(rèn)識,從而適應(yīng)未來21世紀(jì)生命科學(xué)發(fā)展的需要。為了提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),我們根據(jù)本校學(xué)生的情況,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行了探索性的嘗試。

1.合理選用教材,構(gòu)建適合師范類生物學(xué)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容體系

1.1精選教材。

教材是學(xué)生獲得知識最主要的來源,也是任課老師上好分子生物學(xué)的第一步。教材的正確選取能夠幫助學(xué)生更加容易地邁進(jìn)分子生物學(xué)的大門,建立條理清晰、完整的分子生物學(xué)知識體系,也能夠幫助任課老師更加有效地開展教學(xué),設(shè)計(jì)制作多媒體課件。我校為一所師范類院校,分子生物學(xué)課程是在第三學(xué)年第二學(xué)期開設(shè)的,在此之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了與分子生物學(xué)有部分內(nèi)容交叉的兩門課程――生物化學(xué)和遺傳學(xué),因此對蛋白質(zhì)、核酸,以及基因的表達(dá)都有了一定的知識基礎(chǔ),對于一些分子生物學(xué)名詞也不再陌生,不再產(chǎn)生較大的排斥,這將對接下來分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)提供極大的幫助。但由于對知識的理解和掌握能力不同,學(xué)生在分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)之中必然會產(chǎn)生良莠不齊的現(xiàn)象。因此,精選一本適合的教材對學(xué)生更好地理解、掌握知識就顯得尤為重要。分子生物學(xué)發(fā)展迅速,新知識、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),國內(nèi)外新版教材不斷面世,如孫乃恩的《分子遺傳學(xué)》、閻隆飛的《分子生物學(xué)》、郜金榮的《分子生物學(xué)》、李振剛《分子遺傳學(xué)》及本杰明?盧因的《基因VIII》中譯本,我們通過對這些教材的比較和分析,并針對本專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),選擇了朱玉賢等主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》,該教材主要介紹了基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達(dá)和調(diào)節(jié)控制的過程,比較全面系統(tǒng)地講解了基因的本質(zhì)及其分子機(jī)制,內(nèi)容緊湊、邏輯性強(qiáng)、圖文并茂,具有鮮明的特色,同時(shí)所講的內(nèi)容也很基礎(chǔ),符合師范類本科生的教學(xué)要求[1]。另外,我們在完成教學(xué)大綱要求講授的內(nèi)容同時(shí),針對一些對分子生物學(xué)具有濃厚興趣,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不滿足于課本內(nèi)容的學(xué)生,參考國內(nèi)外其他優(yōu)秀教材加以補(bǔ)充,力求使所講授的分子生物學(xué)知識更加嚴(yán)謹(jǐn)、完整、細(xì)致,并與國際接軌。

1.2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

在教學(xué)內(nèi)容上做到重點(diǎn)、難點(diǎn)突出,避免交叉重復(fù)。由于本課程僅有54學(xué)時(shí),因此授課內(nèi)容務(wù)求精練、易懂。對于與生物化學(xué)和遺傳學(xué)中的交叉內(nèi)容,如蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)與組成,我們采取復(fù)習(xí)和提問的方式,讓學(xué)生提前回顧和預(yù)習(xí),做到溫故而知新,進(jìn)一步加深對這些內(nèi)容的記憶和理解,為難點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。同時(shí),可以做到由易到難、循序漸進(jìn),使學(xué)生在最初接觸分子生物學(xué)這門陌生、復(fù)雜的課程時(shí)得到良好的緩沖,不會出現(xiàn)抵制、厭學(xué)情緒。這樣一方面可以突出分子生物學(xué)是以生物化學(xué)、遺傳學(xué)為基礎(chǔ)的特點(diǎn),另一方面也明確了分子生物學(xué)的教學(xué)重點(diǎn),保證了課程的完整性和系統(tǒng)性[2]。

2.教學(xué)方法的改革

2.1充分應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,使抽象內(nèi)容形象化。

分子生物學(xué)內(nèi)容龐大、復(fù)雜、抽象,較難理解,并且涉及大量的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和操作,很難通過傳統(tǒng)的教學(xué)方式使學(xué)生較快地理解和吸收。隨著多媒體技術(shù)進(jìn)入課堂,以上問題也就迎刃而解。現(xiàn)代化教學(xué)多媒體使高校的教學(xué)活動發(fā)生了深刻的變革,該技術(shù)利用動態(tài)畫面展示事物發(fā)展的動態(tài)或推理的全過程,利用它的圖畫特性將抽象的、理論的東西形象化,將空間、難以想象的內(nèi)容具體化,還可以在課件中展示自然界的直觀現(xiàn)象、模擬實(shí)踐過程和再現(xiàn)研究過程,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受到樂趣[3]。為此,我們充分應(yīng)用多媒體技術(shù),通過動畫、圖片等制作生動的課件,并借助動畫、變靜態(tài)為動態(tài)、全方位、多視角、多層次地進(jìn)行演示,使抽象難懂的微觀生命過程具體化、可視化,便于學(xué)生理解和掌握,從而使學(xué)生產(chǎn)生新鮮感,提高學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)理論教學(xué)效果。例如:原核生物乳糖操縱子的調(diào)控機(jī)制,涉及很多轉(zhuǎn)錄因子和DNA序列的結(jié)合,學(xué)生很難理清,很容易產(chǎn)生枯燥、厭煩情緒。針對以上情況,我們利用Flas來演示各轉(zhuǎn)錄因子是如何分別與不同的DNA序列相結(jié)合,使整個(gè)調(diào)控過程更加直觀化和形象化,便于學(xué)生理解和記憶,也極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情[4]。

2.2不實(shí)施雙語教學(xué)。

所謂雙語教學(xué)(Bilingual Teaching)是指同時(shí)使用兩種語言――母語及一種外語(在我國主要指漢語和英語)對同一知識進(jìn)行描述,從而使學(xué)生達(dá)到理解進(jìn)而完全掌握并且能夠熟練應(yīng)用的目的[5]。雖然雙語教學(xué)能夠提升生物學(xué)人才的培養(yǎng)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生直接利用外語從事學(xué)習(xí)和初步研究的能力,與國際高新技術(shù)領(lǐng)域接軌,但是由于分子生物學(xué)是生物科學(xué)最重要的專業(yè)必修課之一,也是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入嶄新的分子領(lǐng)域的基礎(chǔ)性課程,因此在本科教學(xué)有限的課時(shí)內(nèi)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的充分理解則顯得更為關(guān)鍵。而只有夯實(shí)了分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識,才能使學(xué)生結(jié)合所學(xué)的生物化學(xué)、遺傳學(xué)進(jìn)行融會貫通,掌握進(jìn)一步深造并通向更高學(xué)府的鑰匙。所以針對師范類院校的本科教學(xué),考慮到教師的自身水平和學(xué)生的不同層次,我們偏向于只采用母語進(jìn)行講授。

2.3理論與實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。

分子生物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,除理論教學(xué)外還應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)課,因此在分子生物學(xué)教學(xué)中開設(shè)實(shí)驗(yàn)課是十分必要的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對理論教學(xué)而言具有較強(qiáng)的直觀性、實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性,在加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)教育與培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面有著重要的、不可替代的作用[6]。我們所采用課程教材《現(xiàn)代分子生物學(xué)》中也花費(fèi)了很大的篇幅來講述現(xiàn)代常用的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),包括核酸的提取與純化、電泳分離與鑒定、細(xì)菌的轉(zhuǎn)化與目標(biāo)DNA分子的增殖、PCR擴(kuò)增、蛋白質(zhì)印跡、噬菌體展示等。由此可見實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)對于現(xiàn)代分子生物學(xué)的重要性。結(jié)合各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)的講解和由此發(fā)展起來的最新的分子生物學(xué)技術(shù)可激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性,拓寬學(xué)生的視野。學(xué)生通過動手操作會增加對所學(xué)理論知識的感性認(rèn)識,同時(shí)把所學(xué)理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,主動地去學(xué)習(xí),解決實(shí)驗(yàn)操作中遇到的各種問題,從而加深對分子生物學(xué)理論知識的理解、提高動手能力。我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容上設(shè)置了分子生物學(xué)中最常用、最基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù),如質(zhì)粒DNA的提取與酶切鑒定、大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化、基因的原核表達(dá)、蛋白質(zhì)的提取與分離、PCR擴(kuò)增、動物細(xì)胞的培養(yǎng)及傳代。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法上,我們堅(jiān)持以學(xué)生為主、教師為輔的原則,注重學(xué)生個(gè)人實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),從試驗(yàn)藥品、試驗(yàn)器材的準(zhǔn)備到試驗(yàn)具體步驟的制定均由學(xué)生獨(dú)立去完成。同時(shí),我們還鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研工作,包括從立題、設(shè)計(jì)試驗(yàn)技術(shù)路線、開展科研工作、整理數(shù)據(jù)到最后撰寫論文的全過程,從而培養(yǎng)學(xué)生把理論應(yīng)用于實(shí)踐中,獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力,為今后的碩士階段和博士階段的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐,我們逐漸摸索出了分子生物學(xué)教學(xué)的一些方法和技巧,并通過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革提高了分子生物學(xué)的教學(xué)效果,讓學(xué)生養(yǎng)成了獨(dú)立思考的習(xí)慣,樹立了理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng),端正了實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

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第3篇

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)教改

中圖分類號： G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1674-0432（2013）-08-92-2

引言

分子生物學(xué)是在分子水平研究生命現(xiàn)象本質(zhì)及其規(guī)律的一門新興學(xué)科，它是研究核酸等生物大分子功能、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及其重要性和規(guī)律性的學(xué)科，是人類從生物分子水平上真正揭開生物世界奧秘，由被動適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動地改造和重組自然界的學(xué)科[1]。近些年來分子生物學(xué)已日益滲透到生物學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域之中，并產(chǎn)生了巨大的影響。而分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)也已成為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等學(xué)科站在新的高度和角度揭示生命奧秘的重要手段。分子生物學(xué)的理論掌握和實(shí)驗(yàn)操作是掌握分子生物學(xué)精髓的重要途徑。因此，從培養(yǎng)學(xué)生能力出發(fā)科學(xué)地創(chuàng)建分子生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)體系、選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué)方法及客觀地評定學(xué)生實(shí)驗(yàn)課成績，會對分子生物學(xué)理論課理解和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果產(chǎn)生重要的影響。高等學(xué)校傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[2]往往只是結(jié)合各自的實(shí)驗(yàn)室條件開展有局限的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，缺乏科學(xué)的實(shí)驗(yàn)體系，忽略合適實(shí)驗(yàn)方法的選擇，缺少對實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果全面、客觀、系統(tǒng)的評估，這些都不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而高校是孕育和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的搖籃。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高校教學(xué)體系的一個(gè)重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新意識的重要途徑[3]。本文就分子生物學(xué)課程教學(xué)的改革闡述一些觀點(diǎn)和體會，以期為提高分子生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量及培養(yǎng)創(chuàng)新型和素質(zhì)型人才提供一定的參考。

1 分子生物學(xué)教學(xué)改革具體的措施

1.1 教學(xué)體系的優(yōu)化

分子生物學(xué)是在生物化學(xué)和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來[4]。隨著分子生物學(xué)研究的快速發(fā)展，分子生物學(xué)已經(jīng)成為一門獨(dú)立的學(xué)科。很多分子生物學(xué)教材的內(nèi)容與生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、遺傳學(xué)等課程重復(fù)較多，例如DNA 和染色體的結(jié)構(gòu)，RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯等課程內(nèi)容在分子生物學(xué)、生物化學(xué)和分子遺傳學(xué)方面都有一定篇幅的介紹，重復(fù)的課程內(nèi)容占用了大量的教學(xué)課時(shí)。因此，為了避免課程教學(xué)的重復(fù)，通過與生物化學(xué)、遺傳學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)，分子遺傳學(xué)等課程的教師交流與研討，對相關(guān)課程內(nèi)容進(jìn)行了具體而系統(tǒng)的優(yōu)化，明確課程之間的有機(jī)銜接，突出了分子生物學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)。在“RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯”這部分的教學(xué)內(nèi)容中進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化，生物化學(xué)注重講述轉(zhuǎn)錄和翻譯的基本過程、而分子生物學(xué)則注重介紹具體的分子機(jī)制，又如原核和真核轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成過程及分子機(jī)制的教學(xué)內(nèi)容生物化學(xué)和分子生物學(xué)也進(jìn)行了相應(yīng)的側(cè)重。

1.2教材的優(yōu)化選擇

通過多年的教學(xué)實(shí)踐過程，選取適合本科生學(xué)習(xí)的分子生物學(xué)教材，對于學(xué)生系統(tǒng)的掌握本課程的理論知識及最新研究動態(tài)至關(guān)重要。課程設(shè)置之初選取閻隆飛主編的《分子生物學(xué)》第二版，之后開始側(cè)重理論課與實(shí)驗(yàn)課的有機(jī)結(jié)合，選用朱玉賢等主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》，它的知識體系較為完整，內(nèi)容較前沿，尤其是第三版將分子生物學(xué)研究法分為了兩章，分別講述了DNA、RNA及蛋白質(zhì)操作技術(shù)和基因功能研究技術(shù)，突出強(qiáng)調(diào)了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和原理，同時(shí)對基因組與比較基因組學(xué)也做了較大幅度的修改和充實(shí)[5]。這些內(nèi)容均體現(xiàn)分子生物學(xué)的最新技術(shù)和研究成果，同時(shí)也滿足學(xué)生了解分子生物學(xué)最新進(jìn)展和考研的需要。為避免教材單一的局限性，還為學(xué)生推薦閻隆飛編著的《分子生物學(xué)》（第二版），LewinB主編的《Gene Ⅷ》，吳乃虎主編的《基因工程原理》（第二版）等書籍作為參考教材，并在教師的指導(dǎo)下有針對性地學(xué)習(xí)，這樣不僅滿足了大多數(shù)學(xué)生考研的需求，同時(shí)也加深了學(xué)生對分子生物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣及教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)的理解，取得了較好的教學(xué)效果。

1.3教學(xué)方法與教學(xué)手段的改善

在教學(xué)方法上，除了采用傳統(tǒng)的教師講授方法之外，為發(fā)揮學(xué)生作為教學(xué)主體的能動性，根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容安排啟發(fā)式，討論式等多種教學(xué)方法，讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中。如在講授分子生物學(xué)研究法時(shí)，在班級內(nèi)以各個(gè)學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)行研究討論會，以學(xué)生為主體討論他們感興趣的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，鼓勵(lì)學(xué)生主動思考，自由發(fā)表他們的觀點(diǎn)，通過討論的方式測試相應(yīng)的知識，以學(xué)生樂于接受的方式完成對知識的學(xué)習(xí)。本課程通過多種教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，分子生物學(xué)課程也因此受到學(xué)生的好評。近幾年來學(xué)生考研選擇生物化學(xué)及分子生物學(xué)作為專業(yè)課的人數(shù)日益增加并且考研專業(yè)課成績逐年上升。

在教學(xué)手段上，采用傳統(tǒng)教學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) CAI相結(jié)合的方法。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) CAI 應(yīng)用于高等學(xué)校教育已成為主流趨勢，它的優(yōu)勢在于可以通過文本、圖形、動畫、音頻、視頻、仿真軟件等多種媒體最大限度地整合教學(xué)資源，形象直觀地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)[6]，使學(xué)生通過多種展示方法理解并掌握課程的難點(diǎn)。如在“DNA高級結(jié)構(gòu)” 這部分教學(xué)內(nèi)容中，學(xué)生對DNA的分子結(jié)構(gòu)感覺很抽象，在教學(xué)過程中通過圖片和視頻等手段使學(xué)生對此結(jié)構(gòu)有了具體的感知。又如在“DNA復(fù)制，RNA轉(zhuǎn)錄，翻譯和真核和原核生物的基因表達(dá)調(diào)控”的教學(xué)內(nèi)容中，僅通過傳統(tǒng)課堂講解，學(xué)生無法理解，通過多媒體的方法，利用動畫、視頻和圖片對其涉及的微觀機(jī)制進(jìn)行相應(yīng)的演示，使學(xué)生理解其具體過程和分子機(jī)制，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革措施

2.1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件建設(shè)，構(gòu)建良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺

分子生物學(xué)是20世紀(jì)中期隨著核酸的發(fā)現(xiàn)及結(jié)構(gòu)和功能的研究發(fā)展起來的新興學(xué)科，研究基礎(chǔ)較為薄弱。我校前身是師范類院校，對物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等傳統(tǒng)學(xué)科側(cè)重較多。自2004年我校升級為本科院校，由師范類院校轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合類院校，學(xué)校增加了對各學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室先后配備了Eppendorf PCR擴(kuò)增儀、Eppendorf梯度PCR擴(kuò)增儀、高效制冰機(jī)、UVP凝膠成像系統(tǒng)、Millipore超純水系統(tǒng)、Eppendorf臺式高速離心機(jī)、sigma大型高速冷凍離心機(jī)、日本三洋超低溫冰箱、分子雜交儀等先進(jìn)儀器，滿足了分子生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)要求，為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研構(gòu)建了一個(gè)良好的平臺，為我院分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革提供了有力的支持。通過上述平臺由我院學(xué)生參與的分子生物學(xué)方向科研實(shí)驗(yàn)在國家級挑戰(zhàn)杯競賽中取得了良好的成績。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的優(yōu)化

之前由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，我院分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主。隨著實(shí)驗(yàn)條件的改善，逐步在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上加大綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、所占的比例。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取也根據(jù)生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)的不同專業(yè)特點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)生物科學(xué)師范類專業(yè)的特點(diǎn)，在注重分子生物學(xué)基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的同時(shí)開設(shè)與分子生物學(xué)快速發(fā)展相結(jié)合的綜合性實(shí)驗(yàn)。在生物技術(shù)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)上則注重選取以實(shí)踐操作為主的操作性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的優(yōu)化中應(yīng)注意各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的銜接與關(guān)聯(lián)[7]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中建立好各實(shí)驗(yàn)之間的銜接對學(xué)生系統(tǒng)思維的培養(yǎng)具有重要意義，有利于學(xué)生對所學(xué)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容的理解和熟練掌握以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)邏輯體系的建立。我院在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容開設(shè)的順序?yàn)榛蚪MDNA的提取，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)獲得目的片段，電泳檢測，大腸桿菌活化、感受態(tài)細(xì)胞的制備，質(zhì)粒 DNA 提取，DNA 片斷酶切，目的片段與載體的連接，轉(zhuǎn)化等，當(dāng)學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，會注意到各實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間彼此承接與關(guān)聯(lián)。前面實(shí)驗(yàn)效果的好壞直接影響到下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行，以此來培養(yǎng)學(xué)生在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程中的系統(tǒng)性與邏輯性。

2.3分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的探索

合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法可以使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容取得預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上注重深入淺出的闡述原理，重點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的解析。針對學(xué)生的興趣特點(diǎn)在教學(xué)方法上做了以下幾點(diǎn)改進(jìn)。一、把學(xué)生分成多個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，每組選出一人輔助實(shí)驗(yàn)教師完成實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作。在學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)問題。二、發(fā)現(xiàn)問題后，在實(shí)驗(yàn)課講授的過程中，教師對問題有針對的講解與演示，強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的操作方法及實(shí)驗(yàn)中各環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)。并將實(shí)驗(yàn)過程做成電子課件指導(dǎo)學(xué)生正確操作。三、在實(shí)驗(yàn)過程中注意實(shí)驗(yàn)操作主體的差異性指導(dǎo)。教師在實(shí)驗(yàn)課講授和演示結(jié)束后，注意觀察學(xué)生的操作過程，針對學(xué)生存在的普遍問題，給予及時(shí)糾正和指導(dǎo)；對于少數(shù)同學(xué)存在的個(gè)別問題個(gè)別指導(dǎo)。這樣既保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性，又達(dá)到在有限的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的要求。

2.4分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課成績評定方式的改進(jìn)

科學(xué)、有效評價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)理論及操作技能是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量強(qiáng)有力的措施[8]。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)成績評定中采用多樣化考核手段，主要從兩個(gè)方面評定：一、實(shí)驗(yàn)理論的評定，主要通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告考察學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理和步驟的掌握和理解。通過結(jié)果分析考查學(xué)生對整個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解與掌握。二、實(shí)驗(yàn)操作技能的評定。在實(shí)驗(yàn)過程中，各實(shí)驗(yàn)小組不同學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度以及對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的理解思考差異很大。鼓勵(lì)那些大膽對實(shí)驗(yàn)步驟提出疑問的同學(xué)，同時(shí)激勵(lì)其他的同學(xué)，在成績評定中不同學(xué)生的評定會有所區(qū)別。

3 結(jié)語

如何教好分子生物學(xué)課程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改變學(xué)生為了考試而學(xué)習(xí)的觀念，提高教學(xué)效果，是擺在所有分子生物學(xué)理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者面前的一個(gè)共同問題[9-10]。通過以上的改革和探索。無論及教學(xué)，考研，科研還是就業(yè)都取得了一定的成效。為了更好地提高分子生物學(xué)的教學(xué)效果，希望能夠與各高校的分子生物教師進(jìn)行交流和合作，進(jìn)一步優(yōu)化分子生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程體系及教學(xué)方法和手段。從學(xué)生作為教學(xué)主體出發(fā)，發(fā)揮學(xué)生的主動性和能動性，以期培養(yǎng)出更高質(zhì)量的高校畢業(yè)生。

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