農科類專業分子生物學課程教學改革探析

關若冰 趙文麗 劉曉光

摘要 ? ?本文闡述了分子生物學課程的教學定位、教學目標、在實際教學中面對的問題，提出了教學改革的思路和方法，以期更加系統地進行課程講解，激發學生的學習積極性和主動性，使學生能夠充分理解并掌握分子生物學的相關知識，并能夠應用于生物技術相關的生產實踐中。

關鍵詞 ? ?植物保護專業;分子生物學;教學改革

中圖分類號 ? ?G642;R-4 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）15-0260-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

植物保護專業是河南農業大學農科類的名牌專業和國家級特色優勢專業，該專業主要培養具有植物保護科學基本知識和技能，從事植物病蟲、雜草、鳥獸害蟲的預報預測和防治的高級技術應用型專門人才。分子生物學是植物保護專業的核心課程，對于植物保護專業學生從事病、蟲害相關的分子機理研究能力提升具有重要的作用。

分子生物學是從分子水平上研究生物大分子的結構、功能，從而闡明生命現象本質的科學。20世紀50年代，沃森、克里克首次提出DNA分子的雙螺旋結構模型，標志著分子生物學的誕生。在隨后的幾十年里，伴隨現代化學、物理學相關理論及方法的應用和發展，也極大地促進了分子生物學理論和技術的高速發展，進而推動了對生物大分子結構和功能的研究。分子生物學也逐漸成為生命科學各領域的核心基礎內容，但是這門學科又比較抽象。為了更好地進行課程講授，需要在理論教學、實踐教學中不斷探索和改革，激發學生的好奇心、求知欲以及學習的積極性，讓學生更好地掌握分子生物學理論知識及相關的實驗技能，以便勝任相關領域的生產實踐。

1 ? ?教學目標和理念

分子生物學是植物保護專業的核心課程。該門課程以核酸、蛋白質等生物大分子的結構及其信息傳遞為研究對象，對遺傳物質的結構、遺傳物質的傳遞、基因表達調控、基因組與比較基因組以及分子生物學常用的實驗方法和技術進行詳細的闡述，從分子水平上研究生命現象的本質。通過該課程的學習，使學生掌握分子生物學基本理論知識（如DNA結構、復制、轉錄和翻譯及基因表達調控），及基本的分子生物學操作技術（如DNA提取、PCR擴增、DNA重組技術），并能夠了解分子生物學的發生、演變及最新研究進展，讓學生對分子生物學及生命科學產生興趣。學生通過對理論知識及相關實驗技能的學習，為從分子水平上闡明相關學科問題提供知識和技術[1]。

2 ? ?教學內容改革

分子生物學是20世紀50年代發展起來的新型學科，近幾十年來發展速度飛快，每年都有全新的發現改變人們對生命的理解和認知。因此，應優化教學內容，在教授所選教材內容的同時，注重對分子生物學領域最新研究成果進行補充。比如，在講授基因敲除技術時，所選教材主要側重于介紹傳統的植物基因敲除、哺乳動物基因敲除以及植物T-DNA插入突變等技術，而目前應用最多、最廣、最熱門的Crispr/Cas 9技術尚未有介紹。因此，在進行相關內容講授時，應該及時對最新知識進行補充，并對其應用及發展前景進行講解，這不僅能夠激發學生們的興趣，也能夠讓學生認識到分子生物學日新月異的變化，進而激發他們的創新熱情。此外，生命科學領域各個相關學科都將分子生物學列為核心課程。在講授該門課程時，應該結合本專業特點，適當增加一些與專業相關的內容以及最新研究進展，從分子層面上解釋不同的作用機制，也有助于學生們利用分子生物學知識解決與本學科相關的科學問題[2]。

除了優化教學內容之外，也應該對課程教學方式進行改革，吸引學生注意力，提高學生的學習興趣，進而提高學生的學習主動性。分子生物學講授的知識是比較微觀、抽象的，所涉及的學科領域也比較廣泛，其內容涵蓋了遺傳學、生物化學、生物物理學等多學科相關知識。在課程教學時，就需要學生具有較強的學科背景以及專注的學習態度。但是，多數學生在學習過程中，容易跟不上教學進度，從而失去興趣。這就需要授課教師備課充分，課件內容盡量做到文字簡潔、內容醒目、重點突出，同時輔助一些動畫、視頻。尤其是涉及DNA雙螺旋結構、DNA復制、核糖體結構、操作子調控等比較抽象的內容時，適當增加一些制作精良的視頻，不僅能提高學生聽課的熱情，也能幫助學生理解和記憶。在授課時，教師應該注意語言的組織以及內容的銜接，在保證專業、正確講解的基礎上，增加一些幽默、形象的語言，最大限度地讓學生理解和記憶。

分子生物學是一門以實驗為主的學科，實驗課時的占比很大。植保專業分子生物學課時由40個理論課時以及16個實驗課時組成。目前的實驗教學主要是教師講授為主，講授4～5個實驗，4～6個學生自由組成實驗小組，并按照教師的要求以及實驗步驟一步一步完成實驗內容。對于學習積極性、主動性比較高的學生來說，實驗課也只是機械地完成實驗步驟;而對于學習積極性不太高的學生而言，實驗課參與度極低，收獲不大。因此，可以根據大綱要求，對實驗內容進行調整，將需要講授的幾個實驗串聯起來，結合分子生物學研究方法的理論教學以及學生自身所學專業特點，讓學生設計一個結合本專業所學知識、涵蓋基本分子生物學實驗的小課題，從而增強學生的參與度。對于實驗結果完成度較高的小組，可以讓學生在課余時間進一步深入研究，并爭取做出一定的科研成果。這樣不僅可以鍛煉學生的動手能力，培養學生的實驗技能，也能提高學生邏輯思維能力、解決問題能力，并且學以致用。

3 ? ?教學方法改革

隨著現代生物學的發展，分子生物學在各個學科中占的比重越來越大。因此，教學質量和教學方法均有待提高。目前主要還是采用多媒體課件教課為主的教學模式，同時以黑板板書為輔助，結合課堂提問、討論、課后習題等方法進行教學。這樣的教學方式還是較呆板，尤其是對于分子生物學這門比較抽象的課程來說效果較差。應該與先進的技術手段相結合，充分運用網絡多媒體教學、遠程教學、視頻教學等現代信息技術手段，使抽象的理論具體化，讓學生更容易接收，從而全面提高教學質量。由于課時限制，不能在課堂上完全展示的視頻、動畫內容也可以留作課外作業，讓學生課下通過觀看視頻的形式，進一步理解課堂上不太容易表述的抽象問題[3]。

除了增加一些學生易懂的視頻、動畫外，還應該針對不同教學章節采取針對性的教學辦法。比如基因組與比較基因組學章節中，涉及很多生物信息相關的軟件和網站的應用，在講授相關知識時，就可以利用網絡資源，采取在線演示與操作的方式進行講解。對于基因組學中涉及的基因拼接與算法，教師可以有意識地采取一定的方式，激發學生的興趣，讓學生能夠在課下對語言編程產生興趣。對于一些概念性比較多的章節，可以改變“教師為中心”的模式，采取翻轉課堂的形式，讓學生作為課堂的中心進行講解，而教師作為輔助的身份，積極啟發、引導、加強師生互動，使課堂上下緊密聯系。

4 ? ?教學效果評價及考核辦法改革

教學評價是教學質量管理的重要手段，同時也是一項復雜的多因素相關的系統、科學、行之有效的教學評價系統，對檢測教學狀態、促進教學改革和提高教學質量具有重要的意義。因此，教學評價體系的改革就是關注教學過程以及學生的學習狀態，引導學生結合自身情況，提高學生的學習積極性，形成思考并解決問題的能力，并逐步形成課程考核和終期考核相結合的多元化的考核方式。其中的課程考核包括學生出勤率、聽課情況、作業完成情況以及學習態度，這些成績占課程總成績的30%。作為專業核心課程，分子生物學終期考核采取閉卷的形式，考核學生對于課程基本知識點的掌握以及理解情況，這部分成績占總成績的70%。針對學生平時的學習情況以及考試中出現的問題，及時調整教學模式，達到總結教學的目的[4]。

5 ? ?結語

通過對植物保護專業分子生物學教學體系的改革與實踐，進一步優化和提高分子生物學的教學質量，建立合理的分子生物學實驗教學體系。引導學生從分子機理的角度理解植物保護學科中常見的一些現象，激發學生對于植保專業的好奇和熱愛，并且能夠通過科學思維研究自然界中的生命現象及其深層次的分子機理，進一步培養學生對科學研究的熱情，培養高素質分子生物學創新人才。

6 ? ?參考文獻

[1] 廖志華.分子生物學創新實驗教學模式的探索[J].現代教育，2014（9）：77-79.

[2] 秦余香，全曉艷，楊新超，等.分子生物學課程分析之我見[J].教育教學論壇，2018（37）：218-219.

[3] 王義道.教學方法改革：改什么，怎么改？[J].中國高等教育，2009（6）：8-10.

[4] 袁暉，王愛德，代紅艷，等.高等農業院校分子生物學課程教學改革探索[J].沈陽農業大學學報（社會科學版），2019，21（5）：596-600.