細(xì)胞與分子生物學(xué)技術(shù)范文

時(shí)間:2023-12-06 17:51:42

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細(xì)胞與分子生物學(xué)技術(shù)

篇1

關(guān)鍵詞:生物科學(xué);核心課程;邏輯關(guān)系

中圖分類號(hào):G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2016)21-0130-03

1 引言

生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程學(xué)是生物科學(xué)專業(yè)的核心課程,由于它們相互聯(lián)系,交叉滲透,因此存在邏輯關(guān)系不清,課程內(nèi)容重疊較多等問題,例如原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)都有介紹,基因工程原理在分子生物學(xué)、基因工程學(xué)中都有介紹,導(dǎo)致教師教學(xué)內(nèi)容難以起舍,課程順序難以安排。要理順生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程學(xué)的邏輯關(guān)系,確定各課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)順序,必須把其定義,研究?jī)?nèi)容,發(fā)展歷史動(dòng)態(tài)結(jié)合起來。

2 生物科學(xué)專業(yè)核心課程概述

2.1 生物化學(xué)

生物化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的理論和方法研究生物分子結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝及遺傳信息傳遞與調(diào)控規(guī)律的科學(xué)。

生物化學(xué)是生命科學(xué)中最古老的學(xué)科之一。 隨著生命科學(xué)的發(fā)展,各學(xué)科相互滲透。18世紀(jì),一些從事化學(xué)研究的科學(xué)家轉(zhuǎn)向生物領(lǐng)域,為生物化學(xué)的誕生播下了種子。19世紀(jì)末,生物化學(xué)從生理化學(xué)中獨(dú)立。20世紀(jì)中后期又從生物化學(xué)分離出部分內(nèi)容與遺傳學(xué)部分內(nèi)容結(jié)合為分子生物學(xué),然后,分子生物學(xué)基因操作部分獨(dú)立出來,形成基因工程學(xué)。

1920年以前,生物化學(xué)研究?jī)?nèi)容以分析生物體的化學(xué)組成、性質(zhì)和含量為主,稱為靜態(tài)生物化學(xué)時(shí)期。

1920年-1950年,隨著同位素示蹤技術(shù)、色譜技術(shù)等物理學(xué)手段的廣泛應(yīng)用,生物化學(xué)從單純的組成分析深入到物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化,如:光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝等領(lǐng)域。這是生物化學(xué)飛速發(fā)展的時(shí)期,稱為動(dòng)態(tài)生物化學(xué)時(shí)期。

1950年以后,蛋白質(zhì)化學(xué)和和核酸化學(xué)進(jìn)展迅速,生物化學(xué)進(jìn)入了分子生物學(xué)時(shí)期。分子生物學(xué)的發(fā)展揭示了生命本質(zhì)的高度有序性和一致性,是人類在認(rèn)識(shí)的巨大飛躍。根據(jù)生物化學(xué)的定義和歷史,生物化學(xué)研究的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。

2.1.1 生物的物質(zhì)組成

生物是由一定的物質(zhì)按特定的方式組成的,直到今天,新物質(zhì)仍不斷被發(fā)現(xiàn)。如陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的干擾素、環(huán)核苷一磷酸、鈣調(diào)蛋白、粘連蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物學(xué)功能。另一方面,早已熟知的化合物也發(fā)現(xiàn)了新的功能,如20世紀(jì)50年代才知道肉堿是一種生長(zhǎng)因子,而到60年代又發(fā)現(xiàn)其是生物氧化的載體。

2.1.2 物質(zhì)代謝

生物體內(nèi)絕大部分物質(zhì)代謝是在酶催化下進(jìn)行的,具有高度自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。一個(gè)小小的細(xì)胞內(nèi),有近2000種酶,在同一時(shí)間內(nèi),催化各種不同的化學(xué)反應(yīng)。這些化學(xué)反應(yīng)互不干擾,有條不紊地進(jìn)行。表明生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝有精確的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。

2.1.3 結(jié)構(gòu)與功能

生物大分子的功能與其特定的結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。如酶的活性中心的結(jié)構(gòu)決定其催化活性及其特異性;變構(gòu)酶的活性還與其催化的代謝終末產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)有關(guān)。

核酸中核苷酸排列順序的不同,其結(jié)構(gòu)就不同,所含遺傳信息不同。這些不同的構(gòu)象對(duì)基因的表達(dá)具有調(diào)控作用。

生物體的糖包括多糖、寡糖和單糖。由于多糖鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有很大的信息容量,對(duì)于細(xì)胞專一地識(shí)別、相互作用具有重要作用。糖類將與蛋白質(zhì)、核酸并列成為生物化學(xué)的主要研究對(duì)象。

在生物化學(xué)中,有關(guān)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究才僅僅開始,尚待大力研究的問題很多,其中重大的有:亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中生物大分子間的結(jié)合,細(xì)胞的相互識(shí)別、細(xì)胞的接觸抑制、細(xì)胞間的粘合、抗原與抗體的作用、激素、神經(jīng)介質(zhì)與其受體的相互作用等。

2.1.4 繁殖與遺傳

生物典型特點(diǎn)是具有繁殖與遺傳特性?;蚴荄NA分子中的一段核苷酸序列,現(xiàn)在DNA分子的核苷酸序列已不難測(cè)得,不但能在分子水平上研究遺傳,而且還可能改變遺傳,從而派生出基因工程學(xué)。

2.2 細(xì)胞生物學(xué)

細(xì)胞生物學(xué)是從顯微水平、亞顯微水平和分子水平研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及其生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。

過去,細(xì)胞生物學(xué)主要是在光學(xué)顯微鏡下對(duì)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活史進(jìn)行研究,稱為細(xì)胞學(xué)。20 世紀(jì) 50 年代以來,由于電子顯微鏡、放射性同位素、細(xì)胞結(jié)構(gòu)組分分離技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,特別是分子生物學(xué)的興起,使細(xì)胞生物學(xué)研究的廣度和深度都有迅猛發(fā)展,從宏觀到微觀、從平面到立體、從定性到定量、從分析到綜合;從細(xì)胞、亞細(xì)胞、分子三個(gè)水平研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能、分裂與分化、衰老與死亡等生命活動(dòng)規(guī)律及其調(diào)控機(jī)制,細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與環(huán)境之間的相互關(guān)系。使原來以形態(tài)結(jié)構(gòu)研究為主的細(xì)胞學(xué)轉(zhuǎn)變成以生理功能研究為主、將結(jié)構(gòu)與功能緊密結(jié)合起來的細(xì)胞生物學(xué)。由于細(xì)胞生物學(xué)在分子水平上的研究工作取得了深入的進(jìn)展,因此細(xì)胞生物學(xué)又稱為細(xì)胞分子生物學(xué)。細(xì)胞生物學(xué)研究?jī)?nèi)容如下。

2.2.1 細(xì)胞社會(huì)學(xué)

細(xì)胞社會(huì)學(xué)是細(xì)胞生物學(xué)中的一個(gè)新的領(lǐng)域。它是以系統(tǒng)論的觀點(diǎn)研究細(xì)胞群體中細(xì)胞間的相互關(guān)系、細(xì)胞群體的社會(huì)行為;細(xì)胞識(shí)別、通訊、相互作用;整體和細(xì)胞群對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、形態(tài)發(fā)生和器官形成等活動(dòng)的調(diào)控;細(xì)胞外環(huán)境對(duì)細(xì)胞的影響。

2.2.2 細(xì)胞的增殖、生長(zhǎng)、分化與調(diào)控

研究細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)、分化及其調(diào)控機(jī)制,不僅是控制生物生長(zhǎng)和發(fā)育的基礎(chǔ),而且是研究細(xì)胞癌變和逆轉(zhuǎn)的重要途徑。

2.2.3 細(xì)胞遺傳學(xué)

細(xì)胞遺傳學(xué)從細(xì)胞學(xué)角度來研究染色體的結(jié)構(gòu)和行為以及染色體與細(xì)胞器的關(guān)系,從而探討遺傳與變異的機(jī)制等。

2.2.4 細(xì)胞化學(xué)

細(xì)胞化學(xué):用切片或分離細(xì)胞成分,對(duì)單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞各個(gè)部分進(jìn)行定性和定量的化學(xué)分析,研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子細(xì)胞學(xué)

分子細(xì)胞學(xué):從分子水平研究細(xì)胞與細(xì)胞器中蛋白質(zhì)、核酸等大分子的組成、結(jié)構(gòu)與功能及其遺傳性狀的表現(xiàn)和調(diào)控等,探討細(xì)胞生命活動(dòng)的分子機(jī)理。

2.3 遺傳學(xué)

遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異規(guī)律的科學(xué)。孟德爾認(rèn)為生物性狀的遺傳是受遺傳因子控制的,并提出了遺傳因子分離和自由組合的基本遺傳規(guī)律。1900年,孟德爾的成果得到廣泛重視,成為遺傳學(xué)的基石。

20世紀(jì)初,利用光學(xué)顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體及其行為,奠定了遺傳的染色體理論基礎(chǔ)。1910年左右,美國(guó)遺傳學(xué)家摩爾根及其同事根據(jù)對(duì)普通果蠅的研究,提出了基因的連鎖交換規(guī)律,并結(jié)合當(dāng)時(shí)的細(xì)胞學(xué)成就,創(chuàng)立了以染色體遺傳為核心的細(xì)胞遺傳學(xué)。

遺傳信息在分子水平上研究始于20世紀(jì)40年代。隨著電子顯微鏡的發(fā)明,人們已能夠直接觀察遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其在基因表達(dá)過程中的特征,使細(xì)胞遺傳學(xué)的研究進(jìn)入分子水平。

1953年,沃森和克里克提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,為進(jìn)一步闡明DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和遺傳物質(zhì)如何保持世代連續(xù)的問題奠定了基礎(chǔ),開創(chuàng)了分子遺傳學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域。

遺傳學(xué)研究的領(lǐng)域非常廣泛,可劃分成經(jīng)典遺傳學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)和生統(tǒng)遺傳學(xué)4個(gè)分支,各個(gè)分支領(lǐng)域相互聯(lián)系、相互重疊、相互印證,組成了一個(gè)不可分割的整體。

經(jīng)典遺傳學(xué)研究從親代到子代的遺傳特性,包括遺傳的分離規(guī)律;獨(dú)立分配規(guī)律;連鎖和交換遺傳規(guī)律及機(jī)理;基因互作及其與環(huán)境的相互關(guān)系;性別決定與伴性遺傳;基因及染色體變異;數(shù)量性狀的特征及其多基因假說,近親繁殖和雜種優(yōu)勢(shì);細(xì)胞質(zhì)遺傳等。

細(xì)胞遺傳學(xué)是通過細(xì)胞學(xué)手段對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行研究。其內(nèi)容包括細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能;染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu);細(xì)胞的有絲分裂,減數(shù)分裂;配子的形成和受精。

分子遺傳學(xué)是從分子的水平上研究遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及遺傳信息的傳遞。內(nèi)容包括DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,基因突變及修復(fù),原核生物和真核基因表達(dá)與調(diào)控;基因、基因組及作圖,遺傳重組。

生統(tǒng)遺傳學(xué)是用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來研究生物遺傳變異規(guī)律的學(xué)科。根據(jù)研究的對(duì)象不同,又可分為數(shù)量遺傳學(xué)和群體遺傳學(xué)。前者研究生物體數(shù)量性狀即由多基因控制的性狀遺傳規(guī)律,后者是研究基因頻率在群體中的變化、群體的遺傳結(jié)構(gòu)和物種進(jìn)化。

2.4 分子生物學(xué)

分子生物學(xué)是從分子水平研究核酸與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能、遺傳信息傳遞和調(diào)控,闡明生命本質(zhì)的科學(xué)。

從19世紀(jì)后期到20世紀(jì)50年代初,確定了蛋白質(zhì)是生命的主要物質(zhì)基礎(chǔ),DNA是生物遺傳的物質(zhì)的載體,是現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的準(zhǔn)備和醞釀階段。

從20世紀(jì)50年代初到70年代初,是現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段,1953年Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的里程碑,確立了核酸作為遺傳信息分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),提出了鹼基配對(duì)是核酸復(fù)制、遺傳信息傳遞的基本方式,為核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系及其在生命中的作用打下了最重要的基礎(chǔ)。

70年代后,基因工程技術(shù)出現(xiàn),人類進(jìn)入認(rèn)識(shí)生命本質(zhì)并開始改造生命的發(fā)展階段。

分子生物學(xué)原來是生物化學(xué)的一部分,因其太重要了,20世紀(jì)中后期從生物化學(xué)中分離出來并與遺傳學(xué)結(jié)合,獨(dú)立出來成為單獨(dú)的學(xué)科,是生物化學(xué)的發(fā)展和延續(xù)。涉及的部分內(nèi)容比生物化學(xué)更細(xì)致深入,并從整體上考慮。

分子生物學(xué)從蛋白質(zhì)、核酸、基因及基因組結(jié)構(gòu)開始,以中心法則為主線,闡述生物大分子在信息傳導(dǎo)、基因表達(dá)調(diào)控中的相互作用和機(jī)理。主要內(nèi)容包括蛋白質(zhì)、核酸、基因和基因組的結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工、基因突變與修復(fù)、蛋白質(zhì)生物合成和翻譯后加工、原核生物基因表達(dá)的調(diào)控、真核生物基因表達(dá)的調(diào)控。基因工程技術(shù)的原理和應(yīng)用等。

2.5 基因工程學(xué)

20世紀(jì)70年代,隨著 DNA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和遺傳機(jī)制逐漸呈現(xiàn)在人們眼前,生物學(xué)家不再僅僅滿足于探索、揭示生物遺傳的秘密,而是開始設(shè)想在分子的水平上去干預(yù)生物的遺傳特性。這就像工程設(shè)計(jì),按照人類的需要(設(shè)計(jì))把這種生物的某個(gè)“基因”與那種生物的某個(gè)“基因”進(jìn)行“施工”,“組裝”成新的基因組合,創(chuàng)造出新的生物的工程技術(shù)被稱為“基因工程”。

基因工程包括如下幾個(gè)主要的內(nèi)容:①目的基因的合成或提起分離。②載體的構(gòu)建。③將載體轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并增殖。④重組DNA分子的受體細(xì)胞克隆篩選。⑤將目的基因克隆到表達(dá)載體上,導(dǎo)入寄主細(xì)胞,使之在新的遺傳背景下實(shí)現(xiàn)功能表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的物質(zhì)。

3 課程間的邏輯關(guān)系,教學(xué)內(nèi)容選擇及課程順序安排

從生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程學(xué)的定義,研究?jī)?nèi)容,發(fā)展歷史動(dòng)態(tài)可知,各學(xué)科的邏輯關(guān)系是:理解細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能需要一定的生物化學(xué)基礎(chǔ),理解遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能需要一定的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ),而分子生物學(xué)是生物化學(xué)、遺傳學(xué)交叉融合的產(chǎn)物,研究核酸和蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和功能以及相互關(guān)系,而各個(gè)分子不能孤立發(fā)揮作用,必須依賴于一定的細(xì)胞結(jié)構(gòu),因此,生物化學(xué)是細(xì)胞生物學(xué)的基礎(chǔ);細(xì)胞生物學(xué)是遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的基礎(chǔ)?;蚬こ淌抢梅肿由飳W(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作的部分獨(dú)立出來的,因此分子生物學(xué)是基因工程學(xué)的基礎(chǔ)。所以,高校應(yīng)按生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程的順序安排課程教學(xué)最為合適。

由以上可知,由于歷史的原因,生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程學(xué)相互聯(lián)系,交叉滲透,研究?jī)?nèi)容重復(fù)較多。因此,本研究根據(jù)其定義、邏輯關(guān)系及發(fā)展歷史,同時(shí)為編寫教材和教學(xué)的方便,建議生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容如下。

(1)生物化學(xué)主要教學(xué)內(nèi)容主要有:蛋白質(zhì)化學(xué)、核酸化學(xué);酶學(xué)基礎(chǔ);糖代謝與生物氧化;脂類代謝;蛋白質(zhì)的分解代謝等內(nèi)容。而將DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、突變、修復(fù)及原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控留在分子生物學(xué)講授。

(2)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要有:細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu);細(xì)胞生物學(xué)研究方法;細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能及物質(zhì)跨膜運(yùn)輸;細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng);細(xì)胞通訊與信號(hào)傳遞;線粒體和葉綠體;細(xì)胞核與染色體;細(xì)胞骨架;細(xì)胞增殖及其調(diào)控;細(xì)胞分化、衰老與凋亡。

(3)遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要有:遺傳的分離規(guī)律;獨(dú)立分配規(guī)律;連鎖和交換遺傳規(guī)律;基因互作及其與環(huán)境的關(guān)系;基因定位與連鎖遺傳圖;性別決定與伴性遺傳;基因及染色體變異;染色體畸變;數(shù)量性狀的特征及其多基因假說;近親繁殖和雜種優(yōu)勢(shì);細(xì)胞質(zhì)遺傳;遺傳重組。

(4)分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要有:DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工、基因突變與修復(fù)、蛋白質(zhì)生物合成和翻譯后加工、原核生物基因表達(dá)的調(diào)控、真核生物基因表達(dá)的調(diào)控。

(5)基因工程學(xué)的主要教學(xué)內(nèi)容有:基因工程技術(shù)的原理和應(yīng)用等。

以上各門課的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)前述和我國(guó)現(xiàn)行教材的教學(xué)內(nèi)容作了較大調(diào)整,例如;核酸和蛋白質(zhì)的組成及結(jié)構(gòu)只在生物化學(xué)中講授,細(xì)胞信號(hào)傳遞只在細(xì)胞生物學(xué)中講授,基因工程原理只在基因工程學(xué)中講授,避免了課程內(nèi)容的重復(fù)。

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【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)分子生物學(xué);教;課程設(shè)置

【中圖分類號(hào)】G424 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1006-1959(2009)10-0245-02

分子生物學(xué)是研究生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及基因結(jié)構(gòu)、表達(dá)與調(diào)控的科學(xué),從分子水平探討生命現(xiàn)象的本質(zhì)。醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)是研究人體在正常和疾病狀態(tài)下生命活動(dòng)及其規(guī)律,從分子水平開展人類疾病的預(yù)防、診斷和治療研究的一門科學(xué)。分子生物學(xué)已成為生命科學(xué)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)學(xué)科和前沿學(xué)科,廣泛滲透到醫(yī)學(xué)各學(xué)科領(lǐng)域,推動(dòng)了醫(yī)學(xué)各學(xué)科的發(fā)展,使醫(yī)學(xué)科學(xué)從宏觀到微觀,從整體、細(xì)胞水平逐步進(jìn)入了分子水平。醫(yī)學(xué)各專業(yè)的學(xué)生,有必要很好地學(xué)習(xí)有關(guān)分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論,掌握必要的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),了解當(dāng)今分子生物學(xué)的研究進(jìn)展。加強(qiáng)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的教學(xué),對(duì)培養(yǎng)具有廣博知識(shí)的復(fù)合型醫(yī)學(xué)高級(jí)人才具有及其重要的意義。近幾年來,我們對(duì)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的教學(xué)進(jìn)行了一些探索,取得較好的效果,積累了一些經(jīng)驗(yàn),特總結(jié)如下。

1 優(yōu)化課程設(shè)置

醫(yī)學(xué)教育的特點(diǎn)決定了醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)不同于綜合性大學(xué)、農(nóng)林、師范院校的課程,醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)偏重于與臨床的結(jié)合,但又不能忽略基礎(chǔ)知識(shí)的強(qiáng)化。正確處理分子生物學(xué)基礎(chǔ)和臨床應(yīng)用的教學(xué)是解決醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵[1]。為了和生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容銜接,本課程不再講授基因信息傳遞,僅講授基因組的結(jié)構(gòu)與功能,補(bǔ)充介紹網(wǎng)絡(luò)生物信息資源。著重介紹分子生物學(xué)的基本技術(shù)和新技術(shù),如PCR和各種衍生的PCR技術(shù)、DNA序列測(cè)定、分子雜交、基因工程、基因芯片等,并兼顧介紹一些新的技術(shù)如RNAi等。聯(lián)系臨床介紹癌基因與抑癌基因、基因診斷與基因治療等。教師結(jié)合自身的科研經(jīng)歷展開授課,使課堂教學(xué)生動(dòng),給學(xué)生留下的印象深刻,讓學(xué)生學(xué)有所獲、學(xué)有所樂。

分子生物學(xué)是一門技術(shù)性很強(qiáng)的學(xué)科,如果只學(xué)習(xí)理論知識(shí)而不做實(shí)驗(yàn),往往如空中樓閣,不知所云[2]?在堅(jiān)持醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)理論教學(xué)的同時(shí),通過開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)將理論教學(xué)與實(shí)踐操作有機(jī)結(jié)合,有助于加深對(duì)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)理論的理解,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,使學(xué)生在教學(xué)過程中體會(huì)到所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們?cè)诒WC總課時(shí)36學(xué)時(shí)不變的情況下,調(diào)整了教學(xué)時(shí)數(shù)的分配,壓縮理論課時(shí),增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)。將理論課由28學(xué)時(shí)減少到18學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課由8h增加到18學(xué)時(shí)。將教師的科研成果應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中,利用獲得的重組DNA克隆作為實(shí)驗(yàn)材料,連續(xù)開設(shè)了質(zhì)粒DNA的提取、感受態(tài)細(xì)胞的制備、質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)化和篩選、核酸的體外擴(kuò)增、DNA的瓊脂糖凝膠電泳共六個(gè)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中著重介紹每個(gè)技術(shù)的原理和應(yīng)用,利用實(shí)驗(yàn)步驟中間隔的等待時(shí)間講解一些背景知識(shí)和需要補(bǔ)充的理論知識(shí),使實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容充實(shí)而飽滿。實(shí)驗(yàn)完成后進(jìn)行總結(jié),分析成功的經(jīng)驗(yàn)和存在的問題,找到實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)和積累經(jīng)驗(yàn),為今后的臨床及科研工作奠定基礎(chǔ)。

2 開展雙語教學(xué)

雙語教學(xué)是我國(guó)高等教育與國(guó)際接軌,迎接新世紀(jì)挑戰(zhàn)和教育改革發(fā)展的必然趨勢(shì),也是當(dāng)前教學(xué)改革的重點(diǎn)和熱點(diǎn)[3]。分子生物學(xué)進(jìn)展極為迅速,其中大多數(shù)信息儲(chǔ)存在英文資料和文獻(xiàn)中,如果采用英文資料和課件進(jìn)行講授,學(xué)生可更準(zhǔn)確的把握其含義,并且可及時(shí)獲得分子生物學(xué)的最新進(jìn)展,有助于高素質(zhì)復(fù)合型高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。我們?cè)趨⒖枷嚓P(guān)專業(yè)教材的基礎(chǔ)上,選定了DNA序列測(cè)定、核酸分子雜交、PCR三章內(nèi)容進(jìn)行了雙語教學(xué),制作了中文和英文兩個(gè)課件,教師采用英文課件授課,學(xué)生利用中英文兩個(gè)課件進(jìn)行復(fù)習(xí),使學(xué)生既掌握了基本技術(shù),又強(qiáng)化了自身的英文水平,教師的整體教學(xué)水平也得到了提高。

3 完善考核體系

考試是督促學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)重要手段,考試目的是檢測(cè)教育教學(xué)的效果。醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)是一門專業(yè)限選課,由于課時(shí)少,內(nèi)容多,進(jìn)展快,學(xué)生學(xué)習(xí)存在一定困難,有些學(xué)生并未引起足夠的重視。如果只注重閉卷考試,會(huì)導(dǎo)致學(xué)生死記教材,不注重查閱文獻(xiàn)和了解新進(jìn)展,達(dá)不到創(chuàng)新性教育的目的。如果完全放棄閉卷考試,有些學(xué)生會(huì)放松對(duì)基本理論的學(xué)習(xí),也達(dá)不到掌握基本知識(shí)和基本技能的效果[4]。為此,我們結(jié)合課程的教學(xué)特點(diǎn),制訂了閉卷考試、實(shí)踐考核與撰寫綜述相結(jié)合的醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)考核方案,規(guī)定閉卷考試成績(jī)總成績(jī)的70% ,文獻(xiàn)綜述占10% ,實(shí)驗(yàn)成績(jī)占15%,平時(shí)成績(jī)占5%,將培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和思維能力全面地體現(xiàn)在考核成績(jī)中。并且在第一次開課就提出課程的考核方式和考核要求,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)上引起足夠的重視。為防止學(xué)生直接下載或復(fù)印別人的同類文章,教師限定寫作內(nèi)容,稿件一律用手寫,并附5篇以上文獻(xiàn)(含英文文獻(xiàn)2篇以上),抄襲稿件計(jì)零分。這種綜合考核方式使學(xué)生既能掌握醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的知識(shí)體系,又能準(zhǔn)確把握醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)的脈絡(luò)和發(fā)展動(dòng)態(tài),熟悉互聯(lián)網(wǎng)資源的查詢和利用,提高了學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力和英語水平,從而改變學(xué)生“讀死書、死讀書”的現(xiàn)狀。

經(jīng)過幾年的教學(xué)探索,我們積累了一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn),初步建立了一套適于醫(yī)學(xué)生的醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)教學(xué)體系,收到了較好的教學(xué)效果。當(dāng)然,現(xiàn)有的教學(xué)中仍存在一些不足,需要進(jìn)一步開展教學(xué)改革。我們將充分利用多媒體教學(xué)資源,擴(kuò)大雙語教學(xué)內(nèi)容,不斷豐富和更新教學(xué)體系,創(chuàng)新教學(xué)手段,增加分子生物學(xué)軟件使用的培訓(xùn),適當(dāng)介紹國(guó)內(nèi)外最新理論和技術(shù),緊跟分子生物學(xué)不斷發(fā)展的步伐,以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目的,逐步提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 萬天云,王俐,昝玉璽,等.醫(yī)學(xué)本科分子生物學(xué)教學(xué)改革探索[M].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版),2007,9(5):501-502

[2] 劉靜,胡維新,羅志勇.開設(shè)碩士研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程的幾點(diǎn)體會(huì)[M].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版),2006,8(4):419-420

[3] 許曉源.醫(yī)學(xué)院校英漢雙語教學(xué)的探討[M].遼寧行政學(xué)院學(xué)報(bào),2009,11(1): 80-81

篇3

1.前言

作為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的一項(xiàng)重要方面,對(duì)分子生物學(xué)的應(yīng)用占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。該項(xiàng)課題的研究,將會(huì)更好地提升對(duì)分子生物學(xué)應(yīng)用的分析與掌控力度,從而通過合理化的措施與途徑,進(jìn)一步優(yōu)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)相關(guān)工作的最終整體效果。

2.概述

當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)和核酸成為科學(xué)家科研工具下的研究對(duì)象時(shí),可能不會(huì)有人會(huì)預(yù)料到幾十年后的今天,臨床醫(yī)學(xué)有多種重要檢驗(yàn)手段來為患者提供治療疾病的科學(xué)依據(jù)。比如,分子蛋白組比對(duì)分析為遺傳學(xué)的親子鑒定做出了不可磨滅的貢獻(xiàn),現(xiàn)如今,它是唯一主要的檢驗(yàn)手段;再如,分子芯片技術(shù)被廣泛應(yīng)用到醫(yī)療器械上,為醫(yī)務(wù)人員提供便捷而且準(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)然,歷史的足跡是向前走的,所以我們也不能固步自封的僅僅以此為這就是最完美的檢驗(yàn)技術(shù),在全面發(fā)展的分子生物技術(shù)領(lǐng)域橫向擴(kuò)張,推動(dòng)博大精深的分子生物學(xué)邁向輝煌。

3.分子生物學(xué)技術(shù)存在問題

3.1 技術(shù)復(fù)雜以及儀器要求過高

分子生物學(xué)技術(shù)是新興發(fā)展的醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù),目前在發(fā)展中仍然存在諸多的問題,還有待完善。其中分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)的技術(shù)過于復(fù)雜,此外,對(duì)檢測(cè)的儀器的質(zhì)量要求也頗高,檢測(cè)時(shí)所用到的藥品和反應(yīng)器皿十分昂貴,這些條件的限制都嚴(yán)格的限制了分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

處理以上的問題需要合理的檢測(cè)醫(yī)學(xué)項(xiàng)目,分子生物學(xué)醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)的靈敏度需得到極高的提升,但是目前醫(yī)學(xué)檢測(cè)的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)仍有待提高。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,比如說結(jié)核菌在培養(yǎng)時(shí),沒有必要挑選昂貴的培養(yǎng)器皿,常規(guī)的培養(yǎng)器皿即可。此外,臨床疾病檢查不可過度依賴于分子生物學(xué)技術(shù)的臨床檢測(cè),此技術(shù)雖然可以提高醫(yī)生的診治效率,但是也存在技術(shù)紕漏,所以應(yīng)該結(jié)合臨床檢查一并再得出結(jié)論。

3.2 監(jiān)測(cè)管理力度不夠

分子生物學(xué)技術(shù)仍然存在諸多的問題,其中部門之間的檢測(cè)管理力度明顯不夠,監(jiān)管部門的責(zé)任十分重大,按照國(guó)際上的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)程序規(guī)定,醫(yī)院應(yīng)該制定較為嚴(yán)格的分子生物學(xué)技術(shù)監(jiān)管制度。確保醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中不會(huì)出現(xiàn)重大的檢測(cè)故障,此外,雖然分子生物學(xué)技術(shù)仍然存在諸多的問題,但是其發(fā)展的速度確是不容忽視。與此同時(shí)分子生物學(xué)技術(shù)在飛速發(fā)展的同時(shí),我們應(yīng)該加大管理力度積極推動(dòng)分子實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),設(shè)定專門的管理監(jiān)督人員,并完善監(jiān)督管理機(jī)制,保障分子生物學(xué)技術(shù)臨床試驗(yàn)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

4.分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用探討

4.1 分子生物傳感器

所謂分子生物傳感器就是指利用生物或化學(xué)技術(shù),將生物識(shí)別元件固定在能量轉(zhuǎn)換器上,當(dāng)遭遇到特定待測(cè)物時(shí),換能器上固化的識(shí)別元件就會(huì)通過換能器輸出光、電信號(hào),并以此進(jìn)行待測(cè)物質(zhì)的定性分析,達(dá)到分析檢測(cè)的目的。這些生物識(shí)別原件包括各種抗原、酶、核酸、抗體、蛋白質(zhì)等等,因此這種分子傳感器可以被廣泛的應(yīng)用于小分子有機(jī)物、微量蛋白、核酸等物質(zhì)的檢測(cè)中,而這些檢測(cè)資料往往都是臨床診斷以及病情分析的重要依據(jù)?,F(xiàn)如今,這種分子生物傳感器技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各種臨床檢驗(yàn)中,比如重癥病人生命體征監(jiān)護(hù)儀,手術(shù)用的精密醫(yī)療設(shè)備,丙型肝炎病毒DNA轉(zhuǎn)錄及聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò)增過程監(jiān)控裝置,血清中破骨細(xì)胞生成抑制因子的壓電免疫傳感器等等,都是分子傳感器技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的常見應(yīng)用手段。

4.2 分子生物納米技術(shù)

隨著納米技術(shù)研究的逐步加深,在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也逐漸出現(xiàn)了許多運(yùn)用了納米技術(shù)的新型藥物,新型的納米裝置也正在被廣泛的應(yīng)用于疾病控制和監(jiān)測(cè)。人們將特異性抗體固定到磁性納米球表面,然后用酶、熒光染劑、放射性同位素等為基礎(chǔ)得出檢測(cè)結(jié)果,并將之與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比較,發(fā)現(xiàn)這種新型檢測(cè)技術(shù)具有靈敏高效、簡(jiǎn)單快捷的特點(diǎn),因此這種年輕的檢測(cè)技術(shù)被快速的引入到了臨床醫(yī)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用之中。人們利用分子納米技術(shù)檢測(cè)人體內(nèi)各種生化成分的狀態(tài),以此判斷機(jī)體是否獲得了足夠且恰當(dāng)數(shù)量的微量元素供應(yīng);這種技術(shù)還同時(shí)被應(yīng)用于病變基因的修整,并被報(bào)以了深厚的期望,人們希望借助這種技術(shù)手段提前將癌癥消除。

4.3 PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)是分子生物學(xué)中的核心技術(shù)之一,在學(xué)術(shù)領(lǐng)域中占有重要地位?,F(xiàn)在的很多新興技術(shù),例如實(shí)時(shí)定量PCR、原位PCR技術(shù)等都是由聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)衍生而來的。這些新興技術(shù)不但能夠節(jié)約大量成本和時(shí)間,還具有可控性強(qiáng)、針對(duì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。除此之外,PCR技術(shù)還被應(yīng)用于基因分離、DNA/RNA病理診斷等臨床檢測(cè)中。在現(xiàn)代的醫(yī)療環(huán)境下,僅需要10分鐘左右就能夠檢測(cè)到樣本中的DNA轉(zhuǎn)錄,而這些都是由PCR技術(shù)衍生實(shí)現(xiàn)的。說起這些我們就不得不提到分子生物芯片技術(shù)。這種技術(shù)是通過固定于特定支持物上的大量分子探針與樣品反應(yīng),在通過檢測(cè)儀器觀察反應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度來對(duì)樣品中的靶分子數(shù)量進(jìn)行判斷。

4.4 分子蛋白組

有關(guān)分子蛋白組的研究確立了早期檢測(cè)及早期診斷的生物標(biāo)志,人們以此為基礎(chǔ),對(duì)疾病的演化歷程做了更加精細(xì)的分析,同時(shí)也使得針對(duì)性藥物的研發(fā)進(jìn)程大大加快。這項(xiàng)技術(shù)自身存在的一些限制性和局限性,以及過于復(fù)雜繁多的癌細(xì)胞病原誘因的制約,讓這項(xiàng)技術(shù)在經(jīng)歷了前期的快速發(fā)展之后陷入到了一個(gè)比較尷尬的位置。只有進(jìn)一步加深研究,促進(jìn)分子蛋白組技術(shù)的發(fā)展,才能夠讓這項(xiàng)技術(shù)真正在臨床領(lǐng)域獲得突破性的成功。實(shí)際上,分子蛋白組技術(shù)相較于其他生物分子技術(shù)而言要更加接近生命最本質(zhì)的根源,便于開展早期的診斷和檢測(cè),從而更加方便準(zhǔn)確的引導(dǎo)后期治療。

篇4

關(guān)鍵詞:分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn);工科院校;教學(xué)

中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)07-0189-02

分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等所有大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)。隨著分子生物學(xué)新理論和技術(shù)的大量出現(xiàn),其應(yīng)用已滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,不再是神秘、難以操作的實(shí)驗(yàn)技術(shù),而成為生命科學(xué)相關(guān)教學(xué)和科研過程中的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。例如,許多本科課程教學(xué)中以及畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)過程中都涉及分子生物學(xué)技術(shù),同時(shí),工業(yè)上進(jìn)行菌株選育工作,也多采用了分子生物學(xué)技術(shù),并已形成了一種發(fā)展趨勢(shì)。因此,開設(shè)本科分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)分子生物學(xué)操作,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決實(shí)際問題的能力,可促使學(xué)生在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)快速開展實(shí)驗(yàn)并獲得結(jié)果,對(duì)于完成本科階段學(xué)習(xí)具有重要作用,也為學(xué)生在畢業(yè)后快速投入和開展有關(guān)的科研和實(shí)際生產(chǎn)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

工科院校的培養(yǎng)目標(biāo)就是為社會(huì)和工程應(yīng)用培養(yǎng)工程師,培養(yǎng)具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和較強(qiáng)應(yīng)用能力的人才。針對(duì)這一培養(yǎng)目標(biāo)并結(jié)合發(fā)酵工程學(xué)科專業(yè)特色,在實(shí)際教學(xué)中不但要讓學(xué)生充分理解實(shí)驗(yàn)的原理,對(duì)其實(shí)驗(yàn)操作的技術(shù)能力也提出較高的要求,同時(shí)還需要培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際應(yīng)用問題的能力,以應(yīng)用于未來科研和生產(chǎn)工作中。本文結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)歷,淺談對(duì)工科學(xué)校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革的探索。

一、改進(jìn)教學(xué)組織方式,提高教學(xué)效率

(一)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,提高課堂效率

在以往的實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生等、靠、要的思想嚴(yán)重泛濫,一切都等著老師傳授,一旦離開老師就不知所措,不能形成良好的自學(xué)能力。針對(duì)這一問題,并根據(jù)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),我們將實(shí)驗(yàn)集中安排在一段時(shí)間內(nèi)完成。制定了詳細(xì)的時(shí)間表,并注明每天實(shí)驗(yàn)的操作內(nèi)容,讓學(xué)生充分了解每節(jié)課要進(jìn)行的內(nèi)容,形成連貫的思路。同時(shí),將詳細(xì)的講義提前發(fā)給學(xué)生,督促學(xué)生進(jìn)行充分的預(yù)習(xí),查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料,了解最新研究進(jìn)展。在課堂上通過提問和分析式的講解讓學(xué)生理解每步操作的原理和目的。這樣可激發(fā)學(xué)生的研究興趣,不僅知道應(yīng)該怎樣去操作實(shí)驗(yàn),還可以達(dá)到知其所以然的目的。對(duì)于不理解的知識(shí),也可以在課堂上詢問老師,問題的解決可以激發(fā)學(xué)生的興趣,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),形成良性循環(huán),這不僅可提高課堂效率,還有助于培養(yǎng)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在課程完成后,有興趣的同學(xué)還可在課余時(shí)間加入研究室的課題研究中,鞏固實(shí)驗(yàn)操作能力,讓抽象的理論變?yōu)榭梢姷氖挛?,培養(yǎng)學(xué)生的科研精神,豐富學(xué)生的課余生活,尤其是對(duì)于參加各種本科生科技競(jìng)賽活動(dòng)的同學(xué)有極大的幫助,同時(shí)也可輔助研究生的研究,減輕研究生的工作負(fù)擔(dān)。

(二)對(duì)必要操作進(jìn)行演示

由于多數(shù)同學(xué)完全沒有接觸過分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的操作步驟又較為煩瑣,難免操作失誤,使后續(xù)實(shí)驗(yàn)受阻。而上課的時(shí)間有限,幾乎沒有重復(fù)操作的可能性。因此,需要對(duì)必要的操作步驟進(jìn)行演示,讓學(xué)生由抽象的想象轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w認(rèn)識(shí),減少了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作出錯(cuò)的概率。

(三)盡量增加每位同學(xué)的操作機(jī)會(huì)

由于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑通常較昂貴,以往實(shí)驗(yàn)常以小組為單位進(jìn)行,不能充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,也為那些有偷懶思想的同學(xué)提供了置身于實(shí)驗(yàn)之外的機(jī)會(huì)。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)條件容許的情況下,盡量增加每個(gè)同學(xué)的動(dòng)手機(jī)會(huì),將以小組為單位進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)改為每人一次的實(shí)驗(yàn)。例如,讓每個(gè)同學(xué)都進(jìn)行PCR操作,并親自將自己擴(kuò)增的PCR產(chǎn)物加入瓊脂糖凝膠中,使他們能夠充分體會(huì)到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作是微量的,需要準(zhǔn)、穩(wěn)。然后,從瓊脂糖凝膠電泳中確定擴(kuò)增出目的DN段的PCR樣品,用以進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。這樣,不但可以提高同學(xué)參與實(shí)驗(yàn)的熱情和興趣,而且可以避免以小組為單位實(shí)驗(yàn)時(shí)操作失敗導(dǎo)致后續(xù)實(shí)驗(yàn)受影響的現(xiàn)象。

二、改進(jìn)課堂講授方式,培養(yǎng)工科學(xué)生分析和解決問題能力

(一)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力

分子生物學(xué)是一項(xiàng)精巧的技術(shù),其發(fā)展速度快,大量新技術(shù)不斷涌現(xiàn),而課堂上時(shí)間有限,僅能實(shí)踐學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。在這有限的過程中,讓學(xué)生形成分析問題和解決問題的能力,以應(yīng)用于未來的科研或者生產(chǎn)過程中,這對(duì)于學(xué)生的發(fā)展更有長(zhǎng)足發(fā)展意義。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作需要“心靈手巧”。“心靈手巧”則可一次操作成功,否則多次重復(fù)操作仍不能獲得理想結(jié)果。所謂“心靈”是指學(xué)生需要充分理解實(shí)驗(yàn)原理,掌握操作注意事項(xiàng)。例如,讓學(xué)生懂得分子生物學(xué)操作要注意避免環(huán)境以及人所攜帶的酶類對(duì)操作對(duì)象(如DNA、RNA)的降解作用;同時(shí),實(shí)驗(yàn)過程中用到的試劑極為微量,多一點(diǎn)、少一點(diǎn)可能就導(dǎo)致成倍數(shù)的誤差。這不僅可避免他們課堂上實(shí)驗(yàn)的失敗,在未來進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)時(shí)還可以事先設(shè)想出操作的注意事項(xiàng),形成分析問題的習(xí)慣和能力。即使在不能獲得理想實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),引導(dǎo)其分析實(shí)驗(yàn)操作過程失誤的原因,提出改進(jìn)的辦法,可培養(yǎng)他們獨(dú)立思考和解決問題的能力。這正可達(dá)到“授人以魚,不如授人以漁”的效果。所謂“手巧”則要求學(xué)生有較高的動(dòng)手能力。我們將操作要領(lǐng)總結(jié)成口訣的形式,并對(duì)口訣進(jìn)行詳細(xì)的解釋。例如,在進(jìn)行感受態(tài)細(xì)胞制備的實(shí)驗(yàn)中,用“冷”、“輕”兩個(gè)字概括其操作的要領(lǐng),也就是所有操作盡量在冰上進(jìn)行,并輕柔操作防止這種處于脆弱狀態(tài)的細(xì)胞破碎,以充分保證細(xì)胞的活性。這樣既容易讓學(xué)生理解,又方便他們記憶。此外,第一次操作過程難免出現(xiàn)各種問題,鼓勵(lì)學(xué)生多加練習(xí),熟能生巧,在實(shí)踐中掌握真知。這對(duì)于培養(yǎng)同學(xué)的耐心和毅力,在未來勝任更為復(fù)雜的工作同樣重要。

(二)培養(yǎng)學(xué)生具有“量”的工程概念

工科學(xué)校有為企業(yè)提供工程人才的義務(wù)。工業(yè)上追求高產(chǎn)量、高轉(zhuǎn)化率、高生產(chǎn)速率,利用分子生物學(xué)改造生物體,也是為了追求這三高。因此,我們?cè)诮虒W(xué)過程中應(yīng)為學(xué)生灌輸“量”的概念。例如,讓學(xué)生懂得所獲得的重組酶,酶活越高越有應(yīng)用價(jià)值,而所應(yīng)用的底物價(jià)格越低越有利于工業(yè)應(yīng)用。此外,讓同學(xué)懂得生命體是復(fù)雜的,在不同環(huán)境下表現(xiàn)出的性能也不一樣,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)摸索可獲得一個(gè)最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件,從而將產(chǎn)量提高。進(jìn)一步通過提問和布置課后思考題的方式,引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)并通過查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,展望未來可進(jìn)行研究的方向,這也有助于學(xué)生在未來快速適應(yīng)企業(yè)科研、生產(chǎn)等工作。

三、改進(jìn)考核機(jī)制,綜合評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果

以往教學(xué)多以實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的考核,但往往發(fā)現(xiàn)多份同一版本的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這些抄襲別人實(shí)驗(yàn)報(bào)告的同學(xué)顯然不能完全掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。另一方面,有的同學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫的非常仔細(xì)、全面,但實(shí)驗(yàn)操作過程并不理想。因此,僅憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量不能夠綜合評(píng)價(jià)同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握程度。

針對(duì)上述問題,我們對(duì)實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn),增加以下考核方式:首先,在課堂上進(jìn)行提問,考察學(xué)生的預(yù)習(xí)情況和對(duì)以往知識(shí)的掌握情況,并進(jìn)行評(píng)分。其次,實(shí)驗(yàn)過程中為每個(gè)學(xué)生對(duì)操作注意事項(xiàng)的理解程度、操作的熟練程度以及獲得結(jié)果的好壞程度進(jìn)行評(píng)分,避免了不動(dòng)手、靠同組同學(xué)做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。再次,對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、分析清晰以及對(duì)思考題討論詳盡、有創(chuàng)新思路的同學(xué)給予加分。促使學(xué)生通過查閱資料解決問題,增強(qiáng)其學(xué)習(xí)主動(dòng)性和分析問題的能力,也可減少實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲的現(xiàn)象。

總之,通過分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程,引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館資源進(jìn)行擴(kuò)展學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生開闊思路,形成創(chuàng)新性思維,形成連貫、有序的研究思路。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生形成產(chǎn)量意識(shí)和工業(yè)化的思維方式,對(duì)其今后在科研和工程領(lǐng)域的發(fā)展都有幫助。

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篇5

關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);教學(xué)改革;學(xué)習(xí)效果

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)36-0099-02

分子生物學(xué)是研究核酸和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的學(xué)科,是一門前沿性強(qiáng)、發(fā)展迅速、對(duì)生命科學(xué)領(lǐng)域各分支學(xué)科具有廣泛和深入影響的學(xué)科[1]。該學(xué)科于1953年開始建立,到20世紀(jì)70年代形成了較完整的理論體系,國(guó)外高校在80年代開始在生物學(xué)課程中加設(shè)分子生物學(xué)方向的內(nèi)容,自90年代后國(guó)內(nèi)外高校和科研院所的生命科學(xué)方向?qū)I(yè)逐步都開設(shè)有分子生物學(xué)課程。該課程內(nèi)容的建設(shè)與生物化學(xué)密切相關(guān),形式上又與整體高校教學(xué)改革相適應(yīng)。縱觀近20年分子生物學(xué)課程建設(shè)發(fā)展歷程,總結(jié)有以下特點(diǎn):教學(xué)形式上由傳統(tǒng)的面授向面授與網(wǎng)絡(luò)課堂相結(jié)合轉(zhuǎn)變;教學(xué)方法上越來越注重計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用,采用啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)式教學(xué)、微課教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等多種方法組合教學(xué);實(shí)踐教學(xué)方面從掌握技術(shù)和原理向科研型實(shí)踐教學(xué)體系轉(zhuǎn)變;教學(xué)內(nèi)容上不斷引入新的研究成果和研究方法,緊跟該學(xué)科研究的最新進(jìn)展;考核方式上從單純?cè)嚲砘驅(qū)嶒?yàn)報(bào)告為依據(jù)向多元化考核評(píng)價(jià)體系轉(zhuǎn)變[2]。分子生物學(xué)作為新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)、生物技術(shù)、種子科學(xué)與工程等專業(yè)普遍開設(shè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,以及本校生命科學(xué)類研究生的主干專業(yè)課程,在學(xué)生由基礎(chǔ)課轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)課的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。

一、存在的問題

目前我校大部分課程包括《分子生物學(xué)》的授課采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,即教師在課堂上“滿堂灌”,學(xué)生被動(dòng)的接受。經(jīng)過幾輪的教學(xué)循環(huán),我們發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)效果不佳,存在一些問題。首先,在教學(xué)過程中,學(xué)生對(duì)這門課的學(xué)習(xí)興趣并不高甚至出現(xiàn)恐學(xué)的現(xiàn)象;其次,目前分子生物學(xué)內(nèi)容理論性太強(qiáng),與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié),學(xué)生覺得枯燥無味,缺乏學(xué)習(xí)的動(dòng)力;最后,分子生物學(xué)雖然發(fā)展迅猛,但是與其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能影響人們的生活,使得學(xué)生有一種誤解,覺得這些理論知識(shí)與他們的生活、工作、事業(yè)離得太遠(yuǎn),還不如考取各種證書來的實(shí)際。造成這種現(xiàn)象的原因,一方面是教師受理論教時(shí)的限制,不能給學(xué)生足夠多的時(shí)間去引導(dǎo),另一方面,學(xué)生也沒有充分發(fā)掘自己的主觀潛能,缺乏自信[3]。圖志班學(xué)生是新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)面向全校招收的各個(gè)專業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生,對(duì)他們的培養(yǎng)目標(biāo)是科研創(chuàng)新型人才,重點(diǎn)培養(yǎng)他們的科研能力和創(chuàng)新能力,為后續(xù)科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。因此,對(duì)圖志班學(xué)生《分子生物學(xué)》教學(xué)方式改革迫在眉睫。

二、分子生物學(xué)改革

1.理論教學(xué)改革。分子生物學(xué)是一門介紹生命微觀分子世界的學(xué)科,學(xué)習(xí)DNA為何物,以什么形式存在于生命體中,基因轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)表達(dá)到底是一個(gè)怎樣的過程。這些知識(shí)學(xué)生幾乎沒有任何感性認(rèn)識(shí)。如果我們還是“填鴨式”的教學(xué),沒有發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,最后這門課的講解就變成教師的獨(dú)角戲了。為了打破這種傳統(tǒng)教學(xué)模式,我們本著以學(xué)生為主體的以研究為目的的學(xué)習(xí)方式,在教學(xué)環(huán)節(jié)中引入啟發(fā)式、問題導(dǎo)向式和案例式相結(jié)合的教學(xué)方法,目的是使學(xué)生參與到教學(xué)中,是共同參與的過程,而不是教師的獨(dú)角戲[4]。比如在課程教學(xué)之前,我們利用啟發(fā)式方法教學(xué),從學(xué)生已有的宏觀認(rèn)知世界出發(fā),啟發(fā)學(xué)生了解宏觀的生物體是由系統(tǒng)器官組成,再次是組織細(xì)胞,然后到細(xì)胞器,最后展示這門課程所要研究的對(duì)象――核酸和蛋白質(zhì),逐層次地深入介紹,一步步地啟發(fā),逐步把學(xué)生帶到生命的微觀分子世界里,使學(xué)生大體了解核酸和蛋白質(zhì)在生物體中是一種什么樣的狀態(tài),在細(xì)胞中大致是怎么活動(dòng)的,從而引入分子生物學(xué)的內(nèi)容。此時(shí)再講具體章節(jié)時(shí)根據(jù)不同的知識(shí)點(diǎn),采用不同的教學(xué)方法相結(jié)合的授課方式,使學(xué)生最終理解何為分子生物學(xué)。比如在講色氨酸操縱子的時(shí)候,我們采用問題導(dǎo)向式,結(jié)合案例,設(shè)定一個(gè)場(chǎng)景?!凹偃绠厴I(yè)后你們到一家跨國(guó)生物技術(shù)公司應(yīng)聘,公司給你們布置了一道面試題:如何大幅提高大腸桿菌生產(chǎn)氨基酸的產(chǎn)量,以色氨酸為例,設(shè)計(jì)具體詳細(xì)的工作方案。最終依據(jù)你們的方案決定你們的去留。那么這個(gè)答案就在色氨酸操縱子學(xué)說這一節(jié)的內(nèi)容中?!蓖ㄟ^情景假設(shè),給他們一種感同身受的壓力,同時(shí)引入問題,激發(fā)他們學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的積極性和主動(dòng)性。通過這種方法,使學(xué)生帶著問題來學(xué)習(xí)理論知識(shí),可以大大提高學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。分子生物學(xué)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科,沒有科研實(shí)踐,對(duì)理論知識(shí)是難以真正理解和掌握的,因此應(yīng)加重實(shí)驗(yàn)教學(xué),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為分子生物學(xué)課程中非常重要的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。對(duì)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié),主要圍繞現(xiàn)代生物技術(shù)的核心“基因工程技術(shù)”為主要內(nèi)容開展實(shí)驗(yàn)課對(duì)理論知識(shí)驗(yàn)證,主要以大腸桿菌為研究對(duì)象進(jìn)行基因的克隆和轉(zhuǎn)化、載體構(gòu)建、基因的表達(dá)和檢測(cè)實(shí)驗(yàn),中間貫穿講解以中心法則為理論主線的各個(gè)理論知識(shí)點(diǎn)。但具體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作由學(xué)生自己設(shè)計(jì),教師負(fù)責(zé)把關(guān)。比如我們講完DNA復(fù)制時(shí),根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí),給學(xué)生布置一個(gè)開放性實(shí)驗(yàn):以大腸桿菌為研究對(duì)象,在體外怎么進(jìn)行大腸桿菌基因的克???講完轉(zhuǎn)錄和翻譯時(shí)又設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),在體外怎么進(jìn)行基因的表達(dá)呢?講完基因表達(dá)調(diào)控時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn):外界環(huán)境是怎么調(diào)控基因表達(dá)的?讓學(xué)生自己查找資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,在實(shí)驗(yàn)課中針對(duì)他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。這樣開展實(shí)驗(yàn)課的目的是,一方面使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,發(fā)現(xiàn)所學(xué)的內(nèi)容確實(shí)是有用的,激發(fā)他們學(xué)習(xí)該門課程的興趣;另一方面,學(xué)生通過查找相關(guān)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,更加鞏固所學(xué)的理論知識(shí),達(dá)到真正理解的目的。這種邊實(shí)踐邊學(xué)習(xí)理論的模式是用實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力,用理論去指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),然后再用實(shí)驗(yàn)加深理論知識(shí)的理解,整個(gè)教學(xué)模式遵循從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí),再到感性認(rèn)識(shí)的認(rèn)知規(guī)律,逐步帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入一個(gè)良性的認(rèn)知循環(huán)中。

3.分子生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)。圖志班的學(xué)生不同于其他學(xué)生,他們要在最短的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),選擇導(dǎo)師進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行相關(guān)的科研訓(xùn)練。結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況,我們建立和完善分子生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),在努力提高課堂授課水平的基礎(chǔ)上,將教學(xué)課件和相關(guān)知識(shí)視頻及延伸閱讀資料和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及試題作業(yè)上傳至網(wǎng)站,要求學(xué)生課后主動(dòng)查閱、獨(dú)立完成作業(yè),并通過網(wǎng)站建立互動(dòng)和評(píng)價(jià)體系。這樣,一方面可以有效的利用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展教學(xué)空間,另一方面提高學(xué)生的主動(dòng)參與性,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的興趣,對(duì)今后的科研和個(gè)人發(fā)展都具有積極的推動(dòng)作用。

4.考核方式的改革。傳統(tǒng)的考核方式就是紙質(zhì)化考試,結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和平時(shí)成績(jī)?nèi)糠?,按照一定比例評(píng)分,綜合后給出最終的考試成績(jī)。針對(duì)圖志班的理論教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,有必要制定相對(duì)應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn)。圖志班共20個(gè)學(xué)生,我們按照自由結(jié)合的原則,每4個(gè)學(xué)生為一個(gè)小組,從單元自測(cè)、課堂問答、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)技能方面給予綜合評(píng)分。比如課后習(xí)題環(huán)節(jié),每講完一個(gè)章節(jié),會(huì)讓學(xué)生在已建好的習(xí)題集上解答對(duì)應(yīng)章節(jié)的習(xí)題,鞏固理論知識(shí),然后進(jìn)行網(wǎng)上小章自測(cè),作為一個(gè)考核成績(jī)。比如課堂提問環(huán)節(jié),將課程按章節(jié)分成10個(gè)部分,每個(gè)部分結(jié)束后,都設(shè)計(jì)一次知識(shí)競(jìng)賽,每個(gè)人都是競(jìng)賽的主體,以小組為單位進(jìn)行提問,各個(gè)小組搶答,如果一個(gè)成員沒有回答完整,小組其他成員可以進(jìn)行補(bǔ)充,采用游戲中的累積加分制,教師現(xiàn)場(chǎng)直接打分進(jìn)行累積,以最終的成績(jī)作為一個(gè)考核成績(jī);比如實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié),以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的自主設(shè)計(jì),每個(gè)小組選派代表對(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解,以最佳實(shí)驗(yàn)方案作為實(shí)驗(yàn)操作方法,結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié),給出一個(gè)考核成績(jī)。最后,考試時(shí),設(shè)定一個(gè)開放課題,比如,根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí),制訂一個(gè)基因克隆和基因表達(dá)的實(shí)驗(yàn)方案,在這個(gè)過程中涉及到分子生物學(xué)中的哪些知識(shí)點(diǎn)?這個(gè)問題的設(shè)定也是為后面《生物技術(shù)引論與實(shí)踐》課程的開設(shè)奠定一個(gè)基礎(chǔ)。他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可能不完整,但是通過這樣一個(gè)訓(xùn)練過程,使他們對(duì)基因工程有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)。通過后面《生物技術(shù)引論與實(shí)踐》的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn),使他們?nèi)嬲莆辗肿由飳W(xué)最基本的實(shí)驗(yàn)技能,為他們后續(xù)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展科研活動(dòng),奠定一個(gè)非常好的基礎(chǔ)。最終結(jié)合以上考核環(huán)節(jié),給出最終成績(jī)。

三、結(jié)語

上述四者是有機(jī)的整體,網(wǎng)絡(luò)課程中心的建設(shè)擴(kuò)展了教學(xué)的時(shí)間和空間,新的教學(xué)方法和手段的運(yùn)用提高了教學(xué)質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)促進(jìn)了理論與實(shí)踐、教學(xué)和科研的結(jié)合,考核方式的改革提升了學(xué)生的綜合水平,最終四者共同作用,提高了教學(xué)整體水平,為圖志班學(xué)生學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]朱玉賢,李毅.現(xiàn)代分子生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2]張樺,麻浩,石慶華.分子生物學(xué)原理與應(yīng)用[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2013.

篇6

關(guān)鍵詞:生物工程類 分子生物學(xué)教學(xué) 改革初探

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2014)02(a)-0053-02

在現(xiàn)代生物學(xué)領(lǐng)域,生物技術(shù)作為一種新型學(xué)科和技術(shù)得到了飛速發(fā)展并為人類社會(huì)帶來了巨大影響。作為生物技術(shù)的核心學(xué)科,分子生物學(xué),是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能,并從分子水平上闡述這些大分子之間相互作用的關(guān)系及其基因表達(dá)提供機(jī)理的科學(xué)。

分子生物學(xué)是在多個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,特別是生物化學(xué)和遺傳學(xué),目前已逐漸滲透到生物學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域之中,改變了或正在改變著整個(gè)生物學(xué)的面貌,被認(rèn)為是現(xiàn)代生命科學(xué)的三大前言學(xué)科之一,也是目前高校生物類專業(yè)的重要必修專業(yè)課之一。分子生物學(xué)是一門新興學(xué)科,在迅速發(fā)展的過程中會(huì)逐漸建立一系列新的理論和方法,知識(shí)點(diǎn)具有繁雜、更新快、抽象、難以掌握等特點(diǎn),因此,在實(shí)際教學(xué)中必須根據(jù)專業(yè)情況做出調(diào)整,在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行改革,以突出重點(diǎn),強(qiáng)化理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,幫助學(xué)生理解并掌握分子生物學(xué)的核心理論體系和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法。本文針對(duì)生物工程類專業(yè)的培養(yǎng)方向和教學(xué)重點(diǎn),對(duì)分子生物學(xué)的教學(xué)改革進(jìn)行了初步探索。

1 教學(xué)改革的基本原則和思路

我們開展分子生物學(xué)教學(xué)改革遵循兩條基本原則:一是適應(yīng)普通高等教學(xué)需求的基本原則;二是適應(yīng)本學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)需要的基本原則。在堅(jiān)持兩個(gè)基本原則基礎(chǔ)之上,我們提出三條改革思路:一是針對(duì)生物工程類專業(yè)特點(diǎn),突出分子生物學(xué)在現(xiàn)代工業(yè)微生物研究和改良中的應(yīng)用趨勢(shì)和途徑,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的理解和本學(xué)科的認(rèn)識(shí);二是遵循高等院校教學(xué)特點(diǎn),從教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行改革和探索,建立一套能夠培養(yǎng)理論素養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ⒅氐墓こ袒瞬诺姆肿由飳W(xué)教學(xué)體系;三是加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用實(shí)例相結(jié)合的教學(xué)方式,在理論中強(qiáng)調(diào)應(yīng)用,在應(yīng)用中引出理論,使學(xué)生在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)消化理論知識(shí)的同時(shí)拓展視野并加強(qiáng)對(duì)本學(xué)科的理解。

2 教學(xué)改革具體內(nèi)容

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

我們?cè)谶M(jìn)行分子生物學(xué)課程的授學(xué)時(shí),首先針對(duì)生物工程類專業(yè)特點(diǎn)選擇合適的教材并制定教學(xué)大綱。經(jīng)過比較和分析,我們選擇趙亞華編著的《分子生物學(xué)教程》(第三版)(普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材)作為基礎(chǔ)教材,該教材主要闡述的是狹義分子生物學(xué)所涵蓋的范疇,編寫內(nèi)容具有條理清晰,語言簡(jiǎn)練,信息量大,實(shí)例豐富等特點(diǎn),并且全書系統(tǒng)地在重要的知識(shí)點(diǎn)后附有簡(jiǎn)要小結(jié),便于學(xué)生在學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)過程中從繁雜的信息中快速的查找和理解重點(diǎn)內(nèi)容,比較適合于普通高校生物工程類專業(yè)教學(xué)使用。

分子生物學(xué)課時(shí)少而內(nèi)容繁雜,在有限的課時(shí)之內(nèi)不可能按教材內(nèi)容全部講授,學(xué)生也不可能全部能夠接受。因此,在實(shí)際教學(xué)過程中,我們必須結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),對(duì)教科書內(nèi)容進(jìn)行取舍,并根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)充,突出專業(yè)領(lǐng)域涉及的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此,選定教材之后,我們根據(jù)生物工程類專業(yè)特點(diǎn)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化:(1)弱化學(xué)科交叉重復(fù)部分,分子生物學(xué)是在多個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,也決定了分子生物學(xué)中有很多理論知識(shí)與其它學(xué)科具有交叉和重復(fù),如生物化學(xué)、遺傳學(xué)、酶學(xué)和微生物學(xué)等,我們?cè)诜肿由飳W(xué)的實(shí)際教學(xué)過程中對(duì)已經(jīng)學(xué)習(xí)過的交叉部分的知識(shí)點(diǎn)采用復(fù)習(xí)的方式快速進(jìn)行;(2)強(qiáng)化對(duì)與專業(yè)相關(guān)的理論知識(shí)講解,例如DNA的重組、真核生物與原核生物基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)調(diào)控等內(nèi)容;(3)引導(dǎo)介紹與本專業(yè)相關(guān)性不強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生如有興趣可以利用課外時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí),以滿足求知欲望較為強(qiáng)烈的學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,如噬菌體基因的表達(dá)調(diào)控、病毒的分子生物學(xué)等;(4)結(jié)合專業(yè)方向補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,加大應(yīng)用實(shí)例講解,促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,例如講解特異位點(diǎn)重組內(nèi)容時(shí),可以結(jié)合目前研究領(lǐng)域應(yīng)用較多的Xer/dif重組系統(tǒng)進(jìn)行講解,讓學(xué)生理解了特異位點(diǎn)重組概念和過程的同時(shí),又學(xué)習(xí)了該重組理論最新研究進(jìn)展及其在微生物代謝途徑工程中的應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的理論性、專業(yè)性、實(shí)用性、學(xué)術(shù)性和前沿性并舉。

2.2 改革教學(xué)方法

對(duì)大學(xué)生而言,分子生物學(xué)是一門及其抽象的學(xué)科,其中涉及的理論體系和生物過程復(fù)雜而又晦澀難懂,極其難以掌握,采用傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)效率有限,因此創(chuàng)新教學(xué)方法,改變授課方式,使抽象化的概念能夠直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并提升學(xué)習(xí)效率尤為重要。

我們?cè)趯?shí)際教學(xué)中,對(duì)教學(xué)方法做了以下四項(xiàng)改革:(1)采用多媒體教學(xué),結(jié)合大量精美圖片、動(dòng)畫和視頻,將抽象的、理論的生物過程或概念中涵蓋的大量信息有效、生動(dòng)、形象化地展現(xiàn)給學(xué)生,例如,蛋白質(zhì)合成過程中涉及的起始、延生和終止三個(gè)過程以及延生過程中涉及的進(jìn)位、轉(zhuǎn)肽和轉(zhuǎn)位三個(gè)反應(yīng)實(shí)際上是一個(gè)連續(xù)的動(dòng)態(tài)過程,中間涉及的概念和因子很多,通過板書無法有效地進(jìn)行形象化演示和解釋,而在多媒體教學(xué)方式下,借助大量圖片和動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)相結(jié)合的方式講授該生物過程,可使學(xué)生有效地理解并掌握該部分內(nèi)容;(2)大力利用網(wǎng)絡(luò)資源,搜尋與講授內(nèi)容相關(guān)的精美圖片和科教視頻,補(bǔ)充教材內(nèi)容的不足,從不同視角、不同階段對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行闡釋,幫助學(xué)生對(duì)難點(diǎn)的理解和掌握,例如,RNA干擾技術(shù)是一個(gè)比較抽象的概念和過程,課堂調(diào)查中發(fā)現(xiàn)學(xué)生很難理解雙鏈RNA的產(chǎn)生、水解以及Dicer蛋白的作用過程等概念,在我們的實(shí)際教學(xué)過程中選用一段網(wǎng)絡(luò)公開視頻(Nature系列)通過三維動(dòng)畫模擬,使學(xué)生輕松地“看到了”生物體內(nèi)RNA干擾過程,極大地幫助了學(xué)生對(duì)相關(guān)過程的認(rèn)識(shí)和理解;(3)利用生物學(xué)分析軟件演示促進(jìn)學(xué)生理解,在現(xiàn)代分子生物學(xué)研究領(lǐng)域,無論是簡(jiǎn)單基因的比對(duì)分析還是復(fù)雜的蛋白質(zhì)定向進(jìn)化模擬都離不開專業(yè)的生物學(xué)分析軟件,在教學(xué)方面利用生物學(xué)分析軟件也可以達(dá)到事半功倍的效果,例如,在講授蛋白質(zhì)的編碼基因序列(CDS)和開放閱讀框(ORF)兩個(gè)概念的時(shí)候,學(xué)生短時(shí)間之內(nèi)無法深刻理解,如果使用生物學(xué)分析軟件對(duì)一條基因進(jìn)行分析演示,學(xué)生可以一目了然地“看到”CDS與ORF之間的聯(lián)系與區(qū)別;(4)結(jié)合實(shí)例對(duì)重點(diǎn)理論進(jìn)行剖析,例如基因表達(dá)調(diào)控部分內(nèi)容,在目前的科學(xué)研究領(lǐng)域和實(shí)際工業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域研究都極為廣泛,但在實(shí)際教學(xué)時(shí),由于知識(shí)點(diǎn)多,過程復(fù)雜,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往感覺到枯燥而不知所以然,此時(shí)即可在教學(xué)過程中結(jié)合某個(gè)具體的相關(guān)研究項(xiàng)目(例如碩士研究論文、博士研究論文或科研基金研究項(xiàng)目)的目的、意義和方法等進(jìn)行講解,達(dá)到理論學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,在實(shí)例中引出理論概念和過程。通過大量實(shí)例的講解,不僅促進(jìn)了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握,同時(shí)加深了學(xué)生對(duì)本學(xué)科的認(rèn)識(shí),拓展了學(xué)生的視野,培養(yǎng)了學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中解決問題的思維能力。

2.3 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

分子生物學(xué)是在實(shí)驗(yàn)論證的基礎(chǔ)之上建立并發(fā)展起來的對(duì)實(shí)驗(yàn)技能要求很強(qiáng)的一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科,因此,分子生物學(xué)的教學(xué)也必須有實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為支撐,只有在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的模式下才能使學(xué)生學(xué)以致用,達(dá)到真正理解并掌握分子生物學(xué)的教學(xué)目的。對(duì)工科的生物工程類專業(yè),實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有舉足輕重、不可替代的作用,是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。在我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中,將每個(gè)班分為10組,每組3~4人,每個(gè)學(xué)生可以且必須單獨(dú)完成實(shí)驗(yàn)操作,掌握本專業(yè)應(yīng)用最為廣泛的基因工程操作技術(shù)中常用的經(jīng)典方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間與課堂教學(xué)時(shí)間比例設(shè)置為1∶2,保障有1/3的教學(xué)時(shí)間用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要圍繞基因工程操作技術(shù)經(jīng)典的四個(gè)步驟進(jìn)行,即目的基因的獲取、重組載體的構(gòu)建(克隆載體)、受體細(xì)胞(大腸桿菌)轉(zhuǎn)化、結(jié)果驗(yàn)證(限制性酶切和PCR),在此過程中連續(xù)進(jìn)行染色體提取、PCR技術(shù)、連接、大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞制備、轉(zhuǎn)化、質(zhì)粒提取、限制性酶切以及瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)等基本操作,使學(xué)生掌握DNA體外重組過程中使用的基本操作方法和技術(shù)原理。在上述實(shí)驗(yàn)過程中,多數(shù)實(shí)驗(yàn)步驟中都是微升級(jí)反應(yīng)體系,對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析能力要求極高,因此,通過分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)并強(qiáng)化學(xué)生的“精細(xì)化”實(shí)驗(yàn)操作能力,為培養(yǎng)動(dòng)手能力強(qiáng),專業(yè)素質(zhì)過硬,分析能力嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮细翊髮W(xué)畢業(yè)生做出貢獻(xiàn)。

3 結(jié)語

綜上所述,我們分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)等三個(gè)方面對(duì)分子生物學(xué)進(jìn)行了教學(xué)改革和探索,在初步改革的教學(xué)過程中學(xué)生不再感覺到枯燥和晦澀難懂,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也得到了顯著提高。但是,教學(xué)改革是一項(xiàng)需要持續(xù)進(jìn)行的復(fù)雜而重要的工程,我們需要繼續(xù)在教學(xué)實(shí)踐中不斷地進(jìn)行探索并總結(jié)經(jīng)驗(yàn),在經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革,在改革實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),以期構(gòu)建一套與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)體系,為社會(huì)培養(yǎng)和輸送高素質(zhì)的合格人才做出貢獻(xiàn)。

篇7

【關(guān)鍵詞】分子生物學(xué)技術(shù);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)模式

基金項(xiàng)目:鄭州師范學(xué)院校級(jí)課題項(xiàng)目(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào):2012076)。

分子生物學(xué)技術(shù)是我國(guó)綜合、師范、醫(yī)藥、農(nóng)林類院校生物專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課,也是生命科學(xué)的帶頭前沿學(xué)科,課程地位十分重要。我校是一所師范類的本科院校,在生物技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)開設(shè)了分子生物學(xué)技術(shù)課程。本課程內(nèi)容主要包括分子生物學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)以及當(dāng)前分子生物學(xué)技術(shù)研究的前沿領(lǐng)域。了解或掌握分子生物學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)及其研究方法對(duì)高級(jí)人才的培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。然而,分子生物學(xué)技術(shù)的理論知識(shí)抽象、有深度、內(nèi)容多,而且教學(xué)時(shí)間短(54學(xué)時(shí)),教學(xué)效果往往不盡人意。如何利用有限的教學(xué)時(shí)間取得良好的教學(xué)效果,是教師們最關(guān)心的問題。作為一名分子生物學(xué)技術(shù)課程的老師,就我院學(xué)生的情況在分子生物學(xué)技術(shù)課程教學(xué)方面存在的問題及教學(xué)改革的思路及對(duì)策談幾點(diǎn)看法。

一、分子生物學(xué)技術(shù)課程特點(diǎn)及存在的問題

(一)分子生物學(xué)課程特點(diǎn)

分子生物學(xué)是在生物化學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展、向生命科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域拓展而形成的,是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及其相互間作用規(guī)律的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。隨著這門學(xué)科的飛速發(fā)展,使人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘,由被動(dòng)地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動(dòng)地改造和重組自然界[1]。另外,近年來的諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)絕大多數(shù)都頒給了分子生物學(xué)相關(guān)的研究領(lǐng)域,這表明了分子生物學(xué)在整個(gè)生命科學(xué)中的重要地位。

(二)分子生物學(xué)技術(shù)教學(xué)存在的問題

1.過分依賴現(xiàn)代化教學(xué)手段

分子生物學(xué)技術(shù)內(nèi)容龐雜、抽象,較難理解,并且涉及大量的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和操作,在有限的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生理解和掌握大量的知識(shí)和技術(shù)是很難的,導(dǎo)致教學(xué)效果很不理想。隨著多媒體技術(shù)進(jìn)入課堂,教學(xué)效果有明顯提升。該技術(shù)可將抽象的、理論的東西形象化,將空間的、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)驗(yàn)過程和再現(xiàn)研究過程,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[2]。但這也很容易產(chǎn)生一些負(fù)面效果,一是教學(xué)過程中教師和學(xué)生交流及互動(dòng)的環(huán)節(jié)減少;二是學(xué)生無法及時(shí)消化吸收大量的課堂信息。

2.理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)比例失調(diào)嚴(yán)重

分子生物學(xué)技術(shù)課程是一門實(shí)驗(yàn)技術(shù)類課程,在我國(guó)師范類高校中分子生物學(xué)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)普遍較低,特別是處于本科發(fā)展起步階段的師范院校,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)得不到重視,特別是我院開設(shè)的這門課程,理論內(nèi)容在一學(xué)期內(nèi)都很難講授完,幾乎沒有時(shí)間安排學(xué)生實(shí)驗(yàn),更不要說讓學(xué)生系統(tǒng)的掌握一項(xiàng)分子生物學(xué)技術(shù)了。由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)很有限,很難保證學(xué)生對(duì)基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握,對(duì)理論內(nèi)容的理解也是一知半解,囫圇吞棗,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性逐漸喪失。

3.綜合型和研究型實(shí)驗(yàn)缺乏

綜合型實(shí)驗(yàn)是將某幾個(gè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行綜合分析、解決問題的能力;研究型實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下分析和解決實(shí)際應(yīng)用問題,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力[3];而知識(shí)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證知識(shí)、幫助學(xué)生理解分子生物學(xué)技術(shù)基本理論和實(shí)驗(yàn)技能,僅能夠?qū)W(xué)生的動(dòng)手能力以及固定的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行培訓(xùn)。目前,實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)以知識(shí)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主,缺乏綜合型、研究型實(shí)驗(yàn),不利于培養(yǎng)學(xué)生自主思考、自主設(shè)計(jì)、自主解決問題等實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)匱乏

學(xué)校每年都在擴(kuò)招,我院每次上學(xué)生實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人數(shù)都在25個(gè)左右,又由于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)很有限,而分子生物學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)用的儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)耗材和試劑都比較昂貴,根本無法讓每一位學(xué)生都進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。結(jié)果導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課上只有幾個(gè)學(xué)生經(jīng)常動(dòng)手操作,其他大多數(shù)學(xué)生坐等結(jié)果,這種現(xiàn)象嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣,不利于學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、分子生物學(xué)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)目標(biāo)

分子生物學(xué)技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程不僅應(yīng)掌握重要的理論知識(shí),而且應(yīng)掌握一些實(shí)驗(yàn)技術(shù),更重要的是具備解決實(shí)際應(yīng)用問題的能力。這種能力的培養(yǎng)單靠理論教學(xué)無法完成,必須將實(shí)驗(yàn)教學(xué)納為課程教學(xué)的重要組成部分。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以將理論和實(shí)際運(yùn)用結(jié)合起來,使理論內(nèi)容易于被學(xué)生理解和掌握,提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、專業(yè)應(yīng)用能力,逐步建立獨(dú)立的科研和工作方法,為繼續(xù)深造發(fā)展和將來工作奠定良好的基礎(chǔ)。

分子生物學(xué)技術(shù)課程的教學(xué)不僅要注重培養(yǎng)學(xué)生深厚的專業(yè)知識(shí),更要注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和技術(shù)解決實(shí)際問題的能力,因此,本課程建設(shè)必須緊密結(jié)合教學(xué)實(shí)踐。學(xué)生綜合能力的提高需要通過一系列的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和課程設(shè)計(jì)分階段完成,以基礎(chǔ)理論、基本方法和基本操作為基礎(chǔ),循序漸進(jìn)地構(gòu)建分層次的能力,由淺入深地不斷提高。

三、分子生物學(xué)技術(shù)教學(xué)改革的思路與對(duì)策

1.充實(shí)理論內(nèi)容,采用互動(dòng)式教學(xué)法

近年來,隨著分子生物學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,新知識(shí)、新理論、新成果不斷涌現(xiàn),這就要求我們教師必須敏銳把握學(xué)科發(fā)展前沿并及時(shí)充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中,使學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)技術(shù)課程有一種開放和發(fā)展的心態(tài)[4]。另外,只有與人類自身密切相關(guān)的知識(shí),才能引起學(xué)生更大的興趣,才能變灌輸為啟發(fā),同時(shí)也才能使該課程為社會(huì)科學(xué)發(fā)展發(fā)揮更大的作用。在授課過程中,適當(dāng)增加一些與疾病發(fā)生原理、藥物和保健品開發(fā)、個(gè)體發(fā)育、生殖健康、生產(chǎn)生活和生活質(zhì)量等有關(guān)的分子生物學(xué)技術(shù)研究?jī)?nèi)容,讓學(xué)生覺得這門抽象的課程與自己的生活息息相關(guān)。進(jìn)而能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性。

更重要的是,在教學(xué)方式上可采取課堂討論、提問的互動(dòng)式教學(xué)方法,同時(shí)與講授教材、新進(jìn)展專題系列報(bào)告的傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合。課堂討論與課堂提問的互動(dòng)式教學(xué)可以將分子生物學(xué)技術(shù)理論內(nèi)容分成幾個(gè)部分,同時(shí)將學(xué)生分成相應(yīng)的組,每組同學(xué)準(zhǔn)備一部分的內(nèi)容,也可以讓每一位同學(xué)準(zhǔn)備一章理論內(nèi)容或者自己感興趣的專題報(bào)告,并選擇在課堂上向全體同學(xué)講解該部分內(nèi)容,其他同學(xué)就該部分內(nèi)容提出問題,所提問題由該組同學(xué)回答,不能回答的問題下一次課回答,最后由教師解答疑問并總結(jié)。

2.增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)和教學(xué)經(jīng)費(fèi),充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù),是進(jìn)行分子生物學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的前提條件。分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,運(yùn)用廣泛,是生物技術(shù)類學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和科研的重要手段。就目前的課時(shí)數(shù)而言,根本無法滿足分子生物學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要。增加課時(shí)數(shù),一方面可以適當(dāng)增加些基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生學(xué)會(huì)分子生物學(xué)技術(shù)常規(guī)儀器設(shè)備的使用、試劑的配制及一些基本的實(shí)驗(yàn)方法,例如:基因克隆涉及的核酸提取、PCR、凝膠電泳等;另一方面教師可根據(jù)自己科研項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置一些探究性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料,自擬實(shí)驗(yàn)方案,制定技術(shù)路線,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論,撰寫實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告,這樣有助于學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和自主能動(dòng)性的發(fā)揮。

但是,由于分子生物學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備、耗材以及試劑都比較昂貴,目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足以滿足讓每一位學(xué)生都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的需求。在這種情況下,一要積極申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi),使學(xué)校加大對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)的投入;二每次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備前,可以通知學(xué)生,讓無課并且有興趣的學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作中來,使學(xué)生既可以熟練掌握儀器使用及試劑配制,又可增強(qiáng)其責(zé)任感,使其在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),能更加珍惜實(shí)驗(yàn)儀器和試劑,認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)。

3.科研課題和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合

高校要進(jìn)行教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量,科研是關(guān)鍵。將科研課題以及科研成果應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué),能幫助學(xué)生及時(shí)了解最新科研動(dòng)態(tài)及科研成果,提高學(xué)生對(duì)科研的興趣,為其今后的發(fā)展方向提供有價(jià)值的參考[5]。本院有多位教師承擔(dān)著校級(jí)、省部級(jí)及國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目,可以讓有科研課題的教師帶領(lǐng)一部分學(xué)生做科研,使學(xué)生熟練掌握與分子生物學(xué)技術(shù)課程基本實(shí)驗(yàn)方法的同時(shí),建立科研思維。這樣,可以真正做到實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系科研,以科研促教學(xué),使學(xué)生參與到科研中,既可以讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的全過程,又可以發(fā)揮其主觀能動(dòng)性,掌握實(shí)驗(yàn)技巧以及實(shí)驗(yàn)以外的其它知識(shí)技能。

4.培養(yǎng)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)的習(xí)慣

查閱有關(guān)分子生物學(xué)技術(shù)研究新進(jìn)展的文獻(xiàn),通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行重點(diǎn)講解,讓學(xué)生感受理論知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用,同時(shí),也培養(yǎng)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)的能力,使其了解當(dāng)今生命科學(xué)發(fā)展的進(jìn)展和熱點(diǎn)問題。向?qū)W生介紹分子生物學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域一些重要的期刊,比如英文的期刊Pubmed (http: / / ncbi.nlm.gov/pumbed),Science Direct電子期刊(http: / / sciencedirect. com),Wiley Inter Science電子期刊(http: / / interscience. wiley. com/ journal finder. html)等;還有一些中文的期刊:中國(guó)知網(wǎng)、維普中文期刊、萬方數(shù)據(jù)庫等,選擇代表性的數(shù)據(jù)庫給學(xué)生演示一下如何查文獻(xiàn),尤其是自己對(duì)某方面研究感興趣的文獻(xiàn),給學(xué)生提供了一個(gè)搜集學(xué)習(xí)資料的手段。通過查閱相關(guān)的文獻(xiàn),仔細(xì)閱讀并逐漸地提煉自己的想法,本身就是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的過程,對(duì)學(xué)生以后畢業(yè)論文和進(jìn)行科學(xué)研究論文的寫作都是非常有幫助的。

5.構(gòu)建多元化的考核方式

教師對(duì)所講授課程進(jìn)行考核是衡量學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容掌握情況的一種基本方法??己朔绞蕉喾N多樣,但怎樣的考核方式才能真正起到衡量學(xué)生對(duì)一門課程知識(shí)的掌握情況,是值得我們每位教師思考的問題。為了減少學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)平時(shí)不努力,考前突擊的情況,我們?cè)龃罅似綍r(shí)成績(jī)的比重(30%)。平時(shí)成績(jī)由聽講、回答問題、作業(yè)、查閱文獻(xiàn)資料的總結(jié)報(bào)告4個(gè)方面組成;由于平時(shí)成績(jī)所占總評(píng)成績(jī)比重較高,學(xué)生上課聽講大都認(rèn)真專注,每次理論課后學(xué)生都按時(shí)復(fù)習(xí)課堂講授重點(diǎn)并按時(shí)完成作業(yè);實(shí)驗(yàn)的設(shè)置也增進(jìn)了學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)技術(shù)部分理論知識(shí)的理解,從近5年的考試成績(jī)來看,學(xué)生對(duì)本課程要求必須掌握的理論知識(shí)考試成績(jī)有較大提升,且對(duì)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)理解更加深入。

四、結(jié)語

分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)教師的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)都提出了更高的要求,理論教學(xué)可以使學(xué)生具備基本的知識(shí)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以更有效地提高學(xué)生的實(shí)踐、探究和創(chuàng)新能力,因此加強(qiáng)分子生物學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的生物技術(shù)技能的立足點(diǎn)。本文結(jié)合本校實(shí)際情況僅對(duì)分子生物學(xué)技術(shù)課程教學(xué)改革提出了一些觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn),如何順應(yīng)分子生物學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的需要,仍需我們教師在教學(xué)過程中不斷地進(jìn)行總結(jié)和思考。

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英文名稱:Chemistry of Life

主管單位:

主辦單位:中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)會(huì)

出版周期:雙月刊

出版地址:上海市

種:中文

本:大16開

國(guó)際刊號(hào):1000-1336

國(guó)內(nèi)刊號(hào):31-1384/Q

郵發(fā)代號(hào):

發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間:1981

期刊收錄:

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

期刊榮譽(yù):

聯(lián)系方式

期刊簡(jiǎn)介

篇9

關(guān)鍵詞:研究生培養(yǎng);實(shí)際需求;分子生物學(xué);探索

中圖分類號(hào):G643.2 ?搖文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)03-0046-02

隨著生物科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,生命科學(xué)各學(xué)科之間的交叉滲透日益顯著,而在生命科學(xué)領(lǐng)域的各項(xiàng)核心課程之中,分子生物學(xué)已逐漸成為聯(lián)系其他學(xué)科的樞紐性課程和眾多新興學(xué)科的基礎(chǔ)性課程。生命科學(xué)各專業(yè)的研究生,對(duì)分子生物學(xué)知識(shí)的理解和掌握程度,直接關(guān)系著后續(xù)開展研究生課題設(shè)計(jì)及進(jìn)行畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)研究的質(zhì)量與水平,因此,如何讓學(xué)生真正做到學(xué)以致用,讓分子生物學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí)為研究生課題設(shè)計(jì)服務(wù),已成為判斷該課程教學(xué)效果好壞的關(guān)鍵問題[1]。分子生物學(xué)是從生物化學(xué)這門課程中獨(dú)立出來的一門課程,它的核心內(nèi)容是基因的表達(dá)與調(diào)控,這構(gòu)成了整個(gè)課程的主干部分,與此相關(guān)的眾多內(nèi)容組成了課程的枝葉部分,傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往注重分子生物學(xué)理論機(jī)制的講解,而將實(shí)驗(yàn)教學(xué)獨(dú)立開來,這種教學(xué)模式對(duì)即將進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展課題設(shè)計(jì)和研究工作的研究生來講,存在明顯的缺陷。原因有以下三點(diǎn):首先,生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的研究生與本科生相比,已具有一定的分子生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),其理解能力也更強(qiáng);其次,研究生與本科生對(duì)于課程的預(yù)期不同,研究生馬上面臨獨(dú)立地開展學(xué)位論文的課題設(shè)計(jì),對(duì)課程學(xué)以致用的要求會(huì)更高一些;再次,由于研究生的本科背景及自己所學(xué)專業(yè)等方面存在著較大的差別,其學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)參差不齊,因此每個(gè)人對(duì)課程的要求也不同。因此,分子生物學(xué)的研究生教學(xué)工作需要更多地考慮研究生的實(shí)際特點(diǎn),針對(duì)性地開展教學(xué)模式和教學(xué)方法改革。本教學(xué)團(tuán)隊(duì),注重從研究生教育的實(shí)際需求出發(fā),通過幾年的實(shí)踐探索,已初步構(gòu)建好研究生分子生物學(xué)的課程體系,并在教學(xué)工作中不斷改進(jìn)和創(chuàng)新,有力地促進(jìn)研究生專業(yè)能力的培養(yǎng),下面就已經(jīng)開展的教學(xué)新探索加以介紹。

一、教材的選擇與課程內(nèi)容設(shè)置的探索

我們沒有指定某一本書作為課堂教材,而是向?qū)W生介紹了幾本分子生物學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)典著作,其中包括《現(xiàn)代分子生物學(xué)》、《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》、《基因的分子生物學(xué)》、《基因VIII》及《分子克隆實(shí)驗(yàn)指南》等,希望學(xué)生能盡可能地閱讀并參考這些著作來學(xué)習(xí)。這樣有助于學(xué)生從不同的專著中獲取知識(shí),通過不同作者的講解與敘述,增加對(duì)分子生物學(xué)的全面思考和認(rèn)識(shí)。

我們通過深入了解每位學(xué)生在本科階段的相關(guān)學(xué)習(xí)情況,發(fā)現(xiàn)由于專業(yè)背景差別較大,很多學(xué)生即使學(xué)過了相關(guān)課程內(nèi)容,對(duì)分子生物學(xué)知識(shí)的理解仍處于較淺水平。因此,在課程內(nèi)容的設(shè)置上我們進(jìn)行了改革,最終確認(rèn)了“一條主線,三個(gè)基本點(diǎn)”的格局,主線就是分子生物學(xué)的核心:基因的表達(dá)與調(diào)控,三個(gè)基本點(diǎn)即三大基本過程:復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯。在課程設(shè)置上,我們也分為三大塊,即分子生物學(xué)基本理論與知識(shí)、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和分子生物學(xué)專題知識(shí),第一部分是課程的重點(diǎn)部分,包含了三個(gè)基本點(diǎn)的內(nèi)容;后兩部分是在第一部分內(nèi)容上的進(jìn)展和深入,基因的表達(dá)與調(diào)控成為貫穿三部分的一條主線,每一部分都緊密聯(lián)系該主題。因此,理論課與實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)都是圍繞主線與基本點(diǎn)展開,使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí),在腦海中形成分子生物學(xué)的最基本理論體系,奠定良好的分子生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)。

二、了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,使教學(xué)更加貼近實(shí)際

針對(duì)本課程結(jié)束后,學(xué)生馬上就要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展課題研究的現(xiàn)狀,在開課初期給學(xué)生布置了一道課外作業(yè)題,即“與導(dǎo)師交流,了解自己研究生論文的課題方向和內(nèi)容,提出你想通過分子生物學(xué)課程學(xué)習(xí)到的內(nèi)容有哪些”。因?yàn)樯婕暗轿磥碜约旱恼n題及論文,每位學(xué)生都積極參與并完成了該項(xiàng)作業(yè),總結(jié)學(xué)生的作業(yè)情況,我們發(fā)現(xiàn)不同專業(yè)研究生對(duì)本課程的需求存在著異同點(diǎn),例如,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的研究生對(duì)分子生物學(xué)新發(fā)現(xiàn)和新知識(shí)方面的要求較多,而藥學(xué)專業(yè)的研究生更希望對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面了解更多一些。根據(jù)這些反饋回來的情況,我們授課老師了解到了學(xué)生以后從事專業(yè)課題研究的基本信息,因此在后續(xù)的課程設(shè)計(jì)上根據(jù)各專業(yè)特點(diǎn),有選擇性地安排一些專題性質(zhì)的課程內(nèi)容,例如,增加了RNAi專題討論課等,這樣使我們的教學(xué)可以更加貼近學(xué)生的實(shí)際需求,受到了學(xué)生的廣泛好評(píng)。

三、每節(jié)課都要有亮點(diǎn)

分子生物學(xué)與其他生物醫(yī)學(xué)類理科課程類似,理論課教學(xué)中都涉及到很多比較枯燥的概念和復(fù)雜機(jī)制過程的講解,如何保證學(xué)生在課堂上的專注力是能否獲得好的教學(xué)效果的關(guān)鍵因素之一。為解決上述問題,通過集體備課我們對(duì)每節(jié)課的授課內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致的分析討論,一致認(rèn)為除了進(jìn)行傳統(tǒng)的教學(xué)講解以外,每節(jié)課都必須在內(nèi)容上體現(xiàn)出兩個(gè)以上的能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的亮點(diǎn)內(nèi)容,這些亮點(diǎn)與當(dāng)堂課的核心內(nèi)容有密切關(guān)系,在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)還能幫助對(duì)核心內(nèi)容的加深理解。例如,在講DNA復(fù)制這節(jié)課的內(nèi)容時(shí),我們選取了發(fā)現(xiàn)半保留復(fù)制機(jī)制和發(fā)現(xiàn)岡崎片段兩個(gè)著名實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家故事作為亮點(diǎn),教導(dǎo)學(xué)生如何激發(fā)自我的創(chuàng)造性思維;在講解PCR技術(shù)的理論章節(jié)時(shí),選取了授課教師自己做PCR實(shí)驗(yàn)中遇到的幾個(gè)問題作為亮點(diǎn),將理論課程與實(shí)際操作結(jié)合起來,通過提出問題、分析問題和解決問題的講授方式,使學(xué)生對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的理解更加深入。

四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)著重鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)踐操作能力

本課程還包括了分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,本著為研究生提供一個(gè)連續(xù)性鍛煉動(dòng)手操作機(jī)會(huì)的目的,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)涉及分子生物學(xué)最根本也是最重要內(nèi)容的綜合性實(shí)驗(yàn),即目的基因的克隆及鑒定。首先在理論課教學(xué)中采用討論式教學(xué)方法,讓學(xué)生對(duì)基因克隆的基本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作流程有了初步的認(rèn)識(shí),然后采用連續(xù)不間斷的時(shí)間安排,利用晚上及周末時(shí)間,讓學(xué)生親自動(dòng)手完成樣本制備,RNA提取,RT-PCR,目的基因片段的酶切、回收及連接,感受態(tài)細(xì)胞制備,轉(zhuǎn)化重組子及篩選鑒定的各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行課堂討論和分析,進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的理解和認(rèn)識(shí),也培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思維,對(duì)其后續(xù)研究生課題的開展起到了很好的促進(jìn)作用[2]。

五、引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)良好的科研思維能力

鍛煉好的科研思維能力是以后從事科研工作的根本所在,在分子生物學(xué)的課堂上,我們也采取了形式多樣的教學(xué)方法努力引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)自己的科研思維能力。例如,老師在講授完基本理論知識(shí)后,提出一些有爭(zhēng)議性的專業(yè)知識(shí)問題,讓學(xué)生分組討論,并拿出自己的觀點(diǎn),然后進(jìn)行課堂辯論會(huì),通過這種方式促使學(xué)生開動(dòng)腦筋運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決存在的問題,有利于學(xué)生科研思維能力的鍛煉;我們還開展了課堂seminar活動(dòng),讓學(xué)生根據(jù)自己專業(yè)及今后課題研究的特點(diǎn),選取涉及到分子生物課堂知識(shí)的高水平SCI文章,通過自己的閱讀理解,制作講演PPT上講臺(tái)進(jìn)行講解,通過這個(gè)活動(dòng)提高了學(xué)生查閱和分析外文文獻(xiàn)的能力,對(duì)今后的課題設(shè)計(jì)也是大有裨益的[3]。

本著能讓學(xué)生能夠?qū)W以致用的原則,分子生物學(xué)課程教學(xué)緊緊抓住研究生培養(yǎng)和教育的特點(diǎn),在教授基本理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)知識(shí)的同時(shí),從研究生未來課題設(shè)計(jì)的實(shí)際出發(fā),對(duì)授課內(nèi)容、課程體系及構(gòu)架等做了新的探索和嘗試,已獲得了初步的教學(xué)成果,但仍然還有許多地方有待改進(jìn)和完善,相信通過不斷的努力,分子生物學(xué)能成為一門助力生命科學(xué)各專業(yè)研究生教育的必備課程。

參考文獻(xiàn):

[1]李敏,陳必鏈.碩士研究生《分子生物學(xué)》(英文)課程的改革與實(shí)踐[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,27(3):44-47.

篇10

關(guān)鍵詞:生物化學(xué)與分子生物學(xué);教學(xué)改革;創(chuàng)新思維

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)13-0082-02

生物化學(xué)與分子生物學(xué)是醫(yī)學(xué)院校最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一,生物化學(xué)主要闡述活細(xì)胞中發(fā)生的各項(xiàng)化學(xué)過程,分子生物學(xué)主要從分子水平上揭示生命現(xiàn)象的奧秘。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,生物化學(xué)與分子生物學(xué)早已滲入到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域中,成為當(dāng)代促進(jìn)整個(gè)生命科學(xué)發(fā)展的前沿學(xué)科。其理論和技術(shù)越來越多的被應(yīng)用于疾病的診斷、治療和預(yù)防,已成為醫(yī)學(xué)生步入21世紀(jì)醫(yī)學(xué)殿堂的必備條件,是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的“催化劑”。為適應(yīng)新世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要,當(dāng)代高等院校培養(yǎng)出來的醫(yī)學(xué)生,不僅要具備扎實(shí)的生物化學(xué)與分子生物學(xué)的理論知識(shí),而且要具備運(yùn)用其技術(shù)解決醫(yī)學(xué)實(shí)際問題的能力和科研創(chuàng)新能力。為此,我們?cè)谏锘瘜W(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)中,要不斷地改革教學(xué)方法,努力培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才。

一、以往生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)過程中存在的弊端

我國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式主要圍繞著“以教師為中心,以書本為中心,以課堂為中心”的模式進(jìn)行知識(shí)的傳授。隨著生物化學(xué)與分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展,新技術(shù)新手段的層出不窮,以往的教學(xué)模式的弊端不斷顯露出來。①學(xué)生缺乏對(duì)教學(xué)的主動(dòng)參與性,師生之間缺乏雙向交流,為了應(yīng)付考試不得不死記硬背,不利于學(xué)生創(chuàng)新能的培養(yǎng)及素質(zhì)的提高。②生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容多而復(fù)雜,名詞概念抽象難懂,使得學(xué)生對(duì)課程感到枯燥無味,甚至產(chǎn)生厭倦心理。③在教學(xué)內(nèi)容上往往過重于教材的講授,輕視對(duì)新的研究熱點(diǎn)和前沿知識(shí)的補(bǔ)充。雖然教材內(nèi)容時(shí)有更新,但相關(guān)領(lǐng)域的最新進(jìn)展并不能及時(shí)涵蓋,這不僅造成教師更新知識(shí)的動(dòng)力下降,同時(shí)也會(huì)使學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)生物化學(xué)與分子生物學(xué)的興趣。因此,要培養(yǎng)高質(zhì)量的21世紀(jì)醫(yī)學(xué)專門人才,就必須以新的教育思想和教育觀念為指導(dǎo),對(duì)這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化與改革,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

二、新型生物化學(xué)與生分子生物學(xué)的教學(xué)策略

(一)豐富理論課教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》理論教學(xué)中,采取了多種教學(xué)方法以及形式多樣的教學(xué)活動(dòng)來加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這門課基本理論知識(shí)的理解和掌握。

1.采用直觀教學(xué)的方法,使抽象知識(shí)通俗化、形象化。生物化學(xué)與分子生物學(xué)其研究?jī)?nèi)容相對(duì)抽象復(fù)雜,而且知識(shí)點(diǎn)較多,傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往使人不易理解和記憶。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)將文字、圖像、聲音和動(dòng)畫等融為一體,為學(xué)生提供了一個(gè)圖形并茂、生動(dòng)逼真的教學(xué)環(huán)境,使抽象難懂的微觀生命過程具體化,增強(qiáng)了教學(xué)感染力和教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在魅力,從而激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性[1]。如蛋白質(zhì)合成過程,涉及了氨基酸的激活與轉(zhuǎn)運(yùn)、翻譯的起始、延伸、終止以及翻譯產(chǎn)物的加工修飾多個(gè)過程,并且有大量輔助因子的參與。單憑口述,學(xué)生是很難在心目中留下印象的。而通過動(dòng)畫演示、色彩變化以及聲音的配合,原來抽象死板的內(nèi)容瞬間變得生動(dòng)形象起來,學(xué)生不但容易理解,而且活躍了課堂氣氛。

2.建立微信公共平臺(tái),延伸教學(xué)空間。為了充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)資源,我們建立了班級(jí)微信群。一方面,老師可以將最新的研究熱點(diǎn)和前沿資訊到群里,或是將一些生物化學(xué)與分子生物學(xué)發(fā)生發(fā)展過程中的重要事件上傳到網(wǎng)上。另一方面,學(xué)生也可以通過微信群將自己學(xué)習(xí)過程中遇到的問題及時(shí)反饋給老師,學(xué)生之間也可以參與討論。通過微信群進(jìn)行師生的互動(dòng)交流,不僅延伸了課堂教學(xué)空間,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)與分子生物學(xué)的興趣和自主性,同時(shí)還能使學(xué)生及時(shí)了解學(xué)科的最新進(jìn)展。

3.引入病例引導(dǎo)型的教學(xué)方式。生物化學(xué)與分子生物學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)生的一門非常重要的基礎(chǔ)課,其理論與臨床醫(yī)學(xué)密切相關(guān)。但由于該課程涉及面廣、內(nèi)容繁雜、邏輯性強(qiáng),使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中常常感到內(nèi)容抽象枯燥、不易理解。因此,應(yīng)建立“病例引導(dǎo)型教學(xué)”模式[2],將臨床實(shí)際案例融入到課堂上,由表及里地講解疾病相關(guān)的生物化學(xué)與分子生物學(xué)機(jī)理,這樣既生動(dòng)又具有啟發(fā)性和實(shí)踐性,激發(fā)學(xué)生的思維,讓學(xué)生早期接觸臨床,將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來。比如,在講解維生素這一章節(jié)時(shí),可將維生素過量或缺乏時(shí)所引起的疾病,夜盲癥、佝僂病、腳氣病、癩皮病等癥狀引入課堂中。又如在講解基因診斷時(shí),可列舉臨床上常見的多種疾病,如脆性X染色體綜合征,肌強(qiáng)直性肌萎縮以及乳腺癌、肺癌等,以此引出檢測(cè)出這些疾病所用的分子生物學(xué)手段,同時(shí)講解最新測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用。

4.開展以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方式。培養(yǎng)人的創(chuàng)新能力,最重要的是培養(yǎng)人的創(chuàng)造思維,在創(chuàng)造思維活動(dòng)中,發(fā)散式思維起主導(dǎo)作用。因此,在教學(xué)過程中,根據(jù)大綱要求及目的,我們會(huì)給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的問題情景,以激發(fā)學(xué)生的求知欲,啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考[3]。如在講授蛋白質(zhì)生物合成時(shí),提問生命是如何將核酸的核苷酸序列的信息變成蛋白質(zhì)的氨基酸序列信息?密碼子為什么是3個(gè)核苷酸?又如在講“物質(zhì)代謝”前,提問為什么有些人會(huì)得“三高”?這樣學(xué)生為了找出答案,在課前就會(huì)積極思考,尋找理論依據(jù)。課上抽一至兩名學(xué)生進(jìn)行回答,老師對(duì)結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng),肯定正確部分,糾正錯(cuò)誤部分,最后得出結(jié)論。實(shí)踐證明,開展以問題為中心的啟發(fā)式和引導(dǎo)式教學(xué),充分發(fā)揮了教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的作用,不但加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的理解和掌握,而且促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。

(二)加強(qiáng)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)

生物化學(xué)與分子生物學(xué)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,其中實(shí)驗(yàn)教學(xué)占了非常重要的地位,學(xué)生只有多動(dòng)手,才能更好地加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握,更重要的是在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生的科研思維,綜合分析和解決問題的能力才能得到更好的提高。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),這類實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、結(jié)論等很明確,內(nèi)容單一,學(xué)生只需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)照葫蘆畫瓢地去做就可以,嚴(yán)重影響了學(xué)生的探索精神和潛能的釋放。

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,我們?cè)黾恿嗽O(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn),將單一的實(shí)驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的系統(tǒng)性和各個(gè)相關(guān)技術(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系性。例如,開展分子克隆實(shí)驗(yàn),分別將PCR、酶切、DNA重組、連接轉(zhuǎn)化、基因表達(dá)、DNA提取以及瓊脂糖電泳鑒定等多項(xiàng)技術(shù)串聯(lián)起來,環(huán)環(huán)相扣,增加了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的整體認(rèn)識(shí)。又如,我們讓學(xué)生檢測(cè)某未知蛋白的濃度。學(xué)生可以通過查閱文獻(xiàn),自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程,準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)物品,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最后分組對(duì)各自的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論分析。在整個(gè)過程中,學(xué)生處于自主學(xué)習(xí)狀態(tài),學(xué)習(xí)目的明確,學(xué)生的創(chuàng)造性思維較為活躍,從而極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的科研興趣和創(chuàng)造力。

(三)綜合評(píng)價(jià)考試成績(jī)

考試成績(jī)是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和教師教學(xué)效果的常用手段,也是一種比較有效的評(píng)斷方式。而傳統(tǒng)的考核方式往往只看重卷面上的分?jǐn)?shù),導(dǎo)致大部分學(xué)生考試之前臨時(shí)抱佛腳,死記硬背,考試過后,所學(xué)的知識(shí)很快被遺忘。另外由于生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課隸屬于理論課,學(xué)科結(jié)業(yè)僅僅考核理論部分,幾乎沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的考核,也使得實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置形同虛設(shè)。

為了培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,我們對(duì)本門課程的考核形式進(jìn)行了改革:閉卷考試(70%)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)(20%)+課堂表現(xiàn)(10%)。生物化學(xué)與分子生物學(xué)是從分子水平探討生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門學(xué)科,主要研究生物體的分子結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)以及基因信息的傳遞等,涉及內(nèi)容之廣。為了強(qiáng)化和鞏固學(xué)生對(duì)這門課的理論知識(shí)的掌握,閉卷考試仍是不可取代的考核方式。其次,注重實(shí)驗(yàn)課的考核,對(duì)實(shí)驗(yàn)考勤、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)定。這樣一方面督促學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)課,另一方面也有助于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)。再者,將課堂考勤、課堂預(yù)習(xí)、課堂回答問題以及對(duì)課后作業(yè)的完成情況也納入到最終的成績(jī)內(nèi),充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。通過以上的測(cè)評(píng)方式,不僅培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力,又提高了生物化學(xué)與分子生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,符合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。

(四)優(yōu)化教師隊(duì)伍

教師是教學(xué)改革的主體,作為課程的具體實(shí)施者,教師是否具有科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)是實(shí)施創(chuàng)新教育的關(guān)鍵。生物化學(xué)與分子生物學(xué)不僅是醫(yī)學(xué)生最重要的基礎(chǔ)課,也是引領(lǐng)當(dāng)今生命科學(xué)的前沿學(xué)科。作為本門課程的教師,有責(zé)任引導(dǎo)學(xué)生注重生物化學(xué)與分子生物學(xué)的學(xué)習(xí),也要借助生物化學(xué)與分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。因此,教師要不斷學(xué)習(xí),用最新的知識(shí)武裝自己,緊跟科學(xué)發(fā)展潮流,同時(shí)還要注重自身思想素質(zhì)的提高,為培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才而努力。

總之,教學(xué)改革是一個(gè)永無止境的工程,伴隨著生物科技的飛速發(fā)展,我們要敢于打破教條、挑戰(zhàn)權(quán)威,將教學(xué)改革落到實(shí)處,為社會(huì)培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才。

參考文獻(xiàn):

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