分子生物学知识体系建设与创新型人才培养

来源:用户上传      作者:张爱利

　　[摘 要] 分子生物学是从分子水平阐述生物的生命现象和规律的学科，是生命科学的前沿学科。分子生物学在生物工程专业本科生培养中占有重要地位，更是学习生命科学、现代生物技术以及工业、农业、医药卫生和环境科学等各个领域的基础课程。本文探讨了工科本科生分子生物学知识体系建设的内容，阐述了分子生物学课程建设与创新型人才培养的方法。
　　[关键词] 分子生物学知识体系建设;创新型人才培养;教学改革
　　生命科学的发展对社会进步、经济增长和科技发展产生了重要而深远的影响。“分子生物学”作为生命科学领域发展较迅速的前沿学科之一，推动着整个生命科学的发展，并在医药与健康、能源、环境保护和农业等领域有着较为广泛的应用。“分子生物学”是生物工程专业一门重要的专业课程，它的终极目标是要在分子水平上阐述细胞活动的规律，揭示生命科学最核心的规律性内容。多年的教学实践表明，“分子生物学”的基本概念多、研究过程复杂、新理论和新技术不断涌现，这些都给“分子生物学”教学带来很多挑战。如何在有限的时间内让学生掌握这些基本概念、理论和技术是当前“分子生物学”教学中亟待解决的问题。
　　因此，本文探讨了“分子生物学”知识体系建设的内容，阐述了“分子生物学”课程建设与创新型人才培养的方法，以便提高学生对“分子生物学”知识的理解能力和思维能力，激发学生的学习兴趣和创新能力，从而达到提高教学效果的目的。
　　一、“分子生物学”知识体系建设
　　“分子生物学”是在细胞学、生物化学、遗传学等生物学课程的基础上发展起来的交叉学科，知识体系庞大[1]。笔者结合工科生物工程专业本科生的特点，提炼了“分子生物学”课程的知识体系（见表1）。
　　“分子生物学”的知识大多是微观的，且多学科交叉渗透使该学科的知识点庞杂，学生在学习的过程中很容易深入到具体的知识点中，而缺乏对宏观知识体系脉络的掌握。针对这种情况，教师可以引导学生采用构建思维导图的方法帮助理解和记忆，使学生能灵活自如、深入浅出地学习。
　　二、“分子生物学”课程建设与创新型人才的培养
　　创新是学科发展的驱动力之一，“分子生物学”课程建设培养出的创新型人才将为生物学科的发展提供人才支持。基于对创新型人才培养的思考，以“分子生物学”课程建设为契机，笔者尝试了以下四种创新型人才培养的方法。
　　1.基于“分子生物学”的知识特点和对学生兴趣点的认识，从艺术化、故事化、哲学、经济学和心理学等角度[2]，在多维度下探索“分子生物学”知识与人文社会科学的关系，启发学生的发散性思维方式，开拓学生的创新能力。需要教师注意的是，在采用多维度“分子生物学”教学方法的同时，严格遵循教育教学的发展规律，随时关注学生学习心理的变化，以教师引导为主，以学生学习为中心，启发和培养学生的好奇心和学习兴趣，引导学生从学习知识向学习方法转变的创新能力。
　　2.运用多元化的教学方式吸引学生的学习兴趣，如运用动画、微课、精品资源库、云课堂、雨课堂等教学资源，将书本上的基础知识与相关学科进展相结合、基础理论与生活实践相结合、线上教学和线下教学相结合[3]。课后适当给学生布置一些与本章节内容相关的科学问题研究，让学生通过查找资料设计出研究方案，启迪学生综合应用知识的创新能力。
　　3.开展以问题为中心的启发式教学和整合式教学，鼓励学生积极思考[4，5]。启发式教学与传统教学相比，是以“授人以渔而非授人以鱼”的方式对学生进行培养，与“填鸭式”的传统教学模式相比，更利于学生综合素质的培养和提高。开展启发式教学，鼓励师生随问随答，积极引导学生自主学习，更有利于学生对“分子生物学”知识的理解和创新能力的提高。
　　整合式教学是指将信息技术整合于“分子生物学”教学，把全班的讲授与演示、分组合作学习与讨论、面向个人的多媒体风格化教学等结合起来。“分子生物学”涉及内容多，各知识点之间的联系及综合应用较多，开展整合式教学更有利于提高学生创新思维能力以及综合解决问题能力。
　　4.引导学生研读前沿文献。“分子生物学”是理论与技术相互结合、相互促进的学科，理论指导新技术的产生，新技术的应用又促进了新理论的形成。分子生物学知识的更新速度在生命科学领域也是首屈一指的。因此，引导学生自主阅读《Nature》《Science》《Cell》《Genetics》《Plant Cell》等权威期刊，并把一些前沿科学研究引入到“分子生物学”课堂教学中，这不仅能够拓宽学生的视野，而且能够向学生展示这些抽象理论知识在实践中的应用，以及基于“分子生物学”知识的最新研究进展，以启发学生生物学思维方式的形成。如基因编辑技术、染色体人工合成技术、DNA存储和读写技术等新兴前沿技术正快速推动着生物学领域的发展，但教材中并没有这些内容的介绍，通过向学生推荐这些前沿研究，让学生分组学习和讨论，并在课堂上以文献阅读报告会的形式分享自己学到的新知識，这对于增强学生的自信心和团队协作意识、提高自我学习的能力、培养创新能力具有显著的效果。
　　多年的教学实践表明，上述四种方法可以有效地提高学生的学习兴趣和学习的主动性，并有助于学生创新能力的提高。
　　四、结束语
　　综上所述，本文以分子生物学知识体系建设为契机，探索创新型人才培养的方法，即在遵循创新型人才培养规律的前提下，通过细化“分子生物学”教学内容和教学方法进行系统的课程设计，以充分调动学生的学习兴趣和自主性学习，实现学生创新型人才素质能力的有效提升。
　　参考文献
　　[1]朱玉贤，李毅.现代分子生物学[M].北京：高等教育出版社，2013.
　　[2]聂光军，岳文瑾，薛正莲，等.多维视野下的“分子生物学”理论教学探索[J].生命的化学，2015（2）：286-290.
　　[3]周小云，彭国平，陈信波，等.多元获取分子生物学课程教学的优化[J].教育教学论坛，2015（12）：101-102.
　　[4]李松，葛飞，陶玉贵.生物工程类专业分子生物学教学改革初步探索[J].中国科教创新导刊，2014（4）：53-55.
　　[5]朱红威，邵菊芳，冷云伟.生物工程专业分子生物学课程教学改革的探索[J].安徽农业学，2011（4）：2512-2514.
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