分子生物學主題研論式教學模式探索

蘇麗艷

摘? 要：分子生物學是生物學的前沿和生長點，是生物科學專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎理論課程。該文以“轉基因技術及其應用”主題教學為例，從教學課程設計、教學方法實施、重難點內容處理、理論內容與實踐融合及課堂效果和問題分析等方面進行了教學改革和探索，構建分子生物學主題討論式教學模式，以期實現(xiàn)“以教為中心向以學為中心”的轉變，為分子生物學教學改革做出新的探索。

關鍵詞：分子生物學;主題研討;教學改革

中圖分類號 G642.0文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）06-0129-03

Abstract：Molecular biology is the frontier and growing point of biology，and it is a very important basic theoretical course.This paper takes the theme teaching of “Genetically Modified Technology and its Application”as an example，and carries out teaching reform and exploration in several aspects such as curriculum design，implementation of teaching methods，treatment of key and difficult contents，integration of theoretical content and practice，teaching effects and problems analysis，and so on.The construct of the thematic discussion teaching mode in molecular biology，In order to achieve the transformation from “teaching-centered”to“l(fā)earning-centered”，and make a new exploration for the teaching reform of molecular biology

Key words：Molecular biology;Thematic discussion;Educational reform

分子生物學是在分子水平上研究生命現(xiàn)象的科學，通過研究生物分子的結構、功能及生物合成等方面來闡明生命現(xiàn)象的本質[1]。分子生物學作為現(xiàn)代科學的一門綜合科學，是普通高校生物科學專業(yè)開設的一門專業(yè)基礎必修課。與實驗課程相比，分子生物學理論課程往往因為知識多且內容抽象，學生較難理解等原因導致教學質量不高。作為一門實踐性很強的學科，分子生物學是生物工程技術的重要的理論基礎，后者正在工農業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥和環(huán)境保護等方面發(fā)揮著日益顯著的作用。分子生物學的迅速發(fā)展及實驗技術的革新，對現(xiàn)有的教學模式提出了更高的要求。但由于現(xiàn)有教材的更新速度較慢，單純依托教材會使學生缺乏對新知識、新技術和新概念的認知，傳統(tǒng)的“以教為主”、“照本宣科”的教學方法使學生對相關知識的理解不透徹，單一且枯燥的授課氛圍使學生易產(chǎn)生厭倦和抵觸情緒。

主題研討式教學主要以“課堂研討”方式為主，課前確定本節(jié)課研討主題，提出問題，學生提前自主進行資料查詢，分析問題并嘗試解決問題，充分發(fā)揮其自主能動性，課上學生以小組方式展開辯論式研討。通過主題討論加深對相關知識點的理解，提高學生的綜合分析問題和知識應用能力。“課堂研討”式教學模式還可以通過學生之間以及老師與學生之間的討論，增進交流，促進教學相長。本文以分子生物學課程中“轉基因技術及其應用”這一部分內容為例，對主題研論式教學模式實施方法和過程進行了總結和分析，以供參考。

1 主題研討式教學模式的主要實施過程

1.1 轉基因技術理論部分教學內容更新 轉基因技術主要內容有4個部分，即轉基因技術的定義、分類、操作流程和應用。目前，轉基因技術持續(xù)快速發(fā)展，追蹤前沿進展，授課內容需要及時補充最新轉基因技術理論相關知識。

1.1.1 定義 轉基因技術興起于20世紀70年代，又名基因工程或者DNA重組，即通過人工選擇將外源基因導入到受體物體基因組中并使之表達，進而引起生物體的性狀的可遺傳的修飾[2]。人們常說的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉化”均為轉基因的同義詞[3]。通常市場流通的經(jīng)過轉基因技術修飾的產(chǎn)品都會標有GMO（Genetically modified organism）字樣。在教學過程中，增加對GMO標識的認識，結合當下較為有爭議的轉基因食品是否需要標識展開討論。

1.1.2 分類 轉基因技術按照途徑分為人為轉基因和自然轉基因;按照對象分為植物轉基因技術、動物轉基因技術和微生物基因重組技術[4]。按照發(fā)展歷史對方法進行分類，可分為基因超表達技術、RNA干擾或基因敲除技術、病毒誘導的沉默技術和基因編輯技術等[5]。在教學過程中，結合轉基因技術在國內外應用的案例，穿插一些正在發(fā)生的事例，基因剪輯技術的優(yōu)勢和主要存在的問題等。

1.1.3 操作流程 對于轉基因技術的操作流程可以概括為“分”、“接”、“轉”、“篩”4個步驟。對于關鍵步驟和原理的講解，應用問題導向教學法。同時，通過對其過程中所使用工具的形象化比喻加深學生理解，例如，基因的“剪刀”——限制性核酸內切酶;基因的“針線”——DNA連接酶;基因的運輸工具——運載體。

1.1.4 應用 目前，轉基因技術已經(jīng)廣泛應用到醫(yī)藥、工業(yè)、農業(yè)、環(huán)保、能源、新材料等領域[6]。結合前沿熱點，教學過程選擇以轉基因技術在農業(yè)中的應用為例，如，近期美國轉基因蘋果的上市，轉基因蘋果切開8h后不褐化。采用“拋出問題-思考問題-解決問題”的方式，引導、啟發(fā)學生利用所學知識點進行推斷和思考轉基因蘋果具體操作流程。

1.2 互動研討課程設置 在基本理論課程之外設置專題研討，在確定研討主題后，班級以小組為單位，設置情景角色，以辯論形式展開研討。

1.2.1 分子生物學前沿性專題設置 根據(jù)分子生物學技術前沿進展，結合每一章節(jié)理論內容，前沿融合理論，設置相關專題。例如以轉基因技術在農業(yè)中的應用為例設置專題討論課，確定主題——轉基因技術的前世今生。布置主題下小組討論專題（表1）。

表1 轉基因技術的前世今生分組討論專題設置

[編號 研討專題設置 1 轉基因技術的發(fā)展歷程 2 轉基因技術在農業(yè)中的主要應用 3 轉基因產(chǎn)品的優(yōu)缺點 4 商業(yè)化轉基因農產(chǎn)品在中國及世界主要有那些？ 5 轉基因技術在農業(yè)的應用發(fā)展前景如何？ ]

1.2.2 學生以小組為單位，查找資料，準備PPT 根據(jù)學生人數(shù)和主題劃分小組。知道學生查閱專業(yè)文獻的方式和方法，收集相關主題的前沿進展信息，要求學生制作PPT并提供參考文獻來源。有小組中1～2名學生主講，其他同學輔助回答問題。通過小組間討論確定PPT內容，并根據(jù)PPT及講演的內容豐富度、深度、課題相關性等對每一個小組進行評分。

1.2.3 教師評論及總結 評論主要包括專業(yè)能力分析（辯論內容與課程、專業(yè)的邏輯關系）與非專業(yè)能力分析（表達能力、團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、思維能力、質疑能力）。教師根據(jù)小組討論的實際過程，針對各小組的表現(xiàn)進行綜合評論并進行總結。對于討論過程中出現(xiàn)的不足和分歧點，比如，針對轉Bt蛋白的大豆，有同學提出，既然蟲子吃了會死，怎么就證明人吃了是安全的？教師結合背景專題知識點進行深一步的闡釋和說明。即，昆蟲的消化系統(tǒng)是堿性環(huán)境，BT蛋白在堿性條件下會被特有的酶剪切成毒素，再與昆蟲腸壁上特異的受體結合，導致昆蟲腸穿孔而死。而人畜等哺乳動物的胃液為酸性，且腸胃中不存在與BT毒素結合的受體。BT蛋白與其他蛋白質一樣，會在胃液的作用下降解為氨基酸，變成可以被哺乳動物利用的營養(yǎng)成分。因此，BT蛋白能殺蟲，卻對人畜無害。最后全體同學和教師進行現(xiàn)場投票，主要利用微信平臺，票選出最佳團隊。

2 主題研討式教學模式涉及的學法指導

（1）以學生已經(jīng)具備的知識和生活常識為切入點，確定主題。在準備主題研討的同時，可以引入新問題、新知識，討論過程中嚴格避免“空中樓閣”，實例必須便于學生理解。

（2）以生活中關注的熱點問題為切入點，結合相關知識點前沿發(fā)展動態(tài)，以激發(fā)學生的學習興趣，樂學為目的展開研討。例如，以“轉基因食品的安全性到底如何”這個大家都關注的問題為切入點，引導學生思考，學生自由發(fā)言，多維度討論，達到了對相關主題的深度理解和全面掌握。

3 實施主題研討式教學模式的主要體會

經(jīng)過4年的建設與發(fā)展，《分子生物學》課程的教學質量及教學效果正在不斷的改善，學生成績也不斷提高。特別是采用主題研討式教學以來，在學生中反響強烈，學生普遍反映，通過課前的學習，對新知識有一感性認識，以主題為點結合實際實例，就感興趣的問題集中開展小組討論，討論方式新穎，然后老師點評，不僅知識上有收獲，全方位能力都得到有效鍛煉和提升，感覺課堂的含金量大大提高。同時，同行聽課觀摩后，也對此教學模式高度認可，認為這是從“以教為中心”向“以學為中心”轉變的有效教學模式。

4 主題研討式教學模式的主要不足

主題研討式教學模式仍在不斷的探討和改進中，存在著一些問題。比如：主題討論以小組形式進行，小組成員在準備材料過程中可能會存在分工不均、部分學生偷懶無作為等現(xiàn)象。另外，現(xiàn)階段網(wǎng)絡資源豐富，各種課件及資料均可以在各大網(wǎng)站直接下載，個別小組在準備PPT過程中存在復制粘貼或者下載后直接利用等現(xiàn)象，這種方式使學生不能更好地掌握專業(yè)資料的查詢、閱讀和整理方法，導致部分材料的實時性不強，學生對于專業(yè)知識的理解深度不夠。以上問題的存在，對于主題研討式教學模式效果有一定影響，是今后的教學過程中亟待解決的問題。

5 結語

通過主題研討式教學模式在“分子生物學”教學過程中的開展，在提高學生學習主動性的同時，教師的教學能力也得到了一定提高。通過研討過程中相互討論，使教與學得到了很好的互動和促進，真正做到教學相長。分子生物學知識理論性強，較為抽象，傳統(tǒng)的教學方法照本宣科，單純的理論講解使課堂內容過于枯燥，學生學習主動性差，效果不理想。主題研討式教學結合具體應用實例，使抽象的理論知識變得形象化、具體化，大大提升了學生學習的主動性和積極性，具有廣泛的應用前景。

參考文獻

[1]張春曉，杜朝.研究生分子生物學課程雙語教學探索與實踐[J].教育教學論壇，2018（17）：164-165.

[2]王連峰，張軍，曾憲賢，等.轉基因技術的研究及應用進展[J].生物技術，2008，18（3）：86-89.

[3]趙弢.理性看待轉基因問題[J].糧油加工（電子版），2014（3）：15-18.

[4]蕭然，韻鈞.關于“轉基因”[J].中國青年，2013（16）：38-39.

[5]邱仁宗.基因編輯技術的研究和應用：倫理學的視角[J].醫(yī)學與哲學（A），2016，37（7）：1-7.

[6]黃志良.基因工程的應用及其安全性管理[J].生物學雜志，2001，18（3）：32-35. （責編：張宏民）