于 舒,丁 斐(南通大學神經再生重點實驗室,江蘇南通226001)
高校本科藥學專業分子生物學課程教學探索
于舒,丁斐(南通大學神經再生重點實驗室,江蘇南通226001)
【提要】分子生物學是高校本科藥學專業學生非常重要的一門新興交叉課程。根據分子生物學課程特點,該文從教學內容、教學方法、教學考核等方面對分子生物學課程教學進行了探討,以多媒體教學為手段,從開展雙語教學,堅持以研促學、開設專題講座、進行綜合性教學考核等方面提高教學質量,促進我國高等藥學人才的成長。
分子生物學;教學方法;教學質量
分子生物學是當代醫學和生物學的一門專業基礎課。藥學專業是培養高素質優秀藥學人才的搖籃,通過4年一貫制的學習,為培養獨立從事藥學研究和創新藥物研究的科研工作者打下堅實的基礎。為使藥學專業學生能更好地將所學的分子生物學知識與藥學有關學科相結合,教師對藥學專業分子生物學課程提出了更高的要求。結合本院藥學專業的特點,作者將從教學內容、教學方法與技術、實驗教學及教學考核等方面對分子生物學教學模式進行探索,以期為一般本科院校的分子生物學理論及實驗教學研究提供依據。
考慮到藥學專業學生之前已經學習了《生物化學》《細胞生物學》等相關課程,因此,在分子生物學教學內容選擇上要盡量避免重復。例如,生物信息的傳遞等內容已經在生物化學中系統學習過,因此,這部分內容作者就幫助學生簡單回顧。此外,分子生物學注重研究的是從分子水平探討生物大分子的結構與功能。因此,綜合考慮該課程的傳統教學內容和學生的實際需要及學科的最新研究成果,將教學內容分為四部分:(1)生物大分子的結構與功能;(2)生物信息的傳遞;(3)基因的表達與調控;(4)分子生物學研究方法??紤]藥學專業學生的課程學習特點,教師在實際講課過程中還應讓大家熟悉由分子生物學派生的基因工程及其在醫藥工業中的應用等[1]。
同時,分子生物學是一門理論與實際操作相結合的課程。在教學過程中,教師要結合理論課的內容開展相應的實驗操作,培養學生的基本科研動手能力。因此,作者選擇了5個具有代表性的實驗:大腸桿菌感受態細胞的制備、連接產物的轉化及重組子的篩選、質粒DNA的提取、質粒DNA的鑒定和酶切分析、PCR體外擴增目的基因。通過這5個實驗,使學生掌握分子克隆這一關鍵技術的精髓所在。在實際教學過程中,需要向學生講清楚這些實驗的整體性和連貫性,幫助學生全面理解分子克隆技術,獲得操作技能的全面訓練[2]。
2.1多媒體教學結合板書教學對于初學者來說,分子生物學的內容抽象深奧,難以短時間內理解消化。因此,將多媒體教學引入傳統的板書教學是十分必要的[3]。通過網絡資源或自制課件,將晦澀難懂的分子生物學文字內容用圖形或動畫或視頻的形式展現出來。例如,在介紹PCR的原理時,先采用圖形形式逐一介紹變性、退火、延伸3個重要步驟,然后給學生展示一段PCR的視頻動畫,有助于加強學生的理解記憶。此外,通過多媒體界面可以大大節約講授時間,在保證重點難點講解清楚的同時,盡可能多地利用節約出來的時間給學生介紹目前分子生物學領域的最新進展,拓展學生的知識面,提高學生的學習興趣[4]。
雖然多媒體的使用可以提高課堂教學效率,但是適時結合板書教學仍然是相當必要的。如介紹生物信息的傳遞過程時,教師采用多媒體給學生直觀化的流程圖講解的同時,還在黑板上寫出關鍵步驟,并且將知識要點用醒目的顏色標識,這樣會引起學生特別的關注。在課堂上,教師應結合實際情況綜合應用多種教學方法來提高教學效果。
2.2開展雙語教學為了進一步保證人才培養質量,教育部在2001年提出本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學。分子生物學中的很多專業詞匯都來源于國外的科技文獻和英文原版教材。有些最近研究成果直譯成中文則晦澀難懂。因此,在授課過程中,教師采用的是以中文講授為主,輔以英文講解專業詞匯,如外顯子(exon)、操縱子(operon)、啟動子(promoters)等。同時,課后指導學生閱讀一些相關的英文文獻或專著,要求學生翻譯其中的和自己所學知識相關的片段,并以此作為平時成績的考核依據。同時,考核試卷也采取中英文試題結合的形式。這樣既強化了學生對專業詞匯的理解和記憶,同時又提高了學生的專業英語水平[5-6]。
2.3堅持以研促學在實際授課過程中作者發現,單純講解一些理論性較強的知識點時,學生往往反應平淡,但是當介紹諸如DNA雙螺旋模型的建立、microRNA的發現與發展、轉座子的發現等經典分子生物學實驗時,是學生聽課最專注的時候。由此可見,將深奧枯燥的理論與具體的科研工作相結合,可以起到事半功倍的效果。因此,在實際工作中,教師堅持以科研反哺教學,幫助學生在科研工作中得到一些啟迪,有助于培養學生的科研思維[7]。
江蘇省神經再生重點實驗室是以南通大學為依托單位組建的省部共建教育部重點實驗室,以神經再生為研究重點,圍繞組織工程與神經再生、基因工程與神經再生、中醫中藥與神經再生3個方向進行研究,先后承擔了幾十項國家級、省部級科研課題,獲國家、省科技進步獎十余項。實驗室擁有一支優秀的科研隊伍,科研實力雄厚。重點實驗室的科教人員在承擔科研工作的同時還將科研中的心得體會生動地傳遞給學生,激發學生參與其中的積極性。教師鼓勵學生根據自己的興趣愛好選擇參加教師的科研項目,在實踐中強化理論知識,擴展知識面。
2.4開設專題講座現代分子生物學的發展日新月異,基因沉默、轉基因技術、基因芯片等新技術不斷涌現,其理論和技術發展的速度遠遠超過教材更新的速度。例如,隨著PCR技術的發展,各種PCR變體應運而生,在實際科研工作中,除了傳統的PCR技術,科研人員更常用到實時定量PCR(real time PCR)、逆轉錄PCR(RTPCR)等,每一種新技術的應用都有各自的科研背景和實際意義。因此,教師在正常教學程序基礎上抽出幾個學時開設了4個專題講座,將分子生物學最近發展和前沿知識介紹給學生[8]。根據重點實驗室科教人員的學科專業方向,教師已就“蛋白質組學”、“RNA干擾”、“生物芯片”、“干細胞研究進展”等方面給學生做了專題介紹,幫助學生了解學科發展的動態和當前研究的熱點。
教師對學生實行的綜合性教學考核分為三部分:第一部分為理論課成績??紤]藥學專業本科生的分子生物學課程為必修課,故采用期末考察的方式對學生進行考核,并且實行閉卷考試。第二部分為實驗課成績。實驗課的考核包括考勤、實際動手能力、實驗報告等方面。第3部分為研討專題報告。教師根據開設的專題講座及學生選擇參加的科研項目開展研討專題報告活動[9]。主要針對分子生物學在藥物相關領域的應用,讓學生通過查閱大量的文獻,將自己感興趣的研討主題或親自參與的科研項目進行概括總結。三部分的綜合考核結果才是學生的最終成績,其中理論卷面分占60%、綜合實驗分占20%、研討專題報告占20%。通過這樣的綜合性教學考核,增強了學生的實際動手和科研探索、分析、總結的能力[10]。
總之,作為一門新興交叉學科,分子生物學在現代醫藥領域中占有非常重要的地位。精心選擇教學內容,在傳統教學模式的基礎上采用現代化的教育信息技術,開展雙語教學,堅持以研促學,開設專題講座,對學生進行綜合性教學考核,是作者經過多年的實踐和探索形成的一套適合本校藥學專業本科生的教學模式。實踐證明,這些嘗試收到了良好的教學效果。在今后的教學和科研活動中,教師還將繼續深入探索,不斷完善分子生物學的教學方法,提高教學質量,促進我國高等藥學人才的成長。
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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.11.063
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1009-5519(2016)11-1753-03
(2016-01-11)