水产类专业分子生物学产学研教学模式探讨

陈敦学，陈彦希

(贵州大学动物科学学院/贵州大学渔业资源与环境研究中心，贵州 贵阳 550025)

1 引言

分子生物学是一门以中心法则为基础，以研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能以及其在生命发生发展过程中作用的科学[1]，属于技术类学科。目前已经成为生物类、医学类、农学类专业教学的核心课程之一[2]。在生命科技人才培养、社会医疗以及生活服务方面均起着举足轻重的作用。

随着社会对人才需求的进一步提升，分子生物学的教学改革已经引起广大分子生物学教师的注意，例如在教学手段上，慕课[3]、翻转课堂[3]、虚拟课堂[4]、线上线下教学衔接[5]已经有广泛的探索；在教学考核方式上，强调过程考核，加大实验考核比例[6]；在教学内容上，强调通过版块教学，避免重复教学以及加强思政教学，培养学生学习热情等[7]。分子生物学的教学改革已经取得较好的效果，但是每个学校/专业分子生物学所面临的问题不完全一致，因此将根据贵州大学水产专业分子生物学教学具体实际进行教学改革的探讨。

2 分子生物学教学存在的问题分析

2.1 分子生物学内容繁杂，各个章节衔接不紧密

分子生物学是一门前沿学科，具有知识点杂、涉及面广以及更新速度快等特点，单纯根据教学大纲进行教学，很难将各个知识点进行串联。该校分子生物学教学主要针对大三学生，在大二年级开设过生物化学以及基因工程等课程，然而之前的生物化学以及基因工程等课程均为选修课，并非所有学生都会选修，导致进入分子生物学教学时，全班同学的基础水平不一致，面临繁杂的内容，要同时兼顾基础好的同学和没有选修过生物化学以及基因工程的同学，并在有限教学课时内，讲好分子生物学难度相当大。

同时分子生物学教学内容之间也缺乏有效地衔接，以朱玉贤教授主编的《现代分子生物学》为例[1]，全书共分为11个章节，各个章节知识量大，内容翔实，但是章节与章节之间的衔接并不紧密，例如生物信息传递过程中，怎么提炼出原核生物转录与真核生物转录的联系与区别；比较原核生物和真核生物的表达调控，甚至需要跨章节进行比较，如何有效地将这些内容衔接起来，方便学生进行比较学习，加深记忆与理解，提高教学质量，也是需要解决的问题。

2.2 分子生物学内容过于抽象

分子生物学属于典型的基础学科，具有看不见摸不着的特点。分子生物学所研究的DNA与蛋白质都是肉眼无法见到的，因此如何将看不见的东西，变为看得见摸得着的实物，让学生深刻理解也着实困难。以前理论课上主要通过flash动画或者视频，将DNA、蛋白质的结构以及功能等进行形象化，让学生理解，然而一旦关掉视频，进入纯理论探讨，多数学生又回到原点，回到用分子生物学技术去解决实际问题时，又无从下手的情况。

2.3 实验教学方式单一，实验设计零碎

实验教学是实现将不可见DNA、蛋白质变成可见的物质的一个重要过程，但是以往通常按照讲授式教学法进行教学，为了追求较好的实验结果，往往对试验方法、实验步骤等细化讲解，并将配置好的试剂耗材交于学生，然后学生按部就班进行实验操作，最后得到统一的结果，有些甚至直接观看老师进行实验操作，进行演示实验，这样严重影响学生理解实验的本质，学生缺乏相关思考，难以培养科技创新意识。

此外，受教学学时的影响，分子生物学实验必须在2节课(90 min)内完成，这就要求老师将一个完整的分子生物学实验人为切割成多个小实验，各个小实验中间间隔时间长(1～2周)，这样不仅会破坏实验的完整性，无法通过实验将理论教学有效衔接起来。

3 开展产学研结合教学的必要性

产学研的深度融合是深化科技体制改革的重要内容，通过高校与企业进行产学研合作对于推动高校科研成果的快速转化具有重要作用。水产专业是一门以应用为主的学科，要求培养适应经济社会发展需要，具有较好专业知识和技能，能在水产养殖生产相关行业从事技术管理、研发推广、产品营销、饲料检测等工作，富有创新意识，通专兼备，知行合一的高素质专门人才。因此开展产学研结合教学是培养水产人才的必由之路。

大学生作为未来企业科技发展的中坚力量，大学生能力强，则企业的活力强，科技部、教育部也一再要求广大科研工作者将科研写在祖国大地上，因此，教学也必须围绕这一目标进行，加快推进产学研结合教学的探索。

4 产学研教学模式开展分析

分子生物学是一门应用基础学科，如何实现产学研结合，一直困扰着广大教师，根据笔者多年教学以及与企业合作的经验看，可以从以下3个方面着手。

4.1 开展模块教学，串联教学内容

分子生物学内容繁杂，为了更好地开展教学，帮助学生梳理教学内容，有必要进行版块教学，根据教材安排的11个章节，将所有内容分为4大版块(表1)

表1 分子生物学教学版块划分

根据不同的教学版块，选择不同的教学方式，讲述遗传信息的转录与翻译版块中，首先通过安排学生课前查阅资料与预习，课程中通过大量使用flash动画等模式，加深学生对转录与翻译的理解，同时对原核生物和真核生物的转录与翻译的联系与区别进行列表式的对比讲授，加深学生理解；对于实验版块，主要通过视频+讲授的形式进行授课，可以让学生对大部分的实验有感性认识，然后通过实验教学，加深部分实验的理解；对于分子生物学应用教学，主要通过案例教学，在案例中进行理论知识的讲解；发展历史与前沿主要通过学生查阅资料，进行小组讨论和老师总结的方式进行教学，同时结合相关科研论文进行讲解。

4.2 联系生产实际，强调分子生物学技术应用

需求与兴趣是最好的老师，为了将课程内容更好地加以衔接，可以通过设置学生感兴趣的案例进行教学，例如讲水产养殖过程中的“饥饿补偿”以及女生减肥过程中的“越减越肥”现象，组织学生讨论基因的表达调控，并讨论如何指导并应用于贵州省水产养殖；结合该省气温低，水产动物生长慢的现象，组织学生通过查阅资料讨论如何进行耐低温品种的选育(杂交和群体选育)，并向学生讲述选种过程中分子标记技术的应用以及比较基因组学的知识，推动学生将专业知识快速与生产实践结合起来。

4.3 结合教师科研，开展综合实验教学

为了通过实验进一步衔接理论教学，建议设置综合性探索实验。而综合性探索实验往往需要耗时1～2 d，因此建议将分子生物学教学时间调整为周六、周日进行，确保实验时间完整。同时为了培养学生的科技创新意识，可以实行小组教学，并结合教师的科研内容进行，确保实验的探索性。基于上述因素，将分子生物学实验设置为2个综合性实验，第一个为DNA水平实验，主要为鱼类微卫星位点的开发，包括DNA的提取、水平凝胶电泳检测、PCR扩增、垂直凝胶电泳检测以及后续的银氨染色与脱色的过程。第二个实验为RNA水平实验，主要研饥饿补偿后某个基因的差异表达，包括RNA的提取、水平凝胶电泳检测、荧光定量PCR技术等，并通过设置不同是实验鱼以确保实验结果的差异性，提高学生探索问题的兴趣，但是因为该实验需要较多的经费支撑，因此必须结合教师的科研进行。

5 结语

教改的终极目的是为了不断优化教学方式与考核方式，提高教学效果，培养适应社会需求的高质量人才，随着社会对人才需要的提升，教改也将是一个不断探索与改进的过程。分子生物学作为一门技术前言的学科，在农业人才培养过程中将会起着越来越重要的作用，因此这也更加需要广大任课老师不断发现教学过程中的弊端，充分运用各种新技术、新手段，加以改进，培养学生的创新创造能力，以及实践动手能力。