分子生物学理论教学中的创新教育初探

吴顺 蔡燕

摘 要：高校教师肩负实施创新教育，培养创新人才的重任。《分子生物学》是生命科学的重要学科，该文根据教学经验，从教学内容、教学过程、教学环境和教学考核等几个方面对分子生物学理论教学的创新教育进行研究，初步摸索出激发和培养学生创新潜能、创新意识、创新思维和创新能力的教学体系，教学实践初见成效。

关键词：分子生物学；理论教学；创新教育

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）05-0111-03

Study of Innovation Education on the Theory Teaching of Molecular Biology

Wu Shun et al.

（School of Life Science and Technology，Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，China）

Abstract：Teachers in colleges and universities should perform the innovation education and train the innovative talents to everyday teaching.The molecular biology was an important discipline in the life science.The innovative education of its teaching content，course，environment and examination was researched effectively and formed an theory education system that could arouse the students innovation potential and cultivate their innovation ideas，thinking and ability.The effect of the teaching practice was good.

Key words：Molecular biology；Theory teaching；Innovative education

我国实施科教兴国战略以来，一直致力于知识创新和技术创新体系建设。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》指出，中国未来15年科技发展的目标是在2020年建成创新型国家，使科技发展成为经济社会发展的有力支撑。要实现这一宏伟蓝图，创新教育至关重要。创新教育是教育者运用现代教育观念，采用科学创新性教学方法，开发受教育者创新意识，提高其创新能力的一种新型教育。高等院校是开展创新教育、培养创新人才的重要阵地，高校教师有责任在日常教学中实施创新教育。《分子生物学》是生命科学的重要学科，笔者长期从事分子生物学教学科研工作，致力于将创新教育的理念贯穿于课程教学的内容、方法、手段以及考核等多个环节，已初步形成针对新时代创新人才培养需求的《分子生物学》理论教学体系，教学实践初见成效。

1 改进教学内容，明确创新可能

创新的首要特点是超前性和新颖性。实施创新教育，培养学生的创新能力，必须突出教学对学科发展新动态的敏感把握。如果学生不能及时了解世界科技发展新动态以及本学科发展的前沿知识，那么其知识层次和结构发展就不能向世界发展水平看齐，所谓的超越先前，创造新颖也就无从谈起。因此，《分子生物学》的理论教学首先要在内容上体现出时代性、开发性与全面性特点。然而，当前普遍采用的《分子生物学》教材更新相对滞后，教学内容不仅显得陈旧，而且与细胞学、遗传学、生物化学、免疫学等诸多其他课程相互联系、相互渗透，存在不同程度的重复。这种情况下，如果教学一味拘泥于教材，将宝贵的课堂时间浪费在旧的、甚至过时的知识的重复上，将压抑学生的开拓创新潜能。所以，教师应当适当改进教学内容。一是合理取舍教学内容，制定切实可行的教学方案，重视学科交叉，尽量淡化因学科与学科知识紧密衔接而导致的内容重复，实现课堂教学信息量的最大化。例如，核酸的結构与功能既是分子生物学的内容，也是生物化学教学的重要内容。对于学生已学的知识只需做简单复习，把重心放在知识纵向、深层的扩展上。又如，基因的结构与功能。既做到突出分子生物学是以生物化学为基础的特点，又明确分子生物学的教学重点；二是在保证课程完整性和系统性的前提下，应当尽可能多地结合科研成果，介绍学科发展中的新问题、新观点、新方法，引导学生走出狭小的课堂和静止的书本，开拓思维探索新知识，明确未来可能突破创新的方向。

2 结合生活实际，增强创新意识

实践是创造的源泉、动力及标准。虽说是理论教学，但目的旨在指导实践创造，尤其是《分子生物学》这样一门应用性极强的课程，应当紧密与生活实际结合。通过不断提出实际问题，使学生置于现实生活的思考，促使他们用所学理论和经验，回答和解决不熟悉或不明白的问题，挑战智力和能力的极限，从而达到增强其洞察力、想象力、预见力和创造力的目的。例如，在讲授“基因与基因组的结构”一章时，可以结合当前医学领域中的热点问题“基因治疗”来谈，这一技术是在测定人类基因组的全部DNA序列后，破译人类基因的遗传信息，特别是相关人类遗传疾病的基因信息，从而将目的基因定向导入人体的靶部位，达到治疗疾病的目的，如人类的第二杀手—癌症的治疗，这与人们生活实际息息相关，很容易引起学生兴趣。又如，在讲授“真核生物的基因表达调控”一章时，可以结合当前生物医药领域开发的热点—基因工程药物（蛋白类药物）。通过克隆取得的外源目的基因（一般是人的DNA），整合到动物受精卵的染色体内，使之在动物体内得到表达并能稳定地遗传给后代，这种含有外源基因的动物就叫做转基因动物。1头转基因动物就是1座天然基因药物制造厂。基因工程药物具有毒副作用小、靶点明确、针对性强、疗效好的特点。这是药物开发必须达到稳定、有效、安全、可控目标的需要，是提高人类生命质量的需要。事实证明，教学中注意理论联系实际，不仅能活跃课堂气势，使学生感到理论的生动，而且更重要的是能够培养学生始终立足社会实践，注重从实践观察生活、发现生活，激发创造生活的意识。

3 营造自由氛围，培养创新思维

独异性是创新思维的重要特点，没有独一无二的能动精神，不可能有与众不同的创新思维。如何营造自由民主的氛围，培养学生超越自我、自主创新的思维至关重要。首先，应当改变传统教学中的师生关系模式。由于“师道尊严”“教师权威”等传统观念根深蒂固，课堂教学缺乏生动性与互动性，上课往往变成“一言堂”“满堂灌”。而创新教学的基本特点则是要在民主、平等、理解、尊重的基础上建立新型师生关系。在这种师生关系中，教师不是权威，而是学生人格上的朋友。学生在教学中也不再是被动的对象，而是能动的主体。合作式的新型师生关系，有利于培养学生突破权威，独辟蹊径、开拓创新的胆识；其次，应当营造自由讨论的氛围。为提高学生自主参与的积极性、主动性，教学中可以就问题要求学生课前或课后查阅相关资料，然后组织课堂讨论。教师在讨论中扮演组织、引导、控制以及解答的角色，鼓励学生自由发言，提倡观点争锋，形成学生为中心的生动活泼的学习局面。实践证明，这样的教学形式很容易激发起学生的创新兴趣和热情；再者，教师应当注重自身创新形象的塑造。教师为人师表，其作用不仅在于言传，更在于身教。教师在学科发展领域中不断探索、打破陈规，勇于创新的实际行动是对学生创新教育最好的示范，往往起到极大的带动和鼓励作用。

4 改进考核方式，突出创新能力

考什么？怎样考？考试是学习的指挥棒，要想改革教学，一定要改革考试模式。过去推崇以德国赫尔巴特为代表的“教师中心说”，把传授知识作为教学主要任务，重教学结果而轻教学过程，强调考试结果和评判，却忽视能力培养。实行创新教育，必须对考试记分制进行改革，提倡过程评价和终结评价相结合的评价标准。在《分子生物学》实际教学中，可将学生读书、课堂讨论、作业、研究的情况列入考核成绩，而在闭卷考试中尽量减少纯记忆性的、有“标准答案”的考试内容，弱化师生对现有试题库的依赖。考核内容注意为学生独立思考和创造性发挥留有余地，对在思路、理论、方法上有创见的学生给予充分鼓励。这样做不仅能考核学生对知识点的掌握情况，还能提高他们的学习主动性。事实证明，这种考核方式受到学生欢迎，学生普遍表示收效大，真正考核到了实际分析和解决问题的能力、语言表达能力、思维和应变能力等，大大加深了对知识的理解、掌握和运用水平。与此同时，这一考核方式对学生的研究能力也是一种有效训练和培养。当然，要建立适应创新人才培养的考试制度并非易事，这是一个长期过程。传统应试教育对教学效果的评价比较直接，也容易规范，透明度、公平性都较高，而创新教育由于创造力具有多样性、多维性、多质性等特点，要正确、公正地测试、评价学生的知识、能力相当困难。因此，在探索课程考核改革的过程中，并不主张对传统考试制度全面否定，而只是对现行考试方式加以补充、调整和改革。

5 更新教学手段，激发学习兴趣

实验结果表明：人们一般能记住阅读内容的10%、听到内容的20%、看到内容的30%、听到与看到内容的70%。由此，多媒体技术通过感官综合刺激获取的信息量比仅听教师的讲解要多的多。《分子生物学》理论抽象、复杂，信息量大且更新速度快，又涉及大量难以用传统教学手段描述的实验操作技术，比如蛋白质的生物合成、乳糖操纵子的调节、基因表达的调控和PCR反应的原理及过程等，学生较难理解。通过制作生动直观、系统完善的全套分子生物学多媒体课件，能够化难为易，使原本抽象难懂的理论变得具体、形象、生动，学生更易接受。例如，分子生物学涉及诸多大分子空间结构、各种大分子相互作用的次序等内容，尤其是分子生物学的核心内容——中心法则，涉及更多大分子的结构与功能方面的知识，如参与DNA复制过程的各种质白质因子、RNA剪接过程中各种因子的相互作用等，可以通过将收集到的动画、视频、文本、图片等较好组合，在表现形式上进行精心设计制作成课件，变原来的静态为动态、抽象为宏观、瞬间过程为定格分析，全方位、多視角、多层次地进行演示，使教学内容更加直观、生动、形象。又比如，在进行蛋白质生物合成过程的教学中，可采用不同的色彩区分P位和A位，用动画表示核糖体和mRNA的相对移位以及多核糖体翻译，使复杂的内容变得简单明了。

值得注意的是，《分子生物学》作为一门实践性很强的学科，理论教学只是基础，实验教学更是目的。相对理论教学而言，实验教学更具直观性、实践性、综合性和创新性特点，对提高学生素质，培养创新能力具有不可替代的作用。因此，在加强《分子生物学》理论教学创新的过程中，始终要注意有意识地引导学生尽快尽好地掌握一些分子生物学的常规实验技术，以便为接下来实验教学创新培养奠定基础。

6 结语

总而言之，教师在教学改革、培养创新人才的时代大潮下，应当勇担历史重责，努力将创新教育融入《分子生物学》课程教学的改革中，实施具有创造性的教育行为，为培养更多敢为人先，具有创新能力的生物学人才做出贡献。

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