面對基礎不同的研究生講授分子生物學公共課的探討

張樺 朱愛榮 李月 姚正培 任燕萍

摘要：根據本校研究生生物學基礎不同的情況，在進行分子生物學公共課教學過程中，采用共同但有區別的方法來進行教學，實行將“網絡課程+課堂教學+實踐教學”三者有機結合，在網絡課程和實踐教學有所區別，在課堂教學中加強啟發式和探索式的教學方法，提高教學整體水平，使學生廣泛受益。

關鍵詞：基礎不同;網絡課程建設;啟發式教學;探索式教學;實踐教學

中圖分類號：G643 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）36-0176-02

分子生物學是從分子水平上了解生命活動的規律，是推動生命科學發展的領頭學科，其理論和技術既具有基礎性又具有前沿性，已經滲透到生物學、農學、林學、畜牧學、醫學、藥學以及環境科學技術等許多一級學科。分子生物學課程也成為生物類學科的基礎專業課程，對于學生的知識體系構成、實驗技能培訓以及學科創新型人才的培養方面均起著舉足輕重的作用。因此，分子生物學是生命科學各專業研究生階段的主干課程之一。

本校研究生分子生物學公共課面向農學、植保、林學、園藝、草業、食品科學、環境科學、生物學等專業，共60學時，其中40學時理論課，20學時實驗課。但在講授時，發現學生分子生物學基礎水平參差不齊。以農科專業為主，學生來自不同的本科院校、不同的專業，有的學過生物化學和分子生物學課程，而有的沒有學過分子生物學，只學過生物化學，還有個別學生專業跨度大，本科階段沒有學過生物化學，對微觀生物學了解甚少。面對這種情況，該如何讓基礎好的學生不覺得已經學過，失去興趣，認為自己看書就能學會;如何讓基礎差的學生不覺得難懂，失去動力，認為受到了冷落。如何讓所有學生在教學中都能掌握分子生物學的理論和技術，都能有所提高呢？實施“一刀切”肯定不利于所有學生掌握知識和發展，需采用共同但有區別的方法進行。在教學過程中注意本科生與研究生分子生物學教學的區別，注意學生間基礎不同的差異，在研究生教學中從深度和廣度上進一步加強，注重將最新研究進展和技術引入課堂。筆者嘗試對教學方法、手段和實驗教學進行了改革，取得了較好的效果。

一、建設課程網站使學生利用“互聯網+”延伸教學空間

隨著分子生物學理論和技術的飛速發展，知識體系每年都在不斷更新，如何在學生生物學基礎參差不齊的情況下完成教學，傳統的授課方式已經越來越無法滿足需要，急需引入新的授課方法和技術。

1.內容豐富的課程網站建設。筆者長期從事生物化學和分子生物學的教學和科研，依托新疆農業大學課程中心網站進行了分子生物學課程網站和生物化學網站建設，形成文字教材、電子教材、輔助教材和參考資料相配套的網絡教學資源，包括教學大綱、教學日歷、教學課件、教學錄像、微課視頻、參考書目、實驗指導、閱讀資料等;形成網絡考試、作業、論壇、答疑為主要內容的與學生互動交流空間。將教學課件和微課視頻、延升閱讀資料以及分子生物學的新技術和研究進展上傳網站，供學生課前課后查閱，同時上傳了大部分生物過程如基因結構、復制、轉錄、翻譯、啟動子特點、表達調控等的動畫演示，便于學生理解。上傳難易程度不同的試題庫，可根據每個學生的基礎情況選擇合適的試題組合生成小測驗或是作業發放給學生。

2.師生有效利用課程網站。在教學過程中充分利用課程網站和互聯網資源，讓學生可以隨時在網站上學習課程內容、瀏覽相關延伸閱讀材料和觀看微課視頻及動畫演示，教師可以有效利用網站讓學生主動參與。教師先從試題庫中抽題合成一套摸底綜合題，在上課前學生需上網站做這套題，共100題，全部為客觀題，通過做題了解學生對分子生物學基礎知識的掌握程度，80分以上的學生基礎較好，80分以下的學生在每節課前需通過網站做課前預習題，從課程網站上和互聯網上主動查閱自學找到答案，了解下節課的背景知識點。講完一章后，在網站發給學生每章練習題，學生在做題中繼續通過課程網站和互聯網上的資源深入了解知識點，及時復習這章內容，教師也可通過學生提交的答案了解學生的掌握程度。授課結束后，將綜合測試題在網站上發給每位學生，學生在網站上做題從而鞏固全部知識，教師也能從學生提交的答案知道每位學生的掌握程度和本次授課的效果。通過網站還可以建立師生互動論壇，由教師和學生發起一個主題來討論。

利用“互聯網+”進行教學方法的改革，是“不教與教”教學方法的融合，一方面可以有效的利用網絡擴展教學空間，使基礎差些的學生通過網絡預習課程的背景知識，通過反復看視頻清楚了解課程內容，不至于跟不上課程進度，使所有學生隨時都可以通過網站復習或深入了解課程知識體系;另一方面提高學生的主動參與性，增強對學習分子生物學的興趣和科學的思考方式，為今后的科學研究和論文工作和個人發展具有積極的推動作用。

二、創新課堂教學方法，促進學生自主學習和研究性學習

有了內容完善的課程網站，學生可以方便的得到課程知識和相關信息，這對課堂教學就有了新的要求，不能再按部就班的采用傳統的灌輸式的教學方式，需根據課程內容積極實行啟發式、探索式等教學模式，促進學生自主學習和研究性學習，培養適合社會發展需要的高素質創新人才。

1.啟發式教學方法的應用。在教學中根據授課內容綜合應用圖片、故事和研究啟發等啟發式教學方法，加深學生對分子生物學知識體系的理解。如介紹基因克隆是放一張用魚竿釣魚和撒網補魚的對比圖，啟發學生思考2種不同的獲得基因的思路;用雙螺旋發現的故事啟發學生認識到多學科的交叉融合和研究人員的分工合作在分子生物學研究的重要性，偱序漸近的介紹分子生物學理論和技術體系;通過介紹十年時間研究64個遺傳密碼的過程，讓學生了解基因編碼和蛋白質氨基酸順序的關系是如何破譯的，使學生明白分子生物學研究不是短期能完成的，可能是長期重復性的工作積累。通過啟發式教學提高學生主動思考的能力，了解分子生物學科學研究的過程和研究思路，知道理論和實踐相結合的重要性，培養理性思維方式。

2.探索式教學方式應用。在學生對分子生物學的知識體系和研究方法有一定的了解后，開始進行問題和任務導向的探索式教學方式。如給學生一個思考題：如何獲得抗蟲轉基因棉花？這個問題綜合考查學生對基因克隆、遺傳轉化、分子檢測等理論和技術的掌握程度。學生要像做項目一樣，必須了解每個過程，寫出技術路線，并進行分析，探索每個方案的可行性，從中了解轉基因技術的發展和受爭議的原因。教師選擇有代表性的學生方案在課堂上進行點評。這一教學方式培養學生利用所學知識，積極思考問題、解決問題的能力;也使學生了解科研項目的研究過程和科學問題的發現和解決過程。

三、因能施教的實驗教學模式

實踐教學是分子生物學課程的重要組成部分。在選擇研究生實踐教學內容時，也必須考慮到學生的實驗技能的掌握程度，有的學生已進行了分子水平的很多實驗，動手能力較強，而有的學生基本沒有做過相關實驗，實驗操作能力較弱，這種情況下，就必須正視學生實驗能力的差異，選擇有區別的實驗內容。分子生物學公共課只有20學時的實踐教學，如何在有限的時間里做到不與本科期間內容重復又能兼顧學生的能力差異，使每個學生都能掌握相關實驗技術呢？我們選擇2天時間的綜合大實驗的方式進行，嘗試同樣的技術解決不同的問題這種實踐教學模式。一個是真核基因克隆，一個是真核基因表達分析，所用的實驗技術均為RT-PCR技術，即先提取總RNA，再反轉錄，再PCR分析。但前者較容易，屬于定性實驗，能擴增出目的條帶就算成功;后者屬于定量實驗，需要實驗者手法準確，還需增加內參基因對照和循環數分析，做出好結果需要有一定的難度和技巧要求。上實驗課前先將實驗內容全部發到網站，然后讓學生選擇做哪個實驗。學生會根據自己的實驗技能掌握的程度選擇，最后基本都能得出滿意的結果。

這種模式，實驗準備工作基本一樣，但學生實驗內容和操作有所區別。讓學生通過一次綜合實驗課了解真核基因的克隆和真核基因表達分析的研究方法，兩天時間完成一個完整實驗，也使學生了解到科研工作的連續性，前一個實驗產物還要繼續進行下一個實驗，每一步都必需認真完成最后才能得到好的結果。由學生根據自己的實驗水平來選擇做哪個實驗，這樣學生在實驗中的主動性很強，都想做出好的結果，無論是實驗基礎好的學生還是基礎弱的學生都很滿意。

網絡課程網站、課堂教學、實踐教學三者是有機的整體，網絡課程中心的建設和使用擴展了教學的時間和空間;新的教學方法和手段的運用提高了教學質量;實驗教學的改進促進了理論與實踐、教學和科研的結合。在教學中三者有機結合，提高教學整體水平，培養高層次創新性人才。

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