地方綜合性民族大學(xué)下涉農(nóng)專業(yè)分子生物學(xué)課程的建設(shè)與思考

高旭　姜成哲　李海峰　賈立軍　姜君

摘? 要：為了建設(shè)好地方綜合性民族大學(xué)下涉農(nóng)專業(yè)的分子生物學(xué)課程，文章在總結(jié)本單位分子生物學(xué)課程建設(shè)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，對存在的不足與問題進(jìn)行了認(rèn)真梳理和剖析，結(jié)合具體實(shí)際和發(fā)展瓶頸，提出了一系列具有針對性的整改措施，以期為國內(nèi)相關(guān)民族院校分子生物學(xué)教學(xué)提供有益借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)效果

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2019）26-0085-03

Abstract： In order to build a Molecular Biology course for agriculture majors in a local comprehensive university for nationalities， this article summarizes the existing problems and problems， and carefully analyzes and analyzes the existing deficiencies and problems. Bottleneck， a series of targeted rectification measures were put forward， in order to provide useful reference for molecular biology teaching in related national colleges and universities.

Keywords： Molecular Biology; teaching reform; teaching effect

分子生物學(xué)是一門以生物大分子為研究對象，從分子角度探索生命的本質(zhì)，是人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘，由被動(dòng)地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動(dòng)地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科[1]。哈佛大學(xué)、牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)等知名國際高校將分子生物學(xué)專業(yè)排名作為其綜合實(shí)力和社會影響力的重要指標(biāo)，足以見得分子生物學(xué)的重要性與學(xué)科地位。人類終極目標(biāo)是弄清楚人是從哪來的要到哪去，即闡明生命的奧秘和本質(zhì)。目前，國內(nèi)外涉及生命學(xué)科的大學(xué)越來越重視分子生物學(xué)課程，將其列為各生命學(xué)科和專業(yè)的必修課。然而，由于分子生物學(xué)課程內(nèi)容繁多、抽象、前沿，更新速度快，導(dǎo)致在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教科書選擇等方面存在諸多問題，尤其地方綜合性民族大學(xué)下農(nóng)業(yè)學(xué)院開設(shè)分子生物學(xué)存在的問題更多，更具有獨(dú)特性和地域性。本文以延邊大學(xué)校級優(yōu)秀課程——分子生物學(xué)為例，結(jié)合課程建設(shè)和授課實(shí)際，分析教學(xué)中存在的實(shí)際問題與發(fā)展瓶頸，剖析根源與成因，探索出合理的解決辦法和運(yùn)行機(jī)制，以期為國內(nèi)相關(guān)民族院校分子生物學(xué)教學(xué)提供有益借鑒和參考。

一、分子生物學(xué)課程建設(shè)現(xiàn)狀

（一）課程定位

分子生物學(xué)是高等院校生物技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)必修課程和主干課程，面向高等院校涉農(nóng)學(xué)科和專業(yè)。通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握分子生物學(xué)的基本理論和分子操作技能，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會主動(dòng)探索和發(fā)現(xiàn)新知識的能力，提升學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識去回答或解決相關(guān)的理論問題和實(shí)際應(yīng)用的能力，注重學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)出實(shí)用的應(yīng)用型人才。

（二）教學(xué)設(shè)計(jì)

1. 教學(xué)設(shè)計(jì)理念

堅(jiān)持以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教育理念，注重基本原理與科學(xué)前沿相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)科研與教學(xué)相促進(jìn)的觀點(diǎn)，及時(shí)將學(xué)科最新研究成果引入教學(xué)。積極引領(lǐng)學(xué)生參與教學(xué)與實(shí)驗(yàn)過程，將課堂學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)書本知識、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生能力。

2. 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

分子生物學(xué)是在分子水平上研究生命現(xiàn)象和生命本質(zhì)的一門課程，其核心內(nèi)容是在核酸與蛋白質(zhì)水平上研究基因的復(fù)制、基因的表達(dá)和基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制，以及分子克隆技術(shù)，即“基因的分子生物學(xué)”。所以，理論課以“基因”為主線，圍繞基因復(fù)制、基因轉(zhuǎn)錄和基因的表達(dá)與調(diào)控等三個(gè)基本分子屬性逐步展開，力求在基本概念與邏輯分析上做到清晰明了，富于形象和啟迪;而實(shí)驗(yàn)課程以理論課的基本知識點(diǎn)為依托，通過驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)，以及研究型教學(xué)與課題組活動(dòng)相結(jié)合，將抽象的理論知識在實(shí)驗(yàn)中予以展現(xiàn)與應(yīng)用，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的。

3. 教學(xué)內(nèi)容

分子生物學(xué)是從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)，是一門發(fā)展迅猛、前沿性強(qiáng)的基礎(chǔ)性學(xué)科。分子生物學(xué)已經(jīng)滲透到生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)等各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，我們在教學(xué)過程中重點(diǎn)抓住分子生物學(xué)的基本理論和分子操作技能等重要環(huán)節(jié)，與其它課程重復(fù)的內(nèi)容注重于應(yīng)用和知識貫穿的角度加以講解，不僅體現(xiàn)了學(xué)科交叉的特點(diǎn)，并及時(shí)把各學(xué)科最新發(fā)展成果引入教學(xué)。總教學(xué)64學(xué)時(shí)，其中理論課48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課16學(xué)時(shí)。

二、分子生物學(xué)課程建設(shè)中存在的問題

（一）教學(xué)內(nèi)容繁多、知識抽象，導(dǎo)致理論教學(xué)效果不理想

分子生物學(xué)本身就是一門抽象的課程，內(nèi)容繁多，信息量大，理論深?yuàn)W，難理解，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，尤其地方綜合性民族大學(xué)涉農(nóng)專業(yè)生源多數(shù)來自于農(nóng)村，有30%左右為少數(shù)民族學(xué)生，漢語領(lǐng)悟能力差，基礎(chǔ)教育相對薄弱，大學(xué)錄取分?jǐn)?shù)較低，對基因和分子等深層次的理論接受能力有限。并且分子生物學(xué)與其它相近課程（如遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和基因工程等）存在內(nèi)容過多重復(fù)，同一知識點(diǎn)多門課程反復(fù)教解，學(xué)生很難產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，甚至?xí)霈F(xiàn)厭倦心理，這是分子生物學(xué)教學(xué)效果提升緩慢的主要原因，應(yīng)予以高度重視和整改。

（二）教科書老舊、授課內(nèi)容更新緩慢，導(dǎo)致新知識傳遞滯后

分子生物學(xué)旨在從分子角度探索生命的奧秘，其涉及知識領(lǐng)域廣泛，知識更新頻繁迅猛，分子技術(shù)手段日新月異，新理論、新發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，往往認(rèn)為正確的理論和知識點(diǎn)，隔日就可能變?yōu)橹囌`。因此，教科書的改版和更新顯得尤為重要，而時(shí)下中文版分子生物學(xué)教科書尤為短缺，版本也較為老舊，如朱玉賢主編的現(xiàn)代分子生物學(xué)教科書，現(xiàn)已第四版，但改版時(shí)間為2013年，截止目前已7年;盧向陽主編的分子生物學(xué)教科書，現(xiàn)在是第二版，出版時(shí)間為2011年，目前已過去9年，這兩本教科書即是如今大多數(shù)高校使用的教材。教材中很多知識點(diǎn)已陳舊過時(shí)，更甚者有的理論與模型被最新研究成果驗(yàn)證是錯(cuò)誤的，而我們的教師依然當(dāng)作正確知識點(diǎn)傳授給學(xué)生，這就是目前分子生物學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀。

（三）經(jīng)費(fèi)不足、前沿實(shí)驗(yàn)無法開展，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)促進(jìn)理論教學(xué)效果欠佳

雖然，延邊大學(xué)在“211工程”重點(diǎn)建設(shè)大學(xué)的基礎(chǔ)上，又順利成為國家“雙一流”建設(shè)高校，但由于地方性民族院校所處地理位置較偏遠(yuǎn)，導(dǎo)致招生存在一定困難，尤其是涉農(nóng)專業(yè)，本身在地方綜合性民族大學(xué)內(nèi)就是弱勢群體，生存一直堪憂。尤其是為保證涉農(nóng)專業(yè)的招生，學(xué)費(fèi)遠(yuǎn)低于其它中心城市高校，本學(xué)院（農(nóng)學(xué)院）涉農(nóng)專業(yè)從15年前至今學(xué)費(fèi)一直為3850元，直接導(dǎo)致一些含有實(shí)驗(yàn)課的課程無法正常進(jìn)行，尤其與分子相關(guān)的課程。譬如分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，所涵蓋的內(nèi)容均為分子與基因?qū)嶒?yàn)，所需經(jīng)費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于學(xué)費(fèi)，核心實(shí)驗(yàn)無法開展，只能通過觀看視頻替代，能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于簡單和常規(guī)，高尖端和前沿實(shí)驗(yàn)技術(shù)難以開課，使實(shí)驗(yàn)課沒有起到真正的作用，沒有促進(jìn)學(xué)生對理論的理解，導(dǎo)致授課效果不夠理想。

（四）教學(xué)改革遲緩、教學(xué)方法手段單一，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果較差

目前，為適應(yīng)教育部號召和用人單位需求，以及“新農(nóng)科”時(shí)代背景下對農(nóng)科院校畢業(yè)生的新要求，國內(nèi)各高校紛紛開展人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新和教學(xué)方法改革，以應(yīng)對新形勢對人才知識架構(gòu)和就業(yè)能力的改變，增強(qiáng)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)和競爭力，緩解日漸緊張的就業(yè)壓力。筆者學(xué)校涉農(nóng)學(xué)科和專業(yè)的分子生物學(xué)教學(xué)仍然沿用傳統(tǒng)教學(xué)方法，即在視頻輔助下的教科書、PPT為主的照本宣科式教學(xué)方法，教學(xué)手段也過于簡單，任課老師沒有掌握新興教學(xué)手段，使教學(xué)過程單調(diào)、平淡和枯燥，授課內(nèi)容與實(shí)踐聯(lián)系過少，很難吸引學(xué)生注意力和聽課積極性。因此，亟待整改教學(xué)方法和教學(xué)手段，以及納入分子生物學(xué)領(lǐng)域新發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)和新思維，只有革新才會有新起色，才會培養(yǎng)出適應(yīng)新時(shí)代、新農(nóng)科背景下的創(chuàng)新人才，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和畢業(yè)生的就業(yè)率。

（五）考核方式傳統(tǒng)、評價(jià)體系單調(diào)，不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

時(shí)下，步入大學(xué)的大學(xué)生年齡越來越小，年齡和家庭培養(yǎng)環(huán)境等因素導(dǎo)致學(xué)生的自控能力較差，課堂上睡覺、玩手機(jī)、看課外讀物等現(xiàn)象普遍存在，尤其分子生物學(xué)授課內(nèi)容太過于抽象和繁多，學(xué)生上課溜號就更為普遍。傳統(tǒng)考核方式與評價(jià)體系只通過期中考試、期末考試和實(shí)驗(yàn)課分?jǐn)?shù)來定學(xué)生的最終成績，期末考試成績占總成績的70%，平時(shí)成績和實(shí)驗(yàn)成績占總成績的30%，期末考試成績占的比重過于大，就會出現(xiàn)平時(shí)不學(xué)習(xí)的學(xué)生，考前突擊背題就能過關(guān)，有時(shí)會出現(xiàn)速記能力強(qiáng)的學(xué)生總分高于平時(shí)學(xué)習(xí)的學(xué)生，往往通過速記考試的學(xué)生，在交卷后一瞬間背題的內(nèi)容全都遺忘。這種考核方式與評價(jià)體系不僅達(dá)不到教學(xué)和學(xué)習(xí)的目的，對平時(shí)學(xué)習(xí)學(xué)生的不公平，還會滋長學(xué)生怠學(xué)的惰性。因此，合理的考核方式與評價(jià)體系對約束學(xué)生、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性至關(guān)重要。

三、分子生物學(xué)課程建設(shè)的改革與思考

（一）推行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究型教學(xué)模式，緩解經(jīng)費(fèi)不足問題

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課是理論課的延續(xù)、再現(xiàn)和認(rèn)證，可將抽象理論直觀化，對學(xué)生理解繁多抽象理論和掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)，培養(yǎng)、引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)課程的興趣至關(guān)重要。16學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課涉及到基因組提取、引物設(shè)計(jì)與合成、基因克隆與轉(zhuǎn)化、質(zhì)粒提取與DNA膠回收、原核表達(dá)與真核表達(dá)等，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容均為分子克隆實(shí)驗(yàn)，需要經(jīng)費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)算。為解決實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)短缺問題，可以采取虛擬仿真技術(shù)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)[2]，即利用3D動(dòng)畫展示移液器、PCR儀等儀器操作規(guī)范與流程，以及各種儀器內(nèi)部構(gòu)造，正式實(shí)驗(yàn)前可在老師引導(dǎo)下，學(xué)生在3D實(shí)驗(yàn)頁面進(jìn)行預(yù)操作，反復(fù)熟悉儀器，掌握規(guī)范操作方法，避免不必要實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)浪費(fèi)和損失，為進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)，也緩解了少數(shù)民族學(xué)生基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)效果低的問題。正式實(shí)驗(yàn)可以與課題組活動(dòng)相結(jié)合，利用本課程建立的研究型教學(xué)模式[3]開展實(shí)驗(yàn)，即本科生可以進(jìn)入任課教師的課題組，在教師和碩士生的帶領(lǐng)下從事分子生物學(xué)研究，在研究中掌握分子生物學(xué)的基本技術(shù)，利用教師科研經(jīng)費(fèi)開展費(fèi)用比較高的核心實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，完全可以解決實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足問題。

（二）合理化分配成績比例和考核標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

分子生物學(xué)以往成績分配比例和考核標(biāo)準(zhǔn)較為簡單并不合理，平時(shí)成績占30%，期末成績占70%，如果學(xué)生平時(shí)成績?yōu)榱惴郑灰谀┏煽冞_(dá)到86分，最終成績就能60分及格，該成績比例分配機(jī)制助長了學(xué)生平時(shí)不上課或上課不學(xué)習(xí)的不良習(xí)慣，老師無法很好地掌控課堂和教學(xué)秩序。基于此，應(yīng)該將平時(shí)成績提升到40%，如此即便是學(xué)生期末分?jǐn)?shù)滿分100分，才剛當(dāng)達(dá)到及格，可想這是很難做到的事情，這將從源頭制度上督促學(xué)生平時(shí)要認(rèn)真聽講和出勤。此外，成績考核應(yīng)加大實(shí)驗(yàn)課成績的比重，并且要側(cè)重實(shí)驗(yàn)課操作技能的現(xiàn)場考核，不能只憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告來定成績，現(xiàn)場實(shí)踐操作考核將極大強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，杜絕學(xué)生的惰性和投機(jī)心理，形成實(shí)驗(yàn)操作促進(jìn)理論知識理解的良好局面。

（三）利用學(xué)習(xí)通平臺和慕課教學(xué)資源，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和效果

“互聯(lián)網(wǎng)+”已滲透到中國大學(xué)教育的各領(lǐng)域，影響著大學(xué)生的培養(yǎng)與成長，分子生物學(xué)課程內(nèi)容抽象、前沿、更新速度快，更需要互聯(lián)網(wǎng)的介入，利用學(xué)習(xí)通平臺和慕課等互聯(lián)網(wǎng)上教學(xué)資源，使分子生物學(xué)教學(xué)更加直觀可視化、通俗易懂和豐富多彩。超星學(xué)習(xí)通是一個(gè)集組織管理、移動(dòng)學(xué)習(xí)、移動(dòng)社交和知識共享的數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺[4];慕課（MOOC）是massive open online course的縮寫[5]，即大規(guī)模在線開放課程，與傳統(tǒng)授課相比，該課程報(bào)名人數(shù)不限，上課時(shí)間和空間也十分靈活，便于學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)和個(gè)性化發(fā)展。本課程已初步建設(shè)了MOOC（網(wǎng)址：http：//mooc.ybu.edu.cn/portal/course/2586/14497.mooc），學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)通平臺和MOOC提前下載觀看課件PPT，可以上課前預(yù)習(xí)，對不會的知識點(diǎn)在學(xué)習(xí)通平臺上進(jìn)行查找，也可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上簽到、答疑和完成作業(yè)，將極大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。

（四）采用英文原版教材和雙語教學(xué)，保證傳授知識的前沿與正確

分子生物學(xué)涵蓋的知識更新非常快，日新月異，為保證向?qū)W生傳授知識的“保鮮度”和正確性，應(yīng)該采用英文原版教材，并實(shí)行雙語教學(xué)，中文教材不但改版更新滯后，而且包括一些自編教材，幾乎均是對英文版分子生物學(xué)教科書的直譯，由于翻譯者英文水平和專業(yè)知識的有限，使教材的名詞、語句等翻譯不夠正確，或存在異議，不同教科書有不同的翻譯標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致學(xué)生無法形成統(tǒng)一的知識體系，最終會產(chǎn)生厭倦學(xué)習(xí)分子生物學(xué)課程的心理。在2019年新一輪的培養(yǎng)方案和課程體系改革中，本課程已改為雙語教學(xué)，采用英文原版教材，雖然英文教學(xué)會增加學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，但與知識的保鮮度與正確性相比，應(yīng)該取后者，并且可以通過適當(dāng)省略與遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和基因工程等課程的重復(fù)內(nèi)容，取精華和最新發(fā)現(xiàn)作為授課內(nèi)容，既避免了講授內(nèi)容的重復(fù)，又充分體現(xiàn)本課程的前瞻、引領(lǐng)和高尖端的性質(zhì)，將會吸引學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)還會提升學(xué)生的英文學(xué)習(xí)能力，盡早與世界分子生物學(xué)前沿接軌。

四、結(jié)束語

分子生物學(xué)是現(xiàn)代生命學(xué)科的核心基礎(chǔ)課程，課程建設(shè)如何將直接影響到涉農(nóng)專業(yè)的辦學(xué)水平，本論文在總結(jié)本單位分子生物學(xué)課程建設(shè)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，對存在的不足與問題進(jìn)行了認(rèn)真梳理和剖析，提出了推行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究型教學(xué)模式、合理化分配成績比例和考核標(biāo)準(zhǔn)、利用學(xué)習(xí)通平臺和慕課教學(xué)資源，以及采用英文原版教材和雙語教學(xué)等一系列具有針對性的整改措施，將為國內(nèi)相關(guān)民族院校分子生物學(xué)教學(xué)提供有益借鑒和參考。

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