劉峰
摘要:《分子生物學基礎》課程對提高學生分析問題的能力,引導學生的學習積極性和興趣,加強實踐教學,提高其解決專業技術領域相關科學問題中的能力十分重要。本文探討了石河子大學種科專業《分子生物學基礎》課程的教學改革,從而為農學類專業分子生物學理論與實踐教學改革提供借鑒與參考。
關鍵詞:分子生物學基礎;課程建設;實踐教學
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2019)24-0178-02
當今,分子生物學技術在農業等行業得到了廣泛應用,促進了相關學科及產業化的迅速發展[1]。無論是種子科學與技術專業,還是農學專業等,很多的科學研究方面都用到分子生物學的理論和技術。此外,目前的一些研究熱點,如植物的基因編輯技術等的基礎就建立在分子生物學技術之上。為了適應迅速發展的現代前沿科學技術的需求,提高《分子生物學基礎》理論與實驗實踐課程的教學質量,對本科生創新能力和實踐應用能力的培養是非常必要的。為適應現代科學技術的發展,石河子大學種子科學與技術專業開設了《分子生物學基礎》課程,結合現代種業發展的需要,對《分子生物學基礎》課程的教學模式和教學內容改革做一些探討。
一、《分子生物學基礎》課程特點
分子生物學是在分子水平上闡明生命現象的科學,其基礎理論知識與技術,是現代農業和種子科學與工程實踐體系中的一個重要組成部分。《分子生物學基礎》是我校種子科學與工程專業的基礎課程,授課內容是學生將來從事專業研究所需掌握的基礎理論知識,并培養學生的科研思維能力。通過課程學習,要求學生能夠掌握分子生物學的一些基本理論和原理,了解分子生物學研究的最新進展,理解生物技術的分子生物學基礎,基本了解和理解分子生物學在實際運用中的關鍵問題和解決方法。為學生養成善于觀察、思考的習慣并通過文獻研究分析復雜科學問題及在更深的層次上了解生物學的分子機制打下基礎。
二、《分子生物學基礎》課程教學中存在的問題
1.課程內容多,基礎性較強。分子生物學是一門迅速發展的基礎學科,各種新方法、新技術以及新進展層出不窮。多數分子生物學課程知識點都需要反復講解,而往往講解一個知識點都需要補充相應的知識背景。由于每位同學接受程度的差異、課時量限制以及嚴格的教學進度要求,很多知識點無法充分展開,進而影響了同學們的理解和認識。課程內容基礎性較強,相對農學類其他專業課程來說,也比較抽象。很多同學反映,分子生物學課程的理論教學與我們日常具體作物的教學方面相比,似乎是“看不見摸不著”。
2.教學模式單一,學生學習積極性不夠。理論教學,因學時少、課程教學內容多,授課老師多采用滿堂灌的教學方式進行,直接導致學生缺乏獨立思考能力。教學模式相對單一,缺乏激發學生興趣的教學體系顯然是無法有效吸引同學們的興趣,也導致了同學們學習的主動意識不強,學生們的學習動力不足,處于被動學習狀態。
3.課程教學中實驗及實踐環節安排較少。理論課程在分子生物學課程的教學中占著主導地位,由于教學內容多,加上客觀條件的限制,很難將實踐教學內容貫穿于課堂教學中。實驗課的教學過程中,學生按照實驗步驟按部就班地做下去,難以培養學生自主思考的能力。同時,由于石河子大學農學院的客觀因素、科研與教學條件等限制影響,實驗內容設置相對簡單,而綜合性實驗內容少。學生所學到的理論知識總是覺得看不見、摸不著,不能將課堂上學到的知識具體化或在實踐中進行分析驗證。學生對于實驗課的認識僅僅局限在實驗上,未去深入理解實驗背后的原理、現象及應用價值,處于被動學習的狀態。因經費及實驗設備的限制因素,很多重要的實驗只能通過安排一次或有限的幾次學生代表所進行的操作。總體上,也導致大部分學生實驗實踐能力不能得到充分鍛煉。
4.考核方式單一。考核方式是課程教學的最后一個環節,科學、合理的考核形式在某種程度上能指導學生的學習方式[2]。課程自開設以來,考核方式主要采取筆試形式,課程的考核辦法,主要以期末一次性閉卷考試作為標準進行衡量,這不利于充分展現學生對專業知識的運用和創新能力。也容易導致學生大量死記硬背,沒有理解和掌握相關專業知識,存在背了就考,考了就忘的現象。這既不能保證培養學生的質量,也使得教師不能對教學效果進行合理的衡量。
三、《分子生物學基礎》課程教學改革
1.調整教學內容,把握教學主線。分子生物學主線是沿著中心法則,闡述生物大分子在復制、轉錄、翻譯、信息傳導、基因表達調控中的相互作用和功能。授課時要把握好主線與支線,盡量使敘述確切,通過講授基因概念的發展史,到現代基因概念的確立,再到基因概念的多樣性。注重基本概念和基本原理的講授,引導同學們通過正確地理解基本概念和基本原理,進而產生科學的創新思維。將授課內容進行精簡并結合當前科技的發展,結合農學類專業的特點,反映分子生物學在農業科研與生產上的應用。同時,分子生物學課程的一些教學內容和同學們已經學習過的生物化學以及遺傳學等課程間的內容還存在不同程度的重復性。對此,在有限的教學學時內,應對教學內容適當簡化。此外,隨著現代分子生物學技術的快速發展,適當調整教學內容,把握教學主線,建立一個系統性強、脈絡清晰的分子生物學知識體系,達到良好的教學效果。
2.調整教學模式,充分調動學生學習積極性。分子生物學的教學內容比較抽象,一些前沿的現代分子生物學的技術,因教學條件與教學時間等因素的限制,而不能直觀地在課堂上演示,這些都進一步導致同學們對相關理論內容理解起來感到晦澀吃力。為了使學生能有效而主動地聽課,在分子生物學教學過程中,需要綜合運用視頻、音頻、動畫影像等多種形式,在課程授課過程中可以多媒體課件講授為主,采用大量的動畫、圖片等方式使抽象的教學內容更直觀、更生動化。以靈活的方式將所要講授的教學內容展現給學生,實現在有限的教學課時內增加豐富的信息量,使教學內容形象生動,有效地提高同學們的學習效率。
分子生物學課程的內容與現代作物分子設計育種及作物生命科學現象緊密相關,引導同學們進行討論與交流,通過設計的科學問題,激發同學們的創新思維,通過加強課堂提問,及時了解學生對重點內容的掌握情況。課程涉及的抽象概念和分子機理大多需要在理解的基礎上掌握,就通過大家共同討論、共同分析、共同得出結論的方式來理解掌握。
3.調整實驗課程教學模式,提高感性認識。理論聯系實際,加強實踐教學環節,提高同學們的感性認識。實驗課堂也以小組形式開展,要求每一位學生都能夠參與并動手實踐。同時針對我校種子科學與工程專業學生的特點,讓學生參與到具體的教學實踐過程中,以現代種業發展為導向,強化學生對課程重要性的認識,提升學生對課程學習的興趣。設置實驗課堂與課后分子生物學實踐技術的討論環節,引入實驗技術的應用及產業化案例,使同學們意識到所學技術與社會需求的銜接關系,進而激發學生學習與操作的內心動力,認真完成實驗的每個環節,熟練掌握生物技術操作的基本技能。通過實驗實踐課程的訓練,可以使學生在掌握理論的基礎上真實體會分子實驗技術,改變“看不見,摸不著”的想法。
4.改革課程考核形式。將單一考試成績評定學生成績方式改變為試卷考試與實踐考核相結合的方式。加大平時成績比例。平時成績主要包括:(1)課堂表現。課題表現包括問答、討論、互動等。除問答外,課程將結合具體事例,要求學生以分小組的形式,按照所分配的科學問題等問題展開討論分析。(2)作業及實驗報告。要求各小組學生根據所開展的實驗項目完成相應的作業及實驗報告。小組各成員的此項成績不僅取決于本組實驗結果情況,也要反映個人的綜合動手能力。試卷考試主要屬于理論考核環節,主要考查學生對分子生物學基礎的理論知識及相關原理、方法的理解與掌握程度,通過設計題、論述題等考核形式,要注重創新思維能力的考核。
時代的快速發展對現代農業技術人才的培養提出了更高的要求,分子生物學已經逐漸成為農業院校學生所必修或選修的一門基礎課程。在分子生物學教學過程中需要不斷摸索和探討適宜的教學方法,未來,我們要發揮農學類專業的特色與優勢,突出學生的主體地位,通過加強理論及實踐課程教學,以多形式教學手段與方式提升分子生物學的教學效果,進而對教育改革起到積極的推動作用。
參考文獻:
[1]汪啟明,饒力群,鄭重誼,潘偉松,屠小菊.結合農業科技發展的生化與分子生物學課程教學改革建議[J].現代農業科技,2017,(16):279+281.
[2]姚遙,汪旦華.高校課程教學考核方法改革研究[J].教育教學論壇,2015,(26):81-82.