分子生物学相关课程整合教学的重要性探究

郭继平 马 光

（衡水学院生命科学学院 河北 衡水 053000）

分子生物学的相关课程包括生物化学、遗传学、细胞生物学、基因工程、生物信息学等，是生物学、农学、医学等相关专业的必修课程之一。其前沿内容涉及到了生物学科中的诸多领域，其重要性不言而喻，这些课程在生物学科人才培养体系中也占据重要地位，对生物学相关专业人才的培养有着重要意义。

以分子生物学为核心的相关课程众多，课程内容也多有交叉，理论基本都是在分子单位上对生命本质的探讨，知识具备较强的联系。如果对每门课程单独进行教学，就会出现资源浪费的情况，也不利于学生的学习。近年来，我国本科教育的课时都在压缩，要在保证知识的系统性和完整性的前提下，压缩课时，同时加设其它课程，满足学分制的要求，就需要将相关课程进行整合，对于相关课程之间重复的内容讲授一次后，不再重复讲授。

1 分子生物学相关课程整合的内容和整合后的服务领域

现行的分子生物学的传统内容及教学形式已不足以应对当前的发展形势，不能满足学生的学习需求，必须与物理、化学、数学、工程和信息等学科相结合，形成新分子生物学。

课程内容进行整合后，新分子生物学的服务领域会发生变化，主要包括以下几方面：①健康方面，重点是发展精准医疗，使预防、诊断和治疗能够基于每个人独特的遗传和环境特征，而不是局限于统计概率；②环境方面，重点是提高监测、诊断和恢复生态系统功能和生物多样性的水平，能够在环境迅速变化的情况下做出反应；③能源方面，重点是采用生物反应器生产化学产品，扩大化石燃料的可持续替代品；④粮食方面，重点是助力农业的可持续发展，使作物适应在多种生长条件下的可持续增长。新时代的分子生物学，将使粮食作物的培育和种植时间大大缩短，同时大大提高育种的可预测性。

2 分子生物学相关课程整合教学的优势

2.1 加深对分子生物学课程体系的理解。从不同学科领域的角度出发，对分子生物学相关课程进行整合教学，可以让学生对新课程体系有更系统更全面更深入的理解。这种全方位立体层次的“解剖”可以推动分子生物学在多个领域的发展，使它们应用更加广泛。

2.2 可提供基于分子生物学的相关社会问题的解决方案。对于其他方法难以解决的社会问题，可从分子生物学的角度入手去探索，这将会推动新分子生物学的综合发展和跨学科合作，能够在诸如卫生、环境、能源和食品等复杂且相互关联的领域取得更大更快的进展。在这方面，社会需求作为外界驱动因素，促进了分子生物学新技术和新成果的出现。

2.3 为教学过程提供更加有效的反馈信息。整合分子生物学相关课程，可以将不同学科教师的协同知识和发散思维反馈到分子生物学领域，这种反馈包括教学思路、研究成果和成果应用等多个方面。

3 整合分子生物学相关课程可培养更高素质的人才

有研究表明，让学生在他们所学习的课程与他们本人以及他们的家庭和生活环境所面临的问题之间建立联系，可以鼓励他们对该学科产生更大的兴趣，并激励他们更深入地学习科学概念。当代分子生物学家不是对所有学科略知一二的科学家，而应是一门学科知识渊博、几门学科“通晓”的科学家。尽管参与分子生物学相关课程整合的专家们的这一愿景似乎支持了当前生物学科专业的结构改革，但实际上，要解决复杂的、跨学科的问题，学生还必须超越他们现学的生物学科专业，去探索生物学科与其他学科之间的联系以及如何建立这些联系。这就要求学校要针对其他自然科学和行为科学单独开设课程，而不是试图帮助学生在它们之间建立特定的联系。培养生物领域的高素质人才，首先必须让他们了解工程、数学、计算机科学等多个领域中生物学科的应用，了解科学和技术之间更广泛的联系，并做好充分的准备。

物理、化学和计算机科学对分子生物学的工作和该领域的发展越来越重要，这些领域需要成为本科分子生物学课程教育的一个重要的部分。然而，有许多结构性和系统性的障碍因素，限制了物理、化学和计算机真正融入本科生物教育。这些问题包括不同学科与生物学科之间缺乏有效联系，无法将相关概念和应用实例更好地纳入分子生物学课程。通过分子生物学相关课程的整合，可把这些学科整合新思维作为培养生物人才的切入点，以培养更高水平的适合社会需求的分子生物学人才。

4 整合分子生物学相关课程可培养更高素质的教师

分子生物学的发展日新月异，新知识、新技术、新成果不断涌现，不少教师对此感到无所适从，为有效解决这一问题，在进行分子生物学相关课程整合时，学校要求所有涉及学科的教师要全程参与，共同探讨划定整合内容，保证整合内容的完整、系统、有条理，同时还要确保内容的前沿性，与国际接轨。这对培养参与教师的综合素质是非常有帮助的。

哈佛大学曾经针对分子生物学开设了两个学期的入门课程，主要是对生物和化学的跨学科介绍。第一门课程综合化学、分子生物学和细胞生物学的基本主题，第二门课程综合遗传学、基因组学、概率和进化生物学的基本主题。教学中的科学问题是在跨学科背景下提出的，例如理解合成生命的可能性、艾滋病和癌症的生物学治疗、人类遗传学和疟疾。这种跨学科教学，需要来自多个相关学科的教师协同授课。参与课程教学的教师需要参加所有的讲座，并参与整个学期。每门课程的准备和教学工作都是综合的。这大大促进了相关课程教师之间的知识交流，使教师的原有知识体系得到了补充和升华，看待科学问题的视野得到了大大的拓展。教师素质得到了极大的提高。

综上所述，当前分子生物学课程面临的一大挑战是如何及时依据当代生物和社会需求的不断变化，对教学方式和内容进行适时调整。对分子生物学相关课程进行整合为这一课题提供了很好的研究框架。随着工程、计算机科学和生物技术方面的融合创新，一些新概念、新技术、新成果不断出现，并被广泛引用到本科分子生物学课程中，使分子生物教学成为一个跨学科的、有吸引力的前沿课程。只有这样才能使分子生物学课程跟上时代的发展，为社会培养更多高素质的生物领域的优秀人才。