園藝專業(yè)《分子生物學(xué)概論》課程教學(xué)改革探索

孫成振++鄭金雙++武軍凱

摘 要： 《分子生物學(xué)概論》是園藝專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)任選課程，通過對教學(xué)定位、教學(xué)過程中存在的問題等進(jìn)行討論，旨在提高學(xué)生興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動力，提高教學(xué)質(zhì)量，推動教學(xué)改革，加快應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)步伐，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞： 分子生物學(xué) 教學(xué)改革 問題 思考

分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)，是人類從分子水平上真正揭示生物世界奧秘，由被動地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科[1]。分子生物學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了孕育、創(chuàng)立和高速發(fā)展三個階段，如今已經(jīng)形成了許多新的交叉學(xué)科和分支學(xué)科，并且基本理論已滲透到生物學(xué)的各個領(lǐng)域。分子生物學(xué)已逐漸成為現(xiàn)代生物學(xué)領(lǐng)域最具活力的學(xué)科之一，在推動我國科學(xué)事業(yè)的發(fā)展、推動生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的崛起、推動國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展等方面具有重要的作用。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)理論體系的不斷發(fā)展和完善，新知識、新概念、新技術(shù)和新理論不斷涌現(xiàn)，給分子生物學(xué)教學(xué)帶來了巨大的挑戰(zhàn)[2]。

分子生物學(xué)課程是高等農(nóng)業(yè)院校生命科學(xué)領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)課程之一，得到了教師和學(xué)生的普遍重視，在國內(nèi)各綜合性高校、師范院校及地方院校的本科生和研究生培養(yǎng)中都將其列為必修課或限修課。筆者通過對《分子生物學(xué)概論》課程教學(xué)存在的問題進(jìn)行剖析，就教師自身綜合素質(zhì)和能力、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等進(jìn)行改革探索，旨在提高教學(xué)質(zhì)量，推動我校應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)。

1.園藝專業(yè)《分子生物學(xué)概論》課程概述

河北科技師范學(xué)院園藝專業(yè)擁有75年辦學(xué)歷史，是河北省品牌特色專業(yè)、河北省農(nóng)業(yè)教育創(chuàng)新高地建設(shè)牽頭專業(yè)，也是我校應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)專業(yè)綜合改革重點專業(yè)。園藝專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)園藝產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展需求，德、智、體、能全面發(fā)展，能從事園藝相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)與科研、生產(chǎn)與開發(fā)、示范與推廣、經(jīng)營與管理等工作的應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才，可在園藝企業(yè)、事業(yè)單位從事教學(xué)、科研、開發(fā)、管理等工作。《分子生物學(xué)概論》是園藝專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)任選課程，本課程包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩部分，其中理論教學(xué)內(nèi)容以核酸的相關(guān)內(nèi)容為主線，包括核酸的結(jié)構(gòu)、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及蛋白質(zhì)翻譯的詳細(xì)機(jī)制，以及真核、原核基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)制和研究進(jìn)展。實驗教學(xué)使學(xué)生能夠掌握比較全面的分子生物學(xué)理論知識和實驗技能，通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀、未來及其應(yīng)用，為以后生命科學(xué)類專業(yè)課的學(xué)習(xí)和未來從事生命科學(xué)相關(guān)的教學(xué)、研究等工作打下堅實的基礎(chǔ)。

2.園藝專業(yè)《分子生物學(xué)概論》課程教學(xué)存在的問題

2.1知識抽象，缺乏感官認(rèn)識。分子生物學(xué)理論抽象而深奧，遠(yuǎn)離日常生活，感官認(rèn)識缺乏，導(dǎo)致學(xué)生很難接受微觀而抽象的知識。比如染色體與DNA章節(jié)的內(nèi)容，因都是微觀小分子，缺乏對染色體的正確認(rèn)識，加之復(fù)雜抽象的二級結(jié)構(gòu)、高級結(jié)構(gòu)等，無法進(jìn)行感官認(rèn)知，進(jìn)而造成認(rèn)知困難，難以理解。

2.2填鴨式教學(xué)，難以激發(fā)興趣。傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，以教師講授為主，缺乏創(chuàng)新，學(xué)生被動聽課，很難讓學(xué)生長時間保持精力集中。加之，現(xiàn)在學(xué)生自主意識強(qiáng)，自控能力差，易受外界因素影響，造成沒興趣上課，玩手機(jī)、上網(wǎng)等情況時有發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致不能有效吸收消化課堂內(nèi)容。

2.3實驗教學(xué)學(xué)時偏少，學(xué)生參與程度不足。大部分分子生物學(xué)實驗需要花費(fèi)大量時間進(jìn)行準(zhǔn)備，且多數(shù)試劑具有毒性，使得很多實驗內(nèi)容難以開展。另外，實驗過程中等待時間很長，比如PCR反應(yīng)、蛋白質(zhì)電泳等，都需要幾個小時的等待。但實驗學(xué)時少，時間根本無法滿足，很多教師采用穿插式實驗教學(xué)法，導(dǎo)致學(xué)生參與度不夠，無法深切領(lǐng)會實驗內(nèi)容，影響教學(xué)效果。

3.強(qiáng)化教學(xué)效果的幾點思考

分子生物學(xué)是一門新興學(xué)科，新理論、新技術(shù)層出不窮，理論知識和研究方法的不斷更新，給課程教學(xué)帶來更大的挑戰(zhàn)。為優(yōu)化教學(xué)研究，提高學(xué)生興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)動力，提高教學(xué)質(zhì)量，筆者從教學(xué)內(nèi)容、方法等方面進(jìn)行了思考。

3.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，明確教學(xué)重點。分子生物學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科存在知識點交叉，比如染色體與DNA在生物化學(xué)、遺傳學(xué)、育種學(xué)等課程中都有涉及。如果統(tǒng)一規(guī)劃這幾門課程的教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)各有側(cè)重，主次分明，每門科目重點突出地講解各自知識點，可在有限的學(xué)時內(nèi)，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)重點。

3.2立足應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)，合理選擇教材。課程設(shè)置要緊緊圍繞學(xué)校的辦學(xué)定位，在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識重要性的同時，加強(qiáng)學(xué)科應(yīng)用的講解，培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力。教材選擇不能照搬，要綜合考慮學(xué)生接受能力和培養(yǎng)目標(biāo)，比如可以選擇《生命科學(xué)名著：分子生物學(xué)》、《現(xiàn)代分子生物學(xué)》、《基因Ⅷ》等。筆者認(rèn)為朱玉賢等編著的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》教材，圖文并茂，認(rèn)知性強(qiáng)，能啟發(fā)學(xué)生與實際生活相聯(lián)系，易于學(xué)生接受。

3.3改進(jìn)教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量。分子生物學(xué)知識較為微觀和抽象，晦澀難懂。傳統(tǒng)的教學(xué)手段無法滿足教學(xué)的需求，而多媒體教學(xué)清晰直觀、圖文并茂。備課環(huán)節(jié)要多花時間和精力制作PPT，并適時通過動畫來展示復(fù)雜的邏輯。比如在講授轉(zhuǎn)座子等部分內(nèi)容時，可以借助玉米花斑圖片，展示轉(zhuǎn)座機(jī)制，將復(fù)雜的分子機(jī)理與現(xiàn)實生活中的玉米聯(lián)系起來，增強(qiáng)認(rèn)知。

3.4理論聯(lián)系實際，增強(qiáng)動手能力。增加實驗教學(xué)學(xué)時，加強(qiáng)學(xué)生實驗操作技能，著力培養(yǎng)動手能力和科研素養(yǎng)。在實驗項目中可先安排驗證型實驗[3]，比如DNA提取、電泳技術(shù)、PCR方法等，再增設(shè)研究型實驗，比如與黃瓜單性結(jié)實有關(guān)的SSR分子標(biāo)記篩選等，引發(fā)學(xué)生思考，制訂實驗方案，并以小組的形式開展實驗。這樣有助于幫助學(xué)生理解抽象的理論知識，掌握實驗技能，增強(qiáng)動手能力和解決問題的能力。同時，啟發(fā)學(xué)生大膽創(chuàng)新，學(xué)以致用，利用所學(xué)解決現(xiàn)實問題，成為社會有用的應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱玉賢.現(xiàn)代分子生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2]林謙.分子生物學(xué)教學(xué)改革探索[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2011，17（13）：215-216.

[3]呂彩云.基于地方應(yīng)用型高?！斗肿由飳W(xué)》課程教學(xué)改革探索[J].黃山學(xué)院學(xué)報，2016，18（3）：128-130.

基金項目：河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究項目（QN2015101）；河北省自然科學(xué)基金資助項目（C2015407051）。

通訊作者：孫成振