農學專業《分子生物學》教學模式的探索

摘要：作者通過十余年來對《分子生物學》教學改革的回顧和總結，從緒論教學、多媒體教學方法和實驗教學等方面進行了一些探索，初步形成了一套適用于農學專業學生教育的教學模式。

關鍵詞：分子生物學；教學方法；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）38-0050-02

《分子生物學》是從分子角度、在基因水平上闡述生命現象的科學。其主要內容是構成生物體的生物大分子結構和功能的研究，特別是核酸、蛋白質結構和功能的研究，并在此基礎上，對不同生物體及生命現象的各個方面從分子水平上進行剖析。《分子生物學》作為農學專業的基礎課之一，是分子遺傳學、生物技術、基因工程等的理論基礎。隨著現代科學技術突飛猛進地發展，現代農業研究已深入到分子水平，《分子生物學》滲入農業科學各個學科。面對學科本身的飛速發展，如何在新形勢下讓學生學好這門課程，是我們面臨的重要問題。

一、加強緒論教學方法，增強學生學習興趣

近幾十年來，隨著分子生物學的迅速發展，新技術、新成果不斷涌現，成為生命科學領域最具活力的學科之一，所以對此的學習過程和授課方式倍加重要。因此，講好緒論部分可以幫助學生樹立學習《分子生物學》的信心，激發他們學習的興趣，最大程度地提高教學效果。例如：緒論中我們會談到分子生物學中諾貝爾獎的相關信息，可以幫助學生重視《分子生物學》課程的學習。從1901年以來自然科學領域的諾貝爾獎大概有550名左右，其中有200位諾獎獲得者涉及生物化學和分子生物學。我國于1999年9月獲準加入人類基因組計劃，雖然參與這一計劃最晚，而且是唯一的一個發展中國家，但是我國科學家僅用了半年多的時間，就已經按照人類基因組計劃的部署完成了測序任務，對破譯人類遺傳信息起到重大作用。這樣讓學生認識到我們國家在分子生物學方面的長處與不足，提高了學生的學習興趣，使學生在第一時間被深深地吸引，在明確課程內容、發展歷程以及應用的基礎上，更為重要的是明確學習目標、激發學習熱情、建立自信、掌握正確的學習方法，從而為學習《分子生物學》建立一個良好的開端。

二、善于歸納總結，系統地講解有關知識

由于《分子生物學》的內容豐富、知識點多、理論比較抽象，使其具有一定的深度和難度。要想在有限的學時內更加全面而深入地讓學生掌握并理解本課程的內容。我們要學會整理、歸納，使課本上相關的一些分散知識系統化、網絡化、提煉出知識點。如在DNA的復制中有兩個關鍵概念，DNA的半保留復制強調的是對DNA復制后結果的歸納，DNA的半不連續復制著重點在于對DNA復制過程的總結。抽象的知識記憶起來確實存在一定難度，這也是以往學生反映最多的問題。需要在理解的基礎上，采用總結規律性教學的方式將其具體而直觀表現出來，使學生能更迅速、更準確記憶。例如，限制性內切酶Ⅱ識別回文序列，可用“上海自來水來自海上”來解釋什么是回文序列，即正讀和反讀其序列均一樣。建議學生學習時結合課程內容采用不同的學習方法，切記不可死記硬背，在理解的基礎上要善于總結，重點培養創造性思維能力，只有掌握正確的學習方法才能有效地提高學習效果。

三、充分發揮多媒體教學的優勢，實現教學內容的直觀化

運用多媒體技術進行課堂教學，既可以將圖、文、聲、像融為一體，使教與學的活動變得更加豐富多彩，又可以寓知識學習、技能訓練、智力開發于生動活潑的形象之中，從而激發學生的學習興趣，變苦學為樂學，同時又促進他們的思維發展，豐富學生的想象力。例如，RNA的剪切加工過程，教師用很大力氣介紹每一加工過程，學生仍是一頭霧水，而我們通過一個“RNA的剪切加工”視頻，可以清楚地看到在細胞中，RNA合成后5’帽子和3’尾巴是怎樣被加上，然后進一步剪切內含子，連接外顯子的過程，學生觀看以后，頓時有一種豁然開朗的感覺。

四、注重學科進展，強調其理論意義和實際應用

《分子生物學》是一門比較年輕的學科，作為一門獨立的自然科學，只有六十多年的歷史。但其發展非常迅速，目前已成為自然科學領域發展最快、最引人注目的學科之一。《分子生物學》作為多門學科之間的橋梁，對與其關系比較密切的生物化學、細胞學、微生物學、遺傳學等領域都產生深刻影響。《分子生物學》的理論意義在于：生命活動的根本規律在生物體中都是統一的。分子遺傳學的中心法則和遺傳密碼，除個別例外，在絕大多數情況下也都是通用的。學生學習《分子生物學》的最終目的是為其理解和掌握農業生產中相關知識服務。在教學的過程中，教師要多與生產實踐知識聯系起來。比如：小麥是我國第二大主要作物，其產量與品質直接關系國計民生。隨著全球氣候變暖，制約小麥產量的環境因素更加復雜。小麥抗旱生理生化與分子生物學研究將為解決環境因素問題提供有力的理論支撐。目前已得到了玉米、水稻、胡蘿卜、煙草等二十九種重要農作物的抗病毒、抗蟲、抗除草劑、營養品質大幅度提高的轉基因植株。在諸多的農業增產措施中，采用轉基因技術進行作物蔬菜水果良種繁育的方法占到30%～40%。隨著分子生物學研究的進一步發展，不僅采用基因工程的技術獲得新的植物良種和實現糧食作物的固氮；而且有可能在掌握光合作用機理的基礎上，使整個農業生產的面貌發生根本改變。

五、強化課程實驗教學改革，注重學生素質能力的培養

《分子生物學》課程的實踐性很強，強調理論聯系實際。學生可利用學校提供的校園網絡資源，結合教材預習實驗內容并提出問題，教師集體解答后指導學生做實驗。這種學生自主學習的方法，極大地激發了學生學習的興趣，有利于培養學生的綜合素質。例如：學生們在做PCR擴增及瓊脂糖凝膠電泳實驗時，我們要求學生提前總結PCR反應體系的配制、PCR擴增程序的設置以及瓊脂糖凝膠的配制，學生們在實驗室上實驗課時直接操作，教師及時指導學生們在操作時出現的錯誤和不當處。理論與實驗結合起來使學生的實驗操作得到了極大的提高，以適應21世紀社會對高層次農學人才的需要。

總之，在《分子生物學》的教學過程中，作為教育工作者，我們將不斷提高自身素養，充實自己的知識，與時俱進，探索新教學改革方式，完善教學方法。在教學過程中發揮學生的主體作用，引導學生學好農學專業知識，提高教學質量，培養他們成為新一代農業領域的佼佼者！

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基金項目：河南科技大學校教改項目（2009Z-034、2009N-047）資助

作者簡介：高雙成（1976-），男，山西夏縣人，主要從事植物基因組學研究。