王真

（北京農(nóng)學(xué)院動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 102206）

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，各行各業(yè)迫切需要高層次創(chuàng)新人才，研究生教育作為高等教育的最高層次，肩負(fù)著人才培養(yǎng)和創(chuàng)新改革的重要使命，是國家發(fā)展、社會進(jìn)步的重要基石[1]。分子生物學(xué)（Molecular Biology）是通過研究核酸與蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能及其在遺傳信息和細(xì)胞信息傳遞中的作用，從分子水平闡明生命現(xiàn)象和本質(zhì)的學(xué)科[2]。分子生物學(xué)作為當(dāng)前生命科學(xué)中發(fā)展最快、最前沿的學(xué)科領(lǐng)域之一，已經(jīng)漸漸滲入到其他學(xué)科中，是獸醫(yī)學(xué)研究生教育中的基礎(chǔ)學(xué)科和專業(yè)必修課，對學(xué)生的科研思維能力和實驗動手能力有著非常重要的意義。

傳統(tǒng)的分子生物學(xué)課程教學(xué)理念較為死板，理論部分大多以課本上的概念釋義為主，按照章節(jié)結(jié)合學(xué)時，將內(nèi)容分章進(jìn)行教學(xué)。然而在研究生教學(xué)中最重要的是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和緊跟時事的態(tài)度，教科書上的基礎(chǔ)內(nèi)容不僅無法滿足研究生對知識的獲取，也無法滿足研究生對最新的科研進(jìn)展和技術(shù)的了解，不利于后續(xù)的試驗探究[3]。課堂中以老師說同學(xué)聽為主，導(dǎo)致學(xué)生的參與感弱，與老師互動較少，課堂氛圍低。這不僅與研究生培養(yǎng)目標(biāo)相悖，而且不能突出分子生物學(xué)的教學(xué)目的，導(dǎo)致學(xué)生動手能力差，有些研究生由于跨專業(yè)從未接觸過相關(guān)實驗，有些研究生因有工作經(jīng)歷，認(rèn)為授課內(nèi)容過于簡單，使得實驗內(nèi)容不完全貼合研究生科研方向。課程考核方式大多以理論考核的形式開展，無法反映出學(xué)生對實驗問題的解決能力。因此，為加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力和科研思維能力，有必要探索獸醫(yī)學(xué)研究生分子生物學(xué)課程創(chuàng)新教學(xué)模式。

1 分子生物學(xué)教學(xué)模式的創(chuàng)新

1.1 理論創(chuàng)新的探索

分子生物學(xué)是一門廣泛的學(xué)科，是生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一，旨在從分子水平解釋生物學(xué)現(xiàn)象，并通過對DNA、RNA、蛋白質(zhì)和其他大分子的研究來進(jìn)行解釋生物學(xué)現(xiàn)象。對于理論教學(xué)模式的創(chuàng)新，主要以“線上網(wǎng)絡(luò)+線下面授”“師生同講”的形式進(jìn)行。要充分利用網(wǎng)絡(luò)的便利性拓寬學(xué)生的知識范圍，開闊學(xué)生的視野。使用MOOC（Massive Online Open Courses）[4]、雨課堂、學(xué)習(xí)通和SPOC模式（Small Private Online Course）[5]等線上資源，豐富研究生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，平臺涵蓋了國內(nèi)外多名不同研究方向的優(yōu)秀老師，學(xué)生利用線上資源，實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，觀看視頻授課過程中存在的問題，在教師面授時進(jìn)行答疑并討論，課余時間還可根據(jù)自己的愛好和研究方向拓展知識面。線上平臺的學(xué)習(xí)資料庫，不僅包含視頻課程和習(xí)題講義，同時充分利用課堂隨測增強(qiáng)學(xué)生對知識的記憶。對于基礎(chǔ)理論知識線下講授進(jìn)行改革創(chuàng)新，利用思維導(dǎo)圖的模式[6，7]代替按照章節(jié)讀教材概念的形式，精煉分子生物學(xué)理論的重要內(nèi)容，整合成具有邏輯性、有序性的思維導(dǎo)圖。以課程中DNA章節(jié)內(nèi)容為例，建立的思維導(dǎo)圖見圖1，邏輯思維導(dǎo)圖不僅可以幫助學(xué)生系統(tǒng)整理碎片化的知識點，增強(qiáng)對知識的記憶和理解，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，建立更清晰的思維模式，克服傳統(tǒng)教育的枯燥無味和體系建立不完全的缺點。

圖1 DNA主要內(nèi)容總結(jié)Fig.1 The summary of the main content of DNA

傳統(tǒng)的教學(xué)是授課教師一人在講臺上講授全部課程，學(xué)生久而久之會產(chǎn)生倦怠的情緒，課上與老師互動少?！皫熒v”主要是讓學(xué)生積極地參與到課堂學(xué)習(xí)中來，當(dāng)學(xué)生也站上講臺，通過自己備課制作課件，不僅能提高學(xué)習(xí)興趣，而且能調(diào)動課堂氛圍。老師將重要知識講授完，組織學(xué)生按照小組團(tuán)隊形式，分配給學(xué)員不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺搜集相關(guān)內(nèi)容，調(diào)研最新研究進(jìn)展；之后每位同學(xué)將自己負(fù)責(zé)的部分制作成PPT，最后以小組形式上臺匯報演講；每組同學(xué)匯報結(jié)束后由其他同學(xué)向其提問，匯報的同學(xué)進(jìn)行解答；最終由老師針對小組中每位同學(xué)的表現(xiàn)進(jìn)行點評，按比例給予平時成績。這種創(chuàng)新模式讓每位同學(xué)轉(zhuǎn)變成教師角色，通過團(tuán)隊形式進(jìn)行討論和備課，讓學(xué)生由被動變?yōu)橹鲃尤ゲ殚嗁Y料，關(guān)注最新文獻(xiàn)進(jìn)展，再將知識進(jìn)行消化并給其他同學(xué)講解。對于課堂講授模式的改革，老師可以及時觀察到每個學(xué)生在演講和分工中各自的特點與不足，有利于課下有針對性的彌補(bǔ)差異性，并且可以培養(yǎng)學(xué)生溝通演講和團(tuán)隊協(xié)作能力。

課程考核形式的創(chuàng)新不僅僅局限于對基本知識的檢驗，同時是讓研究生可以在這門課程中有所收獲，對自己的專業(yè)研究有所幫助，對知識有更深的了解。因此在分子生物學(xué)課程結(jié)束時，學(xué)生結(jié)合自己的課題研究方向閱讀中英文文獻(xiàn)，以綜述的形式提交作業(yè)，內(nèi)容可以是對英文文獻(xiàn)的翻譯總結(jié)，也可以是對幾篇文獻(xiàn)的綜合整理，梳理研究思路。這種改革創(chuàng)新模式不能提高學(xué)生的文獻(xiàn)閱讀水平，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維能力，為學(xué)生盡早熟悉自己的課題奠定基礎(chǔ)。

1.2 實踐創(chuàng)新的探索

分子生物學(xué)課程實驗部分是將理論與實踐聯(lián)系起來的關(guān)鍵，很多理論都要在實驗中驗證，對培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和思維創(chuàng)新能力有著重要的作用。通過收集和分析學(xué)生的反饋，分析實驗課程中出現(xiàn)的問題。由于選課的研究生對分子生物學(xué)基礎(chǔ)和實驗技術(shù)掌握程度不同，而且其研究課題所需的相關(guān)分子生物學(xué)技術(shù)也不同。因此在有限的實驗課時內(nèi)讓學(xué)生最大限度地學(xué)習(xí)各種技術(shù)和實驗方法是教學(xué)模式改革的中心。此外，為了保證教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)將選課人數(shù)名額限制并且優(yōu)先讓本專業(yè)的研究生選課，剩余名額再對其他專業(yè)學(xué)生開放。課前教師對選課同學(xué)做好調(diào)查，了解每位同學(xué)的專業(yè)方向、實驗基礎(chǔ)、對實驗器材的需求和課程預(yù)期，結(jié)合同學(xué)們的反饋有針對性地設(shè)計實驗課程。為確保實驗課程的順利進(jìn)行，相關(guān)實驗儀器要配備齊全，包括核酸提取儀、濃度分析儀、PCR擴(kuò)增儀、電泳儀、凝膠成像系統(tǒng)等[8，9]分子生物學(xué)基本設(shè)施。根據(jù)學(xué)生的課題需求和技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀設(shè)置一個綜合性試驗，包括細(xì)菌培養(yǎng)、引物設(shè)計、DNA提取、重組質(zhì)粒載體構(gòu)建、普通PCR擴(kuò)增和熒光定量PCR、蛋白的表達(dá)和純化[10]，涵蓋了現(xiàn)在最常用的相關(guān)分子生物學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)，對于有一定基礎(chǔ)或已掌握上述技術(shù)的學(xué)生，可以在實驗課期間選擇其他感興趣的分子生物學(xué)實驗技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作，滿足研究生的教育培養(yǎng)要求。為維持課堂有序進(jìn)行，課程上將學(xué)生劃分成固定的實驗小組，當(dāng)涉及儀器使用時，以小組形式輪流學(xué)習(xí)操作，保證每位同學(xué)都要上手操作，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作默契的能力。教師在每次實驗課程前，將相關(guān)實驗內(nèi)容、原理及操作流程發(fā)給每位學(xué)生提前預(yù)習(xí)，在實驗開始前，老師針對實驗中可能存在的問題以及相關(guān)實驗注意事項作重要講述，接下來小組成員自行分工完成實驗。老師協(xié)助進(jìn)行時間把控，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)象分析。每個實驗結(jié)束后經(jīng)過組內(nèi)成員討論，共同總結(jié)和分析實驗結(jié)果，撰寫實驗報告。實驗報告內(nèi)容規(guī)范化，將實驗步驟按照標(biāo)準(zhǔn)程序模式寫，培養(yǎng)SOP流程意識，對實驗過程中遇到的問題進(jìn)行解釋分析，并附上實驗結(jié)果照片，最后總結(jié)實驗感想和成敗關(guān)鍵因素，提高學(xué)生們的綜合性分析能力。實驗課程的創(chuàng)新改革不僅顯著提高了學(xué)生的理解和學(xué)習(xí)能力，而且提高了課程的學(xué)習(xí)效果，進(jìn)一步提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2 課程評價

針對學(xué)生對創(chuàng)新教學(xué)模式的看法，在學(xué)生完成分子生物學(xué)課程后進(jìn)行了問卷調(diào)查。為獲得真實的反饋，30名學(xué)生都匿名參加了調(diào)查。大多數(shù)被調(diào)查者對分子生物學(xué)課程的教學(xué)持肯定態(tài)度。問卷調(diào)查顯示，86.7%的學(xué)生認(rèn)為開設(shè)這門課程對于獸醫(yī)學(xué)研究生很有必要；93.3%的同學(xué)對于分子生物學(xué)課程的創(chuàng)新教學(xué)模式很滿意，認(rèn)為相較傳統(tǒng)的教學(xué)方式，本文所述的方法課堂氛圍更活躍，對學(xué)習(xí)興趣有了顯著提高。關(guān)于線上資源平臺調(diào)查結(jié)果顯示，63.3%的學(xué)生認(rèn)為在線學(xué)習(xí)資料庫非常有必要，其中大部分同學(xué)都可以利用線上資源，有效學(xué)習(xí)到本專業(yè)知識或者感興趣的方向知識，同意在課堂教學(xué)模式中經(jīng)常使用，然而有13.3%的學(xué)生認(rèn)為線上學(xué)習(xí)非常繁瑣，需要準(zhǔn)備電子產(chǎn)品，而且觀看學(xué)習(xí)視頻所產(chǎn)生的流量費(fèi)用較大，不建議線上授課的方式。

對于在課程中運(yùn)用思維導(dǎo)圖，100%的同學(xué)認(rèn)為課程中加入思維導(dǎo)圖可以非常好的輔助記憶理解，其中90%的學(xué)生認(rèn)為思維導(dǎo)圖可以幫助梳理知識框架、構(gòu)建知識體系，83.3%的學(xué)生認(rèn)為運(yùn)用思維導(dǎo)圖更容易記憶知識點，能很容易回憶起圖中的某個內(nèi)容、鍛煉邏輯思維能力，76.7%的學(xué)生認(rèn)為背誦導(dǎo)圖比按章節(jié)背誦知識點記憶更深刻牢固、更容易理解。

針對學(xué)生上臺講課模式，70%的同學(xué)非常滿意這種形式，認(rèn)為可以鍛煉自己的演講能力，從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)查閱文獻(xiàn)；60%的同學(xué)認(rèn)為這種授課方式可以從學(xué)生角度去備課，同學(xué)們更容易理解；6.7%的同學(xué)認(rèn)為這種模式中有些同學(xué)講授內(nèi)容不完整不易理解，不如老師講課方式有重點有含量，無法學(xué)到更多有用的知識。

對實驗課程調(diào)查結(jié)果顯示，96.7%的學(xué)生認(rèn)為涉及到的實驗內(nèi)容都能很好的運(yùn)用到課題研究中，對實驗操作及設(shè)計很有幫助；90%的學(xué)生很喜歡小組形式進(jìn)行實驗，認(rèn)為可以在實驗過程中交流討論，共同解決出現(xiàn)的問題；73.3%的學(xué)生認(rèn)為總結(jié)實驗報告非常重要，是對實驗課程的回顧復(fù)習(xí)，對實驗結(jié)果的分析，能有效地理解實驗原理及目的，為下一步分子生物學(xué)實驗課的教學(xué)改革提供了方向。

3 結(jié)語

研究生群體肩負(fù)著創(chuàng)新創(chuàng)造的重要使命，是應(yīng)對全球人才競爭的基礎(chǔ)布局，深化研究生培養(yǎng)模式改革、增強(qiáng)研究生實踐和創(chuàng)新能力，為建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國提供堅實的人才支持[11]。研究生的學(xué)習(xí)范圍不能局限于書本上的專業(yè)知識，還應(yīng)針對國家的需要和周圍環(huán)境及時做出改變并全面發(fā)展。因此，探索分子生物學(xué)創(chuàng)新教學(xué)模式，對于高層次人才的培養(yǎng)有重要的意義。本文所述的線上和線下結(jié)合授課的教學(xué)模式，旨在引導(dǎo)學(xué)生從膚淺到深刻全面地理解課程，學(xué)生可以在老師講課之前利用在線課程資源進(jìn)行自學(xué)，豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性。由學(xué)生站在講臺授課，充分利用了師生互換角色的模式，可以讓學(xué)生有很好的體驗而且鍛煉自己的演講能力和邏輯思維能力，通過小組合作增強(qiáng)了團(tuán)隊協(xié)作能力和管理能力，自主學(xué)習(xí)增強(qiáng)對知識點的記憶和理解，有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新意識。然而對于線上課程的拓展部分，還應(yīng)做進(jìn)一步改善，針對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性問題學(xué)校應(yīng)做好相關(guān)措施；少數(shù)同學(xué)沒有按時完成視頻觀看任務(wù)，老師無法對其做到有效的監(jiān)控；分子生物學(xué)實驗課程的部分要多準(zhǔn)備一些操作視頻和練習(xí)內(nèi)容；老師在學(xué)生上演授課過程中應(yīng)該提高觀察能力，根據(jù)每個人的匯報分析學(xué)生的特點，進(jìn)行個性化教學(xué)。教師在整個教育中占有重要的一環(huán)，因此教學(xué)模式的創(chuàng)新對每位教師有更高的要求，如何培養(yǎng)未來對國家需要的人才，則需要不斷的對教育模式進(jìn)行探索和實踐。