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中圖分類號:Q7文獻標識碼:A
1 分子生物學為兒科的發展提供了新的驅動力
兒科這種稱謂源自于歐洲,在15至16世紀之后,受到歐洲文藝復興運動的影響,整個科學技術獲得了極大的發展,醫學也不例外,但是這一時期的兒科是包含在產科以及內科里的,產科與內科依據病兒的年齡分別診斷,也就是說這一時期,兒科并沒有獲得獨立的研究與發展。世界上第一個兒童醫院于1820年在法國巴黎誕生,14年之后的1834年俄國建立了世界上第二個兒童醫院。此后,兒科作為一個獨立學科進入人們的研究視野。早期的兒科研究內容主要針對的是小兒疾病的診治。兒科疾病的診治也主要是依據成人疾病診治。對于兒童不同年齡所不同的生理、病理現象及其特點認識不足,對于兒童成長的環境、膳食、營養、衛生、保健等影響因素的認識也并不多。此后隨著營養學、免疫學、細菌學等一些學科的快速發展,學術界對于上述問題也有進一步的認識。到了21世紀,物質代謝、免疫學等學科以前所未有的速度發展,抗菌素、激素、預防接種等獲得極大發展,兒科領域的研究也突飛猛進,兒童的營養性以及感染性疾病有了新的控制方法,發病率與死亡率不斷下降。尤其值得一提的是,以費明翰調查作為典型的第二次流行學革命對于學者們研究兒童的生活方式、心理-行為對疾病模式的意義產生了極大影響,甚至可以說是革命性的,這也是兒科首次對醫學革命做出的巨大貢獻。
不可否認的是,在分子生物學出現之前,兒科的研究基本上都局限在傳統的疾病診治的經驗桎梏中。分子生物學雖然在20世紀50年代產生之后就是生物學研究的前沿,其深度和廣度是人類有史以來從未達到過的。分子生物學的成果給兒科醫學的發展提供了極其廣闊的空間。在傳統兒科研究的主要驅動力中主要包括三個驅動力,也即科學驅動、技術驅動與技巧驅動。在分子生物學產生以前,這些驅動力是分割的,但是分子生物學產生之后為兒科研究的這些驅動力進行了整合,分子生物學在針對兒科研究里的發現、分析以及解決問題等方面都展現出強勁的展動力??梢哉f在很大程度上,分子生物學為解決兒科發展所遇到的一些特殊性、個案性、疑難性問題時提供了清晰的思路、犀利的靈感以及獨特的視角,為兒科的發展提供了全新的驅動力,從而大大促進了兒科的發展。
2 分子生物學拓展了兒科研究范圍提高了發展質量
分子生物學理論主要包括DNA結構、中心法則、基因調控等方面的研究,分子生物學里基因工程的發展對于傳統的病毒學、生物學以及遺傳學都產生了革命性影響。眾多常見兒科疾病的病原學診斷也獲得了極大的發展。舉例而言,目前已分離出的呼吸道病毒已超過百種、腸道病毒近百種。這些病毒參與了從呼吸道到消化道以及神經系統疾病的發生。疫苗和化學治療的發展使過去的難治性疾病得到了較好的控制。有關遺傳性疾病(染色體疾病、遺傳代謝性疾病)診斷和治療的理論、方法和技術使從前無法認識和處理的上百種疾病有了正確的解釋與治療手段。分子生物學的診斷方法以令人眩暈的速度遍及兒科各個疾病。分子生物學研究所帶來的各種變化極大拓展了傳統兒科學的研究領域,對于兒科學知識的豐富也起了很大作用,尤其是在阿波羅登月以及人類基因組計劃等活動之后,分子生物學的發展也明顯加速。這也使得人們更進一步的對兒科的疾病、健康以及生命現象本質的研究上達到的一個高峰。人們不再像傳統的兒科研究,只關注兒童疾病的診治了,對于兒童的健康以及生命質量也作為關注的重中之重。對于兒童成長的環境,研究已經不僅僅局限于自然物質環境,對于兒童成長的心理精神環境關注增多。分子生物學的產生及其發展,在很大程度上使得新一代的兒科研究工作者們所面臨的任務、機遇以及(下轉第53頁)(上接第11頁)挑戰與前輩們發生了改變,前輩兒科研究工作者的重點在于通過兒童疾病診治降低兒童死亡率和發病率,當前的研究者重點在于保持這一局面并提高兒童生活和生命的質量。如傳統的研究對于兒童的孤獨癥抑郁癥關注不夠,但是分子生物學產生之后,人們的關注明顯提高了,如北京大學醫學遺傳中心的鐘南、張茜醫生在其《兒童孤獨癥的分子生物學研究進展》中專門論述了分子生物學對兒童孤獨癥的影響。分子生物學的產生與發展也在很大程度上拓展了兒科研究的范圍,大大提高了研究的質量,這種質量的提高主要是通過提供新的途徑與方法來實現的,如朱汝南、錢淵、王芳、劉成貴等人的《分子生物學方法在兒童流行性感冒監測中的應用》一問中就認為流行性感冒(流感)病毒是引起急性呼吸道感染的重要病原,它可在短期內突然發生,起病急,蔓延快,往往造成不同程度的流行,甚至造成世界性大流行。兒科呼吸道感染病人的突然大量增加往往是流感流行的晴雨表,因此兒童中的流感監測有著特殊重要的意義。在他們的研究中,充分利用了經典病毒學方法(病毒分離和血凝 (HA)試驗)對兒童中流感流行情況進行監測的同時,還建立了分子生物學方法檢測和鑒定流感病毒,并對近年A3型流感病毒分離株的血凝素基因進行了序列分析。又如,著名遺傳學家吳希如在20世紀90年代就逐步建立并開展了兒科分子生物學及分子遺傳學研究。對于分子生物學在小兒驚厥、癲癇及其相關遺傳病機制等領域的影響與作用進行了大量的研究,并取得了豐富的成果。
參考文獻
[1]鐘南,張茜.兒童孤獨癥的分子生物學研究進展[J].中國實用兒科雜志,2008(3).
分子生物學是在分子水平上研究生命現象與生命本質的科學。作為生命科學的共同語言,主要闡明生物大分子的結構、代謝途徑、調控機制以及人體各種生理和病理狀態的分子機制,是推動新的診斷、治療和預防方法。對于中西醫結合醫學生而言,學習醫學分子生物學,不僅是為未來的專業課的學習打下基礎,也為將來的工作和繼續深造學習提供知識儲備。學生在學習時靠死記硬背,缺乏對知識的思考,不能將分子生物學的知識和臨床學科的內容進行橫向聯系,導致基礎理論知識和臨床實際應用嚴重脫節。這無疑更不利于優秀的中西醫結合人才的培養。因此,針對目前社會對高素質中西醫結合人才的要求,必然需要我們針對中西醫結合專業的特點,優化分子生物學的教學內容,探索有效的教學方法,以激發學生的學習興趣,強化學生對知識的記憶,培養學生將理論知識應用到其他課程學習及今后臨床工作中的能力,真正發揮分子生物學在醫學研究領域的重要作用。
一分子生物學課程教學的總體設計
分子生物學作為醫學臨床和科學研究的基本工具,發展速度快、應用廣泛。根據中西醫結合人才培養的目標與要求,以“理論適度,突出應用”為原則,優化教學內容,對教材內容進行更新、精簡和重組。同時對教學學時加以調整,做到重點主要講,拓展自學為主,并且改變教學模式,采用多種教學方法。
(一)教學內容整合和優化
分子生物學內容改革主要是以基礎知識為主體,積極反映本學科發展的新動向、新進展,力求做到“少而精”,由淺入深,循序漸進,既注意層次分明,又注意知識的連貫性及實用性。擬對教學內容包括以下幾點更新和優化。目前我校采用的《分子生物學》教材是第八版《生物化學與分子生物學》,之前采用過新世界中醫藥院校創新教材《分子生物學》第一版。中西醫結合專業分子生物學大綱要求授課內容包括緒論、基因與基因組、DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白質的生物合成、基因表達與調控、基因工程與癌基因。在培養設計中,《分子生物學》一般在《生物化學》之后學習。為了增強知識的連貫性和整體性將原來基因與基因組這章的內容與基因表達調控內容進行整合,重點介紹基因的結構,病毒、原核和真核生物基因組的特點。原癌基因和癌基因這章的內容,適度減少,原因是為了適應當前知識的更新,在此處只做基本概念的介紹,同時,提醒學生要緊跟科學發展,追蹤相關知識的更新。其他章節適度增加科學研究的新進展,而教學內容基本不變。除此之外,需要對一些章節的知識進行更新。例如基因表達牽涉到遺傳學和表觀遺傳學的內容,尤其是表觀遺傳學是近幾年生命科學研究的熱點,其對基因表達的調控涉及生殖發育、環境適應和疾病的產生。而目前《分子生物學》的“基因表達調控”一章只介紹了“原核生物的表達調控”和“真核生物表達的調控”兩節內容,沒有表觀遺傳學的內容,應予以適當添加,考慮到學時的限制,我們擬在表觀遺傳學的基本概念、調控方式和研究策略上做簡單的概括性的介紹。另外,在目前的分子生物學研究中,常常牽涉到基因組學的研究,其內容涉及海量的生物學信息的推導和計算。例如引物設計、測序比對、同源分析、表觀遺傳位點分析和組學研究分析等等。這就牽涉到一個重要的工具學科—生物信息學的學習。但是目前許多中醫類院校忽視對此內容的學習。考慮到此學科的難度,我們擬簡單介紹生物信息學的基本內容和常用的生物軟件的用途及使用方法,為他們在以后的工作和研究中打下基礎。再而,細胞通訊和信號轉導是目前中醫藥科學研究重點強調的內容,但目前本章的學習內容主要在強調基礎知識,忽視了與科研和臨床實際問題相結合。因此在本章中,我們擬整合和提煉基礎知識,重點講授與常見生理病理(例如糖尿病、細胞凋亡等)密切相關的信號轉導通路。
(二)課時的合理分配
分子生物學是從分子水平探索生命現象、生命活動的規律和本質的一門學科。因此,學習的內容牽涉到蛋白質、核酸等分子。本科階段的教學目標是通過本課程的學習,使學生掌握分子生物學的基本理論、基本技能和最新進展,并特別注重與基礎醫學和臨床醫學的結合,從而為學生進一步學習其他專業課程和開展醫學研究工作奠定醫學分子生物學基礎。因而,在課時分配上注重對基本理論和基本技能的側重。安徽中醫藥大學中西醫結合專業分子生物學的總學時是36學時,其中理論27學時,實驗時。理論學時中,緒論1學時,基因與基因組2學時,DNA的生物合成•4學時,RNA的生物合成4學時,蛋白質的生物合成4學時,基因表達與調控4學時,基因工程6學時和癌基因2學時將原來的DNA生物合成的4學時變為5學時,原癌基因與抑癌基因由2學時變為1學時。原來的基因表達調控由4學時變為6學時(將基因與基因組的內容整合到基因表達調控章節之前)。實驗學時的分配沒有變化,PCR技術應用3學時,核酸的制備和測定6學時。
二教學方法的革新
在教學過程中我們要根據教學內容采用一定的教學方法,這主要是由于不同的教學方法都有其適用性,而教學方法本身不存在絕對的優劣。《分子生物學》各章內容都有其關鍵知識點,而每一知識點都有其特點,任何單一的教學方法對每一關鍵知識點而言并不總是最適合的。學生有了實際的參考的物質加以想象后就很容易理解這些抽象的知識要點,再進行理解記憶就變得相對簡單了。且有了這樣的類比經驗可以啟發學生產生更多的想象,讓這個分子生物學的某些知識變得簡單易懂。歸納和總結一直是醫學基礎課學習的重要方法。分子生物學的許多概念、分子結構特點和反應過程比較相近,學生易于混淆。例如,重疊基因與重復序列、啟動子與增強子等。諸如這類概念或化學過程相近的知識點,關鍵是使學生掌握兩者的相同和不同點,因此對比歸納式教學方法就有其優越性。教師通過對有聯系的知識點的對照歸納分析,有助于突出重點、易化難點,有助于將知識條理化、系統化,使學生把握住知識點內在的聯系和區別,達到認識其本質的目的?;谏鲜鲈颍瑢灮蟮母髡玛P鍵知識點,采用不同教學方法如類比聯想、歸納比較、引導啟發和理論聯系實際等方法進行講授,比較各教學方法在此知識點的適用性和優劣性,最終優化出一套適合中西醫結合臨床專業多元教學方法體系。
三緊密聯系臨床實際應用
分子生物學學習的目的是為臨床服務的,因此在教學上需要多聯系實際的醫學問題,即理論聯系實際的教學方法。例如,在講授DNA是遺傳信息載體的時候,可以將DNA指紋聯系到實際醫學的基因診斷和基因治療;在基因表達調控中,將遺傳學(單基因與多基因遺傳?。┖捅碛^遺傳學調控,如DNA甲基化(組蛋白修飾)的表觀遺傳調控與心血管等疾病聯系在一起;在癌基因與抑癌基因內容時,可以將臨床實際遇到的癌癥的遺傳特點和檢測方式中加以引入。通過這種和實際的醫學診斷和治療相結合的方法使學生認識到學習內容可以直接解決實際的健康問題,將極大地調動學習熱情和興趣,提高學習效果。四建立科學合理的評價體系為了提高學生的質量,使其更能適應社會需求,安徽中醫藥大學積極進行教學改革,要求轉變教育思想,改變以前課堂教學的形式和對學生的評價體系。為此,在中西醫結合專業分子生物學的評價體系中,初步建立形成性評價。評價體系主要包括考勤(10%)、課堂問題(20%)、每章科學問題討論(20%)和試卷成績(50%)課堂提問主要是每次課教師準備三個問題,讓學生回答,根據回答情況,進行評分。每章科學問題討論采用PBL形式,分組完成,最后給于評價。這種方式實施極大的調動學生的積極性,根本上改變之前僅依靠期末試卷帶來的學生惰性式學習習慣,培養了學生的學習興趣,課堂氣氛活躍,學生課下投入的時間大大提高,學習的自主性和能動性都得到大大增強。和一些形成性評價相似,課時、場地的限制和教師與學生比例失調限制了這種評價體系的實施。五結語分子生物學是生命科學的分支,是中西醫結合臨床醫學生必須熟練的基本知識和基本技能。在分子生物學的教學過程中,要密切聯系臨床的實際應用,及時聯系科學研究動態,才能激發學生的學習興趣,培養學習的積極性和調動學生自主學習的能力,使他們不僅能現在掌握分子生物學的基本知識,還能在未來工作中繼續跟蹤醫學分子生物學的發展,適應社會對新型中西醫結合專門醫療人才的要求。
參考文獻:
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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)41-0186-02
分子生物學的誕生拓展了人們對于疾病的認識,分子生物學的研究內容涉及到生命的本質,它的出現對生命科學有著巨大的沖擊,尤其是對醫學有著重要的影響[1,2]?,F代醫學條件下,從分子水平認識疾病并尋找對策已成為醫學發展的重要途徑之一。分子生物學的方法和技術被廣泛的應用于影像醫學的基礎和臨床研究中,與之交叉產生的新興學科――分子影像學,已然成為影像醫學的前沿與熱點[3,4],學習和利用分子生物學的知識對于廣大醫生,特別是影像科醫生來說有重要的意義,有助于我們了解行業研究的前沿和熱點,提高科學研究和臨床診療水平。然而廣大醫生,特別是影像科醫師在實際工作中常常面臨知識缺乏或老化的問題,原來掌握的理論和技能在疾病診斷、發病機制的研究、療效的跟蹤和評估等方面越來越受到制約。因此,隨著分子影像學的出現和醫學分子生物學的交叉與發展,今后的影像臨床和科研中要求影像醫師能夠掌握與其工作相關的理論知識和技能,從而有效地為臨床工作及科學研究服務。
一、分子生物學在影像醫學發展中的意義
近20年來,分子生物學在理論和應用上都取得了重要進展,其理論與技術已滲透到生命科學的諸多領域,而影像醫學與其結合產生的新型學科――分子影像學更是走在影像醫學發展的最前沿。分子影像學的出現和發展將從根本上改變未來的醫學模式,引領整個醫學影像學發展的方向[5]。與傳統的影像診斷學不同,分子影像學借助于分子探針應用醫學影像成像設備非侵入性地對活體的生理病理過程進行觀察,其優點是在器官或組織結構的形態變化之前,從分子水平進行定量或定性的可視化觀察[6]。例如通過標記腫瘤產生過程的關鍵分子然后進行影像學檢查,既可以顯示出腫瘤發生發展過程中的解剖改變,也可以追蹤觀察疾病發生、發展過程中的病理生理變化,有助于疾病的早期明確診斷和發生機制等的研究。在藥物開發和作用機制研究中,通過標記藥物本身或者其作用靶點可以直接顯示藥物在體內的變化或靶點的改變,從而為藥物的篩選和作用機制的研究提供直觀的實驗依據。分子影像學技術不僅為生命科學相關的基礎研究提供了重要方法,而且也在臨床研究和轉化醫學等領域中發揮重要的作用[7]。在未來的個體化醫學模式中,分子成像技術可能會同時融合疾病的分子診斷和治療跟蹤系統,在早期診斷疾病的同時進行治療并跟蹤其治療后的變化,從而實現疾病診療的一體化。
二、影像醫師學習分子生物學知識的必要性
分子影像學是分子生物學和醫學影像技術相結合的產物,分子影像學利用現有的一些醫學影像技術,如核醫學、核磁共振和光學成像方法等,通過特異性的分子探針的設計和應用,能夠對人體內部的生理或病理過程中在分子水平上發生的變化進行在體成像,安全無創,可重復行強,在疾病的診斷、治療以及療效評價、發病機制等的方面發揮著不可估量的作用。分子影像學是一門新的交叉學科,作為影像醫師要想掌握并應用好,除了原有的影像學知識外,還要學習和掌握分子探針的制備原理和技術、信號通道及相關機制、腫瘤靶點的篩選和定位等相關知識和技術,而這些都屬于分子生物學的范疇。分子影像學使影像檢查從原來單純觀察解剖結構轉向功能性分析,從主觀診斷轉向客觀的定量分析,因此影像醫生必然要整合分子生物學、細胞生物學或合成化學等方面的知識,在研發分子探針、篩選基因靶點等方面不斷努力,借助于先進的影像學成像手段早期、直觀的顯示疾病的發生發展、治療效果及轉歸等,實現分子影像學的長遠發展。而且隨著相關技術的興起,分子影像學越來越注重對個體化表型差異的分析,這也為實現個性化醫療,即精準醫療,提供了重要的條件。未來,分子影像學將推進個體化治療的發展進程,例如許多腫瘤的診斷靶點,也可作為治療靶點,通過篩選關鍵靶點,定制對應的特異性分子探針,應用分子影像的個體化分析為病人“量身定做”最佳治療方案,并能予以跟蹤、評價,從而實現診斷治療的一體化??傊?,掌握分子生物學知識對提高影像科醫師綜合診療水平具有極大的指導意義。目前我國普通高等醫學院校都已開設了分子生物學課程及其相關的實驗教學,也有相應的規劃教材和實驗教材,因此畢業于醫學院的影像醫師大多具備了一定的醫學分子生物學知識基礎,但分子生物學的理論和技術不斷地更新,這就迫使影像醫師仍需要不斷地學習,以便了解分子生物學的最新進展。而對于沒有學校學習基礎的高年資醫師而言,分子生物學是個嶄新的領域,需在重新學習[8]。
三、影像醫師加強分子生物學知識學習的途徑
影像醫師應認識到加強分子生物學知識學習的重要性,并積極主動地加強分子生物學知識的學習。除了醫院、學科或科室有組織的進行學習外,更重要的方法還是自主學習,通過有效地繼續教育獲取必要的理論及技能。在繼續教育的過程中,影像醫師應根據自身的需要選擇學習的深度和廣度。如實際工作中需要對疾病的發病機制、藥物作用機制、療效評估等研究較多,還必須全面地學習醫學分子生物學的最新理論和相關技術,才能更好服務于實際工作中。影像醫師獲取分子生物學知識的途徑有很多:
1.全面系統的學習基礎知識。影像醫師應根據自身的基礎選擇相應的教科書或參考資料,可以優先選擇國家規劃教材,以便由淺入深的掌握分子生物學的理論,明晰各種常用名詞、術語,了解分子生物學涉及的研究領域。近年來大學的網絡公開課程建設日趨完善,還可以通過慕課等進行在線的視聽學習[9],有助于知識的理解與掌握。在有一定基礎的前提下,再通過專業雜志和文獻,了解最新的進展和研究動態。
2.明確方向,學習相關的專業技術。分子影像學的研究涉及到多個學科的知識,因此在學習中,影像醫師應明確自身的研究方向,有針對性的學習。應用互聯網學習操作簡單、便捷,易于被廣大醫生接受,而且其內容全面、檢索便捷等優勢也已在醫學繼續教育中發揮著不可替代的重要作用。可以通過維普、知網、同方等專業網站,有針對性的篩選文獻和資源進行學習。另外和可以進入到分子生物學的網站、論壇等進行瀏覽、搜索等,既能緊跟前沿動態,還可以與他人互動交流、進行討論。
3.注重學術交流與合作研究。參加專題學術講座或會議,尤其是國家級或國際性學術交流活動是十分必要的。通過學術交流,可以較快的了解分子生物學在影像醫學中的應用和最新動態,而且在交流過程中,可以與同行及專家進行直接的溝通,交流并獲得必要的指導和幫助[10]。在科學技術飛速發展的今天,單單依靠影像科醫師無法發展分子影像學,唯有與分子生物學等交叉學科的專家精誠合作,才能更好的推動分子影像學的發展和臨床應用。哈佛大學分子影像中心Weissleder教授曾指出影像醫師應該切實肩負起開展分子影像研究工作的任務,要與基礎學科相互溝通,發揮各自的優勢,協同合作。因此加強合作與交流能夠更好地解決分子影像學發展中所涉及的問題,有效的促進影像醫師分子生物學的學習和研究。
總之,分子生物學是目前公認的最具活力的醫學帶頭學科。分子影像學的出現是分子生物學的理論和技術推動影像醫學發展的直接表現。作為新時代的影像醫師,必須重視分子影像學的研究,學習和應用好與之相關的分子生物學等基礎知識和技術,才能適應現代醫學發展的需要,更好的服務于科研與臨床醫療工作。
參考文獻:
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分子生物學是研究核酸、蛋白質等生物大分子的形態、結構特征和相互關系,從分子水平闡明生命現象與生命本質的學科。自Watson和Crick提出DNA雙螺旋結構模型標志著人類對生命現象本質的認識進入到分子水平,分子生物學已成為現代生命科學的共同語言和人類由被動地適應自然界轉向主動地改造和重組自然界的基礎學科,同時也使得分子生物學稱為現代生物學領域里最具活力的科學。(朱玉賢,2013)上世紀90年代以來,國內各高校先后為本科生開設了分子生物學課程,目的是引導學生從分子水平認識生命本質,了解有關分子生物學的基本理論知識和研究方法,為學習生命科學相關專業的學生進一步的學習和科研打下良好的分子生物學基礎。在分子生物學的教學過程中,由于分子生物學課程知識體系龐雜,知識點多而分散,我們發現,對許多抽象的概念或原理的解釋和闡述一直是教師的教學和學生的理解和掌握過程中存在的難題,上完課后同學們的普遍反應是晦澀難懂,猶如聽天書一般;而且,分子生物學課程對實驗技能和實驗條件要求較高,實驗涉及的內容也較為復雜,這就要求同學們不僅具備堅實的理論基礎,還需具有非常強的實驗動手能力;同時,分子生物學作為一門新興學科,新理論、新技術層出不窮,知識更新快,更新周期也越來越短,這些研究方法的不斷創新和理論體系的不斷更新與完善更給分子生物學教學帶來了極大挑戰。怎樣將分子生物學中晦澀的知識點轉化為直觀、淺顯易懂的故事呈現在同學面前?怎樣將理論與實驗結合,使同學們從實驗過程中領會各種生物大分子形態結構與功能的關系?怎樣調動同學們對微觀生命奧秘探索的興趣,激發同學們的創新潛能,從而實現對生命科學創新人才的培養?作為湖南省精品課程,《分子生物學》教學一線的老師們嘗試了一系列的教學改革和課程體系優化,致力于將分子生物學知識的傳播由教師的單向傳授為主轉變為學生對分子生物學知識的多元獲取,以著重培養學生的實驗動手能力并激發學生的創新意識和科研能力。
一、基礎知識和學科進展的有機結合
分子生物學誕生以來,作為生命科學的帶頭學科,學科發展極為迅速并滲透生命學科各個領域,但主要遺傳物質DNA的雙螺旋結構和“中心法則”提出至今未受到質疑。(胡劍,2014)在經典核心理論的基礎上,對于基因表達調控以及信息傳遞通路等認識的不斷豐富,以及從基因組、轉錄組、蛋白組、代謝組等水平上對生命現象和規律的理解逐步深入,要求我們在教學中一方面滿足學生掌握分子生物學基本理論的需要,另一方面要適時地更新教學內容,充分調動學生的學習積極性,通過文獻閱讀、專題講座和學術報告等途徑獲取最新知識,了解最新動態。在基礎理論知識的講解的過程中,盡量將課本上相關的一些分散知識系統化并提煉出知識點,指導學生在理解的基礎上,采用總結規律性的方式幫助記憶。文獻閱讀的內容則選擇來自《Cell》、《Nature》、《Plant cell》、《Plant journal》、《Plant physiology》、《Science》等權威期刊的最新研究論文或研究綜述,通過在線查閱,翻譯和研讀的方式將分子生物學領域的最新研究進展展現在大家面前,既讓同學們了解了本領域的最新進展,也教會了同學們查閱文獻的方法。這種“基礎知識”和“學科進展”的有機整合方式,同學們的主動學習積極性被激發;文獻資料搜集和自主學習能力得到提高,學生的創新意識和從事科學研究的能力得到培養,同時也形成了同學們對不斷發展的分子生物學知識多方位豐富的理解。
二、討論交流在教學中的應用
分子生物學內容與生命活動息息相關,講到熱點話題時自然會激起同學們之間的討論與交流的興趣。多年的教學經驗證明,在分子生物學教學中應適當增加課堂討論與交流的教學方式,既能啟發學生的學習興趣,又能提高同學們的思考能力和口頭表達能力。因為這種討論與交流教學,強調在教師的精心準備和指導下,教師作為“導演”,對學生的思維加以引導和啟發,并通過預先的設計與組織,來啟發學生就特定問題發表自己的見解;學生則是在教師指導下進行有意識的思維探索活動,學生的學習始終處于“問題―思考―探索―解答”的積極狀態。事實上,分子生物學可供討論的題材很多:如超級細菌是如何產生的?表觀信號如何影響性狀?細胞衰老死亡的調控是如何進行的?轉基因食品的利與弊;癌基因,抑癌基因和癌癥的發生分子機制;細胞重編碼的分子機制;等等。對這些熱點問題的討論培養了學生諸多方面的能力:提高了學生的學習興趣,培養了學生的自學能力,促進了師生交流與溝通,培養了學生的口頭表達能力,增強了同學們的團隊合作能力。同時,由于學生看問題的方法不同,會從各個角度、各個側面來揭示基本概念的內涵和基本規律的實質,從而產生自主性、探索性和協同性的學習。
三、動畫、微課、精品資源庫等教學網絡資源的整合
分子生物學是一門內容豐富、應用性超強的學科,板書、掛圖、模型和幻燈片等傳統的教學手段遠不能傳遞和表達繁多而抽象的分子生物學內容,更無法讓學生深入理解抽象的教學內容。而動畫、微課和精品資源庫等網絡多媒體教學資源的應用很大程度上解決了這一難點,使得抽象復雜的內容在多媒體教學中更加簡單化、直觀化和具體化,同學們也更容易理解分子生物學。如DNA復制和轉錄、蛋白質的生物合成、乳糖操縱子模型、衰減子模型,轉座位子模型,DNA重組Holliday模型都可制作成微課,以動畫和微課模式展示在同學面前,利用動畫和微課等直觀、生動和主題鮮明的特點幫助同學理解。
四、理論與實驗結合模式的運用
分子生物學是一門實驗性特別強的學科,分子生物學實驗是基礎理論課的配套課程,是理論教學的深化和補充,與理論課密不可分,在課程設置中占有重要的地位。但是,分子生物學實驗條件要求相對比較高,使得學生對于分子生物學實驗內容和方法有非常大的畏懼心理。針對學生的這種恐懼心理,我們合理安排實驗內容,并加大了實驗課程的比重。為了讓學生由淺入深逐步認識分子生物學常規技術,除了常規的每周4節課的實驗課程外,我們還安排了分子生物學綜合實驗周、將質粒提取、電泳檢測、基因克隆、載體構建、酶切鑒定等方面的實驗技術集中在實驗周內進行,以便更系統地將DNA重組相關的實驗技術傳授給學生,并在條件允許的情況下盡可能的把新的實驗技術手段介紹給學生。對分子生物學課程特別感興趣的同學,我們還鼓勵學生參與到教師的科研工作中去,利用現有的科研條件,引導學生思考并完成相關的實驗內容,以培養學生的創新思維和發現問題、分析問題和解決問題的能力,從而使學生的科學素養和科研能力得到較高的提升。
五、教學師資的內涵建設與發展
作為當前生命科學中發展最快并與其他學科廣泛交叉與滲透的重要前沿領域,分子生物學發展的突飛猛進和分子生物學技術發展的日新月異給分子生物學的課程教學帶來極大的挑戰。在分子生物學教學過程中,為適應時展的高層次和高素質人才培養的需要,為了使分子生物學課堂更加具有吸引力,作為教師更應該對最新的研究熱點有敏銳的洞察力,因而教師自身專業素質對教學質量的提升和對學生的專業知識學習興趣的培養起著至關重要的作用。提高教師自身素質,加強教學師資的內涵建設與發展,我們主要從三方面著手:(1)實施以老帶新,為青年教師配備導師的制度和每周一次的教學討論,通過老師之間的經驗交流,相互學習和取長補短,以期共同提高授課水平和教學能力;(2)通過在職培養、外出進修和人才引進等并舉的方式壯大師資力量。在職攻讀博士學位的方式加強青年教師知識結構的優化;國內外訪學計劃則拓寬了中青年教師視野;人才引進則增強了提高教師專業素養和學術水平;(3)通過主持或參與產學研團隊的各級教改和科研項目,提高教師自身的創新意識和科研素養,并滲透到教學之中,給學生以更多的啟迪和思考。
2010年以來開展的《分子生物學》教學實踐改革證明,多元獲取教學模式在分子生物學教學中的應用,提高了教與學的效率,促進了老師和學生的互動,教與學相得益彰,取得了較好的教學效果。
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一、分子生物實驗教學存在的問題
1.實驗室以及實驗資源有限
分子生物學是一門新興學科,因此在高校教育活動的開展方面仍然會受到諸多因素的影響,其中最重要的就是資金的投入。當前,高校在分子生物學實驗室的建設方面投入的資金十分有限,與其他經典學科相比顯然更少,但是分子生物學實驗對于實驗室以及實驗設備都有較高的要求,很多設備都需要從國外進口,價格十分昂貴,很多高校在資金的負擔方面都有很大的壓力,因此也影響了分子生物學實驗教學的效率。
2.缺乏足夠的實驗技術人員
分子生物學在我國教育體系中的起步時間相對較晚,所以相關的教學人員和技術人員的數量十分有限,很多高校在分子生物學實驗教學方面都需要聘請專門的技術人員,而人員的缺乏也成為了限制分子生物學實驗教學的另一個重要因素。雖然我國教育機構也在積極培養分子生物學的專業技術人員,但是人員的數量以及其成長速度,都無法滿足當前分子生物學實驗教學的需求,不能保證分子生物學實驗教學的有效開展。
3.教學內容的設置缺乏科學性
分子生物學是一門跨學科的綜合性教育課程,因此其教學內容涉及到生物、醫學以及藥學等多個領域,這就涉及到知識的連接性與滲透性,因此在分子生物學實驗教學的內容設置方面,需要考慮其綜合性。但是從當前分子生物學實驗教學的內容設置方面來看,顯得較為單一,往往只是集中在某個領域,缺乏對實驗教學系統的考慮,而且沒有形成科學的實驗教學評價體系,對于分子生物學實驗教學的效果無法做出準確、科學的評價,無法為后續教學活動的開展提供必要的依據。
二、分子生物學實驗教學的改進策略
1.加大實驗室和實驗設備的資金投入
高?,F有的實驗室設備和資源無法滿足分子生物學實驗教學的需求,因此需要加大實驗室以及實驗設備的資金投入,積極引進國外先進的實驗設備,提高分子生物學實驗的精準性,才能提高分子生物學實驗教學的有效性。同時,為了保證分子生物學實驗教學的有效開展,需要加大相關技術人員和實驗教學人員的素質培養,為分子生物學實驗教學的有效開展提供足夠保障。
2.完善分子生物學實驗教學的內容
根據分子生物學的特點以及教學大綱的要求,在注重分子生物學常規實驗內容的基礎上,適當加入更多可以凸顯專業特色的實驗教學內容,如大腸桿菌活化、質粒DNA提取等,注重分子生物學與其他相關學科的結合。同時在實驗教學的選取方面,要考慮到學生對于知識的掌握程度,由淺入深、循序漸進,使學生可以參與到實驗中,并且感受分子生物學的神奇,才能激發學生求知的欲望,獲得良好的學習效果。
3.創新實驗教學方法
為了提高分子生物學實驗教學的有效性,需要改進傳統的教學方法。分子生物學實驗教學中包含很多復雜的實驗,學生理解和記憶的難度都較大,如果教師僅僅采用示范和講解的方法,顯然無法給學生留下深刻的記憶,因此要對現有的實驗教學方法進行必要的調整,使每個學生都可以參與到實驗中,親自操作和演示,也可以在教師的指導下由學生自行設計實驗方案,這種方法可以激發學生的興趣,同時也有利于培養學生的自主學習能力和研究能力,對于提高學生的綜合實驗能力有較大的幫助。
4.構建科學的實驗教學評價體系
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A
On Biological Students' Individualized Practice
Education in Engineering College
――Take Molecular Biology Laboratory as an example
XIE Hui, SHEN Xiaomin
(School of Life Science and Technology, Xidian University, Xi'an, Shaanxi 710126)
Abstract In this paper, the author of the engineering colleges features, combined with years of experience in the course professor of molecular biology experiments, analysis of some of the drawbacks of traditional molecular biology lesson exist now leads aspects of molecular biology experiment teaching system in need of reform. Try to open innovation experiments, increasing the comprehensive design experiment, the introduction of the experimental research of teachers and teaching aspects reforms to achieve significance in molecular biology experiment teaching.
Key words engineering college; molecular biology experiment; reform
1 工科院校分子生物學實驗教學存在的問題
1.1 課時緊張,實驗項目大同小異
分子生物學實驗課廣泛存在于全國多數具有生命科學學院的專業實驗課程中,一般均為專業必修實驗課程。但由于多數工科院校對于理科課程分配的課時有限, 如本校分子生物學實驗課程學期課時僅30學時。因此,教師要在有限的時間內達到大綱規定的培養目標和要求就直接導致了傳統分子生物學實驗教學內容上往往是選擇一些基礎實驗進行講授。這樣實驗課程往往成了走過場,使得學生不能真正認識到分子生物學實驗在他們專業領域中的實際作用,進而會嚴重影響學生對分子生物學實驗的學習積極性和學習興趣。
1.2 壓制學生的創造性
現在高校中絕大多數學生均為90后,由于接觸到更多的新事物,他們對于事物的認知和渴望是非常強烈的。但是在傳統分子生物學實驗教學過程中,很多內容都是由實驗教師提前做好充分的準備,學生進入實驗室一般只會做一些老師設定好的簡單操作就可以完成整個實驗,對于很多重要實驗原理具體技術路線,實際應用均不知曉。這樣機械化的實驗教學形式,不能激發現代大學生對實驗動手操作的興趣, 同時會影響他們對分子生物學實驗教學的積極性,更為嚴重者還會導致學生對自己所學專業的失望。
2 個性化分子生物學實驗教學改革分析
2.1 針對工科實踐性特點安排實驗
由于本校是一所工科院校,多數學生最終都要進入生產第一線,因此,一方面我們申請增加了分子生物學實驗課程課時量,另一方面我們增加了分子生物學技術在尖端科研、疾病檢測及環保領域應用的創新性、綜合性實驗,使學生能夠直觀地了解到自己所學的知識及實驗技能能夠學以致用。整個實驗課教學體系分為三個主要部分進行:第一部分為五個基本實驗,是所有學習分子生物學的工科學生必須掌握的最基本的基礎實驗技能,其中包括三個核酸提取實驗、一個電泳檢測實驗、一個PCR反應實驗。第二個部分為分子生物學基本實驗技能應用、提高的實驗內容,包括學生選做的三個實驗。這些實驗的目的在于培養學生能夠應用分子生物學的基本實驗技能解決一些實際問題,例如:聚合酶鏈式反應對疾病的檢測、引物設計合成和功能性基因擴增、分子生物學方法高精度檢測環境微生物種類及分布。第三個部分為綜合性、設計性實驗,主要是針對學生的不同特點,分組選擇課題進行研究,完成后撰寫并提交研究報告,該部分主要是學生根據所學知識和技能自主進行完成。
2.2 設立分子生物學實驗開放性實驗
首先在分子生物實驗課程中嘗試了開放式的教學模式,包括實驗內容的開放(分子生物學實驗教學改革中第三個部分的綜合性、設計性實驗)及實驗時間的開放。在分子生物實驗教學內容中,第三部分的內容為開放式的,學生可以根據自己的專業方向、興趣自主選擇研究課題,任課教師也可給出部分開放式研究題目供學生選擇。此外,在分子生物學教學實驗時間上也實行開放式,即學生可以在規定周次內的具體時間來實驗室進行試驗項目研究。通過開放式的實驗教學模式,提高了學生自己動手做實驗的興趣,同時,方便了學生實驗時間的安排。
2.3 科研轉化分子生物學實驗教學
通過近年來分子生物學實驗教學的實踐,將教師的科研課題轉化為實驗教學內容是一種很好的實驗教學改革模式。首先,由于生命科學領域進展很快,甚至超越了電子信息技術,所以在一般的教師科研項目中,會有大量全新的內容補充到實驗教學內容中,從而使實驗教學內容能夠不斷更新;其次,教師的科研課題一般代表了該領域全新的研究內容和研究方法,這就使我們的分子生物學實驗教學內容能夠緊跟該領域的研究步伐,不至于過于陳舊、落后。同時,使得當代個性化發展的90后學生能在分子生物學實驗教學過程中了解并掌握生產實踐中的實用技術,為日后實踐工作或繼續深造奠定了扎實的基礎。
3 結語
本文通過實踐調研、教學經驗、綜合各工科高校優勢培養理念后認為:新形勢下分子生物學實踐教育應以90后高校大學生為主體、生命科學學院專職、專業實驗教師為主導力量。另外,輔以專業基礎實驗室、探究性學習實驗室、本科生開放性實驗、各類高端互動實驗、創新性課題實驗、生產實習與調研的全方位、立體化、多層次、高效率的分子生物學實驗教育教學模式,有利于培養90后大學生分子生物學綜合實驗技能、創新能力、嚴謹精神、邏輯思維和科研素養以及90后生物專業學生分子生物學實驗個性化實踐教育的全面培養。
參考文獻
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中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)19-0146-02
雙語教學是我國大學教育進軍國際化的一個重要舉措和標志,同時也是我國高等校院培養具有國際競爭能力的高端人才的戰略部署和實踐手段[1]。為了促進我國高等院校學生,特別是研究生能夠結合自身專業知識和專業外語學習及在實際科研工作中的運用能力,從而提高他們的外語水平,廣東海洋大學研究生處對有條件進行雙語教學的課程設立專項資金進行資助,以積極推進雙語教學模式。學校研究生雙語教學因開展時間較短,經驗欠缺,再加上研究生的英文底子薄弱,因此在具體工作中存在很多問題和困難,這不僅表現在雙語教學實踐中,學生聽不懂,更體現在教師很難選擇出合適的教材,備課存在一定的難度,有些教師甚至不會講。值得肯定的是,雖然雙語教學仍然是摸著石頭過河,改革推進較慢,但隨著教學經驗的日益豐富,教師出國培訓機會的增多,教師雙語教學能力會得到較大提升,可以實實在在地為研究生開展雙語教學活動,為他們在英語聽說讀寫等方面進行拓展訓練,從而培養出一批有專業思想和語言優勢的高素質創新型科研人才。
分子生物學是現代生命科學領域中最具有活力的前沿學科之一,其理論基礎知識和相關技術手段幾乎已應用到水產學科的所有領域[2]。然而,因分子生物學本身具有極強的抽象性和前瞻性,其研究的分子對象看不見,摸不著,且理論與技術進展日新月異,新的概念層出不窮,幾乎該學科的所有重大研究成果是以學術論文的形式發表在高水平的英文期刊上,因此,國內高等院校特別是涉海、涉農高校在分子生物學教學和科研方面與西方發達國家相比存在較大差距,這決定我們只有借助熟練閱讀英文文獻、英文教材,才能快速地掌握該學科的前沿知識,追蹤最新發展動態[3]。在分子生物學教學中采用中英文雙語教學,查閱分子生物學領域的外文資料及與國外專家直接交流學習,是使研究生快速邁向信息化、國際化的重要手段?!斗肿由飳W》是學校水產養殖和海洋生物學專業碩士生培養方案的重要基礎課,從2013年開始,該課程實行雙語教學。就近年來對《分子生物學》課程進行雙語教學的體會和實踐,本文主要闡述對該課程進行雙語教學的一些思考。
一、重視研究生英語運用能力
語言不僅僅是一個交流工具,更是一個思想、文化和知識的傳播載體。目前,學校水產學科專業碩士研究生的英語水平普遍較低,特別是英語聽說能力嚴重不足,還有部分研究生的漢語基礎運用能力也較薄弱。而在現實的教學科研工作中,碩士研究生的英語聽說讀寫能力直接影響其獲取分子生物學學科最前沿知識和最新科研成果的能力,因此,在《分子生物學》雙語教學中,必須首先重視研究生的英語運用能力,建立科學的學生語言和知識評價體系。該體系需要以雙語教學中知識點的掌握和語言能力的提升作為雙重目標,重視對研究生英文運用能力的考核。具體的考核方式和考核內容應重點放在研究生運用英文進行遣詞造句、固定語法搭配及時態、科技論文慣用語等方面,力求讓他們在課外閱讀到地道而寫作規范的分子生物學領域的英文文獻,同時,教師要給出某些實驗結果,讓學生模仿范文進行科技論文寫作,以此手段提升他們的英語讀寫能力,具備迅速掌握分子生物學前沿知識的能力。
在《分子生物學》雙語教學過程中,強調研究生與授課教師的互動性[4]。教師用英語教學時,對不常見的單詞應板書,在內容講授過程中要經常提問,讓學生用英文回答;準許研究生在課堂上隨時用英文提問,教師也要用英文對問題進行解答。上課前及時了解研究生整體專業知識和英語水平的差異,及時調整教學內容,認真聽取他們對教學方法的意見和看法,從而調整教學過程中的語速、板書內容等,提升學生英語聽說運用能力,達到與國外分子生物學專家直接交流及學習國外先進實驗方法的能力。
二、師資培訓及教材選擇
加強《分子生物學》雙語教學任課教師的英語口語表達能力是該課程雙語教學成敗的關鍵因素之一。在該課程雙語教學任課教師的遴選中,應首先以分子生物學領域、有國外留學經歷及博士學位的教師為先。目前,學校擔任該課程的四名教師均在廣東外語外貿大學進行過為期6個月的英語脫產學習培訓,然后在國家留學基金的資助下赴英語國家進行過為期一年的分子生物學領域的研究訪問,他們均有較好的聽說讀寫能力,完全能滿足擔任《分子生物學》雙語教學任課教師所應有的素質和條件。但在該課程的雙語教學過程中,我們仍發現存在一些問題,主要表現為雖然教學語言是英文的,但思維方式仍是中式的,如一些專業名詞用英文解釋做得不夠到位時,聽課學生也無法真正理解,對一些最新的專業術語或最新的發展技術就連授課教師也無法進行流利的描述,所以對《分子生物學》雙語教學授課教師進行師資培訓非常必要。這種培訓主要以請國際上在分子生物學領域研究處于前沿的科學家來校報告、座談或派授課教師到該領域有建樹的國外實驗室進行研究訪問,以期讓教師能及時掌握國際前沿的分子生物學領域的知識和技術[5]。
分子生物學與多個學科有交叉,涵蓋內容寬,技術應用廣泛。目前,學校水產學科研究生《分子生物學》雙語教學選用的是由Jocelyn E. Krebs等主編的Lewin's GENES X及中國科學院研究生院教學叢書系列之《分子生物學(第3版)》(英文)作為授課教材和補充教材,但在備課和授課過程中會發現兩本教材內容過多,Lewin's GENES X在教材組織體系與我們的學習思維方式不匹配,而中國科學院研究生院教學叢書系列之《分子生物學(第3版)》(英文)對分子生物學基礎知識薄弱的水產學科研究生而言過于深奧。為了更緊密地與學校水產學科相結合,本課程授課教師計劃在現有選用教材的基礎上做調整,自編Current Molecular Biology for Aquaculture,且每年更新,以便讓研究生及時了解水產學科相關的分子生物學的發展前沿。
三、存在問題和建議
目前,我國高等院校高度重視雙語教學,但僅從語言的運用和教學效果的好壞來評判,使得雙語教學缺乏具體、規范的參考和評價標準。根據英文在課堂上的所占比例,我國高等院校的雙語教學可以分為三種類型:第一種類型是全英文授課,授課教師以少數英文水平較高的教師和相關專業的外籍教師構成。目前,學校水產學科專業研究生《分子生物學》雙語教學就屬于這種類型。第二種類型是授課時中英文比例大致相等。比如課程上所使用的教材是英文,講授時以中文為主;或使用的教材是中文,講授時以英文為主。第三種類型是課程講授主要以中文為主,英文僅用于組織教學用語及對專業名詞的翻譯和解釋。比較這三種類型,顯示最好的是采用第一種類型,但對授課教師和學生的英文能力要求也最高,普通高等院校學生無法達到這一要求,所以目前第二種類型的雙語教學模式在我國高校中占主導地位。目前,學校水產學科專業《分子生物學》雙語教學課程組師資優良,不像其他許多雙語教學授課教師是在非自愿或自身專業知識條件不成熟的情況下被“趕鴨子上架”[6]的。但從近年來的雙語教學效果來看未能達到預計,其主要原因有兩個:一是因為課程使用英文教學,導致大量的時間用于學生練習專業詞匯的聽說,而實際授課內容相應減少,即較之母語教學,同樣的內容使用雙語教學時所需的學時更長,這主要是因為師生使用外語交流不可能達到信息交流如直接傳遞的母語交流狀態,因而使教學內容在量上被打了折扣[7]。二是課堂上師生用英文交流會阻礙師生對分子生物學重要內容或前沿技術的深入討論,直接導致《分子生物學》雙語教學中的授課內容出現介紹性多、描述性多而研究性少的弊端,阻礙學生創造性思維的發展和對解決關鍵科學問題的思考。因此,本課程在被設為雙語教學課程的同時應相應增加課時,最好先對學生的英文能力進行測評,選擇20名左右語言能力不錯的研究生進行試點上課,并與整班雙語教學的教學效果進行縱向比較,從而探討本課程的最佳雙語教學模式。
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Discussion about educational reform on teaching of molecular biology for undergraduate major in biotechnology
Shen Xin
Beijing Forestry University, Beijing, 100083, China
Abstract: In this paper, teaching approach was probed in regards of content, method and experiment on the course of molecular biology for undergraduate major in biotechnology. In the reform of course content, we had reduced the content overlaid with other courses for instance the knowledge on genetic information transmission and meanwhile increased the content on updated knowledge. In reform of teaching method, we introduced guiding type educational approach. In reform of course experiment, open type experiment was established. Through the presented reform, students become more active in studying the correlated knowledge and become more capable on experiment. The teaching effect get improved.
Key words: teaching method; molecular biology; experiment teaching
分子生物學是生物類本科教育中一門主要的基礎課,它以探究生命過程中生物大分子的結構與功能為主要內容,以解析基因組和蛋白組中生物大分子在各個生命過程中的作用、基因表達調控機制以及信號傳遞網絡為主要研究目標[1-3]。生物大分子結構與功能的研究滲透于生理學、發育生物學等各學科研究中,相關的知識構成了基因組、轉錄組和蛋白組研究的重要基礎。掌握分子生物學的原理和實驗技術對生物類學生認識生命的本質,培養生命科學研究能力至關重要,也有助于后續專業課程的學習,為將來進一步深造奠定堅實的基礎。從學科特點而言,分子生物學是一門新興學科,理論體系處在一個不斷發展和完善的階段,研究方法也在不斷創新。分子生物學課程知識點多而分散,實驗涉及的內容較為復雜,要求我們在教學中一方面要適時地更新教學內容,滿足學生掌握分子生物學發展動向的需要,另一方面要充分調動學生的學習積極性,培養學生的創新意識和從事科學研究的能力。我們在多年分子生物學課程的教學改革和課程建設中,針對生物技術專業的分子生物學教學分別從教學內容、教學方法和實驗教學等方面進行了探索,具體情況如下。
1 加強新知識點教學內容,深化對生命本質的認識
知識更新快是分子生物學一個鮮明的特點,如何將經典的基礎知識與新知識點結合起來是分子生物學教學中需要探討和解決的問題。在前期分子生物學教學中,我們以經典的遺傳信息傳遞過程為主線,側重對基礎知識的介紹,新知識點雖有涉及,但遠不能反映學科的發展。近年來,隨著生命科學研究的不斷深化,真核生物基因表達調控機制、信號傳遞網絡、生物大分子在生命過程中的作用等方面科研成果不斷涌現,轉錄調解因子的組合調控機制、組蛋白修飾與DNA甲基化、異染色質化、轉錄后基因沉默、細胞對環境信號的感知及信號轉導機制等已經成為發育生物學、生理學及其他學科研究的熱點[4-9]。了解和掌握這些知識對學生認識生命過程的本質具有重要意義。在已往的教學中,我們用較多的課時講解以中心法為基礎的遺傳信息流的基本原理,但在教學實踐中我們發現這部分內容與其他課程存在較大的重疊,一個主要的困惑是學生在學習過程中重復學習相同的知識點,這在很大程度上影響了學習的積極性。另一方面,在經典教材中真核生物組合調控、表觀遺傳學、基因轉錄后調控等內容篇幅明顯偏低,而這些內容正是目前分子生物學發展的熱點,對學生認識生命過程的本質尤為重要。如何更合理地安排學時,兼顧基礎知識與科學發展新動向,是我們教學改革的重要環節。通過摸索,我們在教學實踐中適當減少遺傳信息傳遞的課時,壓縮與其他學科重復的內容,增加了對真核生物組合調控機制、DNA甲基化修飾、組蛋白N端修飾、真核生物信號轉導等內容。通過對教學效果的評估,我們觀察到,教學內容的調整增強了學生學習的積極性,提高了他們對課程重要性的認識,同時也使學生對生命過程的本質有了更深刻的認識,為后續生理學和發育生物學的學習奠定了基礎。
2 調整教學方法,培養創新意識
興趣是學習的動力,充分調動學生的學習積極性是教好這門課的關鍵。多年的教學經驗告訴我們,灌輸式教育不利于學生學習興趣和創新意識的培養,容易導致學生形成死記硬背的不良學習習慣。在灌輸式教育模式下,學生處于被動學習狀況,學習的積極性不高,思考問題的意識和分析問題的能力不強。為改變學生被動學習的現狀,克服灌輸式教育帶來的不利影響,我們需要對教學方法進行改革,為此,我們在課程建設過程中嘗試了導向性教學。在教學過程中,我們指定適量的文獻作為課外閱讀材料,以知識獲得過程為主線,引導學生分析討論前人發現問題與解決問題的過程,并幫助他們分析、總結相關實驗方案。通過教學方法的改革,學生不僅學到了相關的基礎知識,還學到了科學家發現問題、解決問題的思路和方法以及科學家為科學獻身的精神。另外,搜集獲取科學文獻的能力是從事科學研究能力的重要方面。專業外語閱讀能力對學生獲取知識非常重要,我們在導向性教學中采取了雙語教學的方式,結合導向性教學給學生布置英語閱讀任務,讓學生自己搜集資料,使學生既培養了創新意識也提升了搜集文獻的能力。通過教學方法的改進,學生增強了對分子生物學的學習興趣,也提高了他們的綜合分析能力,更重要的是,通過導向性教學,學生逐步養成了獨立思考的習慣并提高了創新意識。
3 強化實驗基礎,注重能力培養
分子生物學研究策略被廣泛應用于當今的生物學研究中,分子生物學方法在科學研究創新中扮演著越來越重要的作用,分子生物學實驗技能的培養對發展學生潛能,提高畢業生質量至關重要,在加強學生素質教育與培養創新能力方面有不可替代的作用。相對于理論教學,實驗教學具有實踐性、綜合性和創新性的特點,對學生學習興趣和科研能力的培養有很大幫助。為培養具備較強科研能力的生物科學專業和生物技術專業畢業生,我們在分子生物學教學實踐中設置了開放性實驗,內容包括核酸的提取與純化、電泳分離與鑒定、分子克隆、PCR擴增、原核表達及蛋白質親和層析等實驗。這些實驗在當今生物學研究中被廣泛應用,掌握這些研究方法對學生科學研究能力的培養大有益處,我們期待學生通過實驗環節掌握分子生物學實驗的基本原理和基本技能。為配合實驗課開展,在教學中我們用較大篇幅介紹基本實驗的原理和新技術,包括生物大分子的制備技術、PCR技術、雜交技術、RNAi技術等。在教學實踐中我們發現學生對分子生物學實驗表現出濃厚的興趣,參與實驗的積極性很高。通過實驗,學生對科學研究過程有了深刻的感性認識,這對學生了解知識獲得的途徑和方法有很大幫助。在實驗教學過程中,我們發現,前期的實驗課存在明顯的不足,主要表現為實驗原理的相關基礎知識不足和實驗準備環節的欠缺。在前期教學實驗中,實驗準備由教師完成,學生用教師配好的緩沖液、培養液進行操作,雖然能夠獲得不錯的實驗結果,但對學生能力的培養不利,學生常常不了解緩沖液中各成分的作用,對培養液配制中需要注意的問題也缺乏了解,我們認為這些問題涉及學生的基本素質,關系到能力的培養,為此在教學中我們采取了一些針對性的措施。一方面在理論課中增加了與實驗技術相關的基礎知識的介紹,如對核酸提取緩沖液、蛋白提取中的細胞裂解液等作了詳盡介紹[10-12],通過講解使學生對變性劑、抗氧化劑、緩沖劑、離子型與非離子型表面活性劑等成分的作用有了充分的認識與了解,對蛋白質和核酸純化原理有了全面的掌握。另一方面,在教學環節中,我們將實驗改為開放性實驗,要求學生自己準備實驗,教師做必要的指導,通過這些措施使學生將分子生物學論課上學到的知識與實際操作過程相互印證。開放性實驗使學生分子生物學實驗技能得到了顯著提高,為學生獨立操作實驗和培養良好的科研能力打下堅實基礎。
4 結束語
經過幾年的教學實踐,我們逐漸摸索出分子生物學教學的一些方法和技巧,并通過教學內容和教學方法的改革激發了學生的學習熱情和主動性,不僅使他們掌握了分子生物學的基礎理論,更重要的是培養了他們發現問題的意識和解決問題的能力,養成了獨立思考的習慣,教學改革顯示出良好的效果。今后,我們還將繼續探索,讓分子生物學理論和實驗教學在生物科學與生物技術本科生培養過程中發揮更大的作用。
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中圖分類號:Q7文獻標識碼:A
1 分子生物學與婦產科的基本情況概述
分子生物學的興起是上世紀50年代以后的事情,但是自其興起和發展以來,發展的巨大成就十分引人關注。六十多年來產生了巨大的影響,繁榮的勢頭依然十分強勁。分子生物學研究要進行的問題在于對生命本質一致性的分析,學者們通過分子水平的研究,發現由最低級、最簡單的單細胞生物到最復雜最高等的人的基本組成(這些組成主要由蛋白質、核酸、糖等三類物質構成)的構成與遺傳信息的物質基礎(主要包括DNA和RNA)、流向(中心法則)以及含義(遺傳密瑪)乃至能量轉換的機理都是高度一致的,正是因此,人們才發現在分子水平層面,生物取得了相對的統一。分子生物學的這一成就具有極其重要的意義,它使得基因在不同生物個體、種屬之間的轉移成為可能,從而大大的提高了生命科學各個分支學科以及整個生命科學的發展。在21世紀,分子生物學的發展將不斷深入和擴大,關于腦的活動、生命發育、疾病免疫等復雜難題將成為分子生物學研究的重中之重。
要準確客觀理解分子生物學對婦產科的影響,必須對婦產科的基本情況所有了解,在長期的醫學研究和發展實踐中,婦產科的研究和實踐內容不斷豐富和發展,如在生命發育階段,對胎盤、胎兒生理、母體子宮平滑肌的功能調節以及分娩發動機制、早產等問題都有研究。在妊娠期目前對于絨毛外滋養細胞以及胎兒胎盤轉運方面的問題也引起了學界的高度重視。在歐美國家,分子生物科學較為發達,對生物的基因芯片以及微RNA的研究不斷深入,探討了一些生物學的病理機制及治療方法,典型的如子癇、慢性高原疾病、肥胖等問題。以世界衛生組織(WHO)為代表的一些研究結構對婦科流行病學、早產病因基因組研究以及基于循證醫學早產臨床干預等問題進行了深入研究。
2 分子生物學在婦產科領域的應用與發展分析
事實上,婦產科的發展歷史較之于分子生物學要早很多,但是分子生物學興起之后,對婦產科的發展產生了極大的影響,有些影響甚至可以說是革命性的。比如在女性的產前診斷中,分子生物學的興起使得我們對一些具有嚴重出生缺陷或者遺傳病等問題在宮內期即可作出診斷并及時采取科學合理的對策措施。分子生物學產生之前,該領域主要運用的是胎兒鏡以及影像技術,但是,近年來,致病基因不斷分離克隆,高危胎兒的基因突變分析不僅重要而且必須,分子生物學技術為此提供了可能性,如分子雜交、熒光原位雜交、PCR技術等分子生物學技術在單基因病以及染色體畸變的診斷中獲得了較為廣泛的應用。此外,一些全新的分子細胞遺傳學技術,諸如端粒探針、錨定原位標記技術、基因組雜交等在婦產科的應用問題也已經被提上議事日程。筆者通過以上的分子生物學在產前診斷的應用問題的論述,已經很明顯的說了分子生物學對提高植入前遺傳診斷或用孕婦血中胎兒細胞診斷問題具有十分重要的作用。
當前,應用到婦產科的分子生物學技術是多種多樣,紛繁復雜的,如索森印跡雜交(Southern blot hybridization)、聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction)、熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization)、單鏈構象多態性(single strand conformation polymor-phism)、異源雙鏈分析(heteroduplex analysis)、DNA序列分析、蛋白截短測試(protein truncation test)等等,不一而足。這些技術在婦產科的很多具體方面得到了應用與發展,如在遺傳方面的研究,當前,我們已知一些遺傳性腫瘤(視網膜母細胞瘤、Wilm氏瘤)的突變基因是按孟德爾方式遺傳的。當然也有一些基因與腫瘤的易感性有關,但是其遺傳方式都是孟德爾方式,分子生物學技術可以對這些基因可以進行產前檢查。又如多聚合酶鏈反應這一分子生物學技術的廣泛應用,對于一些婦產方面的疾病,比如Duchenne's肌營養不良癥、囊性纖維化癥、苯丙酮尿癥、脆性X染色體綜合征等進行診斷和治療已經成為可能。再如,分子生物學在母嬰感染傳播方面的應用,超微量的DNA擴增技術具備敏感性、特異性以及簡便性的優點在母嬰感染傳播方面的應用優勢十分明顯。分子生物學的應用使得對于母嬰傳播方面存在可能的人類免疫缺陷病毒(HIV)、巨細胞病毒(CMV)、風疹病毒等進行一些提前的檢測與預防成為可能。值得一提的是利用PCR技術還可以根據不同引物的特點進行預后。近年來,丙型肝炎病毒(HCV)的母嬰傳播已成為一個研究熱點,PCR技術在這一領域也取得了諸多成就。此外,在婦科腫瘤基因研究方面,目前學界對腫瘤發生和發展的認識進入了分子水平。在分析腫瘤細胞中復雜的染色體異常組成以及對癌基因的定位及其抑制方面都有貢獻。當前免疫遺傳研究熱點是人類白細胞抗原系統(human leucocyte antigen,HLA)與該病的關系。分子生物學技術的應用使HLA分型研究從抗原水平進入到基因水平,使與疾病關聯的HLA基因準確分型、定位。以上所舉的一些也只是分子生物學在婦產科領域應用和發展的冰山一角,我們有理由相信,隨著分子生物學和婦產科的不斷交叉融合,兩個學科以及交叉部分都會取得更多嶄新的成就。
參考文獻
中圖分類號:G643.2 ?搖文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)03-0046-02
隨著生物科學技術的飛速發展,生命科學各學科之間的交叉滲透日益顯著,而在生命科學領域的各項核心課程之中,分子生物學已逐漸成為聯系其他學科的樞紐性課程和眾多新興學科的基礎性課程。生命科學各專業的研究生,對分子生物學知識的理解和掌握程度,直接關系著后續開展研究生課題設計及進行畢業論文實驗研究的質量與水平,因此,如何讓學生真正做到學以致用,讓分子生物學的理論和實踐知識為研究生課題設計服務,已成為判斷該課程教學效果好壞的關鍵問題[1]。分子生物學是從生物化學這門課程中獨立出來的一門課程,它的核心內容是基因的表達與調控,這構成了整個課程的主干部分,與此相關的眾多內容組成了課程的枝葉部分,傳統的教學方法往往注重分子生物學理論機制的講解,而將實驗教學獨立開來,這種教學模式對即將進入實驗室開展課題設計和研究工作的研究生來講,存在明顯的缺陷。原因有以下三點:首先,生命科學相關專業的研究生與本科生相比,已具有一定的分子生物學理論和實驗基礎,其理解能力也更強;其次,研究生與本科生對于課程的預期不同,研究生馬上面臨獨立地開展學位論文的課題設計,對課程學以致用的要求會更高一些;再次,由于研究生的本科背景及自己所學專業等方面存在著較大的差別,其學習的基礎參差不齊,因此每個人對課程的要求也不同。因此,分子生物學的研究生教學工作需要更多地考慮研究生的實際特點,針對性地開展教學模式和教學方法改革。本教學團隊,注重從研究生教育的實際需求出發,通過幾年的實踐探索,已初步構建好研究生分子生物學的課程體系,并在教學工作中不斷改進和創新,有力地促進研究生專業能力的培養,下面就已經開展的教學新探索加以介紹。
一、教材的選擇與課程內容設置的探索
我們沒有指定某一本書作為課堂教材,而是向學生介紹了幾本分子生物學領域的經典著作,其中包括《現代分子生物學》、《醫學分子生物學》、《基因的分子生物學》、《基因VIII》及《分子克隆實驗指南》等,希望學生能盡可能地閱讀并參考這些著作來學習。這樣有助于學生從不同的專著中獲取知識,通過不同作者的講解與敘述,增加對分子生物學的全面思考和認識。
我們通過深入了解每位學生在本科階段的相關學習情況,發現由于專業背景差別較大,很多學生即使學過了相關課程內容,對分子生物學知識的理解仍處于較淺水平。因此,在課程內容的設置上我們進行了改革,最終確認了“一條主線,三個基本點”的格局,主線就是分子生物學的核心:基因的表達與調控,三個基本點即三大基本過程:復制、轉錄及翻譯。在課程設置上,我們也分為三大塊,即分子生物學基本理論與知識、分子生物學實驗技術和分子生物學專題知識,第一部分是課程的重點部分,包含了三個基本點的內容;后兩部分是在第一部分內容上的進展和深入,基因的表達與調控成為貫穿三部分的一條主線,每一部分都緊密聯系該主題。因此,理論課與實驗課的教學內容設計都是圍繞主線與基本點展開,使學生通過本課程的學習,在腦海中形成分子生物學的最基本理論體系,奠定良好的分子生物學知識基礎。
二、了解學生的學習需求,使教學更加貼近實際
針對本課程結束后,學生馬上就要進入實驗室開展課題研究的現狀,在開課初期給學生布置了一道課外作業題,即“與導師交流,了解自己研究生論文的課題方向和內容,提出你想通過分子生物學課程學習到的內容有哪些”。因為涉及到未來自己的課題及論文,每位學生都積極參與并完成了該項作業,總結學生的作業情況,我們發現不同專業研究生對本課程的需求存在著異同點,例如,基礎醫學專業的研究生對分子生物學新發現和新知識方面的要求較多,而藥學專業的研究生更希望對分子生物學實驗技術方面了解更多一些。根據這些反饋回來的情況,我們授課老師了解到了學生以后從事專業課題研究的基本信息,因此在后續的課程設計上根據各專業特點,有選擇性地安排一些專題性質的課程內容,例如,增加了RNAi專題討論課等,這樣使我們的教學可以更加貼近學生的實際需求,受到了學生的廣泛好評。
三、每節課都要有亮點
分子生物學與其他生物醫學類理科課程類似,理論課教學中都涉及到很多比較枯燥的概念和復雜機制過程的講解,如何保證學生在課堂上的專注力是能否獲得好的教學效果的關鍵因素之一。為解決上述問題,通過集體備課我們對每節課的授課內容進行細致的分析討論,一致認為除了進行傳統的教學講解以外,每節課都必須在內容上體現出兩個以上的能激發學生學習興趣的亮點內容,這些亮點與當堂課的核心內容有密切關系,在提高學生學習興趣的同時還能幫助對核心內容的加深理解。例如,在講DNA復制這節課的內容時,我們選取了發現半保留復制機制和發現岡崎片段兩個著名實驗的科學家故事作為亮點,教導學生如何激發自我的創造性思維;在講解PCR技術的理論章節時,選取了授課教師自己做PCR實驗中遇到的幾個問題作為亮點,將理論課程與實際操作結合起來,通過提出問題、分析問題和解決問題的講授方式,使學生對該項技術的理解更加深入。
四、實驗教學著重鍛煉學生的實驗設計及實踐操作能力
本課程還包括了分子生物學的實驗教學工作,本著為研究生提供一個連續性鍛煉動手操作機會的目的,我們設計了一個涉及分子生物學最根本也是最重要內容的綜合性實驗,即目的基因的克隆及鑒定。首先在理論課教學中采用討論式教學方法,讓學生對基因克隆的基本實驗設計和操作流程有了初步的認識,然后采用連續不間斷的時間安排,利用晚上及周末時間,讓學生親自動手完成樣本制備,RNA提取,RT-PCR,目的基因片段的酶切、回收及連接,感受態細胞制備,轉化重組子及篩選鑒定的各個實驗環節,并對實驗過程中及時發現問題進行課堂討論和分析,進一步加深了學生對該實驗的理解和認識,也培養了實驗設計的基本思維,對其后續研究生課題的開展起到了很好的促進作用[2]。
五、引導學生培養良好的科研思維能力
鍛煉好的科研思維能力是以后從事科研工作的根本所在,在分子生物學的課堂上,我們也采取了形式多樣的教學方法努力引導學生培養自己的科研思維能力。例如,老師在講授完基本理論知識后,提出一些有爭議性的專業知識問題,讓學生分組討論,并拿出自己的觀點,然后進行課堂辯論會,通過這種方式促使學生開動腦筋運用所學的知識去解決存在的問題,有利于學生科研思維能力的鍛煉;我們還開展了課堂seminar活動,讓學生根據自己專業及今后課題研究的特點,選取涉及到分子生物課堂知識的高水平SCI文章,通過自己的閱讀理解,制作講演PPT上講臺進行講解,通過這個活動提高了學生查閱和分析外文文獻的能力,對今后的課題設計也是大有裨益的[3]。
本著能讓學生能夠學以致用的原則,分子生物學課程教學緊緊抓住研究生培養和教育的特點,在教授基本理論和實驗技術知識的同時,從研究生未來課題設計的實際出發,對授課內容、課程體系及構架等做了新的探索和嘗試,已獲得了初步的教學成果,但仍然還有許多地方有待改進和完善,相信通過不斷的努力,分子生物學能成為一門助力生命科學各專業研究生教育的必備課程。
參考文獻:
【基金項目】2011年湖南省普通高等學校教學改革研究項目;2008年國家精品課程《醫學分子生物學》建設項目;2012年中南大學研究生教育教學改革與研究項目。
【中圖分類號】Q7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)12-0182-01
生命科學的發展日新月異,而分子生物學在生命科學領域內發揮著舉足輕重的作用,新知識和新技術不斷涌現,幾乎滲透到醫學的所有領域,成為醫學和生命科學的基本研究手段。根據培養適應社會發展需要的創新型人才的需要,為合理利用教育資源、充分發揮學生學習的主動性、提高學生的學習興趣、滿足學科發展的要求,從2005年起,我們就開始嘗試進行開放式教學,并取得了較好的效果。與傳統教學方法相比,我們對分子生物學理論和實驗的教學內容、教學方法等方面進行了一些探索。
l.優化理論教學內容,樹立學生創新意識
1.1 教學內容合理化
分子生物學技術發展迅速,內容廣泛。如何在較短的課時內,讓學生理解分子生物學理論、技術原理和掌握分子生物學研究手段一直是教學中關注的問題。分子生物學基礎知識與理論既是了解分子生物學新發展和新成果的基礎,也是掌握分子生物學實驗原理和研究方法所必需的。我們本著強化基礎,拓寬知識面的原則,根據生源差異適當增加了基礎知識教學方面的內容。除針對各個章節注明需要了解和掌握的具體內容外,還安排了前沿知識講座。這樣既統一了教師課程講授的主要內容,又給了教師較大的自由度。在授課過程中,盡量結合臨床及科研實例闡明分子生物學技術原理、方法和應用,讓學生既能理解和掌握常用分子生物學技術和科研思路,又能引導其通過科研設計和實驗過程去解決問題。此外,根據分子生物學的發展現狀,每年對上述內容進行豐富與補充,以保證教學內容的與時俱進。
1.2 教學方法多樣化
新時期培養的學生不僅要有堅實的理論基礎,還要有鮮明的創新性,所以僅靠傳統的教學模式是不夠的,需采用多種教學方法。一是采用啟發式教學,引導學生積極思維,按照提出問題、分析問題、解決問題的思路進行講解,而不是簡單講授已有的結論。思考過程往往比結論更重要,因為只有學會如何思考,才能培養學生學習的積極性、主動性及創造性。二是采用研討式教學,將理論與實際相聯系,就分子生物學技術增設了獨立的討論課。由教師設置一些研究課題,學生根據興趣選擇課題,寫出課題設計思路。讓學生在課余查找文獻資料,準備討論提綱,編寫發言稿,分組討論。課堂上鼓勵學生積極發言,闡述自己的科研思路,教師通過積極正確的引導,使課題設計更加合理,并賦予創新性。在整個過程中,學生不僅學會了文獻查閱的方法,增加了相互學習的機會,而且培養了科研思維能力[1]。由此,大大激發了學生學習的主動性。三是采用多媒體教學法。教師對選用的教材作適當的取舍和調整,同時結合收集的資料進行一定的補充和加工,形成生動、直觀、較為系統和完善的《分子生物學》多媒體教學課件。另外收集一些相關的Flash幫助學生加深對《分子生物學》理論知識的理解,調動學生的學習興趣,同時將更多的前沿和先進的分子生物學知識引進課堂,使學生在掌握基礎知識的同時了解到本學科的最新知識和進展,從而增加教學信息量,拓寬學生知識面。
2.改革實驗教學模式,提升學生科研能力
分子生物學實驗教學由于受經費、場地、儀器等諸多因素限制,很多專業無法開設,如我校臨床專業五年制目前僅開設了分子生物學理論課。且在教學過程中存在學生操作簡單、實驗持續時間長等問題。針對這些問題,我們對分子生物學實驗教學采用開放式實驗教學方法。
2.1建立實驗室開放制度
開放實驗室在保證教學大綱對知識掌握要求的前提下,根據自身條件修訂單一的、過多的驗證性實驗為綜合性、設計性實驗并針對不同專業方向的學生設計出必做、專業限制性選做和任意性選做實驗。除必做實驗外,不同專業的學生可根據自己的興趣選擇實驗項目。鼓勵學有余力、善于探索、勇于實踐的學生自行選擇實驗課題,獨立或與團隊合作進行實驗方案的設計,在指導教師對學生自選課題及實驗方案方法的可行性進行論證后,學生可向開放性實驗室提出預約申請,經批準后,進入實驗室在老師的指導下完成實驗,從而為學生提供一個實現個人探索性設想和創新理念的科學實踐環境和條件。通過這種方式既可以加深學生對所學知識的理解和掌握,又可提高學生的實踐應用能力,還能進一步激發學生積極發現和探索問題,從而培養其創新思維和創新意識。
2.2 組織開放式課程教學
分子生物學技術發展迅猛,要求教師熟悉每個領域不太現實。因此,分子生物學實驗課程可以選擇適當運用開放式課程教學法,即教師由傳統的主講者過渡到課程的組織者。教師只需把握教學內容和進程,選擇適當內容委托生物公司或優秀技術人員[2] 完成。首先,將教學內容分解并重新組合,選擇適合委托講授的內容;其次,提前向外聘技術員提供教學大綱,使之明確實驗目的,以便及時補充和完善,保證教學質量;第三,加強與生物公司和其他技術人員的交流與合作,確定合適人選。通過開放式課程教學,能拓寬教師和學生的視野,加強學校與社會的聯系,使學生更為直觀地理解科技產業化,感覺學有所用,提高上課的積極性,從而極大地改善教學質量和教學效果。
總之,開放式教學為學生思考、探索、發現和創新提供了足夠的空間,在指導學生主動獲取知識、應用知識并解決問題上有別于傳統的教學方法。同時對學生的認知水平和主動參與意識要求也很高,因此需要廣大教師在教學實踐中不斷探索才能真正實現開放式教學。