应用技术型高校分子生物学课程的改革探索

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　　摘要 分子生物学是生物类专业重要的专业课程。结合应用技术型高校学生的特点，在分析分子生物学课程教学现状的基础上，从增加实践课课时、科研促进教学、加强高素质教师队伍建设方面对该课程改革进行了探索，并提出了自己的见解。
　　关键词 应用技术型高校;分子生物学;教学改革;学生特点
　　中图分类号 S-01文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2019）14-0278-02
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.083
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Abstract Molecular biology is an important course in biology specialties. This paper combined the characteristics of the students in technologyapplied universities， some exploration and reform of this course were made from adding practical hours， promoting teaching by scientific research， strengthening the construction of highquality teachers， and some suggestions were proposed.
　　Key words Technologyapplied universities;Molecular biology;Teaching reform;Students’ characteristics
　　作者简介 石玉（1983—），女，山东烟台人，讲师，博士，从事环境微生物研究。
　　收稿日期 2019-01-27
　　分子生物学是生物类本科专业重要的专业课程，是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性以及基因工程技术的科学。通过该课程的学习，培养学生从分子水平上理解生命现象，培养学生思考与探索生命奥秘的能力，为今后从事科学研究等奠定基础。分子生物学是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘，自沃森和克里克揭示DNA双螺旋结构以来，分子生物学逐渐成为现代生物学的核心学科。国内大学人才培养方案以及模式大都具有统一性和标准性的特点[1]，目前国内大多数高校都已开设分子生物学课程，但由于不同院校的学生素质参差水齐，因此分子生物学的教学必须根据学生的特点因材施教，不能千篇一律[2]。笔者结合应用技术型高校学生的特点，在分析分子生物学课程教学现状的基础上，从增加实施课课时、科研促进教学、加强高素质教师队伍建设方面对该课程教学改革进行了探索。
　　1 分子生物学课程的教学现状
　　分子生物学内容抽象，信息量庞杂，新理论以及新技术层出不穷[3]，授课以中心法则为主线，主要包括核酸、DNA复制、RNA转录、蛋白质翻译、基因突变、基因表达与调控。重难点是复制、转录、翻译以及基因表达与调控。分子生物学的教材主要有朱玉贤等主编的《现代分子生物学》、郑用琏主编的《基础分子生物学》、郜金荣主编的《分子生物学》等。课程改革的方式应根据学校办学特色以及学生特点，综合各方面因素，对学生“因材施教”。
　　根据人才培养方案，武汉设计工程学院食品与生物科技学院分子生物学课程理论课时为48学时。教师在讲授这门课时都采用PPT课件，以填鸭式教学方式给学生灌输知识，课堂上教师讲、学生听，这种教学模式下学生获取知识的欲望不高，加上分子生物学课程本身有些枯燥乏味，从武汉设计工程学院生物工程专业学生近3年的反馈情况来看，每一届学生均有不同程度的挂科现象。近年来分子生物学发展迅速，教师如何在理论课时有限的情况下将分子生物学的基本概念和基本理论以及分子生物学最新进展传授给学生，并且让学生真正掌握、学以致用，从而提高分子生物学课程的教学质量，分子生物学教学工作任重而道远。
　　2 应用技术型高校学生的特点
　　应用技术型本科高校大多为省属三本院校及部分二本院校。这类院校的学生与985高校、211高校学生相比，大多知识储备较差。
　　2.1 学习主动性较差
　　应用技术型高校的學生很多都很有“个性”，并且大部分学生大学毕业后选择直接就业，而不是继续深造，有些学生在上大学以前他们的父母可能已经给他们的人生道路做好了规划，有些家长可能已经给孩子的就业铺好道路，造成部分学生学习主动性不强，认为学习只要不挂科就行，拿到毕业证、学位证就行，学生课堂上打瞌睡、玩手机现象严重，在考试前匆忙复习、临时突击来应付考试。
　　结合笔者多年的教学经验发现，学生在上完一门理论课后都会要求教师划重点。若教师不划重点，很多学生就会挂科。分子生物学这类理论性较强的课程，对于本身基础薄弱的应用技术型本科生而言更加难以掌握。
　　2.2 两极分化现象严重
　　进入应用技术型高校的学生基本分为2类：第一类是在高考中没能正常发挥，进入高校后，为了弥补高考的缺憾，在学习上更加奋发努力，希望能考上理想的硕士研究生，在将来的就业中学历起点更高些，所以这部分学生学习上也有较大的动力;第二类学生，学习目标不明确，自控能力不强，上课基本不听课，课后基本不复习，作业也基本靠抄。在理论课的课堂上，这2类学生大多上课也都有自己专属的座位，第一类学生坐在教室前排的“学霸区”，第二类学生坐在后排的“VIP休闲区”。
　　3 教学改革探索
　　在全国大部分高校，分子生物学课程安排在大二下学期开设，应用技术型高校学生生物学基础知识相对薄弱，分子生物学是从分子水平上阐述生长、发育、遗传等生命特征的分子机理，学生初次接触这些“看不见、摸不着”的分子机理时，大多比较吃力，如何让学生学好分子生物学课程要做到以下方面。首先，教师要有明确的教学目标，应用技术型高校的学生踏上工作岗位时要会应用、懂技术，分子生物学教学更是如此。从一些高校近年来分子生物学考研真题来看，也重应用，引物设计、构建克隆实验方案的设计、蛋白表达的方法步骤都有所涉猎;其次，要根据学生的特点，选择合适的教学方法，对于应用技术型高校学生而言，培养实践精神和创新精神尤为重要。 　　3.1 增加实践教学学时
　　自K.B.Mullis发明聚合酶链式反应（PCR）以来，分子生物学理论与实验技术发展迅速。实验教学一方面可以帮助学生掌握理论教学中的重要内容和知识点，加深对分子生物学的了解;另一方面，有利于理论教学和实践教学的相互促进，从而提高分子生物学教学质量[4]。
　　分子生物学的研究对象是核酸和蛋白质分子，对实验仪器要求较高，一个设施健全的分子生物学实验室的建设往往耗资巨大，所需试剂和耗材成本昂贵，实验课程的高额经费预算对于地方本科院校来说是很难承受的[5]。部分地方本科院校由于仪器以及实验经费的限制，往往不开设分子生物学实验课，或者仅仅开设基础实验部分，实验内容如植物基因组DNA的提取、植物总RNA的提取、多聚酶链式反应（PCR）扩增目的基因、琼脂糖凝胶电泳、大肠杆菌DH5α感受态细胞的制备、植物叶片总蛋白的提取等。为了培养创新型专业人才，就必须增加实践教学学时，增加仪器设备和试剂耗材的经费投入，加强对实验课的扶持力度。传统的分子生物学实验课内容单一，缺乏系统性，增加实践课课时后可以将分散的实验课时改成2周左右的综合实验。分子生物学综合实验环环相扣，前一个实验的结果是后一个实验的实验材料，每一步都非常关键，富有挑战性，激发了学生浓厚的学习兴趣，有助于学生由被动学习改为主动参与[6]。例如，开设枯草芽孢杆菌半纤维素酶基因的克隆与体外异源表达或黑曲霉纤维素酶基因的克隆与体外异源表达，既能训练学生掌握基本实验技能，又能使学生能够全面了解复制、转录、表达的原理及过程。
　　3.2 以科研促进教学
　　我国高校基本上形成了科研为主要评价指标的考核制度以及教师职称晋升制度，学校对教学的重视缺乏相应的措施与政策，导致了高校教师往往存在重科研、轻教学的特性。让学生参与教师科研项目，一方面可以弥补分子生物学实验课经费投入不足的缺憾，另一方面学生参与科研活动，有利于培养学生的创新能力、动手能力和科研能力[7]。分子生物学实验课程，为了提高实验结果的成功率，教师往往会在PPT中或者实验指导书上将实验方案、步骤详细列出，学生上课时照猫画虎，当实验不成功时或实验结果与预期结果不符时，不能自己寻找解决方案，教师指导学生参加大学生科技創新课题以及参与教师科研项目的子课题等，是促进理论教学与实践相结合、提高学生思维能力和独立操作能力的有效途径。
　　省级大学生生物实验技能竞赛包含分子生物学实验技能考量，单单依靠实践课时间，达不到以赛促学的目的。实践课堂上，实验成功率高，上课之前教师做过预实验，实验试剂等的准备工作也由实验员来完成，实验前的准备工作为实验的成功奠定了良好的基础。让学生尝试独立完成课题申请、实验试剂的配制、实验步骤、实验结果分析，让学生从科研工作中学习经验教训，有助于促进教学。教师指导学生在大一时申请学校教师科研项目开放课题，或者高年级学生带低年级学生，有助于培养学生的科研思维能力，为将来的就业以及科研工作奠定基础。
　　3.3 高素质教师队伍的建设
　　地方性本科院校教师资源相对匮乏，这也造成了一个教师上多门课，成为“全能型”教师，不利于教学质量的提高。分子生物学知识更新迅速，教师应时时追踪相关文献，关注分子生物学领域最新发展动向，将分子生物学的新技术带入课堂[8]。学校也应给主讲教师提供出国访问以及培训的机会，让教师及时掌握研究领域的新动向，及时传递给学生，提高教师的专业素质。
　　分子生物学与基因工程、生物化学内容有交叉，教师应开阔教学视野，讲好一门课，不仅要对该门课程融会贯通，而且应学好有交叉的课程。比如，生物化学主要讲述生物大分子在细胞水平的代谢，蛋白质的合成原料以及场所也会讲到。为了避免知识点讲解的重复，在分子生物学课程中应详细讲解蛋白质合成的分子机理，分别讲解原核生物和真核生物蛋白质合成起始、延伸、终止、加工过程、5’加帽和3’加尾的分子机理及原核生物和真核生物在蛋白质合成过程中的异同点，知识点更加细化，促进学生掌握学科群的重难点。
　　随着分子生物学实验技术手段的进步，现代化实验仪器设备在高等院校科研工作中发挥的作用越来越大[9]，教育教学方法也在不断发展，生活在大变革时代的今天，分子生物学教师必须不断学习，不能与时代脱节，高素质教师队伍要应变而生，高素质教师要具有“创新型”“技术型”“科研型”等特点，扩大国际视野，让学生真正从教师的课堂中获得所需知识，让学生从游戏中走出来，认真上课。
　　4 结语
　　教学是应用技术型高校最基本的工作，承担了培养高层次应用型人才的历史使命，必须结合应用技术型高校学生的特点，在课程教学中，探索一套符合应用技术型高校学生的教学模式，同时必须关注企事业单位吸纳人才的动向，建立校企合作单位等，培养企事业单位需要的高层次应用型人才。近年来，武汉设计工程学院食品与生物技术学院有多名毕业生考取中国科学院、清华大学、上海交通大学、华中农业大学等“985”或“211”高校的分子生物学相关专业的研究生，这些学生一致反映本科阶段分子生物学课程的学习对研究生阶段科研课题的开展有很大的帮助。教师要在教学工作中总结经验，不断探索，高校也应积极优化教师资源。总而言之，教学质量的提高需要学生、教师、学校之间的有效磨合，高素质应用型人才的培养需共同努力。
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