姜寒玉，司懷軍，魏小紅，王麗，文義凱

（甘肅農(nóng)業(yè)大學生命科學技術學院，甘肅蘭州 730070）

基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“分子生物學”課程教學改革的幾點探析

姜寒玉，司懷軍，魏小紅，王麗，文義凱

（甘肅農(nóng)業(yè)大學生命科學技術學院，甘肅蘭州 730070）

本文提出基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的分子生物學課程教學改革的實踐和思考，重點針對系統(tǒng)性、先進性和科學合理的理論教學體系和合理的教學評價體系.著重對大學生進行創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而塑造具有一定實踐操作能力，具有獨立思考、獨立解決問題能力的專業(yè)型生物技術人才.

創(chuàng)新能力；分子生物學；教學改革

現(xiàn)今，分子生物學作為生命科學發(fā)展的領軍學科迅猛發(fā)展，為人類認識生命現(xiàn)象以及利用改造生物帶來了前所未有的機會.當今高校的人才培養(yǎng)和教育目標能夠歸結(jié)為一點，即如何充分體現(xiàn)大學教育的內(nèi)在價值和培養(yǎng)導向，將培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、學識素養(yǎng)、人格品質(zhì)的高級生物學人才作為高校生物技術人才培養(yǎng)的主要目標和改革方向[1].在這一指導方向下，“分子生物學”課程的教學過程應著重對大學生進行創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，塑造具有獨立思考、獨立解決問題能力的專業(yè)型生物技術人才.

目前，大多數(shù)高校的分子生物學課程教學中普遍存在以下問題：（1）分子生物學課程高深莫測、專業(yè)詞匯多且與實際聯(lián)系不夠緊密；（2）分子生物學課程具有的微觀特征，使得學生對生物體內(nèi)發(fā)生的生物學過程無法形成立體的感官印象；（3）課程知識內(nèi)容更新快，實驗技術發(fā)展速度快[2].筆者通過近年的教學研究和實踐，結(jié)合生物技術類專業(yè)分子生物學教學存在的上述問題，同時也是分子生物學教學工作者為之頭痛且急需解決的問題，探索出基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“分子生物學”課程教學改革經(jīng)驗，現(xiàn)分析如下（圖1）.

圖1 分子生物學課程體系構(gòu)建及培養(yǎng)目標

1 更新教學內(nèi)容，緊跟學科發(fā)展前沿，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定理論基礎

1.1 系統(tǒng)性的課堂教學設計

高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)是一項復雜的系統(tǒng)工程，創(chuàng)新教育的實施則需要通過課程教學來體現(xiàn)，而高質(zhì)量的課程教學主要取決于課程設計和實施質(zhì)量.由于生物學學科發(fā)展迅速，分子生物學理論體系持續(xù)處于一個不斷發(fā)展和完善的階段，新知識和新技術層出不窮.對學生而言，這種知識體系的更新往往使其感覺力不從心，然而創(chuàng)新比知識追趕更為重要，構(gòu)建完整的知識體系才能是創(chuàng)新成為可能，而創(chuàng)新的前提則是學生對這門課程的興趣度和認知指數(shù).因此如何從課程開始授課就激發(fā)學生學習的興趣是教師解決的首要問題.以課程緒論的講述為例，可以提及一年一度的諾貝爾生理或醫(yī)學獎以及化學獎，這些杰出的研究成果幾乎都與分子生物學領域有關，而年代的由遠及近，就是一部很好的分子生物學發(fā)展簡史，尤其強調(diào)近三年的諾貝爾成果，這樣在課程學習的開始就激起了學生學習的熱情，讓學生們感悟到學習這門課程有著極其重要的意義.同時在講述分子生物學的授課內(nèi)容時，按照“中心法則”這一知識主線展開，讓學生一開始就感覺到課程的條理性.最后應用類似Nature和Science的國際性刊物上發(fā)表的一些有趣的研究結(jié)果或者一些生物學網(wǎng)站上有趣的研究報道，如“在電腦芯片上孕育生命”，“science—螞蟻通過聲音進行交談“，“基因決定我們的身材是梨型還是蘋果型”等，這些教學設計都能夠極大的激發(fā)學生學習的積極性和熱情度，從一開始就預防學生對這門課程有”晦澀難懂“這一先入為主的認識.同時在理論學習過程中應重視原理的發(fā)現(xiàn)和證明過程，如遺傳密碼這一知識點，不僅僅掌握密碼子的基本特性和概念，更應該讓學生了解在當時的分子生物學發(fā)展背景下，科學家是如何巧妙的設計實驗思路和試驗方法，解決了密碼子的破譯問題.使學生在學習的同時也了解了科學思維的創(chuàng)造過程.

1.2 多元化的知識獲取途徑

在知識輸送的過程中更注重多元化的方式，如采用小組討論的形式開展專題匯報，每小組8人，最終通過個人在專題研討活動中的貢獻對學生進行評價.這種方式為學生提供了一個通過集體知識體系完善和學習交流的學習方式，例如對“原核生物基因表達調(diào)控”這一部分的講授，可以選自國際頂尖期刊Science、Nature或Cell的研究論文，進行集體閱讀，提煉論文精要和基于理論知識的新的實驗方法和原理，促使學生形成對不斷發(fā)展的分子生物學知識多方位和豐富的理解，自主建構(gòu)可持續(xù)發(fā)展的知識體系.此外，課程論文的撰寫也是學生科研能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑，例如課程講授至“RNAi技術”，進行簡單的課堂講授后讓學生進行“RNAi技術的應用及發(fā)展展望”，學生通過查閱大量的文獻資料，結(jié)合自己專業(yè)特點總結(jié)近年來本專業(yè)通過RNAi技術產(chǎn)生的新成果，這種以“課程綜述”的形式使學生對分子生物學學科的意義有了新的詮釋，有效激發(fā)學生的學習積極性.同時需要將課堂講授知識進行課后拓展，鼓勵學生閱讀多種課外資料，介紹一些專業(yè)的生物學網(wǎng)站如“丁香園“、“小木蟲”、“生物秀”等，鼓勵學生進入網(wǎng)站論壇和其他高校同學多交流專業(yè)問題，此外我們選取一些優(yōu)秀的國外學術期刊供學生課外閱讀，并要求學生總結(jié)閱讀過程中的專業(yè)詞匯、撰寫閱讀心得，在增加知識積累的同時，給學生提供盡快掌握學科專業(yè)知識及其相對應外語詞匯的機會（圖2）.

圖2 充實的課后拓展及培養(yǎng)目標

1.3 優(yōu)化教學手段，傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學相結(jié)合

針對分子生物學課程的微觀特征，教學團隊的教師在課程講授過程中充分利用現(xiàn)代多媒體技術盡量多的引入一些視頻，來增加學生對生物體內(nèi)發(fā)生的生物學過程的感官印象，并上傳至網(wǎng)絡教學平臺，便于學生理解抽象問題；如“DNA的復制、RNA的轉(zhuǎn)錄合成過程和蛋白質(zhì)的生物合成過程“都可以利用生動形象的動畫讓學生直觀了解起始、延伸以及終止的全過程，通過觀看動畫讓學生觀察基因表達發(fā)生的空間位置、各種蛋白質(zhì)因子與起始位點相結(jié)合的順序，以及起始復合物的形成過程.然后將視頻中轉(zhuǎn)錄的發(fā)生過程作為主線與理論教學內(nèi)容緊密結(jié)合起來，突出重點，層層深入.又如對于“原核生物基因表達調(diào)控的基本單位——操縱子“，通過動畫了解乳糖操縱子的作用機制等.最后本章內(nèi)容講授完畢后，要求學生再一次根據(jù)視頻對本章進行一次回顧，找出相應的知識點并及時解決有疑問的地方.

網(wǎng)絡教學平臺是課程授課的第二“陣地”，本課程已獲得甘肅省精品課程，因此對課程網(wǎng)站的建設持續(xù)進行（http: //jwjpkc.gsau.edu.cn/2013/fzswx/index.html）.鼓勵學生參與提出問題并解決問題，或展開進一步的討論.學生實在不能解決的問題由老師在網(wǎng)頁上或課堂上解決.通過這種途徑使真正優(yōu)秀的學生有自己的發(fā)展空間并培養(yǎng)所有學生主動學習的熱情，培養(yǎng)學生相互幫助的優(yōu)秀品格并享受幫助別人的喜悅.

2 建立健全教學評價方式

創(chuàng)新性培養(yǎng)成效的體現(xiàn)需通過科學的評價方式進行，一方面是對教師教學效果的評估，更重要的是為創(chuàng)新性能力培養(yǎng)的學生起到激勵的導向作用.因此，合理的教學評價體系也是創(chuàng)新性教學體系的重要組成部分，是實現(xiàn)教學質(zhì)量監(jiān)控的重要手段.Bloom.A.認為教育認識目標應概括為一門好的課程應該覆蓋到記憶、分析、綜合、判斷和運用，并對以上各層次目標發(fā)展起促進作用[3].因此，我們改變傳統(tǒng)“平時+期末”的評價模式，學生的總成績由四部分組成：基礎知識占50%（考核方式為期中考試+期末閉卷+測試小考），學術前沿認知占15%（小組專題匯報和個人在專題研討活動中的貢獻），獨立研究和實踐能力占25%（實踐操作），探究學習能力占10%（課程論文）（表1）.通過采取上述過程化的評價體系，我們有重點的對2009-2012級學生進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學生的學習積極性、實踐操作和創(chuàng)新能力有了較大的提高，在近年碩士研究生的分子生物學專業(yè)課考試中通過率高達83%，學生普遍反映在復試環(huán)節(jié)的表達更加可圈可點.

3 結(jié)束語

綜上所述，通過我們近年的教學實踐發(fā)現(xiàn)：系統(tǒng)性、先進性和科學合理的理論教學體系是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的前提條件，探究性的課后學術能力拓展是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要途徑，合理的教學評價體系是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的客觀體現(xiàn)，最后教師對課程各環(huán)節(jié)的職業(yè)素質(zhì)和修養(yǎng)則是促進創(chuàng)新型人才成長的重要保證.然而，我們也深知甘肅農(nóng)業(yè)大學作為西北地區(qū)一所農(nóng)業(yè)院校，在科研條件、辦學力量和學生素質(zhì)方面與發(fā)達地區(qū)尚存在較大差距，因此如何學習先進院校優(yōu)秀的教學手段和方法，并力爭縮小這一差距仍需要我們做出更大的努力.

〔1〕胡劍.營造生態(tài)型教學平臺激活“創(chuàng)新基因”——以“分子生物學”教學設計為例［J］.中國大學教學，2013（1）：60-63.

〔2〕王麗，司懷軍，張俊蓮.植物基因工程實踐教學改革探索與實踐［J］.高教論壇，2014，4（4）：64-67.

〔3〕艾倫·布魯姆.美國精神的封閉［M］.上海：譯林出版社，2007．

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1673-260X（2015）04-0236-02