分子生物學相關課程整合教學的重要性探究

郭繼平 馬 光

（衡水學院生命科學學院 河北 衡水 053000）

分子生物學的相關課程包括生物化學、遺傳學、細胞生物學、基因工程、生物信息學等，是生物學、農學、醫學等相關專業的必修課程之一。其前沿內容涉及到了生物學科中的諸多領域，其重要性不言而喻，這些課程在生物學科人才培養體系中也占據重要地位，對生物學相關專業人才的培養有著重要意義。

以分子生物學為核心的相關課程眾多，課程內容也多有交叉，理論基本都是在分子單位上對生命本質的探討，知識具備較強的聯系。如果對每門課程單獨進行教學，就會出現資源浪費的情況，也不利于學生的學習。近年來，我國本科教育的課時都在壓縮，要在保證知識的系統性和完整性的前提下，壓縮課時，同時加設其它課程，滿足學分制的要求，就需要將相關課程進行整合，對于相關課程之間重復的內容講授一次后，不再重復講授。

1 分子生物學相關課程整合的內容和整合后的服務領域

現行的分子生物學的傳統內容及教學形式已不足以應對當前的發展形勢，不能滿足學生的學習需求，必須與物理、化學、數學、工程和信息等學科相結合，形成新分子生物學。

課程內容進行整合后，新分子生物學的服務領域會發生變化，主要包括以下幾方面：①健康方面，重點是發展精準醫療，使預防、診斷和治療能夠基于每個人獨特的遺傳和環境特征，而不是局限于統計概率；②環境方面，重點是提高監測、診斷和恢復生態系統功能和生物多樣性的水平，能夠在環境迅速變化的情況下做出反應；③能源方面，重點是采用生物反應器生產化學產品，擴大化石燃料的可持續替代品；④糧食方面，重點是助力農業的可持續發展，使作物適應在多種生長條件下的可持續增長。新時代的分子生物學，將使糧食作物的培育和種植時間大大縮短，同時大大提高育種的可預測性。

2 分子生物學相關課程整合教學的優勢

2.1 加深對分子生物學課程體系的理解。從不同學科領域的角度出發，對分子生物學相關課程進行整合教學，可以讓學生對新課程體系有更系統更全面更深入的理解。這種全方位立體層次的“解剖”可以推動分子生物學在多個領域的發展，使它們應用更加廣泛。

2.2 可提供基于分子生物學的相關社會問題的解決方案。對于其他方法難以解決的社會問題，可從分子生物學的角度入手去探索，這將會推動新分子生物學的綜合發展和跨學科合作，能夠在諸如衛生、環境、能源和食品等復雜且相互關聯的領域取得更大更快的進展。在這方面，社會需求作為外界驅動因素，促進了分子生物學新技術和新成果的出現。

2.3 為教學過程提供更加有效的反饋信息。整合分子生物學相關課程，可以將不同學科教師的協同知識和發散思維反饋到分子生物學領域，這種反饋包括教學思路、研究成果和成果應用等多個方面。

3 整合分子生物學相關課程可培養更高素質的人才

有研究表明，讓學生在他們所學習的課程與他們本人以及他們的家庭和生活環境所面臨的問題之間建立聯系，可以鼓勵他們對該學科產生更大的興趣，并激勵他們更深入地學習科學概念。當代分子生物學家不是對所有學科略知一二的科學家，而應是一門學科知識淵博、幾門學科“通曉”的科學家。盡管參與分子生物學相關課程整合的專家們的這一愿景似乎支持了當前生物學科專業的結構改革，但實際上，要解決復雜的、跨學科的問題，學生還必須超越他們現學的生物學科專業，去探索生物學科與其他學科之間的聯系以及如何建立這些聯系。這就要求學校要針對其他自然科學和行為科學單獨開設課程，而不是試圖幫助學生在它們之間建立特定的聯系。培養生物領域的高素質人才，首先必須讓他們了解工程、數學、計算機科學等多個領域中生物學科的應用，了解科學和技術之間更廣泛的聯系，并做好充分的準備。

物理、化學和計算機科學對分子生物學的工作和該領域的發展越來越重要，這些領域需要成為本科分子生物學課程教育的一個重要的部分。然而，有許多結構性和系統性的障礙因素，限制了物理、化學和計算機真正融入本科生物教育。這些問題包括不同學科與生物學科之間缺乏有效聯系，無法將相關概念和應用實例更好地納入分子生物學課程。通過分子生物學相關課程的整合，可把這些學科整合新思維作為培養生物人才的切入點，以培養更高水平的適合社會需求的分子生物學人才。

4 整合分子生物學相關課程可培養更高素質的教師

分子生物學的發展日新月異，新知識、新技術、新成果不斷涌現，不少教師對此感到無所適從，為有效解決這一問題，在進行分子生物學相關課程整合時，學校要求所有涉及學科的教師要全程參與，共同探討劃定整合內容，保證整合內容的完整、系統、有條理，同時還要確保內容的前沿性，與國際接軌。這對培養參與教師的綜合素質是非常有幫助的。

哈佛大學曾經針對分子生物學開設了兩個學期的入門課程，主要是對生物和化學的跨學科介紹。第一門課程綜合化學、分子生物學和細胞生物學的基本主題，第二門課程綜合遺傳學、基因組學、概率和進化生物學的基本主題。教學中的科學問題是在跨學科背景下提出的，例如理解合成生命的可能性、艾滋病和癌癥的生物學治療、人類遺傳學和瘧疾。這種跨學科教學，需要來自多個相關學科的教師協同授課。參與課程教學的教師需要參加所有的講座，并參與整個學期。每門課程的準備和教學工作都是綜合的。這大大促進了相關課程教師之間的知識交流，使教師的原有知識體系得到了補充和升華，看待科學問題的視野得到了大大的拓展。教師素質得到了極大的提高。

綜上所述，當前分子生物學課程面臨的一大挑戰是如何及時依據當代生物和社會需求的不斷變化，對教學方式和內容進行適時調整。對分子生物學相關課程進行整合為這一課題提供了很好的研究框架。隨著工程、計算機科學和生物技術方面的融合創新，一些新概念、新技術、新成果不斷出現，并被廣泛引用到本科分子生物學課程中，使分子生物教學成為一個跨學科的、有吸引力的前沿課程。只有這樣才能使分子生物學課程跟上時代的發展，為社會培養更多高素質的生物領域的優秀人才。