基于创新能力培养的“分子生物学”课程教学改革的几点探析

姜寒玉，司怀军，魏小红，王丽，文义凯

（甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃兰州 730070）

基于创新能力培养的“分子生物学”课程教学改革的几点探析

姜寒玉，司怀军，魏小红，王丽，文义凯

（甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃兰州 730070）

本文提出基于创新能力培养的分子生物学课程教学改革的实践和思考，重点针对系统性、先进性和科学合理的理论教学体系和合理的教学评价体系.着重对大学生进行创新意识和创新能力的培养，从而塑造具有一定实践操作能力，具有独立思考、独立解决问题能力的专业型生物技术人才.

创新能力；分子生物学；教学改革

现今，分子生物学作为生命科学发展的领军学科迅猛发展，为人类认识生命现象以及利用改造生物带来了前所未有的机会.当今高校的人才培养和教育目标能够归结为一点，即如何充分体现大学教育的内在价值和培养导向，将培养具有创新思维、学识素养、人格品质的高级生物学人才作为高校生物技术人才培养的主要目标和改革方向[1].在这一指导方向下，“分子生物学”课程的教学过程应着重对大学生进行创新意识和创新能力的培养，塑造具有独立思考、独立解决问题能力的专业型生物技术人才.

目前，大多数高校的分子生物学课程教学中普遍存在以下问题：（1）分子生物学课程高深莫测、专业词汇多且与实际联系不够紧密；（2）分子生物学课程具有的微观特征，使得学生对生物体内发生的生物学过程无法形成立体的感官印象；（3）课程知识内容更新快，实验技术发展速度快[2].笔者通过近年的教学研究和实践，结合生物技术类专业分子生物学教学存在的上述问题，同时也是分子生物学教学工作者为之头痛且急需解决的问题，探索出基于创新能力培养的“分子生物学”课程教学改革经验，现分析如下（图1）.

图1 分子生物学课程体系构建及培养目标

1 更新教学内容，紧跟学科发展前沿，为创新型人才培养奠定理论基础

1.1 系统性的课堂教学设计

高校创新人才培养是一项复杂的系统工程，创新教育的实施则需要通过课程教学来体现，而高质量的课程教学主要取决于课程设计和实施质量.由于生物学学科发展迅速，分子生物学理论体系持续处于一个不断发展和完善的阶段，新知识和新技术层出不穷.对学生而言，这种知识体系的更新往往使其感觉力不从心，然而创新比知识追赶更为重要，构建完整的知识体系才能是创新成为可能，而创新的前提则是学生对这门课程的兴趣度和认知指数.因此如何从课程开始授课就激发学生学习的兴趣是教师解决的首要问题.以课程绪论的讲述为例，可以提及一年一度的诺贝尔生理或医学奖以及化学奖，这些杰出的研究成果几乎都与分子生物学领域有关，而年代的由远及近，就是一部很好的分子生物学发展简史，尤其强调近三年的诺贝尔成果，这样在课程学习的开始就激起了学生学习的热情，让学生们感悟到学习这门课程有着极其重要的意义.同时在讲述分子生物学的授课内容时，按照“中心法则”这一知识主线展开，让学生一开始就感觉到课程的条理性.最后应用类似Nature和Science的国际性刊物上发表的一些有趣的研究结果或者一些生物学网站上有趣的研究报道，如“在电脑芯片上孕育生命”，“science—蚂蚁通过声音进行交谈“，“基因决定我们的身材是梨型还是苹果型”等，这些教学设计都能够极大的激发学生学习的积极性和热情度，从一开始就预防学生对这门课程有”晦涩难懂“这一先入为主的认识.同时在理论学习过程中应重视原理的发现和证明过程，如遗传密码这一知识点，不仅仅掌握密码子的基本特性和概念，更应该让学生了解在当时的分子生物学发展背景下，科学家是如何巧妙的设计实验思路和试验方法，解决了密码子的破译问题.使学生在学习的同时也了解了科学思维的创造过程.

1.2 多元化的知识获取途径

在知识输送的过程中更注重多元化的方式，如采用小组讨论的形式开展专题汇报，每小组8人，最终通过个人在专题研讨活动中的贡献对学生进行评价.这种方式为学生提供了一个通过集体知识体系完善和学习交流的学习方式，例如对“原核生物基因表达调控”这一部分的讲授，可以选自国际顶尖期刊Science、Nature或Cell的研究论文，进行集体阅读，提炼论文精要和基于理论知识的新的实验方法和原理，促使学生形成对不断发展的分子生物学知识多方位和丰富的理解，自主建构可持续发展的知识体系.此外，课程论文的撰写也是学生科研能力和创新能力培养的重要途径，例如课程讲授至“RNAi技术”，进行简单的课堂讲授后让学生进行“RNAi技术的应用及发展展望”，学生通过查阅大量的文献资料，结合自己专业特点总结近年来本专业通过RNAi技术产生的新成果，这种以“课程综述”的形式使学生对分子生物学学科的意义有了新的诠释，有效激发学生的学习积极性.同时需要将课堂讲授知识进行课后拓展，鼓励学生阅读多种课外资料，介绍一些专业的生物学网站如“丁香园“、“小木虫”、“生物秀”等，鼓励学生进入网站论坛和其他高校同学多交流专业问题，此外我们选取一些优秀的国外学术期刊供学生课外阅读，并要求学生总结阅读过程中的专业词汇、撰写阅读心得，在增加知识积累的同时，给学生提供尽快掌握学科专业知识及其相对应外语词汇的机会（图2）.

图2 充实的课后拓展及培养目标

1.3 优化教学手段，传统与现代教学相结合

针对分子生物学课程的微观特征，教学团队的教师在课程讲授过程中充分利用现代多媒体技术尽量多的引入一些视频，来增加学生对生物体内发生的生物学过程的感官印象，并上传至网络教学平台，便于学生理解抽象问题；如“DNA的复制、RNA的转录合成过程和蛋白质的生物合成过程“都可以利用生动形象的动画让学生直观了解起始、延伸以及终止的全过程，通过观看动画让学生观察基因表达发生的空间位置、各种蛋白质因子与起始位点相结合的顺序，以及起始复合物的形成过程.然后将视频中转录的发生过程作为主线与理论教学内容紧密结合起来，突出重点，层层深入.又如对于“原核生物基因表达调控的基本单位——操纵子“，通过动画了解乳糖操纵子的作用机制等.最后本章内容讲授完毕后，要求学生再一次根据视频对本章进行一次回顾，找出相应的知识点并及时解决有疑问的地方.

网络教学平台是课程授课的第二“阵地”，本课程已获得甘肃省精品课程，因此对课程网站的建设持续进行（http: //jwjpkc.gsau.edu.cn/2013/fzswx/index.html）.鼓励学生参与提出问题并解决问题，或展开进一步的讨论.学生实在不能解决的问题由老师在网页上或课堂上解决.通过这种途径使真正优秀的学生有自己的发展空间并培养所有学生主动学习的热情，培养学生相互帮助的优秀品格并享受帮助别人的喜悦.

2 建立健全教学评价方式

创新性培养成效的体现需通过科学的评价方式进行，一方面是对教师教学效果的评估，更重要的是为创新性能力培养的学生起到激励的导向作用.因此，合理的教学评价体系也是创新性教学体系的重要组成部分，是实现教学质量监控的重要手段.Bloom.A.认为教育认识目标应概括为一门好的课程应该覆盖到记忆、分析、综合、判断和运用，并对以上各层次目标发展起促进作用[3].因此，我们改变传统“平时+期末”的评价模式，学生的总成绩由四部分组成：基础知识占50%（考核方式为期中考试+期末闭卷+测试小考），学术前沿认知占15%（小组专题汇报和个人在专题研讨活动中的贡献），独立研究和实践能力占25%（实践操作），探究学习能力占10%（课程论文）（表1）.通过采取上述过程化的评价体系，我们有重点的对2009-2012级学生进行调研发现，学生的学习积极性、实践操作和创新能力有了较大的提高，在近年硕士研究生的分子生物学专业课考试中通过率高达83%，学生普遍反映在复试环节的表达更加可圈可点.

3 结束语

综上所述，通过我们近年的教学实践发现：系统性、先进性和科学合理的理论教学体系是创新型人才培养的前提条件，探究性的课后学术能力拓展是创新型人才培养的重要途径，合理的教学评价体系是创新型人才培养的客观体现，最后教师对课程各环节的职业素质和修养则是促进创新型人才成长的重要保证.然而，我们也深知甘肃农业大学作为西北地区一所农业院校，在科研条件、办学力量和学生素质方面与发达地区尚存在较大差距，因此如何学习先进院校优秀的教学手段和方法，并力争缩小这一差距仍需要我们做出更大的努力.

〔1〕胡剑.营造生态型教学平台激活“创新基因”——以“分子生物学”教学设计为例［J］.中国大学教学，2013（1）：60-63.

〔2〕王丽，司怀军，张俊莲.植物基因工程实践教学改革探索与实践［J］.高教论坛，2014，4（4）：64-67.

〔3〕艾伦·布鲁姆.美国精神的封闭［M］.上海：译林出版社，2007．

G642.0

A

1673-260X（2015）04-0236-02