趙燕英
西南民族大學生命科學與技術(shù)學院 四川成都 610041
淺談分子生物學教學
趙燕英
西南民族大學生命科學與技術(shù)學院 四川成都 610041
《分子生物學》是生物技術(shù)專業(yè)的重要課程。筆者從本學科的教學實際出發(fā),針對《分子生物學》的教學內(nèi)容和教學方法進行如下改進,使學生易于掌握這門課程。
分子生物學;教學內(nèi)容;教學方法
《分子生物學》是一門在分子水平上研究各種生命現(xiàn)象,生命本質(zhì)和生命活動的學科。其核心內(nèi)容是討論核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子組成、結(jié)構(gòu)、相互作用及由這些生物大分子介導的遺傳信息傳遞和調(diào)控[1]?!斗肿由飳W》從二十世紀下半葉得到了迅速的發(fā)展,產(chǎn)生的新理論和新技術(shù)層出不窮,在生命科學領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,產(chǎn)生的影響也越來越深遠,已成為現(xiàn)代自然科學中最具活力的帶頭學科之一。同時,由于各種生命現(xiàn)象究其根源是由生物大分子完成的,《分子生物學》也是生命科學相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)學科,是人類探索生命奧秘的主要手段之一。國內(nèi)外生物學、醫(yī)學、藥學等院系都將視其為不可或缺的專業(yè)課程[2,3]。然而,另一方面,《分子生物學》是一門與生物學其他學科如《生物化學》、《遺傳學》、《細胞生物學》等聯(lián)系緊密的交叉學科,同時又是微觀領(lǐng)域的學科,其所涉及的核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子數(shù)目繁多、形態(tài)抽象、結(jié)構(gòu)復雜,整門課程內(nèi)容廣、概念多、理論深,學生普遍反映難以理解、難以記憶、缺乏趣味性。這給《分子生物學》的教學帶來了極大的挑戰(zhàn)。
《分子生物學》是研究生物大分子結(jié)構(gòu)、分子間相互作用,利用這些結(jié)構(gòu)和相互作用如何實現(xiàn)生命過程的學科,其討論的核心生命過程是遺傳信息的傳遞,即基因表達(中心法則)和其調(diào)控方式,具體是指DNA的復制、RNA的轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的翻譯過程以及基因表達在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上的調(diào)控。每個過程所涉及的核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了大分子的相互作用方式,而這些大分子相互協(xié)作,完成了各個生物事件,同時基因表達的過程決定了對其的調(diào)控方式。針對這一系列連貫的事件,分別在講述各個環(huán)節(jié)時,反復比對,強化記憶。讓學生對整個知識體系能夠由簡到繁,把故事描述的更豐滿,又能由繁到簡,提綱挈領(lǐng),以達到掌握這門課程的目的。
在講述學科發(fā)展史時,多介紹目前分子生物學工作者的研究集中在哪些方面,多展示目前的研究成果,及其與課堂學習的關(guān)系,讓學生覺得學習的東西是有用的,想學,調(diào)動其主觀能動性。同時,適當?shù)匮a充課程相關(guān)的科學軼事,增加課程的趣味性,抓住學生的注意力,如可介紹DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)測定的過程、DNA半保留復制的證實實驗、乳糖操縱子的發(fā)現(xiàn)等。
《分子生物學》是一門實驗學科,其理論知識來源于實驗。因此,提高學生的動手能力非常重要。課程所涉及的實驗技術(shù)很多,更新迅速,但圍繞核心理論部分同時考慮到教學實際,實驗部分集中于基因表達的相關(guān)技術(shù),包括基因組DNA提取、RNA提取、質(zhì)粒提取、限制性內(nèi)切酶酶切、連接轉(zhuǎn)化等系列實驗。如此一來,理論知識指導實驗,實驗加深對理論知識的理解,相互印證,以求達到學以致用的目的。同時,為了提高學生的成就感,在這些實驗技術(shù)指導下,給學生最大的自主權(quán):讓學生選擇自己感興趣的基因,通過自己動手完成這一系列的實驗,從而表達出自己感興趣的功能蛋白。
《分子生物學》所涉及的生物大分子結(jié)構(gòu)抽象,生物事件微觀復雜,學生難以理解。針對這一問題需在多媒體課件中盡可能使用圖片和動畫來描述生物大分子的結(jié)構(gòu)功能和每個生命現(xiàn)象的發(fā)生過程,將抽象的理論形象化,如此才能在課堂上持久地抓住學生的注意力。同時,多比對日常生活中的事例,將深奧的道理淺顯化。如真核細胞的基因組龐大猶如浩瀚的大海,基因組中只有很少一部分是外顯子,這些外顯子猶如大海中的小島,那么剪接機器是怎樣發(fā)現(xiàn)這些外顯子的呢?我們的小島上有燈塔指引,猶如外顯子上的標記蛋白等。
《分子生物學》教學的目的是培養(yǎng)未來的生命科學領(lǐng)域的人才,該領(lǐng)域的資料和交流很多采用英文的方式。因此,在教學過程中盡可能讓學生多接觸英文專業(yè)術(shù)語,而純英語的教學本科生容易跟不上節(jié)奏。針對這一問題,應(yīng)采用雙語教學,尤其注意的是課件中同時呈現(xiàn)中英文對照,這樣比傳統(tǒng)的英文課件中文講述效果更好一些。
總之,為了使《分子生物學》的講授更加形象、生動、精彩,讓學生想學、能學、學會,筆者在教學內(nèi)容上集中課程核心內(nèi)容,簡化理順繁雜松散的知識點,增強知識體系的連貫性,適當補充學科發(fā)展前沿和課程相關(guān)的科學軼事,提高學生的學習興趣;設(shè)置切實靈活的實驗方案,提高學生實驗成就感;教學方法上采用雙語教學,改進多媒體課件,盡可能采用生動的圖片和動畫描述微觀抽象的分子結(jié)構(gòu)和生物學,將深奧的知識形象化,便于學生掌握。
[1]RobertF.WeaverMolecularBiology[M],北京:科學出版社,2002.
[2]張勝權(quán),羅欣,陳兵,徐從貞,魯云霞.生物技術(shù)專業(yè)分子生物學教學初探[J].安徽醫(yī)藥.2005.9(4):314-315.
[3]唐臻,吳靜,李小潔,朱月春.互動式教學模式在醫(yī)學分子生物學教學中的應(yīng)用[J].昆明醫(yī)學院學報.2010.(9):131-134.
趙燕英,女,1981.10-,副教授,博士。
國家自然科學基金項目(31400794)資助。