茶学专业《植物分子生物学基础》课程建设探索——以福建农林大学为例

程春振，张永艳，张梓浩，田娜，刘范，赖钟雄

（福建农林大学园艺学院，福建福州350002）

近20年来，植物分子生物学发展极为迅速。分子生物学及相关课程的设置和建设业已成为高校生物学相关专业关注的重点，分子生物学及相关课程也逐步成为很多高校生物学及相关专业本科生的必修课程。

福建农林大学园艺学院于2017年起面向茶学创新班本科生开设了《植物分子生物学基础》科学基础课课程。该课程共48学时，其中理论课33学时，实验课15学时。其教学目的在于通过该课程的学习，使学生初步了解和掌握植物分子生物学的基本概念、基本原理与基本操作过程。要求学生掌握生物信息的传递、分子生物学研究法、了解植物基因组与比较基因组学研究近况，在了解植物分子生物学研究方法的同时，能够独立进行植物分子生物学的基本技能的操作。在该课程开设和教学过程中，笔者发现了一些问题，针对这些问题对课程建设方案进行了一系列调整，以期更好地达到教学效果要求。

1《植物分子生物学基础》主要授课内容

《植物分子生物学基础》是以植物为主要研究对象的分子生物学学科，其理论课内容主要包括绪论、染色体与D NA、生物信息的传递、分子生物学研究方法和基因组与转录组研究等内容。实验课程主要包括D NA和R NA的提取、电泳、反转录和P CR等内容。

2 教学过程中发现的问题

根据福建农林大学园艺学院《植物分子生物学基础》课程授课反映情况，笔者发现该课程的建设存在以下3个重要问题。

2.1 课程涉及概念多、难理解，学生知识背景差异较大

福建农林大学园艺学院《植物分子生物学基础》面向的是茶学专业创新班同学，一般在大二下学期开设。此时，同学们刚修完《生物化学》《遗传学》等基础课，有了一定的生物学基础。《植物分子生物学基础》绪论部分主要讲解分子生物学发展历程和主要研究内容；染色体和D NA部分主要讲解遗传物质的发现、D NA的特性和D NA复制、修复和转座等内容；生物信息的传递部分主要讲解R NA的特性、转录、翻译和蛋白质的转运、修饰和降解等内容；分子生物学研究方法部分主要讲解D NA、R NA和蛋白质操作技术及基因功能研究技术；基因组和转录组研究部分主要讲解基因组学和转录组学相关概念、技术和应用。理论课各章节涉及概念、原理和机制均较多。实验课所涉及的原理及注意事项也较多。然而，茶学创新班中有部分同学高中时为文科生，对理科的一些基本概念掌握不够，缺少相关知识背景和实验基础，对这些概念、原理和机制的理解不够透彻，学习难度大大增加。

2.2 理论课重点、难点偏多，学生参与度较低

作为一门科学基础课程，《植物分子生物学基础》涉及范围广，需要同学们掌握的重点和难点相较于其他一些科学基础课更多且更难以理解。理论课教学后，同学们反映最多的就是知识点、重点和难点偏多的问题。《植物分子生物学基础》5个主要部分中，前3部分的主要内容涉及到的一些概念和规律多是从动物或微生物中证实而来，基本不涉及茶树。第4部分主要涉及分子生物学技术在模式植物中的应用，仅第5部分内容涉及茶树基因组和转录组研究现状。总体而言，涉及茶树的知识点偏少，不利于激发茶学专业同学们的积极性。此外，《植物分子生物学基础》涉及大量的基本概念、内容和步骤，授课教师需要花费大量时间讲解基本信息，而学生则需要大量时间消化吸收这些知识点，因此导致整个授课过程中学生参与度不高。

2.3 实验课内容涉及面较窄

大多数植物分子生物学相关的课程实验课内容都仅涉及植物分子生物学最基本的一些实验技术，如核酸提取、电泳和P CR等。这些实验往往耗时较长，且等待时间（如裂解、离心和琼脂糖凝胶时间等）偏长，这些实验涉及的理论课知识点偏少，不利于同学们通过实验课巩固理论课上学到的知识点。

3 解决对策

针对以上问题，笔者有针对性地进行了一系列的课程建设整改方案。

3.1 理论教学着重强调“中心法则”主线

《植物分子生物学基础》概念、原理多，重点、难点也多。围绕“中心法则”这一主线展开教学，可以让同学们对分子生物学的主要内容有个大致了解。

3.2 加强基础知识的巩固

在理论教学过程中，加强分子生物学基础概念和知识点的讲解，使原本有一定基础的同学温故而知新，使缺少相关背景的同学能对基础概念有个基本了解。对于一些比较复杂或难理解的概念或技术，要多以图片或视频方式展示，以利于学生的理解。

3.3 实验课环节注重理论实践相结合

在实验课环节，则围绕基因工程六大步骤——“分、切、连、转、选、鉴”设置实验内容，以茶树为主要实验材料进行操作，增加基本技能操作的讲解，让学生将理论知识与实际实验应用联合起来，应用理论知识指导实验操作，同时在实践过程中真正理解相关理论内容的含义。此外，在实验课开始前，老师先将实验做一遍，学生完成一个环节后的等待时间中先用老师提前准备的结果材料进行下一个实验，待学生的实验完成后再统一进行检测和分析，同时与老师的实验结果进行比较，分析实验过程中出现的问题，进而节省时间和加深对实验技术的理解。

3.4 调动同学积极性、提高参与度

《植物分子生物学基础》涉及概念和内容多，在理论教学过程中应通过提问的方式加强知识点的复习与总结，以利于同学们对相关内容的消化与吸收。且在设置问题的时候巧妙地用茶树替代真核生物。对于理论教学过程的重要知识点，鼓励同学上讲台进行课前复习和总结，跟同学分享上节课所学知识。通过让同学们亲自参与总结和讲解，调动同学们学习的积极性，进而达到提升课堂效果的目的。在实验课环节设置相关思考题以加深同学们对理论知识的理解，同时以PP T汇报的形式让学生分别对自己的实验结果进行总结和讲述，分析实验过程中存在的问题和注意事项。

4 展望及小结

《植物分子生物学基础》作为茶学专业本科生一门重要的科学基础课，是学生了解分子生物学基本概念、基本技能的重要途径。该课程知识点多、概念抽象、操作步骤原理较为复杂，在今后的教学过程中除了针对教学过程中发现的问题及时进行针对性解决和及时对知识点进行总结归纳外，还应借助J o V E等网络视频资源[1-3]、慕课[4-5]和雨课堂[6-7]等手段加深同学们对重点和难点的理解。