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分子生物學教學經驗介紹
分子生物學教學經驗介紹
張春雷
�。ńK師范大學生命科學學院，江蘇徐州221116）
摘要：分子生物學是生物學相關專業的核心課程之一，很早以前就已經把分子生物學的相關知識寫入對本科生以及研究生的培養教材中。分子生物學有著較高的理論性和前沿性，學生對知識的掌握比較困難，所以關于分子生物學的教學改革在很多高校如火如荼地進行著。本文從以下幾個方面對分子生物學的教學改革進行了敘述。
關鍵詞：分子生物學；教學改革；經驗介紹
作者簡介：張春雷（1980-），男（漢族），江蘇邳州人，博士，副教授，研究方向：動物分子生物學。
分子生物學主要研究DNA的復制、轉錄、蛋白質的翻譯及其相關調控規律的學科，它是高等學校生物相關專業開設的核心課程之一。雖然分子生物學是近二十年才被寫入高校生物類及相關專業本科及研究生培養大綱，但是分子生物學已成為生物類等很多專業的核心專業課程之一。分子生物學理論和實驗結合最緊密的課程之一，不但是生物科學和其他生物技術專業的基礎課，而且廣泛應用于生命科學實驗的各個領域。分子生物學這門課程內容繁雜，微觀概念繁多，并且其理論體系演變發展很快，也對其課程教學帶來了巨大的挑戰。
筆者長期從事分子生物學課程的理論和實驗技術的教學工作。在教學過程中，結合該課程微觀概念繁多、抽象性強等特點，從教材的選用、內容、以及教學方法等幾個方面進行了探索研究，并取得了一些成效。以下對教學改革的幾點措施以及體會和認識進行具體的描述。
一、精心選擇有關教材和參考書
教材是學生“學”和教師“教”的過程中的基本資料，市面上關于分子生物學的教材十分多。由于分子生物學所包涵的知識面十分廣，在編寫教材時有不同的側重點，因此選用一本合適的教材十分重要。通常要求教材既能涵蓋分子生物學基本概念與基礎知識，同時又能反映學科的發展動態，體現學校的辦學特色。分子生物學是我校較早實行雙語教學的課程之一，根據學生的實際水平選擇了科學出版社影印出版的英國經典分子生物學教材《Molecular Biology》（Turner）。本教材按主題，采用言簡意賅的語言和簡明清晰的圖表，系統概括了分子生物學的核心內容、主要技術及前沿動態。而且，此教材有中文譯本，可以幫助學生快速準確獲得信息，十分適合作為雙語課程的教材。
二、優化教學內容
由于目前大多數生物學課程，如遺傳學、生物化學、細胞生物學等都進入了微觀分子時代，因此均增加了蛋白質、核酸、基因表達調控等基礎知識的講解。這使得學生對開設在高年級的分子生物學有一些似曾相識的感覺。這雖然有助于學生對分子生物學的理解，但是也會使學生感覺好多內容是對前面的復習，出現厭學情緒。針對這種情況，我們邀請遺傳學、生物化學、細胞生物學等可能涉及分子生物學內容課程的主要負責人，認真討論，優化了各自的教學大綱，在保證課程內容完整性的前提下，盡量壓縮分子生物學的相關內容。對于教學過程中，生物化學、遺傳學和遺傳學中必須出現的分子生物學內容，如蛋白質核酸的結構與組成，采用分組討論的方式進行自學，調動學生的學習積極性，因勢利導，使學生對所學知識能夠更加理解，對所學知識的記憶和理解能夠進一步加深，為以后對相關知識點的學習打下良好基礎。(www.baimashangsha.com)與此同時，這既節約了教學時間，又不會再出現與遺傳學和生物化學有相同內容的重復教學問題。這樣，一方面對分子生物學的教學重點進行了明確，另一方面又突出了分子生物學的教學特點，即以遺傳學和分子生物學為基礎，保證了教學課程的系統性和完整性。
三、合理使用多媒體課件
分子生物學理論課教學內容多，而且抽象，因此學生很難熟練掌握和理解。另外，分子生物學又有著很強的技術性。其原理十分復雜、難度高，很難進行試驗操作且成本很高，這樣可以利用教學課件中的相關圖像及動畫來進行演示，提高學生的學習興趣。教師還可根據學生的個性特點以及接受能力來選擇合適的多媒體課件配合內容的講解，文、聲、圖、像并茂的新聞課件能夠從多個角度分層次地展現教學內容，使學生更加容易理解相關知識，從而提高教學質量。美觀清晰的多媒體界面，逼真的動畫模擬更加方便教師在教學過程中的使用。通過多媒體向學生提供信息，是對學生進行多種感官的綜合刺激，在獲取信息的過程中，學生通過聽覺、視覺等多方面的并用，更加容易使學生在學習中進行想象和創新，提高學生的學習積極性和創新能力。
但是，在教學過程中使用多媒體時，應注意它只是一種教學手段，是為教師的教和學生的學服務的。教師不能一味地讓學生時刻跟著多媒體，只是做一個多媒體的操作員。所以，在多媒體教學過程中，教師要把多媒體當一種教學輔助手段，同時要注意給學生思考和討論的機會和時間，培養學生的創新思維，重視學生的主體地位。
四、剖析經典實驗
分子生物學是所有生物學學科相關課程中，最注重實驗研究的課程之一。目前，現代分子生物學的理論發展的過程，實際上是前人大量實驗發現的科學闡述集合，比如轉座子的發現、RNA干擾現象及其機制的發現等。這些設計巧妙的實驗，有著嚴謹的論述，其中的一些研究方法如今仍然在分子生物學的研究中廣泛應用，如RNA干擾。這些經典實驗過程本身就是一個科學故事，在很大程度上提高學生對相關領域的興趣，其實驗設計可以啟發學生尋找解決問題的方法，也可以幫助學生在專業課程的學習中了解研究方法，從而加深對相關理論知識的理解和掌握。
同時，分子生物學本身仍在不斷地完善當中。相關的知識內容、發現和研究方式方法日新月異。如對非編碼RNA的研究已經成為目前對分子生物學進行研究的特點。將用故事的相識對非編碼RNA的研究歷史進行講述，進而采用啟發的方式對學生進行引導，討論在研究中對這一作用的應用。這樣的起發過程，可以增加學生對現代生物學研究中理論與技術相互促進發展的理解，激勵他們對已學知識的充分思考，建立基礎研究與社會應用之間的聯系，提高學生的創新能力和學習積極性。
五、利用科研實例剖析重點難點問題
分子生物學雖然理論很高深，但是它卻被廣泛應用于各種領域。特別值得一提的，如今各高校的教師有著較高的學歷和豐富的科研經歷，能夠在教學過程中融入實際的科研案例。在教學中對書本知識進行傳授的同時，為學生講解講授一些在實際工作中應用理論知識的實例，對學生知識的靈活運用能力的提高有很大幫助，可以為他們今后的工作和實踐奠定基礎。從課堂教學效果來說，有助于激發學生的學習積極性，并增強他們對重點知識的掌握理解。除此之外，也有助于提高學生對所學知識的應用能力，為以后的工作和實踐奠定基礎。
如可能的話，教師可以介紹自己研究團隊的一些有趣的研究。比如筆者所在的團隊，是搞泌乳調控機制的研究的。首先，向學生簡單介紹研究泌乳調控機制的背景（泌乳對母親和嬰兒的重要作用）。我們在研究過程中發現一個小RNA對泌乳調控有重要作用，它可以影響乳蛋白的合成。進一步向學生介紹這個實驗的設計思路，研究過程中所采用的試驗方法。這種講解，可以使學生對小RNA有深刻的印象，大大激發他們的科研興趣。
六、實行雙語教學
分子生物學，可以說是發展最快的生物學領域，因此分子生物學課程內容相應地也在迅速更新。大多數分子生物學的新發現，主要以英文論文形式發表在各種期刊雜志及其他媒體上。這要求教師不光要給學生講授分子生物學的理論內容，同時還要培養學生通過英文雜志媒體了解、掌握分子生物學的前沿進展。雙語教學在分子生物學教學過程中體現了很大的優勢。我校分子生物學課程組自2004年起開始了雙語教學的嘗試，積累了一些經驗。首先，在教材方面，我們選用了內容簡潔的英國經典分子生物學教材《MolecularBiology》（Turner）。該教材涵蓋了分子生物學絕大多數的基本知識點，且篇幅較短，特別適合本科生使用。第二，在教學方法方面，采用循序漸進、分步實施的辦法。即開始是中英文對照，逐漸改為全英文，讓學生逐步適應，減少因畏懼產生厭學。教學過程中，采用多媒體教學手段，教學課件中盡量多選用形象、精美的圖片，將高深的抽象概念轉變成直觀的圖像、動畫，調動學生的學習積極性。注意搜集國外分子生物學視頻，特別是一些標準英文配音的動畫視頻。這些動畫視頻形象地把一些分子生物學過程展示給同學，極大引起學生的興趣。視頻所配的標準英文介紹，可以幫助學生糾正一些專業詞匯的正確讀音，演示后，教師加以中文解釋可進一步加深學生對相關知識的理解。
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