许发芝,丁小玲
(安徽农业大学 动物科技学院,安徽 合肥 230036)
分子生物学是一门从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的学科[1]。自20世纪50年代以来,分子生物学是生物学的前沿与生长点,其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系和蛋白质-脂质体系。随着生物技术和重组DNA 技术的发展与建立,分子生物学的基本理论和研究方法对生命科学相关学科的发展具有重要的借鉴和推动作用,逐渐成为现代生物学领域最具活力的学科之一。
分子生物学课程是生命科学高等农业院校重要的基础理论课程之一,该课程具有理论性强、内容抽象和新知识、新概念、新技术不断涌现等特点[2]。目前的教学方法存在诸多的问题:(1)教学内容存在重复。分子生物学与遗传学、生物化学和细胞生物学等课程之间重复内容较多;(2)授课学时相对有限。分子生物学是一门新兴的学科,内容和知识点多,有限的授课学时很难将知识点阐明透彻;(3)教学模式相对单一。分子生物学涉及的知识点较为抽象、微观,按照传统的教学模式很难让学生理解吃透知识点。如何改革创新分子生物学课程教学体系,使授课形式生动有趣,充分利用有限的学时将理论知识、实验方法和最新进展传授给学生,是农业院校培养具有实践能力和创新精神的复合型人才的关键所在[3]。因此,笔者从教材的选择、教学手段、教学模式和课程考核等方面,开展分子生物学教学方法改革探索,并取得了较好的实践效果。
高校教材的征订基本都是由授课教师来完成,这为教学内容改革提供了便利。教材是学生学习知识的载体之一,也是学习一门课程的最直接途径。对于普通高校的学生来说,分子生物学教材内容要求是难易度适中,否则会影响学生对该课程学习的兴趣和信心[4]。安徽农业大学2012级本科生实行了新的教学大纲,将分子生物学课程排在第二学年第一学期,学生仅学习了生物化学,对核酸和蛋白质的结构和功能等基本知识点仅仅是初步了解,所以分子生物学的部分重点难点对学生来说仍是晦涩难懂的。因此征订一本难易适中,重点突出的教材尤为重要。
在教材选用上,选择朱玉贤编著的《现代分子生物学(第四版)》作为授课教材,该书内容全面,难易适中,综合了生命科学在分子水平上取得的研究成果、发现的基本原理,罗列的新思维和新方法全面完整地反映了分子生物学各领域的最新进展,符合普通高等院校本科生的教学要求。
在具体的授课过程中,比对遗传学和细胞生物学等课程的内容,适当删减部分重复内容[5],如染色体与 DNA、生物信息的传递等内容,以复习回顾的形式,把相应知识点精练浓缩化,快速梳理一遍,这样既能温故而知新,又能够节约课时,为重难点的讲解提供更多的教学时间。而对基因表达调控、基因与发育等内容,则进行适量的展开和细化,结合当前的最新研究进展,更加便于学生的理解掌握。因此,为了凝练授课内容,教师必须查阅文献,更新知识点,根据教学大纲,重新组织教学内容。通过教学内容改革,让学生充分掌握分子生物学课程的精髓内容。
多媒体技术具有信息承载的多元化和集成化特征,利用多媒体教学增加了教学的信息量和丰富了信息的表达力,在提高课堂效率上显现重要作用,已成为提高教学质量的重要教学工具[6]。分子生物学课程内容丰富,知识点多,主要研究内容多在分子水平上,具有抽象性和复杂性等特点,学生的认识较难具备直观性。多媒体授课可以将抽象复杂的授课内容简单化形象化,让学生对微观的知识在认知上具体化,提高学生的学习兴趣。例如在讲授“乳糖操纵子”章节,体系中有无乳糖和葡萄糖以及cAMP对基因调控的影响时,通过设置了动画的模式,将体系的“on”和“off”动态地演示出来,体系中存在葡萄糖时开关是“off”状态,而加入乳糖时体系的开关则为“on”的状态,从一系列的动画中,让学生更加形象、直观地理解操纵子的作用机制。
分子生物学理论知识微观、抽象,仅仅依靠教师在课堂上的讲授是较难将知识消化吸收的。所以在课后布置重难点的作业,课前5~8 min提问、复习和回顾。同时,让学生注册一些生物学网站,如丁香园、小木虫和NCBI等,和学生一起分享当前的研究热点,激发学生的学习兴趣,通过这样的方式,既可以让学生拓宽本课程的知识范围,也能够更好的理解课堂所授知识。
多媒体设备的普及使课堂信息量显著增多,但学生没有真正参与课程教学,如果依然采用填鸭式教学,不及时对授课方式进行调整,学生会产生反应速度跟不上多媒体播放的逆反心理,导致视觉疲劳,课堂气氛压抑沉闷,往往适得其反[7-8]。因此,我们通过师生互动模式,让学生从被动接受知识变为主动参与教学过程,使课堂气氛活跃起来。这样不仅激发了学生的思维,而且也更好地带动了教师的教学热情,所谓教师有所教,学生有所应。比如,在讲授原核生物与真核生物转录产物时,二者具有一定的相似性,但同样存在几个方面的差异,教学时通过提示和引导,由学生总结二者的主要不同之处。为了加深对这两个知识的理解和掌握,我们将学生分为2组,模仿受多数学生追棒的真人秀综艺节目,进行组间PK,这样既活跃了课堂气氛,也满足了他们当下的好胜心,拉近了师生的心里距离。
教学过程中也适当引入学生感兴趣的课堂讨论,如人类的正常寿命在120岁,但真正活到这个年龄的人却少之又少,引导学生展开课堂讨论。最后总结真正的原因,多为疾病的困扰、作息时间的混乱和不健康的饮食等。这时引入“疾病与人类健康”章节。通过这样的方式,将学生带入所讲授的知识点,让他们真正愿意听,而不是人在课堂,心在宿舍。
现在多数高校都采用学分制,安徽农业大学学校也不例外。实施学分制以后,虽然多数学生不再高喊60分万岁了,但课程考核的手段和方式仍具有较强的导向性,直接影响学生的学习积极性[9-10]。当前多数高校仍然沿用传统闭卷考试的模式,无论学生平时课堂表现如何,到课与否,只要期末考试能通过就行,这样的考试制度对于平时勤奋学习的学生多少有一些冲击力和负面的影响。因此,为了避免一锤定乾坤,应该多方面综合考察学生对一门课堂的掌握程度,从而提高大学生的整体综合素质,创建有利于创新人才培养的课程考核评价体系。
在课程考核方面,期末的卷面成绩占有率最高为60%,其他40%由学生的到课率、课后重难点作业完成情况和参与课堂集体等分摊,这样不仅提高学生的学习兴趣,保证学生的到课率和最基本的学习时间;而且也具有相对的公平性,对于多数愿意学习的学生来说也是一种激励机制。
对分子生物学教学方法的改革仅仅是一个开始,真正的教学改革是一项长期而艰巨的任务。分子生物学课程因其较强的理论性和实践性,也是一门发展非常迅速的前沿学科,决定了授课教师要紧跟时代步伐,深入探索合适的教学方法。只有勇于改革、不断创新,才可能把分子生物学的教学改革工作推向一个更高的水平,获得更好的教学效果。