地方高校生物学类专业分子生物学教学改革探索
2017-07-03武丽娜武延生
武丽娜 武延生
(邢台学院化学工程与生物技术学院 河北 邢台 054001)
地方高校生物学类专业分子生物学教学改革探索
武丽娜 武延生
(邢台学院化学工程与生物技术学院 河北 邢台 054001)
分子生物学是一门以核酸、蛋白质等生物大分子为研究对象,从分子水平研究生命现象、生命本质及其规律的科学。自从20世纪50年代诞生以来,分子生物学发展迅猛,成为当今生命科学中的带头学科。因此,分子生物学也成为高校生物学类本科专业的核心课程之一,在生物学类专业人才培养方案中占有重要的地位。邢台学院是一所地方综合性本科院校,在生物科学(师范类)和生物技术(非师范)专业都开设了分子生物学课程。鉴于分子生物学课程的知识体系庞杂,教学难度高以及发展迅速等特点,为了提高该课程的教学质量,有必要从实际出发,分析该课程教学中存在的问题,有针对性的进行改革,建立更适合地方本科高校的课程教学模式。
1 分子生物学课程教学中存在的主要问题
经过多年的教学实践,我们发现原有分子生物学课程的教学体系存在诸多问题。第一,教学内容的系统性较差,加入了许多不太适合本科阶段学生特点的学科最新前沿技术和理论成果,却忽略了对基本理论的深入探讨,导致学生在学习时感觉杂乱无章,十分难懂,使学生产生了畏难情绪。第二,未形成针对各专业特点的教学方法和教学体系。生物科学和生物技术两大生物类本科专业的分子生物学课程的理论教学的内容和教学方法基本相同,没有充分体现出专业特色。第三,教学方式和手段有待于进一步创新。目前课程的教学方法还是以教师讲授为主,未能充分发挥学生的自主性。这些问题都限制了课程教学质量和学生专业素养的提高。
基于以上问题,根据当前我国的人才需求和我校作为地方普通本科高校的应用型人才培养的目标,我们对教学内容进行了优化重组和更新,创新教学方法和手段,建立重视能力培养、突出专业特色的分子生物学课程教学体系,对解决以上问题提供了有效的途径。
2 分子生物学课程的教学改革措施
2.1 课程内容的优化。在课程教学内容的优化过程中,我们主要从两个方面进行了优化调整:一是减少相关课程教学内容的交叉重复;二是根据专业特色进行内容调整。分子生物学是在生物化学和遗传学两大学科的基础上发展起来的新兴学科,因此和这两门课程的内容有部分交叉重叠之处,如DNA复制、染色体的结构与功能、转录和翻译等内容在生物化学和遗传学课程中也有介绍。为了更有效利用课堂时间,解决课时少内容多的矛盾,我们对教学内容进行了取舍。在教学内容的选择上,更突出分子生物学的教学重点,例如,在DNA复制这部分内容的授课中,由于生化课已对复制的原理和过程做了详细介绍,因此在分子课对这些内容可轻轻带过,将重点放在对复制起始过程中的分子事件,如DNA双螺旋解旋、复制的引发过程的分子机制等内容的介绍,这样既避免了课程内容的重复和脱节,明确了课程之间的有机衔接,又突出了分子生物学的教学重点。通过教学内容的优化,我们精简了一些与生化和遗传交叉的部分教学内容如复制、转录、翻译的基本过程,而增加了如原核及真核基因表达调控模式、现代分子生物学研究法等分子生物学的精髓部分的内容,尽量在有限的课时内将最大的信息量传达给学生,同时,又坚持对于学生必须掌握的基本概念和基本理论知识必须给予足够多的学时,以夯实学生的知识基础。
生物科学和生物技术两大生物类本科专业,生物科学是师范类专业,其目标是为中小学培养优秀的师资人才,要求学生必须掌握系统的生物学理论知识,因此生物科学专业的分子生物学课程教学内容应注重理论知识的系统化,强化基因表达及其调控过程的基础原理的教学内容,而对分子生物学研究方法部分则要注重基本原理的介绍;生物技术专业的培养目标是为生物技术相关的科研单位和企业培养技术人才,因此需更注重学生实践和创新能力培养,在分子生物学教学中则需要加强新技术和新理论发展的内容,突出其实践性强的特点。
2.2 教学方法及手段的更新
2.2.1 教学手段的优化与创新。同生物学其他课程相比,分子生物学是一门建立在高新技术基础上的微观生物学领域的前沿学科,对学生的专业知识基础及逻辑思维能力、空间知觉能力(因为包括对分子结构的研究)都有较高的要求。传统授课方式使得课堂气氛沉闷,而学生面对抽象、复杂的知识也提不起兴趣。学生们的被动倦怠也影响了教师的教学热情,严重影响了教学质量。多媒体教学作为一种教学辅助手段,可以形象生动、图文并茂地将教学内容展现在学生眼前,不仅增强了学生对抽象事物的理解能力,而且大大节约了板书时间,增加了课堂教学的信息量。利用多媒体教学手段可以将抽象的DNA及蛋白质等生物大分子的结构直观地展示给学生,便于学生形成立体印象,化抽象为直观。采用多媒体课件还可播放视频,可以展示一些动态过程,如RNA的转录和蛋白质的翻译等,可以用动画的形式栩栩如生地将动态的生命过程展现在学生面前。一方面提高学生对知识的理解能力,另一方面又加深了印象,激发了学生的学习兴趣和热情。此外还有一些应用性知识的介绍,如基因芯片、DNA序列测定等技术,在我们目前的实验条件下无法让学生去亲自实践,通过观看录像和视频使学生对这些技术形成立体的、形象的体验,加深了学生对于技术原理的理解和掌握。
分子生物学课程是建立在实践基础上的科学,在实践教学中笔者采用了“任务驱动”的教学模式,传统的实践教学模式是由教师准备好实验材料,传授给学生操作方法、注意事项等,学生只需按步骤操作即可,在教学过程中完全处于被动地位,即使完成了实验操作,对整个过程的印象很浅,教学效果不理想。为了调动学生的积极性和主动性,我们采用了任务驱动的方法,将学生划分为若干小组,每个小组分配给一定的任务,各小组自主查阅资料,配制药品,准备材料,独立完成整个实验准备和实验操作过程,然后以小组为单位进行讨论和经验总结。在整个过程中学生是主体,教师提供必要的指导和帮助。在这样实践过程中,学生既要动手又要动脑,充分发挥了主观能动性,大大提高了实践能力,加深了对知识的理解,取得了良好的教学效果。
2.2.2 基于社交媒体的自主学习平台建设。老子说:授人以鱼,不如授人以渔。任何一个教师都不可能在几十个学时里把本学科的知识全部讲给学生,而且知识永远都是在不断更新和发展的。这就要求学生必须要有较强的自主学习能力。对于大学阶段的学生来说,掌握科学的学习方法和良好的习惯对于学生的发展至关重要。我们主要通过促进学生自主学习和合作学习的方法来培养学生形成良好的自学习惯。根据当代大学生乐于接受新事物的特点,在学生群体中建立分子生物学课程学习交流的QQ群、微信和微博,通过构建这些基于社交媒体的平台,培养学生自主学习和合作学习的能力,通过师生之间的交流互动了解学生的学习动态,调整教学方法以提高教学效果。以这些学习平台为基础,引导学生结成学习小组,通过小组内的分工协作和交流沟通,互相帮助,达到优势互补,在提高学习的积极性的同时,也培养了学生的合作意识和团队精神。
2.3 教学评价体系的改革。考试是教学活动的最终环节,从某种程度上也是评价教学活动的重要和有效的手段之一。但以往的评价方式主要是通过期末考试“一考定终身”制度,有时不能全面、科学地考核教学效果和学生的实际水平。我们在实践中设计出了一套综合考评方法,将期末综合成绩分成两部分:一是平时成绩占期末考评的30%。主要通过平时作业、随堂的单元考试和小论文来考评,使教师可以及时掌握学生的学习状况,也调动了学生平时的学习积极性。二是期末考试占70%,在试题的设计上增加主观题的分值,减少客观题的比重,主要考学生对基础理论知识的掌握及灵活运用能力。通过采用这种多元化的评价方法,提高了学生学习的主动性,改善了教学效果。
3 结语
通过近年来的实践,我们从课程内容、教学方法以及评价体系等多个方面对分子生物学课程的教学改革进行了探索,并取得了较好的效果。但是教学改革是一项系统的工程,我们目前还处于初步的摸索和实践阶段,任重而道远。邢台学院作为普通的地方本科高校,在办学条件、师资水平和学生素质等方面与重点院校有很大差距,因此如何学习先进院校优秀的教学手段和方法,并力争缩小这一差距仍需要我们付出更大的努力。