地方應用型本科院校分子生物學課程教學改革策略初探

任振新，史列琴，朱宇林

(玉林師范學院，廣西 玉林 537000)

分子生物學是目前許多生物、醫學高校相關學科的專業核心課程之一，是從分子水平研究生物分子的結構、功能并闡明生命現象本質的一門學科，其主要研究對象包括核酸、蛋白質等。其理論和技術已廣泛應用到生命科學相關領域，在生物學前沿發展、社會醫療及生活服務、人才培養等方面都起著舉足輕重的作用。但是，分子生物學課程內容相對晦澀難懂、體系復雜，因此學生對其學習興趣不高，導致成績不理想，實踐和創新能力薄弱。根據多年授課經驗，就分子生物學理論和實驗課程的授課分別提出如下改革策略。

1 課堂教學方面的改革策略

1.1 提升教育教學理念

理念的高度決定教學的高度，教學的高度決定學習效果的高度。在知識更新周期不斷加快，科學技術不斷飛速發展的今天，教師對課程的理念直接影響著其課程觀和教育觀以及課程改革力度。教師不但是課程改革的引領者，而且是課程改革的執行者、開發者、建設者和管理者。近年來，分子生物學取得了飛速發展，因此教師教學理念也應隨之改變。教師不僅要具備良好的教學能力，還要掌握更加先進的教學方式和全方位的課程能力。在教材的運用上，從宏觀層面要有整合、歸納的理念，從微觀層面要具備善于拆減、增加的理念[1]。此外，還要具備因人而異，因地制宜，引領全局，運籌帷幄，理論聯系實際的理念。學生應從以往的被動學習者轉變為整個教學活動的主體，教師應樹立以學生為中心的理念，培養其良好的自主學習習慣，有效提高學生學習興趣，使學生在學習過程中挖掘問題，通過思考逐步解決問題，更好地理解分子生物學知識并能夠將其應用到實踐中。

1.2 優化教育教學體系

良好的教學體系不但能夠節約課時，減輕教師負擔，還會產生事半功倍的教學效果。目前，多數高校分子生物學教材采用的是朱玉賢教授主編的《現代分子生物學》(第四版)，該書內容總共十一章，如此龐雜繁多的學習內容要在36學時內完成，學生的學習效果普遍不理想。通常情況下，普通生物學及生物化學等為分子生物學的學習奠定理論基礎，后續還有基因工程和細胞工程等課程。分子生物學課程是以“中心法則”為主線，學習生物體內DNA及mRNA等遺傳信息傳遞過程，系統掌握體內遺傳物質的結構、復制、轉錄和翻譯機理的學科，其部分章節的內容與生物化學、細胞生物學、分子遺傳學等課程在一定程度上存在重合。為了避免因重復授課導致授課效果不佳、浪費時間，各科任教師之間可以展開交流和研討，系統地整合優化不同學科間的重合內容，實現基礎理論課、專業基礎課及專業課程的有機銜接，確定分子生物學課程的教學重點[2]。例如，生物化學課程教學重視生物大分子的結構及其合成、分解代謝過程的講解，而分子生物學教學則重視生命現象的機制和本質，通過確定教學重點使教學內容更合理、精簡，又遵循了學生循序漸進的學習規律，達到省時、有效、事半功倍的效果，提高了分子生物學及其他課程的教學質量。

1.3 改善教學方式和教學手段

傳統的教學模式中教師是知識的傳授者，學生處于被動地位[3]。為了展開更加高效的分子生物學教學活動，可以利用“互聯網+”技術，借助慕課、微課、云課堂等平臺開展教學活動，不受時間與空間的約束，使學生成為整個教學活動的主體[4]。為進一步提高學生學習的主觀能動性，教師可以根據實際情況采用啟發式、討論式、談話式、提問式、接龍比賽式等多種教學方法，讓學生充分參與到教學過程中。在講解分子生物學研究方法及前沿領域研究進展時，可以通過分組討論的方式，使學生各抒己見，加強其對實驗的認識深度和自主思考。通過學生樂于接受的方式開展分子生物學課程教學，能夠充分調動、提高學生的學習積極性和主動性，提升教學質量。

1.4 改進學習評價方式

傳統的學習評價主要由兩部分構成：一是日常表現，即出勤率與各類報告情況，二是期末考試成績。受到現代社會環境因素的影響，部分學生產生了錯誤的價值觀，不重視日常表現，由他人幫助簽到，報告存在抄襲現象，教師精力有限，無法對學生進行準確評價，影響了日常表現評價的真實性[5]。應建立科學、合理、多元化的評價體系，課程最終成績=線上成績+課堂成績+期末考試成績，期末考試可通過線上試卷和線下試卷相結合的考核方式，實現課程考核的創新。以“蛋白質合成”這一內容為例，教師可以根據教學內容，編制數十套測評試題，將其錄入考核系統內，學生登錄考核系統后，由系統隨機選擇試題，使學生之間的測試題存在一定差異，避免出現相互抄襲的現象，確保考核結果更加真實準確。每章教學結束后，都以該形式進行考核，并將所有考核結果整合到一起，計算出平均分，作為學生的日常表現成績，以此激勵學生根據課程安排開展自主學習。通過對最終成績的分析和學生的問卷調查，比較改進后的教學方法與傳統教學方法的優缺點，進一步提升學習效果評價的合理性、準確性，提升教學效果。

2 實驗教學方面的改革策略

2.1 創建良好的實驗條件

20世紀中期，隨著核酸的發現及對其結構和功能的研究，一門新型的學科——分子生物學誕生。今天，分子生物學已取得長足的進步和發展，國內大多數高校分子生物學實驗室都配備了較為先進的儀器和設備，能夠開展先進的分子生物學實驗。但是，由于分子生物學實驗教學所需試劑較為昂貴，大多數時候只能開展演示性實驗。有些高校雖然能夠滿足分子生物學實驗課的要求，但所開展的實驗僅為本課程最基礎、最常規的實驗，而對于比較前沿的、科研中常用的western blot、蛋白質表達、southern blot等技術都沒有設置實驗教學。此外，雖然同一所高校、不同專業各自具有本專業所屬的獨立分子生物學實驗室和相對應的課程設置，但是各專業分子生物學實驗課時較少，實驗室基本處于空置狀態，實驗儀器、設備、場地和試劑等得不到合理利用。為合理利用資源和避免浪費，學校可開設統一的分子生物學實驗課程，為合理、高效的分子生物學實驗課教學奠定基礎[6]。鼓勵、組織學生申報大學生創新創業項目、SRT項目等，參加指導教師的科研項目，還可以自選科研題目并開展相應實驗，激發學生開展實驗的積極性、主動性，提高學生實驗能力[7]。設置生物芯片、大分子制備、基因組學和蛋白質組學技術等方面的實驗，有針對性地提高學生的動手操作能力。

2.2 合理安排實驗進度

要合理安排實驗進度，大多數分子生物學實驗需要連續進行，如在構建載體實驗過程中，PCR擴增片段后應該立即進行瓊脂糖凝膠電泳，如果PCR后長時間沒有進行電泳，會造成電泳條帶出現拖尾現象，從而嚴重影響后續的片段回收實驗效果。大部分高校由于學生每學期開課量不同，通常一周開設一次實驗課(每次約3～4個學時)，這種課時安排限制了連續性實驗的開展，從而難以讓學生系統地、連續地掌握基礎分子生物技術的完整流程。因此，學校應該加大綜合性、設計性和自主性實驗所占比例，實驗內容應根據不同專業特點和就業要求設置。在實驗課時設置上，可以集中在連續的兩三周內完成，這樣既可避免將一個完整實驗切割成片段，也可以讓學生更加系統性地掌握分子生物學實驗的完整流程。此外，應改革和優化目前的實驗教學體系，特別注意不同實驗之間的銜接與關聯，培養學生的思維能力，進而幫助學生理解、掌握實驗內容，建立實驗邏輯體系[8]。通過整合、刪減實驗內容，整體規劃，把握全局，促進實驗課程的有序開展。

2.3 探索先進的實驗方法

科學合理的教學方法往往能夠取得事半功倍的效果，在實驗課開始前，教師應通過多媒體或板書深入淺出地講解實驗原理、操作方法及注意事項等，強調學生要嚴格按照實驗步驟進行操作。在編排實驗課程內容時，應加大自主性和設計性實驗比重，并提出相應的實驗要求。教師可引導學生通過查閱相關文獻和資料，自行設計方案，選擇簡單易行的操作方法，并整理出可行性報告。教師進行指導、點評后，讓學生完成對實驗設計方案的修改和完善。設計實驗方案時，應引導學生了解目前較為先進、在前沿領域經常應用的實驗技術，如蛋白質表達技術、RNAi技術、基因敲除技術、基因組學和蛋白質組學研究技術等。分子生物學實驗是生物學實驗課程體系中比較復雜的一門課程，并且相關技術大多應用于生物學熱點問題的解決過程中，因此分子生物學技術具有較強的應用性和先進性，教師教學前應熟練掌握這些技術[9]。

2.4 采取有效的實驗評價方式

多樣化的考核手段是分子生物學實驗課成績評定的必要環節，主要可以從以下幾方面評定：第一，通過分析實驗報告中存在的問題，考察學生對實驗原理和理論知識的理解和掌握。第二，通過觀察學生的課堂實驗過程，評判學生的動手操作能力，結合課堂實驗結果，給出總體表現成績，這種注重過程性的評價方式，能夠客觀、公正地體現學生對實驗知識及技能的理解，并起到了督促學生學習的作用。為了使學生的成績反映其真實水平，教師可以在實驗課教學和操作過程中隨機提問，根據學生的操作情況和對實驗過程的復述情況，評價其對所做實驗原理的了解程度，給出學生的平時成績。第三，出勤率能夠從一個方面反映學生對實驗的重視程度及責任感，因此可以設置考勤分值。第四，進行結果展示和答辯。要求學生利用課上時間展示自己的實驗結果，并回答其他同學的疑問，增加生生評價環節。只有采取有效、全面、公正的評價措施，才可以有的放矢地開展實驗課，有效提高實驗課質量。

3 結語

分子生物學課程教學活動的有效開展不僅關系到學生對該課程專業知識的掌握情況，而且還會對其他學科的學習產生一定影響。以培養目標為導向，通過理論課和實驗課教學的改革，旨在解決目前分子生物學實驗教學中普遍存在的問題，幫助學生高效掌握分子生物學實驗原理[10]。通過改革和探索，以期提高分子生物學教學效果和教學質量，培養更多實踐能力強的創新型應用人才。