地方应用型本科院校分子生物学课程教学改革策略初探

任振新，史列琴，朱宇林

(玉林师范学院，广西 玉林 537000)

分子生物学是目前许多生物、医学高校相关学科的专业核心课程之一，是从分子水平研究生物分子的结构、功能并阐明生命现象本质的一门学科，其主要研究对象包括核酸、蛋白质等。其理论和技术已广泛应用到生命科学相关领域，在生物学前沿发展、社会医疗及生活服务、人才培养等方面都起着举足轻重的作用。但是，分子生物学课程内容相对晦涩难懂、体系复杂，因此学生对其学习兴趣不高，导致成绩不理想，实践和创新能力薄弱。根据多年授课经验，就分子生物学理论和实验课程的授课分别提出如下改革策略。

1 课堂教学方面的改革策略

1.1 提升教育教学理念

理念的高度决定教学的高度，教学的高度决定学习效果的高度。在知识更新周期不断加快，科学技术不断飞速发展的今天，教师对课程的理念直接影响着其课程观和教育观以及课程改革力度。教师不但是课程改革的引领者，而且是课程改革的执行者、开发者、建设者和管理者。近年来，分子生物学取得了飞速发展，因此教师教学理念也应随之改变。教师不仅要具备良好的教学能力，还要掌握更加先进的教学方式和全方位的课程能力。在教材的运用上，从宏观层面要有整合、归纳的理念，从微观层面要具备善于拆减、增加的理念[1]。此外，还要具备因人而异，因地制宜，引领全局，运筹帷幄，理论联系实际的理念。学生应从以往的被动学习者转变为整个教学活动的主体，教师应树立以学生为中心的理念，培养其良好的自主学习习惯，有效提高学生学习兴趣，使学生在学习过程中挖掘问题，通过思考逐步解决问题，更好地理解分子生物学知识并能够将其应用到实践中。

1.2 优化教育教学体系

良好的教学体系不但能够节约课时，减轻教师负担，还会产生事半功倍的教学效果。目前，多数高校分子生物学教材采用的是朱玉贤教授主编的《现代分子生物学》(第四版)，该书内容总共十一章，如此庞杂繁多的学习内容要在36学时内完成，学生的学习效果普遍不理想。通常情况下，普通生物学及生物化学等为分子生物学的学习奠定理论基础，后续还有基因工程和细胞工程等课程。分子生物学课程是以“中心法则”为主线，学习生物体内DNA及mRNA等遗传信息传递过程，系统掌握体内遗传物质的结构、复制、转录和翻译机理的学科，其部分章节的内容与生物化学、细胞生物学、分子遗传学等课程在一定程度上存在重合。为了避免因重复授课导致授课效果不佳、浪费时间，各科任教师之间可以展开交流和研讨，系统地整合优化不同学科间的重合内容，实现基础理论课、专业基础课及专业课程的有机衔接，确定分子生物学课程的教学重点[2]。例如，生物化学课程教学重视生物大分子的结构及其合成、分解代谢过程的讲解，而分子生物学教学则重视生命现象的机制和本质，通过确定教学重点使教学内容更合理、精简，又遵循了学生循序渐进的学习规律，达到省时、有效、事半功倍的效果，提高了分子生物学及其他课程的教学质量。

1.3 改善教学方式和教学手段

传统的教学模式中教师是知识的传授者，学生处于被动地位[3]。为了展开更加高效的分子生物学教学活动，可以利用“互联网+”技术，借助慕课、微课、云课堂等平台开展教学活动，不受时间与空间的约束，使学生成为整个教学活动的主体[4]。为进一步提高学生学习的主观能动性，教师可以根据实际情况采用启发式、讨论式、谈话式、提问式、接龙比赛式等多种教学方法，让学生充分参与到教学过程中。在讲解分子生物学研究方法及前沿领域研究进展时，可以通过分组讨论的方式，使学生各抒己见，加强其对实验的认识深度和自主思考。通过学生乐于接受的方式开展分子生物学课程教学，能够充分调动、提高学生的学习积极性和主动性，提升教学质量。

1.4 改进学习评价方式

传统的学习评价主要由两部分构成：一是日常表现，即出勤率与各类报告情况，二是期末考试成绩。受到现代社会环境因素的影响，部分学生产生了错误的价值观，不重视日常表现，由他人帮助签到，报告存在抄袭现象，教师精力有限，无法对学生进行准确评价，影响了日常表现评价的真实性[5]。应建立科学、合理、多元化的评价体系，课程最终成绩=线上成绩+课堂成绩+期末考试成绩，期末考试可通过线上试卷和线下试卷相结合的考核方式，实现课程考核的创新。以“蛋白质合成”这一内容为例，教师可以根据教学内容，编制数十套测评试题，将其录入考核系统内，学生登录考核系统后，由系统随机选择试题，使学生之间的测试题存在一定差异，避免出现相互抄袭的现象，确保考核结果更加真实准确。每章教学结束后，都以该形式进行考核，并将所有考核结果整合到一起，计算出平均分，作为学生的日常表现成绩，以此激励学生根据课程安排开展自主学习。通过对最终成绩的分析和学生的问卷调查，比较改进后的教学方法与传统教学方法的优缺点，进一步提升学习效果评价的合理性、准确性，提升教学效果。

2 实验教学方面的改革策略

2.1 创建良好的实验条件

20世纪中期，随着核酸的发现及对其结构和功能的研究，一门新型的学科——分子生物学诞生。今天，分子生物学已取得长足的进步和发展，国内大多数高校分子生物学实验室都配备了较为先进的仪器和设备，能够开展先进的分子生物学实验。但是，由于分子生物学实验教学所需试剂较为昂贵，大多数时候只能开展演示性实验。有些高校虽然能够满足分子生物学实验课的要求，但所开展的实验仅为本课程最基础、最常规的实验，而对于比较前沿的、科研中常用的western blot、蛋白质表达、southern blot等技术都没有设置实验教学。此外，虽然同一所高校、不同专业各自具有本专业所属的独立分子生物学实验室和相对应的课程设置，但是各专业分子生物学实验课时较少，实验室基本处于空置状态，实验仪器、设备、场地和试剂等得不到合理利用。为合理利用资源和避免浪费，学校可开设统一的分子生物学实验课程，为合理、高效的分子生物学实验课教学奠定基础[6]。鼓励、组织学生申报大学生创新创业项目、SRT项目等，参加指导教师的科研项目，还可以自选科研题目并开展相应实验，激发学生开展实验的积极性、主动性，提高学生实验能力[7]。设置生物芯片、大分子制备、基因组学和蛋白质组学技术等方面的实验，有针对性地提高学生的动手操作能力。

2.2 合理安排实验进度

要合理安排实验进度，大多数分子生物学实验需要连续进行，如在构建载体实验过程中，PCR扩增片段后应该立即进行琼脂糖凝胶电泳，如果PCR后长时间没有进行电泳，会造成电泳条带出现拖尾现象，从而严重影响后续的片段回收实验效果。大部分高校由于学生每学期开课量不同，通常一周开设一次实验课(每次约3～4个学时)，这种课时安排限制了连续性实验的开展，从而难以让学生系统地、连续地掌握基础分子生物技术的完整流程。因此，学校应该加大综合性、设计性和自主性实验所占比例，实验内容应根据不同专业特点和就业要求设置。在实验课时设置上，可以集中在连续的两三周内完成，这样既可避免将一个完整实验切割成片段，也可以让学生更加系统性地掌握分子生物学实验的完整流程。此外，应改革和优化目前的实验教学体系，特别注意不同实验之间的衔接与关联，培养学生的思维能力，进而帮助学生理解、掌握实验内容，建立实验逻辑体系[8]。通过整合、删减实验内容，整体规划，把握全局，促进实验课程的有序开展。

2.3 探索先进的实验方法

科学合理的教学方法往往能够取得事半功倍的效果，在实验课开始前，教师应通过多媒体或板书深入浅出地讲解实验原理、操作方法及注意事项等，强调学生要严格按照实验步骤进行操作。在编排实验课程内容时，应加大自主性和设计性实验比重，并提出相应的实验要求。教师可引导学生通过查阅相关文献和资料，自行设计方案，选择简单易行的操作方法，并整理出可行性报告。教师进行指导、点评后，让学生完成对实验设计方案的修改和完善。设计实验方案时，应引导学生了解目前较为先进、在前沿领域经常应用的实验技术，如蛋白质表达技术、RNAi技术、基因敲除技术、基因组学和蛋白质组学研究技术等。分子生物学实验是生物学实验课程体系中比较复杂的一门课程，并且相关技术大多应用于生物学热点问题的解决过程中，因此分子生物学技术具有较强的应用性和先进性，教师教学前应熟练掌握这些技术[9]。

2.4 采取有效的实验评价方式

多样化的考核手段是分子生物学实验课成绩评定的必要环节，主要可以从以下几方面评定：第一，通过分析实验报告中存在的问题，考察学生对实验原理和理论知识的理解和掌握。第二，通过观察学生的课堂实验过程，评判学生的动手操作能力，结合课堂实验结果，给出总体表现成绩，这种注重过程性的评价方式，能够客观、公正地体现学生对实验知识及技能的理解，并起到了督促学生学习的作用。为了使学生的成绩反映其真实水平，教师可以在实验课教学和操作过程中随机提问，根据学生的操作情况和对实验过程的复述情况，评价其对所做实验原理的了解程度，给出学生的平时成绩。第三，出勤率能够从一个方面反映学生对实验的重视程度及责任感，因此可以设置考勤分值。第四，进行结果展示和答辩。要求学生利用课上时间展示自己的实验结果，并回答其他同学的疑问，增加生生评价环节。只有采取有效、全面、公正的评价措施，才可以有的放矢地开展实验课，有效提高实验课质量。

3 结语

分子生物学课程教学活动的有效开展不仅关系到学生对该课程专业知识的掌握情况，而且还会对其他学科的学习产生一定影响。以培养目标为导向，通过理论课和实验课教学的改革，旨在解决目前分子生物学实验教学中普遍存在的问题，帮助学生高效掌握分子生物学实验原理[10]。通过改革和探索，以期提高分子生物学教学效果和教学质量，培养更多实践能力强的创新型应用人才。