王 佳
(西南大學植物保護學院昆蟲研究所,重慶 400716)
分子生物學是現(xiàn)代生命科學研究中的基礎,近幾十年來已取得的了飛速發(fā)展,在醫(yī)藥、農業(yè)、工業(yè)等方面帶來了深遠的影響,在此基礎上創(chuàng)造了巨大的經濟和社會效益,并直接改變了人類的生活[1]。有人甚至預測,21世紀將是一個生物技術的時代。由于該學科的重要性,目前已成為高校多個專業(yè)的基礎課程之一,其中包括農學類相關專業(yè)。然而,分子生物學的發(fā)展速度日益加快,知識不斷更新,新概念、新理論、新方法層出不窮,造成該學科知識體系龐雜、抽象、枯燥,給教學帶來了一定難度。為應對學科發(fā)展的形勢,提高教學質量,培養(yǎng)更多的專業(yè)人才,本文根據(jù)實際情況從教學內容、教學方法的改革、效果評價等方面對農學類專業(yè)分子生物學的教學改革進行探討。
教材是對各門學科的經典總結,是學生獲取知識的首要途徑,一本合適的教材對教學有巨大的推動作用,然而目前尚沒有針對農學類專業(yè)編寫的分子生物學相關教材,只能從近年來國內出版的多本分子生物學教材中進行選擇,如:楊榮武編著的《分子生物學》、朱玉賢編著的《現(xiàn)代分子生物學》、趙亞華編著的《分子生物學教程》、鄭用璉的《基礎分子生物學》等。經過比較與分析,我們選用了趙亞華編著的《分子生物學教程》,該教材以簡明的形式概括了分子生物的核心內容,既全面重點地闡述了該學科的理論基礎,又突出介紹了學科發(fā)展的前沿動態(tài),是指導學生掌握分子生物學基礎知識的理想教材[2]。
分子生物學課時有限但內容豐富,只有適當調整教學內容,才能在有限的時間里使學生掌握該學科的基礎知識。這要求授課時突出基礎知識點,對過于深奧或者針對性很強的知識點可忽略不講,如所選用教材的第12章介紹病毒的分子生物學,該部分與醫(yī)學聯(lián)系較為緊密,而與農學關聯(lián)較少,因此可不予以講解。另外,該學科與生物化學、遺傳學等學科相互聯(lián)系、相互滲透,有較多重疊的知識點,在課堂上可采用復習的方式提及即可[3]。在教學實踐中,還應注重與學科發(fā)展的前沿性保持同步。雖然目前在生命科學領域仍存在大量的未知之處,但隨著生物技術的飛速發(fā)展,人們對生命的認識將會越來越深刻,現(xiàn)有知識體系將逐步得以完善。因此,教師在授課過程中需關注相關領域的發(fā)展,及時對教學內容進行修改,淘汰陳舊的、過渡性的和驗證性的知識,增添新知識、新進展以及新熱點[4]。此外,授課中應強調該學科與農業(yè)相關學科的交叉以及在農業(yè)中的應用。以講解核酸分子雜交為例,課本上大量講述雜交的條件、動力學曲線以及影響因素,而對實際應用方面提及較少,在農業(yè)相關領域的應用更只字未提,因此在授課時可適當進行擴展。比如介紹在核酸分子雜交的理論基礎上設計生物芯片用以快速檢測檢疫性害蟲,避免其大規(guī)模擴散。將抽象的知識與形象的實際應用相結合,不僅便于加深學生的理解,也有利于擴寬知識面,培養(yǎng)自身的創(chuàng)新思維,對學生以后從事相關研究起到很好的引路作用。
由于分子生物學的教學具有很強的邏輯性與連貫性,學生對任何基礎知識點的曲解或遺漏都可能導致隨后的學習效率降低,而本學科的復雜與抽象等特點更加大了理解的難度,成為提高學習效率的主要障礙之一。實踐證明,培養(yǎng)學生學習的興趣是提高學習效率的必要措施之一,因此,在分子生物學的教學實踐中應引入多種手段激發(fā)學生的學習興趣。首先,可在教學中合理地穿插具有趣味性、新穎性和啟發(fā)性的內容作為點綴和輔助手段。例如在學習基因突變的知識點時,可先介紹人們已利用人為誘導基因突變的方法培育出許多具有很高觀賞價值及經濟價值的花卉新品種;也可與一些熱門的科幻影視作品相聯(lián)系,加深學生對該知識點的印象。這種將知識點與學生興趣相結合的講解方式可激發(fā)學生對了解知識的欲望。其次,教師應在恰當?shù)臅r候給學生創(chuàng)造一個成功的機會,因為一個人在成功時會情緒高昂,興趣倍增;而連續(xù)多次失敗后則難免會產生消極情緒[5]。教師應因人而異,對不同層次的學生在適當?shù)臅r候進行相應的鼓勵與肯定,激發(fā)他們的自豪感和榮譽感,使學生在充滿自信和歡樂中學習。
傳統(tǒng)的教學方法,著重于系統(tǒng)知識的學習,通常采用教師講、學生記的模式,這不僅容易使學生產生疲勞,也不利于提高學生的能力與創(chuàng)造性。因此,在分子生物學的講解中,應改變傳統(tǒng)的教與學的模式,采用組合式的教學方法[6],使學生在教師的引導下主動參與教學。比如在課堂上創(chuàng)造問題情境,引導學生質疑、設疑、釋疑,充分發(fā)揮學生的主體作用,還應盡量引導學生自己對教師講解的知識點進行歸納總結,加深對知識點的理解程度。此外,在授課后可適當設置思考題,鼓勵學生組成小組,共同查閱文獻、積極討論,最終完成題目。在整個教學過程中,教師不僅充當了知識傳授者,也是學生學習的合作者、引導者與參與者[7]。
分子生物學的基本理論與概念涉及的內容屬于微觀層面,導致學生缺乏相關的直觀感受,增加了理解的難度,給教學帶來較大的障礙,所以要求教師充分利用現(xiàn)代化的手段輔助教學。豐富的網絡資源與教學軟件為改進教學提供了便利的平臺,可以從中獲取或制作大量的相關圖片、視頻、動畫等加以利用,從而使教學情境更加生動,使抽象的內容形象化、具體化,以達到化深為淺、化難為易的目的,有利于提高教學質量和效率[8]。比如在講解蛋白質的合成時,由于有較多的因子參與其中,導致課本上的插圖顯得較為復雜、生硬,不易理解。教師制作課件時可對該部分內容采用動畫的形式分步驟呈現(xiàn),并從網絡上下載相關視頻配合教學,從而使復雜的過程一目了然。
分子生物學是一門實驗性學科,實驗教學環(huán)節(jié)不僅能促使學生掌握基本理論、基本知識和基本技能,也能培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新思維能力。而目前本校開展的分子生物學實驗教學中存在知識點分散、系統(tǒng)性不強、內容單調陳舊等問題。此外,由于對實驗設備要求高,試劑昂貴,實驗周期較長等因素限制,導致實驗教學效果不甚理想。因此有必要對實驗課程的教學內容、教學計劃、課時安排等方面進行改革。
分子生物學實驗必須有理論知識做支撐,因此實驗課程應開設在理論知識講解以后。另外,通過教師對實驗內容講解以及學生親自操作的過程又能鞏固與加深學生對理論知識的理解。實驗內容應由淺入深、循序漸進,強調系統(tǒng)性、綜合性、連貫性[9]。采用模塊化的實驗設計為比較合理的做法,每個模塊包含若干個獨立的實驗項目,各實驗項目之間環(huán)環(huán)相扣,構成一個系統(tǒng)[10]。如將核酸提取、核酸質量檢測、PCR擴增、電泳分析等獨立實驗按順序組成一個系統(tǒng)性的模塊,這樣有利于學生掌握整個實驗的原理和目的。同時,實驗課程可盡量與農學類專業(yè)聯(lián)系起來,比如上述PCR實驗的目的可設計為農作物某病原物的分子檢測。這種為了解決實際問題而進行的實驗會使學生理解更為深刻,解決問題后的成就感會進一步調動學生的積極性。然而,每一個實驗模塊將消耗大量時間,因此需要教師合理安排時間將各模塊中的獨立實驗順利銜接。
為了更客觀地評價學生對分子生物學的學習情況,應采用多元化的考核方式,其中包括:(1)閉卷考試。主要考查學生對理論基礎知識的掌握。所占比例為45%左右;(2)課堂作業(yè)。在教師的要求下,學生以書面報告的形式對課堂教學內容進行歸納總結,或對某些問題進行闡述,或對某些課題進行實驗方案設計。主要考查學生主動性、基礎科研素質、創(chuàng)新意識、解決問題的能力等。所占比例為35%左右;(3)平時成績。從出勤率、課堂表現(xiàn)、實驗報告等方面進行評價,所占比例為20%左右。綜合性的評價體系避免了以往單一采用閉卷考試所帶來的弊端,更加客觀地反映了學生的真實水平和學習態(tài)度,也符合素質教育培養(yǎng)實用型人才的要求。
[1] 龍華.分子生物學的發(fā)展[J].生物學通報,2005,40(5):58-60.
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