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分子生物学概念精选(十四篇)

发布时间:2024-01-08 14:41:41

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇分子生物学概念,期待它们能激发您的灵感。

分子生物学概念

篇1

关键词:翻转课堂;教学;自主学习

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)38-0260-03

分子生物学是生命科学教学中一门重要的专业基础课程,教学内容涉及生物体中核酸和蛋白质这两类生物大分子的功能、形态结构及其相互关系。实践教学是高校教学工作的重要组成部分,是深化课堂教学的重要环节,是学生获取、掌握知识的重要途径[1]。因此,在分子生物学教学中理论与实验课程具有同等重要的地位,很多高校生命科学专业都单独设立了分子生物学实验课程。

河北大学生命科学学院自2000年设立《分子生物学实验》。多年来,课程依托“河北省级生物实验教学示范中心”,在动物学国家重点(培育)学科,河北省生物学强势特色学科,河北省生物学国家重点培育学科等资金支持下,教学内容不断丰富,教学效果得到显著提升。然而,近年来生命科学发展迅猛,新技术、新方法不断涌现。分子生物学实验是生物类教学基础而又前沿的实践课程,教学内容和方法必须不断革新[2,3]。因此,开展教学改革研究工作十分必要。

一、分子生物学实验教改方法的思路

分子生物学实验的教学目的是训练学生严谨的科研作风、熟练的操作能力、敏锐的观察力及进行科学研究的创新能力。然而,以往多以验证性实验为主要内容的课程安排,学生对教师和教材依赖性强,教学方式单一,在激发学生实验操作的主观能动性方面存在不足[4]。“翻转课堂”(Flipped Classroom或Inverted Classroom)是一种新型教学理念[5],该模式创造性地提出一种混合使用技术和亲自动手活动的教学环境。在这种教学模式中,知识传递由传统的教师课堂讲授转变成学生课前提前领会知识点,强调自主性、针对性教学理念[6]。

高校教学体制改革目的是提高教学水平,培养出基础知识扎实,具有应用性和开拓性的创新型人才[7]。作者结合在分子生物实验教学一线的多年经验,并根据省属重点大学的学生培养要求,从教学方式、教学内容、探索综合创新性实验等方面进行了探索与革新。我们尝试对分子生物学实验进行教改,努力将翻转课堂的教学理念融合到实践教学中。目的是提高教学质量、强化学生实验技能和综合能力,培养具有独立思考和善于解决问题的应用型、创新性人才。

二、翻转课堂的起源与特点

翻转课堂最早由教育学者萨尔曼・汗创造性地提出。目前,该教学方法和理念日益得到教育工作者的认可[8]。基于翻转课堂理念而成立的非营利性“可汗学院”网站,引起了教育界的广泛关注。在我国,高等院校从2007年开始尝试将翻转课堂教学理念运用到大学课题中,取得了很好的教改效果[9]。

翻转课堂,通常借助信息技术手段,结合不断涌现的基于信息传播的教学环境(如,微课、慕课等),重新规划和组织教学内容的课前、课内、课后三个阶段。创造性地将知识传递、知识内化、知识巩固的颠倒安排,实现传统教学中师生角色的翻转。在这种新型的教学模式中,知识传递由传统的教师课堂教学提前到课前,学生从教师提供的学习资料中首先接触和领会知识点。知识内化则实在课堂教学时间实现,学生在教师的辅导和学习小组的协助下展开个性化的讨论学习。这样,基于翻转课堂理念的教学活动成为了学生提出问题、解决问题、合作学习的过程,教师和学生之间互动明显加强,学生的积极主动性得到激发。知识巩固阶段是学生领会知识、总结归纳的阶段,源自教师的知识内容顺利地渗透到学生头脑中,并“生根发芽”。

因此,翻转课堂开创了全新的教学模式。在这种新型教学模式下,教师的角色发生了逆转:由传统的知识传授者转变为驱动学生学习的促进者和指导者。同时,学生也从知识的接纳者转变成了学习的探求者和思考者,教学效果得到极大提高。

三、翻转课堂模式应用于分子生物学实验具体方案

翻转课堂作为新型的教学理念已经受到了广泛的好评,在微生物学[10]、生理学实验[11]、大学应用[12]和地理学[13]等课程已经开展教改并取得了显著的教学提升效果。然而,分子生物学实验操作目标都是核酸、蛋白质等“微小、微量”的物质,教学内容较为抽象[14]。因此,如何将翻转课堂理念恰当地运用到分子生物学实验这门课程仍需要认真探讨和研究。我们对翻转课堂理念反复研究、开展教学研讨,并结合多年教学经验,提出了基于以下三个步骤的具体方案。

1.建立课程讨论网络平台,明确翻转的原则及教学目的。Blackboard教学平台是一种基于网络的数字化综合教学模式,在Blackboard平台上授课教师可以和学生进行多媒体课件分享、教学内容、数字化问答交流等[15]。河北大学教学处很早就建立了Blackboard网络教学平台,数字化教学已经得到广泛认可。分子生物学实验教学时,首先由教师在网络教学平台上课程的教学大纲和教学目的,在课前及时更新教学课件、视频以备学生进行课前学习。此外,在Blackboard平台或者利用即时通信软件建立讨论组,组织学生就课程中的重点和难点的问题进行讨论,并进行网络互动答疑。

2.课前准备阶段。以分子生物学实验课中的“蓝白斑筛选重组子”实验为着力点,我们将翻转课堂的教学理念生动地融入其中,并借助微课教学方法激发学生自主学习积极性。首先,教师根据分子生物学实验的教学大纲和本次实验的具体教学目的将“蓝白斑筛选重组子”实验的重点内容分离出来,确定微课的内容,完成课件设计。具体而言,教师课前将蓝白斑筛选重组子的基本原理和操作方法的多媒体课件通过网络教学平台分享给学生,并列出任务单。任务单就是教学内容的具体体现,是翻转课堂中“问题”的导向[16]。下发任务单,可以告知学生教学内容,有利于帮助学生领会学习目标。例如,“蓝白斑筛选重组子”教学内容的难点是两个对照(阳性对照和阴性对照),将上述内容制作为微课课件,并提出问题,引导学生思考实验原理。并且,提出“重组子”和“转化子”的概念,激发学生学习积极性,为后续的课上教学内容做好铺垫。

3.课上实施阶段。课前准备阶段是为了让学生发现问题,课上实施阶段就是在课堂上解决问题。解决问题的方式不拘一格,可以采用学生提问、教师解答方式,也可以采用小组讨论形式[17]。鼓励学生参与解决问题,提出和讨论问题本身就是学习和交流的过程。重点和难点问题可以由教师主动提出,学生可以自由发言或者分组辩论。这样可以突出翻转课堂的理念,强化学生自主学习地位,课堂讨论中就锻炼了思考问题和解决问题的能力。具体到“蓝白斑筛选重组子”实验,即由学生按照课前所掌握的实验原理和技术路线自行配制蓝白斑筛选试剂、自主进行蓝白斑筛选重组子的实验。期间,就实验的重点和难点及学生操作中遇到的问题组织课堂讨论,通过教师演示和学生动手操作相合方式开展教学。等到上述问题解决后,教师可以根据实验进程布置新任务、提出新问题。内容可以涉及第一阶段未解决的问题,或者还尚未提及的知识点,帮助学生通过自主思考或者小组讨论的方式完成。对于“蓝白斑筛选重组子”实验是让学生根据已有知识设计下一步实验操作,提出实验中可以改进的方法以及需要注意的问题等。在课堂的教学过程中,教师可以弱化自己,作为“旁观者”观察学生的讨论情况。或者,可以转变身份为一名普通学生,参与讨论,平等交流。当然,对于重点问题教师必须进行适当的集体讲解和单独辅导。总之,课上实施阶段就是学生主动完成解答问题、发现知识点的内化学习过程。

4.课后巩固阶段。根据实际教学进展情况,教师根据对学生参与的讨论问题和关键知识点进行总结。归纳课上实施阶段出现的问题和发现的新思路、新方法,将完善后的学习资源和课件再次到网络平台,帮助学生巩固知识。并且,经归纳总结的前瞻性课堂还可以帮助有特殊需求的同学进行参考,达到循环、拓展和拔高的效果。具体到“蓝白斑筛选重组子”实验,就是教师将课上学生总结的实验技术路线进行总结和升华,将实验操作中的重点难点(如感受态细胞制作、转化和筛选过程)凝练,再次以微课形式到网络平台。当然,为了将科研知识融入教学中,也可以将“蓝白斑筛选”应用相关的最新的文献到网络平台上,供学生进行知识拓展和拔高。

四、翻转课堂应用于分子生物学实验教学的优势

“翻转课堂”的目标是将课时为单位的教学活动和网络为基础的预习与总结深度融合,完成提前预热、课堂讨论、课后归纳这种“三位一体”的全新教学模式,促进师生互动和生生互动,着力提高教学效果和质量。分子生物学实验具有技能要求高、细节繁杂、概念抽象等客观教学难点,十分适合开展翻转课堂教学改革。

教学过程中,根据实验课操作性强的特点,精心制作微课等多媒体课件。利用动画、视频、照片等模式展示教学内容,力求清晰简明,突出特色。细节方面,首先采用近镜头录制并适当加入语言描述,强调教学难点和重点,帮助学生认知。视频时长不宜过长,微课内容不多于10分钟,避免视觉疲劳。然后,将精心制作的微课资源通过网络教学平台,并为教学难点设置过关任务,鼓励学生自己动手尝试实验内容。同时,还要借助网络平台开展在线解答问题、讨论实验原理等教学内容,借助信息化手段促进学生与教师交流讨论。最后,在完成上述工作的基础上,组织学生实施教学内容,自由分组进行实验操作,并且对照微课内容,提出自己的问题,充分参与讨论环节,加深对实验内容的理解。最终,通过上述过程,将教师讲授、学生动手的实验流程“翻转”,在学习课件、实践操作和教师指导的过程中实现知识和技能的传递。这个过程就是典型的翻转课堂教学模式,激发学生学习热情,充分发挥网络教学平台和多媒体课件优势,帮助教师向学生传授关键知识点,力求提升教学效果。

分子生物学实验开展翻转课堂教学改革后,教师不再是课堂主导者。当然,教师的知识水平依然决定着网络平台的运作、课件资源的制作、教学路线的设计。所以,翻转课堂教学中教师依然是实质性的主体。只是,教师转变为教学的幕后引领者和设计者。在这种前所未有的改革中,师资队伍的培养依然是问题关键。这就要求教师在分子生物学实验的教学过程中广泛收集素材、全面评价学生活动、及时归纳总结教学经验,并依据教学效果及时调整、优化教学方案,使翻转课堂能真正让学生受益,帮助学生全面掌握分子生物学实验的教学内容。

五、结束语

分子生物学实验教学不仅是构成高等院校生物教学的重要组成部分,也是从事生物技术领域的研究人员必备实验技能。传统的分子生物学实验教学注重让学生学习操作步骤,而忽视了学生发现问题、解决问题能力的培养。将翻转课堂理念融入到教学之中,可以确保学生在操作的过程中深入领会实验原理,同时开创讨论式教学的创新教学模式。分子生物学实验课程是生命科学的基础,广大教育工作者必须不断探索新的教学方法,勇于革新教学理念,这样才能真正提升教学水平,实现培养应用型、创新型人才的高等教育教学目标。

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篇2

【中图分类号】 R 395.9 G 806

【文章编号】 1000-9817(2013)10-1259-02

【关键词】 自我概念;干预性研究;武术;教学;学生

自我概念是指一个人对自己存在的体验,包括知觉和评价2个方面。身体自我是自我概念的重要组成部分,也是基础部分,是对自身的认知和综合评价。大学时期是人体生长发育的重要阶段,也是心理变化较大的阶段,对自身的需要、价值观、态度等方面的认识都不够稳定。近年来,国家加强了对大学生的素质教育,但对心理健康方面的关注度却不高,从而导致大学生出现了各种心理健康问题。同时学术界针对大学生自我概念的研究也在逐渐增多,相关学者已开始研究通过体育锻炼来提高学生的自我概念水平。本文通过研究对武术教学改善维吾尔族大学生身体自我概念的效果,为促进维吾尔族大学生心理健康提供理论依据。

1 对象与方法

1.1 对象随机选取新疆大学100名在校维吾尔族大学生为研究对象,随机分为干预组与对照组各50名,研究对象平均年龄为(21.00±1.43)岁;其中男生48名,女生52名;大一学生28名,大二学生25名,大三学生24名,大四学生23名;文科学生49名,理科学生51名。

1.2 方法

1.2.1 问卷调查 采用身体自我描述问卷(PS-DQ),在干预前后对研究对象进行调查。该问卷共70个项目,采用1~6级评分,包括健康、协调、体育活动、身体肥胖、运动能力、整体身体、外表、力量、灵活、耐力、自尊11个分量表。各分量表和总量表的Cron.bach α系数为0.68~0.92。问卷由经过培训的教师指导填写,填写过程中不受他人干扰,干预前、后收回有效问卷均为100份。

1.2.2 干预方法 对干预组50名维吾尔族大学生进行为期12周的武术教学干预训练,每周3次。教学内容为初级长拳第三路中的前3段。对照组采用正常的体育教学模式,每周2次体育课。对两组学生在业余体育锻炼、生活习惯、卫生习惯、休息时间、学习情况、饮食等方面进行一定的要求,以尽可能的达到一般条件的一致性。

1.3 统计分析采用SPSS 17.0统计软件进行数据录入和统计分析,定量资料组间比较采用独立样本t检验。

2 结果

2.1 干预组与对照组干预前身体自我描述各因子得分比较 由表1可以看出,干预组维吾尔族大学生干预前在身体肥胖、外表、力量、耐力等4个因子上得分略低于对照组,其他因子得分略高于对照组,但差异均无统计学意义(P值均>0.05)。

2.2 干预前后身体自我描述各因子得分比较

由表1可以看出,经过12周的武术教学干预后干预组干预前后身体自我描述因子得分都有了不同程度的提高,其中健康、体育活动、耐力、整体身体、协调、运动能力、外表、力量、灵活因子干预前与干预后差异均有统计学意义(P值均0.05)。

2.3 干预组与对照组干预后身体自我描述各因子得分比较经过12周的武术教学干预训练后,除自尊因子外,干预组与对照组身体自我描述各因子得分差异均有统计学意义(P值均

3 讨论

体育锻炼与人体自我概念之间存在着诸多密切联系。有研究显示,体育锻炼可以提高身体功能及人体的敏感度,对缓解心理压力、抑郁,降低焦虑.维护身体的自信心和良好形象,提高积极情绪和认知能力有促进作用。

通过为期12周的武术教学训练后,维吾尔族大学生干预组身体自我描述各因子得分均有显著提高,特别是健康、体育活动、运动能力、整体身体、协调性等因子得分干预前后差异均有统计学意义,对整体的自我概念有了较大的改善。干预后干预组维吾尔族大学生均表示自身的身体力量增强了,身体的协调性、反映等方面也有了提高,对自身的能力有了新的认识,对体育锻炼生活和学习有了充分的信心;而对照组干预前后身体自我描述各因子得分差异均无统计学意义。

12周的武术教学训练改善了维吾尔族大学生的自我概念水平,增强了学生的自信心。笔者认为在武术教学过程中,教师一直针对学生符合标准的武术动作进行不断的赞扬和肯定,并对学生在练习过程中的良好表现给予一定的鼓励;同时要求干预组的同学要互相鼓励和支持,肯定彼此之间的动作技能和表现,增强了学生对成功的体验。通过一段时间的练习后,学生可以及时在镜子中看到自己符合标准的武术动作,使学生产生自我肯定和信心,对今后的学习产生积极的影响,也促进了自我概念水平的提高。

另外,对干预组的50名维吾尔族大学生在武术教学中还采用了视频教学法,让学生观看同样武术动作的标准视频,教师不断对其进行详细的讲解,并强调动作中的重点和难点环节。对于本研究中自尊因子得分在干预前后差异无统计学意义,可能由于12周武术课程的教学并不象其他剧烈项目运动那样表现出较强的心理和生理反映,这可能与武术项目自身特点有着较大的关联。

本研究结果充分说明了武术教学活动能够有效提高维吾尔族大学生的自我概念水平。今后高校在开展好正常体育教学内容的情况下,可积极引导学生选修武术课程,让学生充分认识到武术训练对自身健康发展起到的积极作用。同时,教师还应积极培养学生参加体育锻炼的兴趣和习惯,提高体育锻炼的动机水平,鼓励学生积极参与其他体育项目,形成终身体育的观念。另外,高校教师在日常的教学过程中应更多采用鼓励和勉励的教学方法,让学生在日常的学习和锻炼中不断提高自信心,促进自我概念水平的提高,使身心得到全面健康发展。

4 参考文献

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篇3

关键词:分子生物学;教学改革;经验介绍

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)31-0176-02

分子生物学主要研究DNA的复制、转录、蛋白质的翻译及其相关调控规律的学科,它是高等学校生物相关专业开设的核心课程之一。虽然分子生物学是近二十年才被写入高校生物类及相关专业本科及研究生培养大纲,但是分子生物学已成为生物类等很多专业的核心专业课程之一。分子生物学理论和实验结合最紧密的课程之一,不但是生物科学和其他生物技术专业的基础课,而且广泛应用于生命科学实验的各个领域。分子生物学这门课程内容繁杂,微观概念繁多,并且其理论体系演变发展很快,也对其课程教学带来了巨大的挑战。

笔者长期从事分子生物学课程的理论和实验技术的教学工作。在教学过程中,结合该课程微观概念繁多、抽象性强等特点,从教材的选用、内容、以及教学方法等几个方面进行了探索研究,并取得了一些成效。以下对教学改革的几点措施以及体会和认识进行具体的描述。

一、精心选择有关教材和参考书

教材是学生“学”和教师“教”的过程中的基本资料,市面上关于分子生物学的教材十分多。由于分子生物学所包涵的知识面十分广,在编写教材时有不同的侧重点,因此选用一本合适的教材十分重要。通常要求教材既能涵盖分子生物学基本概念与基础知识,同时又能反映学科的发展动态,体现学校的办学特色。分子生物学是我校较早实行双语教学的课程之一,根据学生的实际水平选择了科学出版社影印出版的英国经典分子生物学教材《Molecular Biology》(Turner)。本教材按主题,采用言简意赅的语言和简明清晰的图表,系统概括了分子生物学的核心内容、主要技术及前沿动态。而且,此教材有中文译本,可以帮助学生快速准确获得信息,十分适合作为双语课程的教材。

二、优化教学内容

由于目前大多数生物学课程,如遗传学、生物化学、细胞生物学等都进入了微观分子时代,因此均增加了蛋白质、核酸、基因表达调控等基础知识的讲解。这使得学生对开设在高年级的分子生物学有一些似曾相识的感觉。这虽然有助于学生对分子生物学的理解,但是也会使学生感觉好多内容是对前面的复习,出现厌学情绪。针对这种情况,我们邀请遗传学、生物化学、细胞生物学等可能涉及分子生物学内容课程的主要负责人,认真讨论,优化了各自的教学大纲,在保证课程内容完整性的前提下,尽量压缩分子生物学的相关内容。对于教学过程中,生物化学、遗传学和遗传学中必须出现的分子生物学内容,如蛋白质核酸的结构与组成,采用分组讨论的方式进行自学,调动学生的学习积极性,因势利导,使学生对所学知识能够更加理解,对所学知识的记忆和理解能够进一步加深,为以后对相关知识点的学习打下良好基础。与此同时,这既节约了教学时间,又不会再出现与遗传学和生物化学有相同内容的重复教学问题。这样,一方面对分子生物学的教学重点进行了明确,另一方面又突出了分子生物学的教学特点,即以遗传学和分子生物学为基础,保证了教学课程的系统性和完整性。

三、合理使用多媒体课件

分子生物学理论课教学内容多,而且抽象,因此学生很难熟练掌握和理解。另外,分子生物学又有着很强的技术性。其原理十分复杂、难度高,很难进行试验操作且成本很高,这样可以利用教学课件中的相关图像及动画来进行演示,提高学生的学习兴趣。教师还可根据学生的个性特点以及接受能力来选择合适的多媒体课件配合内容的讲解,文、声、图、像并茂的新闻课件能够从多个角度分层次地展现教学内容,使学生更加容易理解相关知识,从而提高教学质量。美观清晰的多媒体界面,逼真的动画模拟更加方便教师在教学过程中的使用。通过多媒体向学生提供信息,是对学生进行多种感官的综合刺激,在获取信息的过程中,学生通过听觉、视觉等多方面的并用,更加容易使学生在学习中进行想象和创新,提高学生的学习积极性和创新能力。

但是,在教学过程中使用多媒体时,应注意它只是一种教学手段,是为教师的教和学生的学服务的。教师不能一味地让学生时刻跟着多媒体,只是做一个多媒体的操作员。所以,在多媒体教学过程中,教师要把多媒体当一种教学辅助手段,同时要注意给学生思考和讨论的机会和时间,培养学生的创新思维,重视学生的主体地位。

四、剖析经典实验

分子生物学是所有生物学学科相关课程中,最注重实验研究的课程之一。目前,现代分子生物学的理论发展的过程,实际上是前人大量实验发现的科学阐述集合,比如转座子的发现、RNA干扰现象及其机制的发现等。这些设计巧妙的实验,有着严谨的论述,其中的一些研究方法如今仍然在分子生物学的研究中广泛应用,如RNA干扰。这些经典实验过程本身就是一个科学故事,在很大程度上提高学生对相关领域的兴趣,其实验设计可以启发学生寻找解决问题的方法,也可以帮助学生在专业课程的学习中了解研究方法,从而加深对相关理论知识的理解和掌握。

同时,分子生物学本身仍在不断地完善当中。相关的知识内容、发现和研究方式方法日新月异。如对非编码RNA的研究已经成为目前对分子生物学进行研究的特点。将用故事的相识对非编码RNA的研究历史进行讲述,进而采用启发的方式对学生进行引导,讨论在研究中对这一作用的应用。这样的起发过程,可以增加学生对现代生物学研究中理论与技术相互促进发展的理解,激励他们对已学知识的充分思考,建立基础研究与社会应用之间的联系,提高学生的创新能力和学习积极性。

五、利用科研实例剖析重点难点问题

分子生物学虽然理论很高深,但是它却被广泛应用于各种领域。特别值得一提的,如今各高校的教师有着较高的学历和丰富的科研经历,能够在教学过程中融入实际的科研案例。在教学中对书本知识进行传授的同时,为学生讲解讲授一些在实际工作中应用理论知识的实例,对学生知识的灵活运用能力的提高有很大帮助,可以为他们今后的工作和实践奠定基础。从课堂教学效果来说,有助于激发学生的学习积极性,并增强他们对重点知识的掌握理解。除此之外,也有助于提高学生对所学知识的应用能力,为以后的工作和实践奠定基础。

如可能的话,教师可以介绍自己研究团队的一些有趣的研究。比如笔者所在的团队,是搞泌乳调控机制的研究的。首先,向学生简单介绍研究泌乳调控机制的背景(泌乳对母亲和婴儿的重要作用)。我们在研究过程中发现一个小RNA对泌乳调控有重要作用,它可以影响乳蛋白的合成。进一步向学生介绍这个实验的设计思路,研究过程中所采用的试验方法。这种讲解,可以使学生对小RNA有深刻的印象,大大激发他们的科研兴趣。

六、实行双语教学

分子生物学,可以说是发展最快的生物学领域,因此分子生物学课程内容相应地也在迅速更新。大多数分子生物学的新发现,主要以英文论文形式发表在各种期刊杂志及其他媒体上。这要求教师不光要给学生讲授分子生物学的理论内容,同时还要培养学生通过英文杂志媒体了解、掌握分子生物学的前沿进展。双语教学在分子生物学教学过程中体现了很大的优势。我校分子生物学课程组自2004年起开始了双语教学的尝试,积累了一些经验。首先,在教材方面,我们选用了内容简洁的英国经典分子生物学教材《Molecular Biology》(Turner)。该教材涵盖了分子生物学绝大多数的基本知识点,且篇幅较短,特别适合本科生使用。第二,在教学方法方面,采用循序渐进、分步实施的办法。即开始是中英文对照,逐渐改为全英文,让学生逐步适应,减少因畏惧产生厌学。教学过程中,采用多媒体教学手段,教学课件中尽量多选用形象、精美的图片,将高深的抽象概念转变成直观的图像、动画,调动学生的学习积极性。注意搜集国外分子生物学视频,特别是一些标准英文配音的动画视频。这些动画视频形象地把一些分子生物学过程展示给同学,极大引起学生的兴趣。视频所配的标准英文介绍,可以帮助学生纠正一些专业词汇的正确读音,演示后,教师加以中文解释可进一步加深学生对相关知识的理解。

参考文献:

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篇4

关键词:药学分子生物学;生物学技术;课堂教学;教学方法

药学分子生物学是在药学、遗传学和生物化学等学科的基础上发展融合形成的新学科;它是将分子生物学的新理论、新技术渗入药学研究领域,从而使药物学研究由化学、药学的培养模式转化成为生命科学、药学和化学相结合的新药模式;同时它还是当代生物科学发展的引擎,是现代生物技术的基石。[1]近年来随着分子生物技术的发展,它的应用领域也在不断拓宽,它与医学和药学方面的交叉也越来越多,因此,分子生物学在今后已经不再只是生物技术专业的必修课,它也成为药学院学生的重要必修的基础课之一。

分子生物学主要是从分子水平上阐述生命现象和本质的科学,是现代生命科学的“共同语言”。分子生物学技术把研究技术提高到了基因分子水平,可应用于遗传性疾病的研究和病原体的检测及肿瘤的病因学、发病学、诊断和治疗,新药开发等方面的研究。所以,常用分子生物学技术是现代分子生物学研究的重要核心内容之一。掌握了常用分子生物学技术,并能将理论和实际操作结合,也就相当于掌握了一把从微观世界揭示生物学奥秘的钥匙。经过多年教学,笔者将对此章节的教学体会总结如下。

一、介绍本学科最新前沿动态,提高学生兴趣

分子生物学是一门发展快速的前沿学科,由其发展带来的成果和研究进展日新月异。由于教材跟不上分子生物学发展速度,在授课时我们及时将最新的分子生物学进展补充到教学内容之中。以基因敲除技术为例,教材主要介绍传统第一代同源重组方法,这种方法是经典基因敲除方法,但效率低(1 per 106 cells),实验周期长,可以说基本被淘汰的方法。随后又出现了锌指核酸酶(ZFN)[2]、TALEN、CRISPR/Cas9等方法。尤其是2012年出现最新CRISPR/Cas9方法,以能够实现任意敲除、成功率高、打靶效率很高、脱靶率高、周期非常快等优点著称。这种方法构建的基因突变动物具有显著高于传统方法的生殖系转移能力,是一种高效、快速、可靠的构建敲除动物模型的新方法,所以在动物模型构建的应用前景将非常广阔。

将这些最新的分子生物学科学进展补充到教学内容之中,一方面可以提高学生学习兴趣,另一方面使学生了解本学科最近发展动态,从动态中学习,而非死记硬背书本内容,有助于大学生的能力和素质培养。

二、注重融会贯通,重点突出,便于学生掌握重难点

以分子杂交技术为例,该技术可分为核酸分子杂交、蛋白质分子杂交、原位杂交、生物芯片等,所涉及的概念、原理、方法操作较多。如何将这些纷繁复杂的内容在一次理论教学中完成,我们进行了深入的思考和探索,在授课时注意淡化概念,注重联系实际和实验操作,使学生对整体分子杂交技术有感性的、总体上的认识,然后记忆各个方法概念、知识点,这样使各个知识点不是孤立存在,而是统一形成网络,使学生学到的不是一个个孤立的知识点。将分子杂交技术与前面学到的基因、复制、转录、翻译衔接紧密,介绍每种方法应用及其临床意义,在教学中注意融会贯通和启发式教学。以核酸分子杂交为例,核酸分子杂交又可分为Southern印迹和Northern 印迹,通过启发式教学方法,学生通过短暂的回忆和思考,使思维进入到“基因复制和转录”的空间中,再介绍两种方法的原理和应用范围,从而学生能很好理解Southern印迹主要应用于DNA检测,而Northern 印迹用于分析mRNA的转录或mRNA分子大小,此时再进行讲授每种方法的操作流程,突出重点,便于学生掌握重难点,会取得更好的效果。

三、应用多媒体教学,对学生进行启发式教学

多媒体资源已经广泛应用于教学中,它可以使课堂教学内容生动活泼、丰富多彩,并彻底改变传统的教学模式和学生的认知过程。俗话说好钢要用在刀刃上。多媒体在教学中的应用也是同样需要用在“刀刃上”,这样才能发挥其关键的作用。教学的“刀刃上”是指教学中的重难点以及衔接点、导入点、启发点、思维盲点等,所以只有处理好这些关键点,才能上好这门课程。笔者通过网上查阅资料、Flash 动画和自制彩色图片等方式,使复杂的分子生物学操作流程变得形象直观、易记忆和理解,初步取得了较好的教学效果。每节课程结束前还进行小结,将重难点内容和图片回放,并提出思考题让学生思考,这样既有助于理解和掌握本节课的内容,又可排除学生对新知识的畏难和对学习的抵触情绪,逐步养成起学生对分子生物学学习的兴趣和信心。另外,每节课程结束后还进行习题讲解和课后答疑,利用QQ或邮件等手段与学生交流和互动解答问题,这样可及时巩固课堂知识和建立师生之间互信。因此,将多媒体应用于教学中,可以使授课过程更加丰富多彩和灵活多样,同时可使课堂教学更具有创新性。

四、将自身科研经验运用到教学中,让教学内容更丰富多彩

作为高校教师,我们在承担教学任务的同时还从事一些科研工作,科研工作是将自己所学理论知识运用于实践。在教学过程中,为了丰富教学内容,笔者将自己的科研成果和经验穿插于教学中,这样从实际出发可以使授课效果更生动、具体和形象,让学生更容易理解并加深印象。这种教学方式既可帮助学生更容易理解本课程内容,并且还可将抽象的书本知识具体形象化,还开拓了学生的视野,激发学生学习兴趣和动力,使其不再认为科学遥不可及。另外,利用课堂时间向学生介绍常用的科学文献检索方法和常用网址,让学生在课余时间可以通过这些方式摄取相关知识,了解本学科最新研究动态,扩展视野,逐步培养学生自发地阅读国内外文献,增强对科学研究的兴趣,为以后研究生的学习打下基础。

总之,针对常用分子生物学技术这章内容在药学分子生物学的重要性,以及其内容的抽象性和复杂性的特点,我们通过不断地实践和探索,建立了高效的教学方法,并得到学生广泛的好评。

参考文献:

[1]苏 娇.药学分子生物学教学语言艺术的探索[J].吉林医学,2010,31(21).

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关键词:分子生物学;多元获取;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)12-0101-02

分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征和相互关系,从分子水平阐明生命现象与生命本质的学科。自Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型标志着人类对生命现象本质的认识进入到分子水平,分子生物学已成为现代生命科学的共同语言和人类由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科,同时也使得分子生物学称为现代生物学领域里最具活力的科学。(朱玉贤,2013)上世纪90年代以来,国内各高校先后为本科生开设了分子生物学课程,目的是引导学生从分子水平认识生命本质,了解有关分子生物学的基本理论知识和研究方法,为学习生命科学相关专业的学生进一步的学习和科研打下良好的分子生物学基础。在分子生物学的教学过程中,由于分子生物学课程知识体系庞杂,知识点多而分散,我们发现,对许多抽象的概念或原理的解释和阐述一直是教师的教学和学生的理解和掌握过程中存在的难题,上完课后同学们的普遍反应是晦涩难懂,犹如听天书一般;而且,分子生物学课程对实验技能和实验条件要求较高,实验涉及的内容也较为复杂,这就要求同学们不仅具备坚实的理论基础,还需具有非常强的实验动手能力;同时,分子生物学作为一门新兴学科,新理论、新技术层出不穷,知识更新快,更新周期也越来越短,这些研究方法的不断创新和理论体系的不断更新与完善更给分子生物学教学带来了极大挑战。怎样将分子生物学中晦涩的知识点转化为直观、浅显易懂的故事呈现在同学面前?怎样将理论与实验结合,使同学们从实验过程中领会各种生物大分子形态结构与功能的关系?怎样调动同学们对微观生命奥秘探索的兴趣,激发同学们的创新潜能,从而实现对生命科学创新人才的培养?作为湖南省精品课程,《分子生物学》教学一线的老师们尝试了一系列的教学改革和课程体系优化,致力于将分子生物学知识的传播由教师的单向传授为主转变为学生对分子生物学知识的多元获取,以着重培养学生的实验动手能力并激发学生的创新意识和科研能力。

一、基础知识和学科进展的有机结合

分子生物学诞生以来,作为生命科学的带头学科,学科发展极为迅速并渗透生命学科各个领域,但主要遗传物质DNA的双螺旋结构和“中心法则”提出至今未受到质疑。(胡剑,2014)在经典核心理论的基础上,对于基因表达调控以及信息传递通路等认识的不断丰富,以及从基因组、转录组、蛋白组、代谢组等水平上对生命现象和规律的理解逐步深入,要求我们在教学中一方面满足学生掌握分子生物学基本理论的需要,另一方面要适时地更新教学内容,充分调动学生的学习积极性,通过文献阅读、专题讲座和学术报告等途径获取最新知识,了解最新动态。在基础理论知识的讲解的过程中,尽量将课本上相关的一些分散知识系统化并提炼出知识点,指导学生在理解的基础上,采用总结规律性的方式帮助记忆。文献阅读的内容则选择来自《Cell》、《Nature》、《Plant cell》、《Plant journal》、《Plant physiology》、《Science》等权威期刊的最新研究论文或研究综述,通过在线查阅,翻译和研读的方式将分子生物学领域的最新研究进展展现在大家面前,既让同学们了解了本领域的最新进展,也教会了同学们查阅文献的方法。这种“基础知识”和“学科进展”的有机整合方式,同学们的主动学习积极性被激发;文献资料搜集和自主学习能力得到提高,学生的创新意识和从事科学研究的能力得到培养,同时也形成了同学们对不断发展的分子生物学知识多方位丰富的理解。

二、讨论交流在教学中的应用

分子生物学内容与生命活动息息相关,讲到热点话题时自然会激起同学们之间的讨论与交流的兴趣。多年的教学经验证明,在分子生物学教学中应适当增加课堂讨论与交流的教学方式,既能启发学生的学习兴趣,又能提高同学们的思考能力和口头表达能力。因为这种讨论与交流教学,强调在教师的精心准备和指导下,教师作为“导演”,对学生的思维加以引导和启发,并通过预先的设计与组织,来启发学生就特定问题发表自己的见解;学生则是在教师指导下进行有意识的思维探索活动,学生的学习始终处于“问题―思考―探索―解答”的积极状态。事实上,分子生物学可供讨论的题材很多:如超级细菌是如何产生的?表观信号如何影响性状?细胞衰老死亡的调控是如何进行的?转基因食品的利与弊;癌基因,抑癌基因和癌症的发生分子机制;细胞重编码的分子机制;等等。对这些热点问题的讨论培养了学生诸多方面的能力:提高了学生的学习兴趣,培养了学生的自学能力,促进了师生交流与沟通,培养了学生的口头表达能力,增强了同学们的团队合作能力。同时,由于学生看问题的方法不同,会从各个角度、各个侧面来揭示基本概念的内涵和基本规律的实质,从而产生自主性、探索性和协同性的学习。

三、动画、微课、精品资源库等教学网络资源的整合

分子生物学是一门内容丰富、应用性超强的学科,板书、挂图、模型和幻灯片等传统的教学手段远不能传递和表达繁多而抽象的分子生物学内容,更无法让学生深入理解抽象的教学内容。而动画、微课和精品资源库等网络多媒体教学资源的应用很大程度上解决了这一难点,使得抽象复杂的内容在多媒体教学中更加简单化、直观化和具体化,同学们也更容易理解分子生物学。如DNA复制和转录、蛋白质的生物合成、乳糖操纵子模型、衰减子模型,转座位子模型,DNA重组Holliday模型都可制作成微课,以动画和微课模式展示在同学面前,利用动画和微课等直观、生动和主题鲜明的特点帮助同学理解。

四、理论与实验结合模式的运用

分子生物学是一门实验性特别强的学科,分子生物学实验是基础理论课的配套课程,是理论教学的深化和补充,与理论课密不可分,在课程设置中占有重要的地位。但是,分子生物学实验条件要求相对比较高,使得学生对于分子生物学实验内容和方法有非常大的畏惧心理。针对学生的这种恐惧心理,我们合理安排实验内容,并加大了实验课程的比重。为了让学生由浅入深逐步认识分子生物学常规技术,除了常规的每周4节课的实验课程外,我们还安排了分子生物学综合实验周、将质粒提取、电泳检测、基因克隆、载体构建、酶切鉴定等方面的实验技术集中在实验周内进行,以便更系统地将DNA重组相关的实验技术传授给学生,并在条件允许的情况下尽可能的把新的实验技术手段介绍给学生。对分子生物学课程特别感兴趣的同学,我们还鼓励学生参与到教师的科研工作中去,利用现有的科研条件,引导学生思考并完成相关的实验内容,以培养学生的创新思维和发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而使学生的科学素养和科研能力得到较高的提升。

五、教学师资的内涵建设与发展

作为当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域,分子生物学发展的突飞猛进和分子生物学技术发展的日新月异给分子生物学的课程教学带来极大的挑战。在分子生物学教学过程中,为适应时展的高层次和高素质人才培养的需要,为了使分子生物学课堂更加具有吸引力,作为教师更应该对最新的研究热点有敏锐的洞察力,因而教师自身专业素质对教学质量的提升和对学生的专业知识学习兴趣的培养起着至关重要的作用。提高教师自身素质,加强教学师资的内涵建设与发展,我们主要从三方面着手:(1)实施以老带新,为青年教师配备导师的制度和每周一次的教学讨论,通过老师之间的经验交流,相互学习和取长补短,以期共同提高授课水平和教学能力;(2)通过在职培养、外出进修和人才引进等并举的方式壮大师资力量。在职攻读博士学位的方式加强青年教师知识结构的优化;国内外访学计划则拓宽了中青年教师视野;人才引进则增强了提高教师专业素养和学术水平;(3)通过主持或参与产学研团队的各级教改和科研项目,提高教师自身的创新意识和科研素养,并渗透到教学之中,给学生以更多的启迪和思考。

2010年以来开展的《分子生物学》教学实践改革证明,多元获取教学模式在分子生物学教学中的应用,提高了教与学的效率,促进了老师和学生的互动,教与学相得益彰,取得了较好的教学效果。

参考文献:

[1]朱玉贤,李毅.现代分子生物学[M].北京:高等教育出版社,2013.

[2]胡剑.群体性创新人才培养途径探讨――以中国农业大学“分子生物学”教学改革实践为例[J].高等农业教育,2014,(l):50-54.

[3]贾睿,蔡春尔,霍元子,何培民.讨论式教学在分子生物学教学中的应用[J].中国校外教育(理论),2011,(6):110.

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Abstract: Molecular biology network education platform was constructed based on network teaching platform environment and modern education technology. This teaching and communication platform provided convenient interaction environment and rich network resources for students, and played important roles in promoting students' enthusiasm and initiative and in improving teaching quality with the assist and extend of network teaching platform.

关键词: 分子生物学;网络平台;教学质量

Key words: molecular biology;network education platform;teaching quality

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)09-0199-02

0 引言

分子生物学(Molecular biology)是从分子水平研究生命本质的一门新兴学科。分子生物学研究的内容主要包括DNA重组技术(即基因工程)、基因表达调控和生物大分子的结构功能研究。分子生物学课程一方面简明阐述分子生物学的基本概念,另一方面重点讲述生命运动各个过程中基因表达调控的分子机制,特别是真核基因结构,表达和调控等方面的新理论、新成果,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。同时,分子生物学课程是生命科学相关领域如医学、药学、农学等方面的重要基础课程,学好分子生物学对于培养与生命科学相关学生的创新能力和综合素质具有重要作用[1]。

随着分子生物学发展的突飞猛进,其新理论、新技术层出不穷,很多内容不能及时体现在教材中,不容易贯彻落实到教学中,这就给分子生物学教学带来了很大挑战;同时,分子生物学课程内容理抽象且理论性很强,在分子生物学理论教学中,课时少而内容多,同时教学内容和很多学科的内容相互联系、互相渗透;在传统教学中通常以教师为中心、以课堂为中心,以书本为中心,忽略教学的主体学生,容易出现教师“一人言”的现象[2-3]。这样的教学方式虽然可以确保教学任务的如期完成,但课堂气氛沉闷,学生容易分心,不利于学生综合能力的培养,束缚了学生的全面发展,学生很难在有限的学时内有效的掌握课程知识。

网络教学平台(Network Education Platform)因为其具有操作简便、管理便利、统计系统完善、有利于课程开发和师生交流等众多优势,在教学过程中对于加强师生进行网上互动、提供丰富的教学资源、开拓教学空间、拓展学生视野等方面发挥重要作用,为学生进行有效课程提供了良好的条件。2010年起,笔者开始探索,利用大学提供的网络教学与交流平台进行网上互动式教学活动,主要从“分子生物学”课程网络教学平台的构建、平台使用后的教学效果评价等方面进行了分析研究,根本目的在于探讨如何构建的网络教学平台并进行有效管理,如何利用网络教学平台辅助课堂教学,不断提升课程教学质量。

1 分子生物学网络教学平台的构建

现代信息技术的蓬勃发展和普遍使用,促进了教育、教学方式的改革,推进了教育信息化的进程,为教育资源的共享提供了有利条件,基于分子生物学传统教学的不足,采用网络平台开展课程教学显得尤为重要。“分子生物学”网络教学平台的构建,其主要作用是对传统教学模式教学环节进行辅助教学,通过网络教学平台的利用,达到拓展教学空间、丰富教学资源、有效管理学生的教学过程等目的,建立一个教师作为主导作用下学生作为主体的自主学习模式。

1.1 丰富教学资源 分子生物学网络资源包括图片、动画、视频、声音等多种形式,符合大学生的思维特点和学习习惯,能够激发他们的学习兴趣。通过动画模拟,图文并茂、有声有色的演示,能生动形象地将抽象的原理和概念变得形象。这种方式让学生在轻松愉快的气氛中学到了知识,既减轻了学生的负担,又提高了学生的兴趣。现今,在网络上可搜索到几乎所有的有关分子生物学原理的动画,如DNA转录和复制、蛋白质的翻译和转运、RNAi等等[4-5]。

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教师要更新观念,具备科学创新意识科学创新人才需要科学创新教育,教师作为教育者是否具有科学创新意识是实施创新教育的关键。首先,作为生物化学与分子生物学教师要意识到自己是生物化学与分子生物学的教师,是当今世界最前沿学科的教师,在本科或本科以上的学生进行科学创新教育是我们义不容辞的责任。我们生物化学与分子生物学教师不仅仅是传授生物化学与分子生物学基本理论和基本概念(这些基本理论和基本概念是继续学习其他学科的基础),也是科学创新教育的最前沿。为此我们教师要不断学习,用最新的知识武装自己,紧跟科学的最新进展,要有教育的学术性、前瞻性和权威性[2]。要求教师要有现代化的素质,掌握本学科和相关学科最新的学科思想和最前沿的科研成果,做到教到老学到老,不然就不能成为大学生物化学与分子生物学合格教师。其次,教师要树立正确评价学生的观点。知识经济时代对人才的要求不再仅仅是具有积累和掌握知识的能力,更重要的是具备创造知识的能力。因此,不仅要评价学生的学习成绩,还要评价他们的思维品质,要改变过去只看重学生的学习成绩,而忽视培养学生创造力的做法。再次,教师要树立师生平等的观念。在这种和谐、平等的关系下,教师和学生都能够自由地展现自己的丰富性,充分地展现自己的创新能力,以各自的知识、经验、情感、个性投入教学活动中,相互影响,相互促进。激发学生学习生物化学与分子生物学兴趣学习兴趣是学生有选择地、愉快地力求探究某些事物而进行学习的心理倾向,是学习的一种动力。浓厚的学习兴趣能有效地激发学生的学习积极性,从某个角度上讲,是培养和发展学生创造性思维的重要条件,也是教师完成教学任务,达到教学目的的前提[3]。为此我们从以下三个方面激发学生学习生物化学与分子生物学兴趣。学科进展和科学家故事相结合:杰出科学家的经验教训、人格力量、科学态度、奉献精神、团队意识以及世界观、人生观、价值观等都可能对学生起到潜移默化的感染和教化作用。教育心理学认为个体的创新性与其人格力量紧密相关。

在生物化学教学活动中,适当地向学生展示和评点科学家的人格力量,尤其是其批判精神和怀疑精神,有助于塑造学生良好的人格特征,进而促进学生创新精神的提高。例如,在讲授被认为是分子生物学诞生标志的DNA双螺旋模型时,我们讲授了沃森(JamesWatson)、克里克(FrancisCrick)、威尔金斯(MauriceWilkins)和富兰克林(RosalindFranklin)建立了DNA的双螺旋模型使生命科学从细胞水平的研究深入到分子水平的研究的过程以及他们的个人恩怨。我们也讲授了艾弗里(OsvaldAvery)永远的遗憾,他是DNA遗传本性的发现者而未获诺贝尔奖。联系临床使基础知积实用化:在讲解氨基酸代谢时,讲解肝功能衰竭的患者为什么会出现肝昏迷的现象。在讲授核酸杂交和探针时,结合爱滋病和H1N1型流感病毒的诊断。在讲授DNA多态性和PCR时结合亲子鉴定和疾病诊断等。我们在教学实践中通过讲座课相应增加了功能基因组学、蛋白质组学、代谢组学、系统生物学、生物芯片、现代生物工程等前沿学科内容、国内外最新研究成果及其在临床医学上的应用。这样,既加强了生物化学与临床课之间的横向联系,又可以调动学生的学习积极性[4]。采用直观教学的方法,使抽象知识通俗化和形象化:(1)以多媒体等教学设备为支撑,把信息技术当作教学过程中不可或缺的资源、手段和环境,使生物化学与分子生物学教学与信息技术有机地结合起来,教师用教育信息化的最新理念来指导教学活动[5-6];(2)利用PowerPoint和Flash设计制作教学课件,例如我们利用Flas将蛋白质生物合成起始过程按教材中的文字信息和图片信息创造成连续的动画,生动准确地刻画生物体微观世界的蛋白质生物合成过程;(3)利用生物化学和分子生物学精品课程网站,我们生物化学和分子生物学课程是安徽省精品课程,学生利用网络可以浏览课件、视频等,并可进行互动交流。建立创新教学模式培养人的创新能力,最重要的是培养人的创造思维。在创造思维活动中,发散式思维起主导作用。因此,我们在教学中要改变单一教师讲授基本理论和基本内容的做法,突破思维定势的束缚,唤醒学生的创新意识[7]。我们在讲课中增加问题的设立、讨论教学和进展或问题解决的设想。我们的具体做法:提出问题—讲授内容(基本理论、基本概念和基本技术)—讨论—学术进展或问题解决的畅想。我们鼓励学生突破习惯思维的限制,敢于发表自己思考后所产生的看法。学生提出的观点越奇特,越标新立异,说明于进行发散式思维,我们予以充分的肯定。最后,引导学生通过查询各种信息资料和进行逻辑推理和总结。对于疑难和有争论的问题教师尽力阐明自己的看法,但允许学生保留意见。例如在讲授蛋白质生物合成时,先提出问题,例如提出生命如何将核酸的核苷酸序列的信息变成蛋白质的氨基酸序列信息?密码子为什么是3个核苷酸,而不是2个、4个等?接着让学生短暂思考,教师讲授主要内容,接着让学生讨论,最后让学生畅谈第二套遗传密码(尚未完全解迷)能否被解迷?如何解迷?实践证明这种模式教学,绝大多数同学不仅理解了DNA遗传物质—基因—基因表达、密码子—反密码子—(第二套密码)—氨基酸的关系,而且激发了学生科学发现的浓厚兴趣。

同时增加自主性、创新性实验的比例,争取在临床7年制学生的自主性、创新性实验达到40%。例如我们给临床学生开设了基因工程的综合性实验,实验中运用现代生物化学与分子生物学技术,如DNA提取、琼脂糖电泳鉴定、回收、RT-PCR、DNA重组连接转化,基因的表达等。改革实验考核模式,激励学生的创新精神改变实验考核模式,决不能流于形式。鼓励学生进行实验设计、科学探索和创新,对学生自己设计的实验主要看重思维,淡化实验结果。鼓励学生参加科研团队鼓励和引导在校学生早期接触科研,参与教师的科研团队,进行科研训练和创新,并将其作为或替代部分实验教学,给予实验成绩,对成绩突出者给予奖励和课程成绩加分。总之,生物化学与分子生物学教育工作者要催生的个性化创新教育,将颠覆传统的教学理念和模式,要敢于打破教条、挑战权威,为培养高质量的临床医学研究人员做出应有的贡献。

作者:秦宜德 许功林 顾芳 单位:安徽医科大学生物化学与分子生物学教研室

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关键词: 高等师范院校 分子生物学 教学改革

分子生物学是高等师范院校在生物学、生命科学、基础医学等学科开设的核心课程之一。本学科理论研究深,前沿性强,不但是生物学研究与教学的基础课,而且广泛应用于生物实验的各个领域。分子生物学主要研究蛋白质、核酸等生物大分子形态、结构及其相关性与变化规律的学科。分子生物学的理论体系演变发展步伐很快,也对高校的教学与科研带来了巨大的挑战。

高等师范院校的教学与一般高校不同,在科学研究与科学教育的同时还肩负着培养教师的任务。因此,各学科在教学过程中,不仅仅要把知识传授给学生,还要让学生掌握研究方法与教学技巧。高等师范院校在教学中更要重视学生知识的传承转向能力的培养。我国很多的高等师范院校都在推行教学改革,在分子生物学教学方面如何联系科学发展的实际应用与理论教学是高等师范学院在分子生物学教学改革方面所要研究的课题。高师院分子生物学教学改革实践要做好以下几点。

1.选好教材,加强专业英语教学

教材是学生学习与教师备课的基本资料,分子生物学在市面上的教材有很多,由于分子生物学的知识涵盖面广,不同的教材编写的侧重点不同。其中赵亚华老师编写的《分子生物学教程》,陈启民等主编的《分子生物学》,朱玉贤等主编的《现代分子生物学技术》在大学比较常见,这些都比较适合本科教育。各种各样的教材要求老师在选择教材时要根据时展特点、师范学校办学风格来综合考虑。很多学校在未经开会探讨的情况下,根据个别人的观点来购买教材,这是不合理的。在选教材方面也不能一味求新,新同学没有专业基础,选择既理论基础深厚,又能反映分子生物学新进展的教材是有效教学的前提。

分子生物学是门基础理论与科技前沿结合紧密的学科,在大学推行双语教学的今天,选择教材也应该搭配一本外文教材。开设一门分子生物的专业英语是必要的。如果师范院校学生的专业英语水平提高了,当走向社会,对提高我国的基础教育水平也有很大的帮助。在外文教材的选择上,各高校一般选择Gkarp的Cell and Molecular Biology,Robert Weaver的Molecular Biology,P.C.Turner的Molecular Biology。教材的选择也要根据学生的实际水平,选择与中文教材近似的外文教材,不能脱离实际,否则不但起不到提高学生专业英语水平的目的,反而会严重挫伤学生的学习积极性。

2.教学大纲的革新

进入了二十一世纪,教学设施已经有了明显的改善,很多学校仍然没有摆脱旧的讲学模式,经常是教师在讲台一味照课本或者讲义讲课,学生拼命地记笔记,有的老师甚至省去了板书。有的学校的多媒体教学设施甚至成了迎接教学评估的形式。这样的现象在高等师范院校更严重。在课程内容安排上,不仅要做到重点突出专业性,而且要与其他课程结合穿插,与生物化学、微生物遗传学、遗传学、基因工程等课程相互渗透、相互联系。在课堂上要把多媒体教学作为主要教学手段,可以制作课件,也可以留下几章让学生自学制作,课件可以在下课后拷贝给学生。这样既可以提高学生的学习积极性,又可以避免学生上课只顾记录笔记,而不注重听课与理解的传统教学弊病。老师在编写课件时还要做好与教育学理论的结合,并配合视频、图片、新闻等形象的、有时代感的元素,与学生互动。比如原核生物和真核生物的染色体结构、原核生物的转录、DNA的复制、蛋白质的合成、基因克隆等,用形象的图片与视频效果要比看教材好得多。

3.加强教师的定期培训

高等师范院校肩负着培养教师的责任,所以师范学校的教师既是老师又是学生。教师在教书育人的同时还要加强自身的学习,不但要学习专业知识,而且要加强教学方法与水平的学习。教学改革在现实层面首先改革的是教师,加强对教师的专业培训,提高政治思想水平,强化对教师的科学管理,这些都是高等师范院校要重视的。分子生物学领域知识更新快,发展迅速,而且分子生物学最突出的科研成果一般都发表在外文期刊上。教师提高英语水平与计算机应用水平,加强随时关注分子生物学领域发展动向的意识,并将本学科相关的新概念、新思路和新成果等内容引入课堂,给学生提供一些能够接受的,难度适中的文献,可以与学生一起开阔视野、一起提高。另外,教师人格与教学风格对学生影响也很大,不但能影响到学生对分子生物学的理解,而且能影响到学生以后的教学风格的成型,注意语言与修养的培养,也是高等师范院校在教学中要注重的。

4.改革教学模式,强化实验教学

在继承传统的教学方式严谨的优点的同时,在课程上到一定阶段,学生对分子生物学有所了解后,在教学方式上可采取课堂讨论等互动教学方式,同时将新知识、新进展作为专题让学生自己研究了解,并作出总结在课堂讨论。互动式教学可以将分子生物学理论细分,让学生分组作深入探讨,以提问回答的形式由老师引导完成学习,彻底改变传统教学模式枯燥的特点。

高等师范院校教学改革是提高教学质量的关键,也是培养优秀教师的前提,不仅体现在分子生物学课程中,而且涵盖了教学的各个方面。不断地改革意味着不断地突破,这样才能培养出符合时代要求的教师。

参考文献:

[1]诸葛强.改进《分子生物学》教学效果的探讨[J].中国农业教育,2004.3:37-38.

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关键词:分子生物学;多媒体教学;新兴疫苗技术

1由浅入深,充分利用学生已知信息引入分子生物学概念

对于绝大多数动物医学专业学生而言,分子生物学仍停留在“传说阶段”,听说过也大概了解,但其中具体涉及哪些内容仍不得而知,仍是一些“高大上”的理论内容。因此,如果将学生由门外汉引入分子生物学的世界至关重要,也是学好这门课的首要前提。由于专业限制,动物医学专业的学生视线多集中在各种动物疫病的诊断、防控等领域,因此对这方面的内容比较熟悉,比如疾病诊断中常用的ELISA检测及动物免疫疫苗等。以禽流感病毒为例,大家肯定都知道最近国内留下的H5N1及H7N9禽流感病毒,也知道养殖户需要打疫苗进行防范,那么这些疫苗是如何生产的呢?传统的疫苗生产基本围绕鸡胚扩繁病毒并灭活,而一些新兴的疫苗技术,如DNA疫苗、亚单位疫苗及反向遗传疫苗等势必引起学生的兴趣,这些都是我们分子生物学领域研究的内容,让学生认识到分子生物学知识的重要性。

2发挥多媒体教学优势

分子生物学课程中涉及大量的动物医学专业学生前所未闻的新鲜概念,如果单纯的依靠传统板书进行讲解很难取得满意的效果,因此多媒体教学势必发挥着重要作用。将一些看不见摸不着的晦涩理论知识,以生动形象的多媒体形式展示出来,使学生一目了然的明白我们究竟讲的是什么内容,具体的原理是什么,真正掌握分子生物学的精髓,才能将分子生物学知识应用于实际。如分子生物学中最常见的“PCR技术”,如果我们说这是“聚合酶链式反应”,学生必然一头雾水,其设计到引物、目的基因、扩增温度等等因素,单纯的讲解很难理解,这时我们可以通过视频的形式,将PCR反应的各种组分及反应步骤一一分解,势必起到事半功倍的效果。

3以最新科研进展充分调动学生积极性

我们知道分子生物学知识发展非常迅速,每天都有新的研究进展,因此课本上的知识永远无法跟踪到最新的科研进展。那么我们就可以通过多媒体形式将最新相关领域的研究进展引入教学,既能让学生了解研究前沿知识,深入理解掌握所学分子生物学知识的含义,更能激发学生的学习热情。比如前面讲到的“反向遗传疫苗”,这是几年来研究比较火热的一个方向,“反向”是相对于“正向”而言,“正向”指的是生物学的初始阶段是由表型到内部,即由蛋白到核酸的过程,而“反向”则是由核酸到蛋白质的研究过程,即通过改变核酸从而改变蛋白质表型,生产新型疫苗,比如中国农业科学院哈尔滨兽医研究所近年来做了大量研究,开发了一系列新型的反向遗传疫苗并应用于实际生产,这样会迅速抓住学生的学习兴奋点。

4比喻教学法,以通俗易懂的语言解答晦涩难懂的理论

利用恰当的比喻教学方法在解释一些晦涩难懂的理论知识时效果很好,能生动形象的让学生明白我们讲授的内容。比如在讲授蛋白质翻译过程时,从DNA转录为RNA并翻译为蛋白质,其中信使RNA(mRNA)、转移RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)是细胞质中参与蛋白质合成的三类主要的RNA,如何更好的理解这部分内容呢?我们可以将mRNA比喻为上司下达的一道命令,具体的碱基就是命令的具体内容;rRNA则是能帮助读懂这些命令的秘书,随后秘书将信息传代给具体执行操作的信号兵,也就是tRNA,这样三者配合完成从RNA到蛋白质的翻译过程。5理论联系实际,调动学生主动学习、思考的能力在学生掌握了一定的分子生物学理论基础上,恰当的做到理论联系实际,发挥学生主动思考能力,将有助于学生更好的理解理论知识。比如我们学习了PCR技术,知道这是一种针对遗传物质DNA的特异性扩增技术,那么具体有什么应用价值呢?这时我们可以引入病原检测方面的例子,让学生分析一下目前进出口检验检疫方面常见的手段有哪些?除了传统的ELISA检测,很多时候PCR技术都发挥了重要的作用,能针对某种特定病原菌的特征性基因设计引物,只要PCR技术检测出阳性结果就说明有这种病原菌,快速灵敏。这样能让学生更容易意识到分子生物学知识在实际中是如何应用的。分子生物学技术在当代动物医学领域发挥着越来越重要的作用,如何让非生物专业的动物医学学生更有效的掌握这门重要的基础知识仍存在许多难点,需不断总结实践提高,真正达到我们的教学目的。

参考文献

[1]赵佳福,段志强,阮勇,倪萌萌.影响动物科学专业实践教学效果的原因分析及改革建议[J]教育教学论坛.2016(50).

[2]邹文辉,戴洪伟,李建江,刘慧霞,王康英.动物科学专业实践教学体系与运行保障[J]甘肃畜牧兽医.2017(05).

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关键词:分子生物学实验;工科院校;教学

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)07-0189-02

分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。随着分子生物学新理论和技术的大量出现,其应用已渗透到生命科学的各个领域,不再是神秘、难以操作的实验技术,而成为生命科学相关教学和科研过程中的一项基础技术。例如,许多本科课程教学中以及毕业论文实验过程中都涉及分子生物学技术,同时,工业上进行菌株选育工作,也多采用了分子生物学技术,并已形成了一种发展趋势。因此,开设本科分子生物学实验课程,让学生掌握基础分子生物学操作,培养学生分析问题和解决实际问题的能力,可促使学生在毕业论文环节快速开展实验并获得结果,对于完成本科阶段学习具有重要作用,也为学生在毕业后快速投入和开展有关的科研和实际生产工作打下坚实的基础。

工科院校的培养目标就是为社会和工程应用培养工程师,培养具有坚实的基础知识和较强应用能力的人才。针对这一培养目标并结合发酵工程学科专业特色,在实际教学中不但要让学生充分理解实验的原理,对其实验操作的技术能力也提出较高的要求,同时还需要培养学生分析和解决实际应用问题的能力,以应用于未来科研和生产工作中。本文结合实际教学经历,浅谈对工科学校分子生物学实验课教学改革的探索。

一、改进教学组织方式,提高教学效率

(一)培养学生自学能力,提高课堂效率

在以往的实验课上,学生等、靠、要的思想严重泛滥,一切都等着老师传授,一旦离开老师就不知所措,不能形成良好的自学能力。针对这一问题,并根据分子生物学实验的特点,我们将实验集中安排在一段时间内完成。制定了详细的时间表,并注明每天实验的操作内容,让学生充分了解每节课要进行的内容,形成连贯的思路。同时,将详细的讲义提前发给学生,督促学生进行充分的预习,查阅有关文献资料,了解最新研究进展。在课堂上通过提问和分析式的讲解让学生理解每步操作的原理和目的。这样可激发学生的研究兴趣,不仅知道应该怎样去操作实验,还可以达到知其所以然的目的。对于不理解的知识,也可以在课堂上询问老师,问题的解决可以激发学生的兴趣,变被动学习为主动学习,形成良性循环,这不仅可提高课堂效率,还有助于培养学生形成良好的学习习惯。在课程完成后,有兴趣的同学还可在课余时间加入研究室的课题研究中,巩固实验操作能力,让抽象的理论变为可见的事物,培养学生的科研精神,丰富学生的课余生活,尤其是对于参加各种本科生科技竞赛活动的同学有极大的帮助,同时也可辅助研究生的研究,减轻研究生的工作负担。

(二)对必要操作进行演示

由于多数同学完全没有接触过分子生物学实验,实验的操作步骤又较为烦琐,难免操作失误,使后续实验受阻。而上课的时间有限,几乎没有重复操作的可能性。因此,需要对必要的操作步骤进行演示,让学生由抽象的想象转变为具体认识,减少了学生实验操作出错的概率。

(三)尽量增加每位同学的操作机会

由于分子生物学实验试剂通常较昂贵,以往实验常以小组为单位进行,不能充分锻炼学生的动手能力,也为那些有偷懒思想的同学提供了置身于实验之外的机会。我们在实验条件容许的情况下,尽量增加每个同学的动手机会,将以小组为单位进行的实验改为每人一次的实验。例如,让每个同学都进行PCR操作,并亲自将自己扩增的PCR产物加入琼脂糖凝胶中,使他们能够充分体会到分子生物学实验操作是微量的,需要准、稳。然后,从琼脂糖凝胶电泳中确定扩增出目的DN段的PCR样品,用以进行下一步实验。这样,不但可以提高同学参与实验的热情和兴趣,而且可以避免以小组为单位实验时操作失败导致后续实验受影响的现象。

二、改进课堂讲授方式,培养工科学生分析和解决问题能力

(一)培养学生分析和解决实际问题的能力

分子生物学是一项精巧的技术,其发展速度快,大量新技术不断涌现,而课堂上时间有限,仅能实践学习一些基础的分子生物学实验技术。在这有限的过程中,让学生形成分析问题和解决问题的能力,以应用于未来的科研或者生产过程中,这对于学生的发展更有长足发展意义。分子生物学实验操作需要“心灵手巧”。“心灵手巧”则可一次操作成功,否则多次重复操作仍不能获得理想结果。所谓“心灵”是指学生需要充分理解实验原理,掌握操作注意事项。例如,让学生懂得分子生物学操作要注意避免环境以及人所携带的酶类对操作对象(如DNA、RNA)的降解作用;同时,实验过程中用到的试剂极为微量,多一点、少一点可能就导致成倍数的误差。这不仅可避免他们课堂上实验的失败,在未来进行其他实验时还可以事先设想出操作的注意事项,形成分析问题的习惯和能力。即使在不能获得理想实验结果时,引导其分析实验操作过程失误的原因,提出改进的办法,可培养他们独立思考和解决问题的能力。这正可达到“授人以鱼,不如授人以渔”的效果。所谓“手巧”则要求学生有较高的动手能力。我们将操作要领总结成口诀的形式,并对口诀进行详细的解释。例如,在进行感受态细胞制备的实验中,用“冷”、“轻”两个字概括其操作的要领,也就是所有操作尽量在冰上进行,并轻柔操作防止这种处于脆弱状态的细胞破碎,以充分保证细胞的活性。这样既容易让学生理解,又方便他们记忆。此外,第一次操作过程难免出现各种问题,鼓励学生多加练习,熟能生巧,在实践中掌握真知。这对于培养同学的耐心和毅力,在未来胜任更为复杂的工作同样重要。

(二)培养学生具有“量”的工程概念

工科学校有为企业提供工程人才的义务。工业上追求高产量、高转化率、高生产速率,利用分子生物学改造生物体,也是为了追求这三高。因此,我们在教学过程中应为学生灌输“量”的概念。例如,让学生懂得所获得的重组酶,酶活越高越有应用价值,而所应用的底物价格越低越有利于工业应用。此外,让同学懂得生命体是复杂的,在不同环境下表现出的性能也不一样,经过实验摸索可获得一个最优的实验条件,从而将产量提高。进一步通过提问和布置课后思考题的方式,引导学生利用已学知识并通过查阅文献,设计、改进实验方案,展望未来可进行研究的方向,这也有助于学生在未来快速适应企业科研、生产等工作。

三、改进考核机制,综合评价学习效果

以往教学多以实验报告形式进行实验课的考核,但往往发现多份同一版本的实验报告。这些抄袭别人实验报告的同学显然不能完全掌握实验内容。另一方面,有的同学实验报告写的非常仔细、全面,但实验操作过程并不理想。因此,仅凭实验报告的质量不能够综合评价同学对实验的掌握程度。

针对上述问题,我们对实验考核机制进行了改进,增加以下考核方式:首先,在课堂上进行提问,考察学生的预习情况和对以往知识的掌握情况,并进行评分。其次,实验过程中为每个学生对操作注意事项的理解程度、操作的熟练程度以及获得结果的好坏程度进行评分,避免了不动手、靠同组同学做实验的现象,提高了学生实验的积极性。再次,对实验报告中实验数据处理、分析清晰以及对思考题讨论详尽、有创新思路的同学给予加分。促使学生通过查阅资料解决问题,增强其学习主动性和分析问题的能力,也可减少实验报告抄袭的现象。

总之,通过分子生物学实验的教学过程,引导、鼓励学生通过网络资源、图书馆资源进行扩展学习,促进学生开阔思路,形成创新性思维,形成连贯、有序的研究思路。同时,引导学生形成产量意识和工业化的思维方式,对其今后在科研和工程领域的发展都有帮助。

参考文献:

[1]李小洁,唐Z,童淑芬.本科生分子生物学实验教改中存在的问题及对策[J].科技信息,2011,(9):188.

[2]何华纲,朱姗颖,王勇,段玉清.生物技术专业分子生物学实验教学改革初探[J].中国校外教育,2011,(10).

[3]陈启龙,杨和建.分子生物学实验教学的探讨[J].黄山学院学报,2009,(3):136-138.

[4]杨海灵.分子生物学实验教学改革的探索与实践[J].成都大学学报(教育科学版),2008,(4):70-71.

[5]高利臣,肖璐,冯涛.分子生物学实验教学改革的几点思考[J].实验室研究与探索,2010,(4):99-102.

[6]田生礼,宋国丽,李辉,张建华.分子生物学实验教学模式的多样性探索[J].教育教学论坛,2011,(15):221-222.

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[8]张淑平,李英姿,张荣庆.分子生物学实验课教学实践与体会[J].中国大学教学,2006,(1):49-50.

[9]吴燕,杨毅,杨艳燕,王万贤.从生物学实验教学看学生创新能力的培养[J].实验室研究与探索,2005,(02).

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关键词: 分子生物学实验教学 教学模式 实验内容 评价体系

21世纪是生命科学的时代,分子生物学理论与基本技术渗透到生命科学的各个领域,成为生命科学中最具活力的学科,并且得到越来越广泛的发展和应用,呈现出生机勃勃的发展趋势[1]。

分子生物学实验是一门集分子生物学和基因工程理论为一体的操作性极强的实验性课程。因此,对实验教学内容的设置会影响学生对分子生物学和基因工程的学习和理解,合理地设置分子生物学实验教学内容对于培养学生的科学作风和科学思维能力,形成研究问题的科学方法和实际动手操作能力都具有十分重要的意义。

由于分子生物学实验对操作技能和实验条件要求较高,同时本科教学又具有学时少和学生人数多等特点,给分子生物学实验教学带来了极大的挑战[2]。针对我院学生的特点,我们也在不断思考,在实践中总结经验,以期更好地利用分子生物学实验教学让学生掌握其基本实验技术和规范化操作,为进一步深入学习打下基础。本文就此课程的实验教学进行了探讨。

1.教学模式

1.1从基本操作入手,培养基本技能。

在实验课中对每个仪器设备使用方法都给学生清晰地讲述,并多做示范动作,每个仪器上都简明扼要地给出仪器使用操作步骤和方法,保证仪器的安全使用,尤其是微量移液器的使用及保养。在学生动手操作过程中及时指出不规范的地方,并予以纠正。实验空隙给学生集中讲解学生提出的问题,对实验中的学生多提问几个为什么,让他们思考和回答,既活跃了课堂气氛,又奠定了做好实验的理论基础。

1.2学生自主动手,培养实验兴趣。

为提高学生操作技能,对实验的前期准备工作,如分子生物学实验试剂配制、器皿清洗和灭菌等工作,在教师指导下由学生完成。带领参与准备实验的学生完成预备实验,全程监督,严格要求,在具体操作方面,从试剂的配制、分装到保存,仪器的使用及养护等都给予精心指导,实验过程中出现的问题给予分析和指导。通过学生参与实验准备,有助于理解和掌握整个实验,同时可激发学生参与实验的兴趣和欲望。

1.3向学生开放实验室。

实验室的开放不仅是指仪器设备与时间概念上的开放,是实验课程、实验项目的开放,更重要的是让学生投入到教师的研究课题中,让学生在实际科研活动中得到锻炼。承担科研项目的教师鼓励学生参与老师的科研活动并有计划地安排实验,根据学生的实际情况,分配给学生适当的实验任务,在科研活动中锻炼学生独立完成实验的能力,大大提高实验技能。

2.依据能力培养,制定实验内容

2.1精选实验内容。

我院分子生物学实验相对课时较少,本科生物技术和生物科学专业实验课仅为18学时,在有限的学时内,我们选择实验内容时应尽量避免重复,还要兼顾实验方法的完整性,充分体现分子生物学实验与其他实验的异同。我们选择了大肠杆菌质粒DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳检测DNA、分光光度计检测DNA的浓度和纯度、大肠杆菌质粒DNA的转化及聚合酶链式反应。通过对质粒DNA的提取、检测、转化、扩增使学生掌握分子生物学的基本操作。我们选用北京师范大学魏群教授主编的《分子生物学实验指导》教材,由于实验材料不同,有关老师共同编制了每一个实验的方法步骤,简明清晰,增强可操作性,尽量保证每个实验都有实验结果,让学生观察到自己所做的实验结果,增强学生对实验的信心。同时对我们无法开设的实验,学生也可通过实验教材的学习有一定的了解和认识。

2.2适当补充创新性实验。

在实验教学中,一定要重视培养学生自身的创新精神和科研能力[3]。学生可以选择相应的指导教师,由学生选择研究题目作为自己的课题,除了分子生物学基础实验以外,对于学生还要求系统学习创新实验或生物技术综合实验,探索分子生物学实验的多样性,为培养不同层次的人才提供实验教学模式的多样性。

在实验的开设上要注意实验内容与专业相结合,使学生学到的实验技术对今后的工作产生实质性帮助,这样的实验既符合本科教育的目标,又有利于激发学生学习的兴趣。

3.建立科学、有效的评价体系

客观公正地评价学生的学习效果是教学过程的一个重要环节。我们在分子生物学实验成绩的评定中,主要采用实验考核包括平时考核和期末考核两部分。平时考核的内容包括实验预习、实验操作、实验报告等环节,各环节考核分数比例为:预习报告10%、实验操作40%、实验报告50%,这部分成绩占该实验课总成绩的80%;期末考试(包括实验操作、技能、实验理论等)占该实验课总成绩的20%。

4.结语

分子生物学实验课经过几年的教学探索,取得了一定的成效,使学生认识到了本课程的重要性,激发了学生上好实验课的热情,牢固地掌握了分子生物学基本方法和规范化的操作,为后续相关课程的学习提供了有力保障。但也存在一些问题,如教学体系需要不断进行适时的调整与更新,注意与相关学科的衔接。此外实验室开放大大增加了教师的工作量,各种试剂、耗材增加;仪器设备的规范管理和使用等都有待完善和解决。

参考文献:

[1]李林,张宇辉,李云峰.构建新的生物化学与分子生物学实验教学模式[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2004,6(6):630-631.

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关键词:高等教育;双语教学;分子生物学;课程教学模式

随着信息化时代的发展和国际学术交流的日趋活跃,我国的高等教育必须充分利用世界范围内的优质教育资源,借鉴国内外著名高等学府的办学理念和管理模式,提升教育教学水平,造就大批具有国际竞争能力的复合型创新人才。为此,教育部2001年在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中指出,本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学,对高新技术领域的生物技术、信息技术等专业,力争使外语教学课程达到所开课程的5%~10%,对信息科学、生命科学等发展迅速、国际通用性和可比性强的学科与专业可以直接引进先进的、能反映学科发展前沿的原版教材。目前,双语教学已成为我国高校教学改革的热点。各高校相继在不同专业、不同课程的教学中开展了双语教学模式的实践与研究。

针对生命科学所具有的国际通用性和可比性强的特点,笔者从2004年开始在分子生物学课程教学中实施了双语教学,确定了语能和学能并重的双语教学模式,并取得了较好的教学效果。

一、双语教学的内涵及模式

双语教学(bilingual teaching)是指以2种不同语言作为教学语言的教学,一般是指用非母语进行部分或全部非语言学科的教学。在我国和一些亚洲国家,双语教学一般是指用英语和母语同时进行学科教学。在高校推行双语教学有利于吸纳先进的教育资源、教学理念、教学模式;有利于学生快速、直接地掌握本学科的世界先进理论和前沿技术,掌握发达国家的最新研究成果;有利于促使教师不断学习,提高专业水平和外语水平。实施双语教学可以实现3个层面的收获:最基本的收获是学科知识和能力的掌握,直接的收获是外文专业词汇和外文水平的提高,更深层次的收获是引入国外先进的教学理念和教学方式。

双语教学模式主要有以下3种:一是沉浸型双语教学模式(Immersion bilingual education),即完全使用非母语的第二语言进行教学;二是保持型双语教学模式(Maintenance bilingual education),即学生刚入学时使用母语教学,然后逐渐地使用第二语言进行部分学科的教学。三是过渡型双语教学模式(Transitional bilingual education),即学生入学以后部分或全部地使用母语教学,然后逐步转变为只使用第二语言进行教学。无论采取何种双语教学模式,都要综合考量学生的外语接受能力,都是要使学生通过双语课程的学习实现专业知识(学能)和外语能力(语能)的双重收获。

二、分子生物学课程实施双语教学的必要性

随着信息、经济和知识全球一体化进程的加快,国际间的学术交流与合作日趋密切。所以只有掌握国际交往中通用的英语语言,才能较全面地认识世界,拓宽视野,提升自身素质和增强国际竞争力。

众所周知,21世纪是生命科学的世纪,以分子生物学为先导的生命科学正经历新的发展阶段。分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科,以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象,是当前生命科学中发展最快并正在与其他学科广泛交叉和渗透的前沿研究领域。其基本原理和研究技术已渗透到生命科学的所有分支,全面推动了生命科学各领域的发展。分子生物学已成为生命科学相关专业的重要基础理论课。

由于发达国家的生命科学专业较国内起步早、发展快,所以面对高等教育的国际化趋势,以及生命科学发展迅速、国际通用性和可比性强的特点,国内的高校必须深化分子生物学教学改革,以培养出在创新思维、学识素养、研发技能、人格品质等方面具有国际竞争力的高级生物学人才。而要实现这一目标,双语教学显示出越来越重要的作用。

双语教学作为培养21世纪高层次专业人才的重要教学模式,是教育国际化的重要标志之一。在本科教育中开展分子生物学双语教学,可以有效地利用国外先进的教育资源,创建与国际高新技术领域接轨的教育教学环境,使学生直接接触本学科的世界先进理论和技术,掌握学科领域的最新研究成果,增强学生直接利用外语从事学习和开展初步研究的能力,增强学生的国际合作意识、国际交流能力和学术竞争力,从而为国家培育国际创新型生物学科研和教育人才,加强我国在这一领域与国际间的科技交流,提升国家的竞争力。

三、分子生物学课程开展双语教学的实践

(一)以专业知识传授为核心,循序渐进地实施双语教学

专业课的双语教学目标具有双重性,其一是使学生掌握学科专业知识,其二是提升学生的英语运用能力,从而培养专业知识和英语能力兼备的高素质人才。因此,为了实现传授学科知识和提高英语能力并重的分子生物学课程教学目标,笔者在综合考量学生的英语接受能力以及授课教师自身能力水平的基础上,以专业英语词汇为切入点,以名词概念的英文叙述为铺垫,以部分章节全英文授课为目标,开展了循序渐进式的分子生物学双语教学。

1、以学习专业英语词汇为切入点

分子生物学课程在第5学期开设,此时尚未开设专业英语课程,且上课班级学生的大学英语4级通过率仅为50%~70%,也未参加过其他课程的双语教学。为了让学生逐步适应双语教学,教师以学习专业英语词汇为切入点,授课时涉及的所有专业名词第一次出现时用中英文对照讲解,再次涉及时则一律用英文读写。教师反复读写的强化作用对学生掌握专业英语词汇起到了十分好的帮助作用。另外,教师对专业英语词汇进行必要的词素分析,介绍常用的词根、前缀和后缀,往往可以触类旁通,起到事半功倍的作用,十分有利于学生快速记忆专业英语词汇。

专业英语词汇的学习不仅是双语教学的切入点,更是开展双语教学的基础,必须贯穿于双语教学的全部过程。学生在双语教学过程中,不仅要学习分子生物学的专业英语词汇,而且要学习教学过程中涉及到的其他英语词汇,特别是生物类英语词汇。经过这样的学习,在课程结束时学生可以熟练地掌握500多个常用的分子生物学专业英语词汇,熟悉1000多个生物类英语词汇,基本可以阅读一般的分子生物学类专业文献。 2、以概念名词的全英文叙述为过渡

为了使学生尽快地熟悉专业术语和基本概念的英文表述方式,引导学生尽快地适应双语教学,在刚开始授课时,教师除了让学生接触大量的专业英语词汇外,相关的名词概念也全部用英文表述。为了避免英文的突然介入使学生难以接受,授课初期教师可以以板书或多媒体同时展示中英文表述,然后逐步过渡到只给出英文表述,对个别难理解的概念做口头的中文解释。

3、以代表性章节全英文授课为示范

大多数课程实施双语教学时使用的是英文版的教材或英文课件。由于完全用英文讲述的双语教学备课量大,学生接受起来难度也大,所以在实施分子生物学双语教学时,教师只在课程讲授后期选取知识难度较低的章节内容开展少量的完全英文讲述式教学。例如,“核酸和蛋白质的结构”教学内容在生物化学课程中多有涉及,学生容易理解,所以可以全部用英文讲述。这样,教师讲述的重点可以放在语言的叙述上,而不是知识的阐释上。因此,不会顾此失彼,影响到学生对知识内容的掌握。这一阶段的双语教学,其目的是使学生能够利用英语掌握分子生物学的专业知识,引导学生运用英语思考问题、表述观点和阅读专业文献,从而增强学生驾驭英语的能力,使学生学会双语思维,培养学生的自学能力和创新能力。

(二)分子生物学课程实施双语教学选用的教材

实施分子生物学双语教学,首先要选择合适的英文原版教材。原版教材不仅能够反映学科的最新发展动态和研究成果,而且侧重于基础知识、基本原理的背景讲解。其以案例教学为特色,强调把学习设置在复杂的、有意义的问题情境中,通过让学习者了解分子生物学原理形成的科学验证过程,来学习隐含于问题背后的科学知识,进而形成解决问题的技能、养成自主学习的意识。

从教材的编写理念、内容编排、涵盖范围、前瞻性、易读性等方面综合考虑,教师选用Robert F.Weaver编写的Molecular biology(3e)作为教材。但是,由于教材存在信息量多、科研实验案例多、篇幅庞大等缺点,所以易使学生产生畏难情绪。为此,教师在认真阅读原版教材及主要英文参考书的基础上,对教材进行了精简,以基因概念为核心、基因本质为主线,以阐述生命现象与功能背后的分子机制为重点,确定了分子生物学双语教学的主要内容:(1)Introduction;(2)Gene Concept Evolution and Develop-ment;(3)DNA Replication;(4)RNA Transcription;(5)Translation;(6)Regulation of Gene Expression;(7)The Mutability,Repair and Homologous Reeombina-tion;(8)Genomics and Proteomies,从而实现了授课内容的系统性和前瞻性。

(三)构建探究型互动式教学模式

互动式双语教学是指在双语教学过程中,师生、生生之间以多种形式互相交流知识、思想,以求不断提高双语教学的质量。教师在教学中要善于为学生创设学习情景,提供学生拓展思维的空间,从而充分发挥学生的主动性,完成知识体系的建构。为此,教师在分子生物学双语教学中实施了多元化的探究型互动式教学模式。

分子生物学是一门综合性、边缘性学科。其特点是内容新而庞杂,每一个理论的背后都有一系列的科学实验做支撑。因此,如何在课堂上既能突出重点,又能将前人的科学研究过程再现于学生面前,以培养学生的创新思维,是分子生物学课程教学必须认真探究的问题。在教学实践过程中,教师采用启发式、设问式、讨论式的方法,激发学生的学习兴趣;通过将学科概念、理论等得以产生的起因和研究过程展示给学生,引导学生的发散思维,激发学生自主学习和探究的动机,增强学生参与知识建构的积极性和自觉性;通过将“提出问题、分析问题、解决问题”贯穿于教学全过程,把知识置于解决特定问题的具体情景和科学发展的背景框架中来理解,从研究问题的角度引导学生进入学习角色,使学生通过自身主动的探究来组建学科知识结构。实践证明,这是培养学生创新思维和科研素养的有效途径。

(四)充分运用多媒体教学手段,把握课程预习和编写双语教学讲义

双语教学的关键是在提高学生的英语水平和英语应用能力的同时,不降低专业课的教学水平。由于专业课涉及枯燥乏味的专业知识的学习,以及学生现有的英语水平使学生接受双语教学遇到一定的困难,所以实施双语教学应将传统的教学方法与现代教育技术相结合。充分利用教学电影、录像、多媒体课件等声、光、电的现代技术,借助于实物、图片、布景等,以生动、活泼、直观的形式进行教学,以调动学生的学习兴趣,便于学生对课堂讲授内容的理解和记忆,从而实现双语教学应有的效果。将多媒体技术用于双语教学,一方面促进了教学手段、教学方法的改革,便于生动、形象地表述深奥、抽象的理论知识;另一方面激发了学生学习的积极性、主动性,从而有效地提高了分子生物学双语教学的效果。

此外,提前将多媒体教学课件的内容以讲义的形式发给学生预习,对提高分子生物学双语教学的效果十分重要。任课教师考虑到分子生物学原版教材的价格较高,而双语教学真正用到的部分较少;而且国外教材在内容编排等方面与国内教材有较大的差距,不便学生直接使用,所以没有让学生直接购买原版教材,而是由教师参照原版教材编写适用的讲义提供给学生使用。

(五)采用多元化的课程考核方法

课程考核的目的是引导学生重视知识积累、夯实专业基础,养成自主学习的意识,增强自身参与知识建构的积极性和自觉性。在分子生物学双语教学过程中,从培养学生的能力出发,采取了课堂小测验、专业翻译、专题综述、课件制作、期末考试等多种课程考核形式,其中英文考核题目占50%,成为考查和督促学生学习知识、掌握知识、运用知识、培养发散思维的有效措施。

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关键词:高等师范院校;分子生物学;课程改革

作者简介:梁卫红(1968-),女,山西祁县人,河南师范大学生命科学学院,副教授;杨献光(1980-),男,河北邯郸人,河南师范大学生命科学学院,讲师。(河南 新乡 453007)

基金项目:本文系河南省高等教育教学改革研究省级研究项目(项目编号:2012SJGLX134)、河南师范大学教学研究基金重点项目(项目编号:521751)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)01-0110-02

分子生物学是一门从分子水平研究生命现象、生命本质及其规律的科学,以1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型为标志,分子生物学作为一门独立的学科诞生。该学科的最大特点是发展迅速,并在生命科学领域与其他学科融合交叉,对现代生物学发展的影响越来越广泛和深刻,因此分子生物学在生物学基础理论的学习中占有重要地位。目前很多高校的生物科学、生物技术、生物制药、生物工程、药学、环境科学等专业,都将“分子生物学”作为本科生的必修专业基础课或专业主干课,重视“分子生物学”教学已成为生物专业广大师生的共识。本文结合近年来河南师范大学本科分子生物学的教学实践,就分子生物学的课程体系安排、教学模式等方面进行了探索和分析。

一、课程教学内容体系改革

“分子生物学”的主要内容包括生物大分子的结构与功能、基因表达与调控以及技术方法等。通过对本课程的学习,要求学生掌握核酸、蛋白质等生物大分子的结构和功能,理解遗传物质的复制、转录和翻译过程及其分子机制、基因表达调控的基本模式、遗传物质突变、修复和重组的机理,了解分子生物学基础实验原理和应用。为在有限的学时和条件下,使学生理解抽象的分子生物学理论和基础实验原理,笔者从以下方面进行了改革和尝试:

1.课程在培养方案中的定位

从学科角度来讲,分子生物学涵盖面广、学科内容更新快,与“细胞生物学”、“生物化学”和“遗传学”等生命科学主干课程有一些交叉,所以在开设该课程时,需要充分考虑学生的接受能力。在本校生物专业2005年的本科生培养方案中,该课程为36学时,在大四第一学期开设,设定为生物技术和生物科学专业的必修课,水产养殖专业的选修课,实际开设时间是在学生教育实习之后11月到来年的1月,共9周,每周4学时。在教学中,笔者发现虽然在大四开设时,学生已经具备了预修课程的专业基础知识,但是由于95%以上的大四学生在这学期复习考研,而“分子生物学”又是许多生物专业硕士生入学考试的必修课,学生普遍反映该课程开设晚,学起来感觉时间紧、压力大。鉴于此,在2010年的本科生培养方案中,分子生物学改在大三第一学期,以每周2学时的方式面向生物科学、生物技术和水产养殖三个专业开设,这样学生可以在一个完整的学期内学习这门课,拥有了较为充裕的时间,系统掌握“分子生物学”基础理论,从反馈意见上看,学生非常认同这样的改革。

2.课程体系的制定和完善

本校生物专业本科“分子生物学”的教学体系自2005年以来进行了三次调整,第一次是从2005年起,采用了双语教学的模式,主要原因是当年本校面临本科教学评估,双语教学已经列为本科教学质量评估的观测指标之一,为使生物技术专业的课程的双语教学授课率达到15%,综合各方面因素,“分子生物学”双语教学成为一个试点。为开展人才培养模式的改革创新,“分子生物学”课程尝试采用双语授课形式,旨在提高大学生专业英语水平和直接使用英语从事科研的能力。但是当时适合高等师范院校本科生使用的原版分子生物学教材很少,几经筛选,本校最终将《Instant Notes in Molecular Biology》作为学生的教材。该书以24个专题的形式讲述细胞与大分子,蛋白质和核酸的特点,染色体结构,DNA的复制、损伤修复和重组,基因表达调控,分子生物学常规技术,每个专题相对独立,简洁易懂,但是系统性和深度尚有欠缺,难以适应学生考研的需求,所以在教学中,教师需要补充大量内容,因此无论教还是学,这本教材在使用中的缺陷都比较明显。鉴于此,自2009年起,本院选择了《现代分子生物学》作为教材,首先考虑该书由著名学者朱玉贤等编写,是“十一五”国家级规划教材,其次该书也是多所学校分子生物学考研复习的推荐参考书。该书在编排上分11章,从染色体与DNA,生物信息的传递,分子生物学方法,基因表达调控,疾病与人类健康,基因与发育,基因组与比较基因组学等方面介绍分子生物学基础理论和技术,在教学中,结合学生的实际情况,笔者并未完全按照该书的内容讲授,有些与生物化学、细胞生物学重叠的内容采用略讲方式,而有些内容则在教学中进行了补充或删减,例如:本教材中DNA修复和转座部分的内容薄弱,脉络不清晰,笔者主要依据《基因的分子生物学》进行了补充,而该书中一些与分子生物学主线关联不紧密的部分,则进行了删减,2012年,本校在多年教学经验积累的基础上,结合本科生的特点,出版了《普通分子生物学》一书,以易教易学作为编书的出发点,参考了多部目前国内外主流的分子生物学教材,构建了一个重在基础、兼顾前沿、简洁明了的体系,全书分6章,介绍了DNA的结构和复制,RNA的结构和转录,蛋白质的生物合成,基因表达的调控,分子生物学研究方法。该书在结构上分为三个模块,即基因组的维持、基因组的表达和调控、分子生物学技术,方便学生对学科体系的整体认识。

3.课程内容的优化

分子生物学是从生物化学分化延伸出来的一门独立的学科,一些内容和生物化学有较多的联系或重叠。但是分子生物学有自身的学科特点,突出对生命现象分子本质的解析。由于本校生物专业的“分子生物学”课程是在“生物化学”之后开设的,在课程教学中,任课教师通过讨论,对教学内容进行了分析,确定了两门课的侧重内容,在注意系统性的前提下,着重讲解教材的重点与难点,例如:在“生物化学”中已经有较大的篇幅讲述生物大分子的结构,在“分子生物学”课程中将略讲,教师在讲解复制、转录和翻译等过程分子机制时,以温故知新的方式,将基础知识和基本概念进行要点概括,借此为下一步的教学做铺垫,并检测学生的背景知识掌握情况,这种教学方法不仅得到了学生的广泛好评,而且使学科特点在教学中更加突出,专业课教学学时分配更加合理,起到了引导学生关注专业基础知识关联性的作用。

4.课程设置的调整

鉴于本校生物专业学生普遍有考研的需求,学生对“分子生物学”的教学要求高,希望能更贴近考研的要求,所以在2010年的培养方案中,分子生物学采取了分级、分段开设的方法,在大三面向所有专业开设的“分子生物学”,教学重点放在系统性和基础性上;在大四以选修课的形式开设的“高级分子生物学”,旨在通过教学促进学生提高专业基础理论的综合能力,在学科的深度和广度上做进一步的扩展,不仅补充了最新的国内外分子生物学前沿和热点内容,而且选择一些重点科研院所的考研真题进行剖析,引导学生完成拓展和提高。调查显示,学生普遍赞同这一课程改革方式。

二、课程实践环节与理论环节的有效衔接

实践教学是“分子生物学”课程的重要部分,但是由于条件所限,目前本校生物专业的“分子生物学”课程仅开设了理论课,实验课尚未开设。为解决这一问题,在理论教学中通过对教学内容的分析,尽最大可能的将基础理论的讲授和分子生物学基础实验相结合,坚持既要使教学沿着课程的主线进行,又要努力使实验技术的介绍与理论课教学合理的衔接的原则,一定程度上弥补了实验教学的不足,旨在通过课堂教学,使理论和实验教学融为一个有机的整体,一些代表性的分子生物学技术的原理和方法按照表1所示的安排在基础理论部分的讲解中进行了介绍。

作为任课教师,要使课堂教学精彩,还应深入科研第一线,这样才能利用科研和生产实践中的例子丰富课堂教学内容。[1]尤其是分子生物学这样更新快的学科,教师必须了解和准确把握学科发展方向和前沿热点,将自身科研实践中的经验、体会和感悟传递给学生,激发学生的对科学研究的热情,调动学生学习积极性。值得注意的是,专业课教学要充分发挥学生在学习过程中的主体作用,努力提高他们的分析能力、综合能力和创新能力,引导学生将理论知识和实验技术内容有效的融合,在教学中采用了一些方法来激发学生的学习兴趣和主动性,例如:每节课之后有要点回顾和知识链接提示,留给学生较为宽松的时间进行复习和延伸学习;设置一些与本节课内容有关的基础题、提高题、实验分析题,安排学生课下自行选择完成,以便学生检测学习掌握的情况,及时将知识梳理归纳,增加了学习过程的开放性和自主性。

三、教学模式的探索和实践

双语教学作为一种的新的教学模式,顺应了国家培养复合型人才的要求,也是考评学校教学质量和水平的一个重要指标。[2]2005年本校生物专业的“分子生物学”课程作为第一批教学模式改革的课程,率先采用了双语教学形式授课,一方面是出于本科教学评估的要求,另一方面也是专业课教学模式的一种尝试和探索。从2005至2008年的实践和学生反馈意见上看,双语教学作为教学改革的一种探索是值得肯定的,调查显示,92%的学生认同和赞成双语教学,认为通过使用原版英文教材和全英文课件,感觉学习“分子生物学”并没有开课前想象中的那么困难,通过学习,理解和掌握了学科知识体系,专业英文的阅读能力得到较大的提高,对专业词汇有一定的积累,很有成就感,对这门课更有兴趣了。从任课教师的反馈意见上看,由于难以找到合适的教材,所以在备课上需要下更大的力气,充实教学内容,不少教师在教学中信心不足,担心由于缺乏专业英文口语训练,造成专业术语的发音错误等问题。所以实际上,本校生物专业分子生物学开设的动因主要来自学校本科教学评估的要求。[3]笔者认为,双语教学的有效实施尚需从课程体系、师资培训、评价机制等多方面予以保证。[4]双语教学并没有固定的模式可循,需要从实际出发。

鉴于目前双语教学可用教材有限,选择适合的原版教材存在较大的困难,而分子生物学课程内容更新快,内容多,为适应绝大多数学生的考研难度需要,2009年以来,本校生物专业“分子生物学”选择了中文教材授课,将教学的重点放在系统性、基础性和前瞻性上,每年的授课内容至少更新30%,从学生的反馈意见上看,这一调整更加贴近学生的需要。这些年来的“分子生物学”课程改革实践也使本校认识到无论是常规教学还是双语教学形式,从学科特点、学生基础、师资条件等因素出发,制定合理的教学方案,提高教学质量,服务于人才培养这一目标才是课程改革的出发点和最终归宿。

参考文献:

[1]郑用琏.课堂的“磁力”来自哪里[J].中国高等教育,2004,(8):36-38.

[2]教育部“关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见”[Z].2007.

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关键词: 分子生物学 双语教案 生物工程 生物技术

2001年教育部首次以文件的形式在《关于加强高等院校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中提出了“积极推动使用英语等外语进行教学”、“本科教育要创造条件使用英语等外语进行专业课教学”的要求。全国各高等院校积极响应,纷纷开展基础课和专业课的双语教学实践,并取得了显著的成效。2007年8月,教育部又进一步下发了《关于启动2007年度双语教学示范课程建设的通知》,并指出从2007~2010年间共支持500门双语教学示范课程。为了响应教育部2001年提出的专业课程教学改革的要求,中南大学资源加工与生物工程学院自2002年开始对生物化学、分子生物学等课程采用双语教学。十年来,学生的反映以及课程考核成绩都充分显示了双语教学的优势。2011年底,本人参加了中南大学第六届“三十佳”教学竞赛,《分子生物学》课程双语教案最终入选了“十佳教案”。通过这次比赛,本人对《分子生物学》课程双语教案的编写有了如下一些认识和体会。

一、教案的重要性

教案是课堂的蓝本,但是,随着信息技术的发展和计算机的广泛应用,更多的教师选择计算机、投影仪等一系列的电教设备进行教学。特别是非师范类高校毕业后留校任教的青年教师,他们大多具有良好的专业知识和科研能力,但是教学水平和能力却往往不是很高。由于PPT课件可以更直观地向学生讲授知识,动画和图片还能吸引学生的注意力,这便使得越来越多的教师在备课时,更倾向于精心准备课件,而忽略了教案的编写。这说明了他们还没有认识到教案在课堂教学中的重要性。一些教学专家郑重指出,讲课、课件、教案是提高课堂教学质量的三个“制高点”,一个思路清晰、内容简明、结构合理、要求具体的教案可用做多媒体课件制作的脚本。

首先,教案是实现课本知识转化的必需环节。一般认为,教学活动的逻辑起点是读懂教材,而第二步,也是最重要的一步就是将知识传授给学生。教案就是连接这两个步骤的关键节点。教师读懂教材后,必须将自己领悟的知识点、讲授方法、重点、难点等关键部分归纳总结到教案中来,然后再在课堂上按照教案的记录和描述,将知识点完整有序地讲授给学生。正因如此,授课能力的高低和授课效果的好坏也会直接反映在教案中,这也是我校举办“十佳教案”比赛的评分依据所在。

其次,教案可以保证教师课堂教学的有序性和计划性。教学经验不能成为授课效果好坏的根本保证,要想使课堂教学有目的、有计划地进行,就需要教师编写教案。课堂教学的全面性要求教师在上课前要博览群书、搜寻最新的教学材料,更需要教师对自己的教学进行精心的设计和规划,要对教学目标的实施有目的性,而这些内容就需要详细地编写在教案上。所以教案设计质量如何,往往是一节课成败的关键。如前所述,特别是青年教师,在上课之前,不可能对设计的教案熟记于心,可以将教案放在讲台之上,偶尔翻阅一下,不仅可以提示教师循序教学,还可以防止教师上课时思维短路导致的时间浪费。

第三,教案是提高教师教学和科研能力的主要途径。编写教案不仅给教师提供课堂教学的蓝本,还可以锻炼教师的写作表达能力。搜寻资料,归纳总结还可以间接地提高教师自身的学术素质。另外,教师的教学质量如何,主要取决于教师的责任心。而教师的责任心,首先表现在是否能够认真备课和编写教案。而且,教案可以积累起来,成为科研第一手材料。编写教案还能为教师改进教学模式,改善教学方法提供一定的参考。

二、《分子生物学》双语教案的特点

“‘双语教学’这个概念出现伊始,教育界就存在两种看法或观点”:狭义的“双语教学”是指学校中使用第二语言或外语讲授学科内容的教育,广义的“双语教学”那就是指使用两种语言的教育,使用两种语言教学是适应新时期的教学体制要求。《分子生物学》课程是高等学校生物类相关专业的主干课程之一,《分子生物学》双语教案是为了配合该课程的双语教学而专门编撰的。但是《分子生物学》课程双语教案的编撰又因课程本身的诸多特征而体现一些独特之处。

(一)双语教案的前瞻性。

《分子生物学》是面向生物工程、生物技术以及生物科学等生物类相关专业开设的主干课程。分子生物学的发展日新月异,很多理论尚在研究阶段,许多重要的结论还需要从更多的,最新的学术论文中总结和挖掘。但一些青年教师对教材的选择存在单一性,在编写双语教案的时候,觉得只选一本英文教材就完全可以满足备课需要了,其实课堂还可以接纳更多重要的新知识。“我所讲授的《分子生物学》课程的双语教案,是在科学出版社出版的国外引进英文教材《分子生物学精要速览》第三版(Instant Notes in Molecular Biology,P.C.Turner著)基础上”,同时摘录《分子生物学精要》第二版(Essentials of Molecular Biology,GeorgeM Mlaacinski等著)、《分子细胞生物学》(Molecular Cell Biology,Lodish等著)、《细胞与分子生物学》(Cell and Molecular Biology,Gerald Karp著)等多部国外优秀教材的重点章节以及在Nature,Science,Cell等世界权威学术期刊上发表的一些最新研究成果编撰而成。为了使双语教案更为完整,教案中所提到的摘录文献中的相关内容都在该教案的下方备注部分注明相应的参考文献。这样不仅有助于教师更详细地查阅新知识,也使得双语教案的编撰更具有系统性和权威性。

(二)双语教案的简明性。

《分子生物学》双语教案不是英语笔记,更不是简单的中文教案的翻译,教案必须要在系统性和整体性的基础上表现出简明性。有些教师的教案一个知识点写了七八页,甚至十多页,这样一来,一学期仅课程教案就是一个不小的工作量。其实,从教案编写的本身来看,它只是教师教学之前设计的一个蓝本,不必要的赘述只会影响教师的教学安排。在本人的《分子生物学》双语教案中,每一节课的教案简单地分成七个部分:教学时间(Time)、具体教学目标(Goal)、教学方法(Method)、教学方式(Teaching aid)、教学大纲(Outline)、重点和难点(Emphasis and Difficulty)以及问题(Questions)等。需要指出的是,重点和难点是课堂的精髓,没有重点和难点也就无法保证教学质量。因此,教案中每一章的重点和难点必须特别列出。此外还要配有课堂讲解重点和难点时所使用的关键图片及相应文字说明,以便备课时反复揣摩,认真准备,力争用朴实的语言阐述重点和难点中包含的深刻理论,深入浅出地将知识要点传授给学生。双语教案不是课堂的讲稿,但是它必须涵盖课堂讲稿的全部内容,这一点不仅体现了双语教案的简明性,还体现了它精炼的特征。

另外,需要指出的是,在各章节教案中,还得根据该章节需要掌握的知识点,列出一些具有点睛意义的问题(Questions),这些问题既可以用做课堂提问以及学术交流,也可用做课后作业题,同时还可以作为期末考核的备选题目,这部分更是该教案对学生进行启发式教学的集中体现。图1为该教案的基本结构图,从中可以看出,教案列出问题部分与重点难点部分相互关联,相辅相成,这样就可以巩固学生对课堂重点难点的掌握程度,对课堂教学的内容进行整体的而有效的把握。

(三)双语教案要以学生为主体。

教案的真正目的是服务于课堂,双语教案固然也不能违背这个原则。双语课堂相对于普通课堂来讲,第二语言的作用显得十分关键。英语是中南大学《分子生物学》双语教学的第二语言,所以,很多学生更希望通过分子生物学这门课程,来提升自己的英语水平,从而一举两得。如果教师要想抓住这一点来调动学生的上课积极性,就必须有一个适应学生的授课方法。而这种方法在双语教案中是必须要体现的,因为备课不是简单的撰写教案,而是将自己将要讲述给学生知识的过程提前用教案记录下来,这更是教案的关键性所在。“本次《分子生物学》双语教案的编撰从教学方法上体现出了以学生为主体的特点。课堂不只是讲,关键是练,更多的是关注学生的接受程度。所以在双语教案的教学方法章节中,以主要的篇幅写出了课堂提问与练习的部分”。

让学生发现问题,让学生自己去寻找答案,给学生讲解问题的机会是该《分子生物学》双语教案的“以学生为中心”的启发式教学特色的体现。在本次教案的编撰中,教学方式的部分简单写出了下一节课所涉及的一些问题,而这些问题是在本节课上通过教师的引导和暗示学生自己提出的。这些问题也是留给学生的课后作业,学生通过查阅相关书籍和文献来解决这些问题。这个部分是整个教案的关键,它不仅将有限的课堂教学拓展到更广阔的课外学生研学之中,还发散了学生的思维,使学生真正掌握了学习主动权。

三、对编写《分子生物学》双语教案的几点思考

(一)取长补短,写好双语教案。

目前高校中的双语教学还存在一定的误区,很多老师认为双语教学就是选一本英文教材,将汉语版教案直接翻译成英语版本,在课堂上用两种语言讲课就可以了。事实上,双语教案的编撰更要具有系统性和整体意义。这就要求教师在编写教案的时候,继承汉语教案的优点,补充双语教学所需的部分。如果双语教学只是为了将汉语换成英语,那么英语基础本来就差的学生会变得成绩更加下滑,因为课堂上原来汉语能懂的课程现在也不能理解了。所以双语教学的目的是“在保证了之前汉语教学质量的前提下,使学生能够自然而然地去接受英文授课(伴有部分的中文解析)和英文教材,同时还能扩大学生的专业英语词汇量,使学生更容易阅读和理解英文文献,为将来的专业和科研工作打下良好的基础”[5]。

(二)抛砖引玉,鼓励学生思考。

课堂是一个有机的整体,教师是主导,学生是主体。作为课堂的灵魂——教案更应该体现教师的引导意义。在双语教案的编写过程中,各部分章节必须有所侧重。需要指出的是,教学目标和学习目标是两个完全不同的概念。教学目标是指,从教师输入的角度来描述教师想在这节课中做什么,而学生学习目标则是从学生输出的角度来描述希望学生能获得什么。如果教案像备课笔记一样,只记录教师需要讲什么,讲到哪里,这就完全丧失了教案的含义。那么如何完成教学任务中的学习目标?这也是教案编写的关键。教师的引导作用体现在课堂教学的“抛砖引玉”,如前所述,《分子生物学》双语教案需要列出问题部分,这些问题主要是学生提出的,但是需要教师的引导。具体的引导方式也应该编写在教案上,如将学生分成几组讨论、前期作业布置等等方式。鼓励学生思考是双语教案编写的一条重要思路。

(三)提升自我,丰富教案,升华课堂。

分子生物学是一门不断生长,生命力旺盛的科学。教师是教案的编写人,更是执行人,写好教案不是目的,最主要的是升华课堂内容。在面对分子生物学这门新知识、新概念、新技术和新应用层出不穷的学科时,教师需要随时关注分子生物学领域的最新发展动向,不断充实自己,才能保证分子生物学的课堂上永远充实着新的生命力。教师提升自我应该是多方面的,因为授课方法总是灵活多变的,我们总是希望学生在课堂上能兴致勃勃,精力充沛,但前提是我们教师需要给学生提供这样的条件。所以面对结构简明的教案,教师应能合理地组织自己的语言,尽量做到情感饱满,深入浅出,让学生在轻松愉快的环境下接受新知识,并在教师的引导下进行思考和记忆,这样不仅可以保证学习效果,还可以增进教师和学生的感情交流,活跃课堂。同时可以给学生提供一些他们难以获得的文献,最好是内容新、难度适中的外文文献,这样还开阔学生的视野,加深对课本知识的理解和掌握。同时,教师也可以通过专题培训等方式来提高自己的授课技巧和专业素质,取得优异的教学效果。

四、结语

双语教学的改革是我国为适应全球化趋势,培养具有国际视野的复合型人才而提出的具有划时代意义的举措。这项举措的实施,使得我国各大高校的相关专业课的教学取得了很大的成果。中南大学资源生物院的《分子生物学》课程双语教学的改革的显示了较高的优越性,同时与之相配套的双语教案的编写也是许多青年教师必须重视的问题。教师需要在教学中总结和归纳,教案的编写更应以问题为基础,以学生为主体,同时在教学实践中提升自我,丰富和完善教案,从而升华课堂。

参考文献:

[1]曾志新,刘旺玉,林颖.我国现行双语教材建设模式探索与实践[J].高校教育管理,2007,1(5):85-88.

[2]李煜.关于双语教案设计的几点看法——以国际商务谈判为例[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2010,22:201-204.

[3]杨宇,夏金兰,柳建设,邱冠周.双语教学方式在生物工程专业基础课中的探索[J].药学教育,2006,22(6):21-23.

[4]关玉霞,姜昕,丁家玲.双语教学中存在的制约因素及实施对策[J].高校教育管理,2007,1(5):89-92.