分子生物学的重要性范例6篇

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分子生物学的重要性

分子生物学的重要性范文1

[关键词]医学分子生物;实验教学;教学改革;医学检验

21世纪是生命科学的世纪,生命科学的发展伴随着探究技术的提升和人才的培养。在科学发展过程中,分子生物学的理论和技术已与生物学,医学和药学等众多领域交叉、融合,是提高探究技术水平和人才质量的一门重要学科[1],因此,作为医学人才培养的医学院校,医学分子生物学是不可缺少的一门学科。目前,我校仅对医学检验专业和医学实验技术专业开设医学分子生物学的理论和实验教学。本文总结了一些在医学分子生物学实验课教学过程中的心得和体会,希望通过不断的反思和改进培养出满足社会和人民需要的高素质人才。

1医学分子生物学实验课的主要特点

医学分子生物学是一门理论与实践相结合的医学基础学科,以核酸和蛋白质为研究对象,利用先进的分子生物学实验技术对临床疾病进行诊断,特别是进入21世纪后的短短几年,无论是疾病发生、发展机制的阐明,患病风险的预测与评价,还是疾病的早期诊断和个体化医疗的开展,都愈来愈依靠和依赖分子生物学[2],常见检测内容包括微生物检验[3]、肿瘤诊断[4-5]、遗传病诊断[6-8]和人体各类免疫疾病[9]等。

临床中应用医学分子生物学技术的項目很多,但目前学院针对医学生开设的分子生物学实验项目有限,例如小鼠肝组织DNA提取和保存,琼脂糖凝胶电泳检测核酸,PCR技术等。然而,医学分子生物学技术发展迅速,传统的医学分子生物学实验室仅结合学院现有的条件开展分子生物学实验教学项目,内容陈旧,技术简单,缺乏临床结合,不利于学生动手能力和创新能力的培养。随着分子生物学的不断发展,越来越多的高等学校将分子生物学设为必修课和选修课。我们作为国家医学人才培养的摇篮,随着技术的更新和发展,国家和社会对医学分子生物学重视程度的增加,这对老师和学生提出了更高的要求,教师应不断更新教学内容和实验技术,学生应掌握理论知识和实验技术,设计实验紧密结合临床,紧跟科学技术发展的步伐。

2目前医学分子生物学实验教学面临的问题

2.1分子生物学实验室建设不足

医学分子生物学是21世纪研究的新兴学科,主要以核酸和蛋白质分子为研究对象,对实验室的条件和设备的投入要求较高,然而目前学院对分子实验室建设的重视程度不高,通常与其他学科共用实验室,实验环境达不到标准,仪器共用、陈旧且破损,使得分子实验不能顺利开展;分子实验的目的是通过将理论知识应用于实践进而培养学生的动手能力、结果分析能力和创新能力,但分子实验试剂和耗材均需进口,价钱昂贵,在实验试剂和耗材使用方面不能满足人人均有,导致大部分学生没有参与实验,降低了学生对分子生物学实验课的积极性。分子生物实验均需要低温高速离心,为了提高分子实验结果的成功率,低温高速离心机是分子生物学实验室必备的,且每个教室最少配备一台低温高速离心机。在核酸电泳检测过程中,需要使用溴化乙锭(EB)或其替代物染色,而溴化乙锭为强致癌物质,因此,实验室需要设置EB专用实验台,避免学生操作不当引起实验隐患;对于核酸电泳结果均要在紫外灯下检测,紫外灯下不利于实验结果的分析,也不能确保所有学生都能观察到实验结果,准确分析实验结果,学院应在学生教室配备多媒体,将每个实验结果直观地展现给学生,让学生观察并分析,带动学生的积极性,因此,为了培养社会和国家需要的创兴型人才,学院应该加强分子实验室的建设,建立单独的分子生物学实验室,对相应仪器和耗材的采购应给予大力支持。

2.2实验用品准备不规范

分子生物学实验对试剂和耗材洁净度高,且试剂名均为英文,分子生物学这门课程的理论和实验内容在学院的开设时间较晚,现在从事分子实验耗材准备的老师专业和英语水平有限,在实验试剂、耗材和仪器准备过程中空难重重,且准备不全面,影响实验的顺利开展。为了促进分子生物学实验顺利进行,降低实验准备中试剂和耗材的损失,实验室或代课教研室应对实验技术老师进行规范性培训,如RNA提取过程中使用的吸头和离心管均为无RNase,学生实验开始前应组织实验老师了解实验条件的严格性,在口罩和手套配备齐全的基础上,将吸头放置配套的吸头盒内,而不是随意将吸头倒在一次性手套上,这将误导学生对分子生物学实验严谨性的认识。学院也可以相应的引进分子生物学背景的实验技术老师从事教辅或教学工作,这对于分子生物学实验顺利而准确的进行起到重要作用。

3医学分子生物学实验课教学心得

3.1完善分子生物学实验内容和指导手册

分子生物学是跨越生物、医学、农学乃至药学的一门新型学科,优质的分子生物学实验课程开设离不开与相关专业的紧密渗透[10]。目前我院仅对医学检验专业和医学实验技术专业开设分子生物学实验,这就要求教师结合学生的专业和发展方向设计实验内容。只有结合学生的专业才能更好的将理论和实际相结合,激发学生的积极性。在目前教学中,只能依据实验室的环境和设备的变化,结合教学老师主持的科研课题开展一些简单的分子生物学实验,而忽略了结合学生的专业开设特色的实验内容。由于固定的实验材料和内容多变,没有完善的分子生物学实验指导手册,这使学生对即将做的实验毫无头绪,降低了学生学习分子生物学的积极性,不利于学科的发展和创新人才的培养。

3.2建设师资队伍

分子生物学实验内容设计,实验方法的使用以及实验结果的解析与教学老师的知识背景和能力具有紧密的联系,也是确保良好教学质量的关键。目前我们生物与分子生物学教研室的老师分别承担国家自然科学基金,省级科学基金、省级教育厅课题以及校级课题等多项科研项目,且均为硕士研究生以上学历,具有较扎实的分子生物学理论基础和熟练的分子生物学技术,可以巧妙灵活的为学生设计相关的分子实验内容。但是分子生物学内容和技术更新换代,学院可以提倡或执行“送出去,引进来”的政策,让教师得到全面的提高,让学生拓宽眼界享受先进的知识课堂。

3.3提高学生的重视度

分子生物学是一门抽象难懂的技术学科,学生对分子生物学的理论和技术应用了解的并不多,所以学生对分子生物学理论学习和实验操作均表现为消极,应付的心态。导致学生对分子生物学不重视态度的原因之一,是学生没有了解到分子生物学在临床或是研究生生活中的重要性。目前,我们教授的学生为大三学生,已经有了很强的思考能力,对自己的发展有了一定的规划,为了提高学生对分子生物学的重视程度,学院可以安排学生进入实习单位,比如医院,检测单位或是一些科研机构,让学生在实实在在的生活中了解分子生物学的中重要性以及操作过程的规范性;也可以举办学生经验交流会,让学院已经毕业工作的学生、实习的学生或者读研究生继续深造的学生分享分子生物学的重要性,提高学生的自主学习能力和对分子生物学由衷地热爱。

3.4增加多媒体教学

多媒体课堂教学已成为理论课上必不可少的教学手段,但在实验教学中应用的较少。分子生物学是通过多种先进技术手段研究核酸等生物大分子的功能、形态结构及其重要性和规律性的科学[11]。其内容抽象,枯燥无味,实验结果无法直观地展现给学生,使学生很容易产生厌学的情绪[12]。为了提高教学质量,我们应该利用多媒体将一些难懂的分子生物学技术原理和过程通过动画、幻灯片和视频等直观地展现给学生,如大肠埃希菌质粒的提取和检测,PCR技术的原理和操作过程等,使学生在轻松愉快的氛围下,快速掌握分子生物学知识。实验结果检测过程中,我们可以通过多媒体将检测的结果展示给学生,让学生观察讨论,给出依据并提出相应的答案,教师通过分析学生的討论结果,了解学生的思维动态,并给出正确结果。根据学生的反馈,板书教学结合多媒体展示利于学生对知识的认知和掌握。

3.5开放实验室

要想成为一名国家需要的优秀人才,除了掌握扎实的理论知识,具有熟练的实验室操作技能,同时也要具备活跃的创新思维。因此,为了更好地培养学生的各方面能力,实验室可以结合实际课程开放实验室,让学生查阅文献,巩固理论知识,应用实验课上的分子生物学技术结合临床疾病设计实验,给学生提供更多的动手机会,培养学生的自主学习能力和创新能力[13-15],同时提高学生对分子生物学课程的兴趣和重视。在开放实验室期间,至少安排一位指导教师,既规范学生的操作技能,又可以帮助学生分析实验结果,这样培养学生的思考能力和分析问题的能力。目前学校仅对医学检验专业和医学实验技术开设医学分子生物学实验课,开放分子生物实验室,不仅让已学习分子生物学的专业的学生巩固理论知识和实验课内容,也为其他医学生提供了学习机会和创新平台。

3.6鼓励学生参与教师科研

生命科学的研究离不开分子生物学技术,目前学校的教师均有自己的研究课题,学生可以适当参与教师的科研工作,了解分子生物学的重要性,增强学生学习的主动性和积极性。学校也为学生开设大学生创新项目,学生将学习的分子生物学理论和实验技术结合临床设计实验,大大地发挥学生的主观能动性,激发学生的求知欲和创新能力。科研和教学的相互结合,相互渗透,不仅丰富了分子生物学实验教学的内容,也提高了学生的综合素质和科研思维[16],为国家和社会培养更优秀的人才。

3.7改革实验成绩评定方法

常规的实验成绩评定是根据学生提交纸质的实验报告进行评定,然而,医学分子生物学实验课不仅仅评定学生掌握的理论知识,同时考察学生们的动手能力、分析结果能力、创新能力等,因此,将医学分子生物学实验成绩评定内容分为实验理论测评和实验操作技能测评,实验理论测评包括实验原理,实验步骤以及实验内容的应用,这样有利于学生自主学习医学分子生物学并加深对分生生物学的认识;实验操作技能的测评:考察学生的实验设计能力、动手操作能力、实验结果分析能力。经过观察实验课堂学生的表现,部分同学主动参与到实验课堂中,而其他同学仅仅是旁观者,通过实验成绩评定的改革,提高学生实验设计能力、自主动手能力和分析问题能力,为国家和社会培养创新人才具有重要的意义。

4总结

分子生物学的重要性范文2

关键词:研究型教学;生物化学与分子生物学;大学生科技创新

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0146-02

进入21世纪后,分子生物学的发展迅猛,新技术新手段层出不穷并已渗透到各个学科;分子生物学理论与技术已经成为人们认识生命本质和改造生物特性的有力武器。然而,我们在指导大学生科技创新活动中发现:大多数学生(即使考试成绩很好的学生)很难能应用所学的分子生物学理论与技术设计出科学研究的实验方案;我们调查也发现:很多硕士研究生在利用分子生物学理论与技术设计科学研究实验方案时仍困难重重,这说明我们传统的“老师讲、学生听、再考试”按部就班的生物化学与分子生物学教学模式已经很难实现“培养高素质创新性人才”的目标。那么,如何在教学中引导学生进行科技创新?

随着近年来分子生物学的飞速发展,给生物化学与分子生物学教学带来一些问题,主要体现为:教学学时的不足与教学内容的扩增;学生理论知识的学习与科学研究实验环节的严重脱离,这是造成分子生物学知识在应用中“困难重重”的主要原因。

研究型教学也称主题研究,是在美国布鲁纳的“发现式学习模式”和瑞士皮杰的“认知发展学说”基础上构建的教学模式[1],是在老师指导下有目的地相对独立地对教学内容相关的实际问题进行探索研究,从而提高学生运用知识解决实际问题的能力,从而培养出具有独立思考研究能力的创新型及应用型人才。

“开展大学生创新教育、培养高素质创新性人才”是高等教育改革与持续发展的一个重要主题。为坚持“教学以学生为本”的原则,以培养“实践能力强、综合素质高”的创新型医学人才为中心,我们以“肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室”为平台,以教师承担的科研项目为引导,在生物化学与分子生物学理论及实验教学中探索并实践“研究型教学”模式。

1.优化和整合理论教学内容,夯实学生创新基础。生物化学与分子生物学发展快速,新技术、新方法、新成果不断涌现。我们根据教学大纲要求,优化、整合教学内容:删除淘汰的内容,合并重复的内容,增加新出现的内容。在课堂讲授中,将国内外一些最新分子生物学研究成果、发展动态及科学前沿知识充实到教学内容中;介绍分子生物学新技术在疾病诊断、治疗、预防中的最新进展,使学生明白生物化学与分子生物学在医学中的重要性。

2.利用多种现代化教学方法和手段,激发学生科技创新兴趣。生物化学与分子生物学课堂内容丰富、信息量大,而教学课时少。因此,我们在理论教学中将教学内容分为讲授和自学两部分:在讲授中,利用多媒体等多种现代化教学手段,将难点和抽象的内容以动画的形式反应出来,使教学内容直观化,增加学生对知识的掌握;在自学中,充分利用网络教学平台实现师生之间、生生之间的交流互动;同时将教师承担的科研课题设置成科研专题,让学生带着科研专题的问题开展学习。

3.加强实践教学,培养学生科技创新能力。我们在重视理论知识教学的基础上,加强实践教学与理论教学相结合。我们重新组合实验内容,实行“三型实验原则”(即将实验分为验证型实验、综合型实验、研究型实验):减少基础性验证型实验、增加设计性综合型实验、开展创新性研究型实验。

在课堂内的基础性实验部分:减少传统的验证性及临床生化指标测定的实验项目及学时数,使实验项目主要集中于基本操作、比色技术、离心技术、层析技术及电泳技术等方面的实验;对基本的规范化实验操作方法及常规实验技术(如比色、离心、层析、电泳等技术)操作流程录像后上传到课程网站中以便学生对照学习。

在课堂内的设计性综合型实验部分:我们组织学生针对教学中遇到的问题设计研究方案。例如,在肝脏生物化学中提到:白蛋白主要是由肝脏合成,而白蛋白又是临床医疗和科研中常用制剂,如何提取出有活性的白蛋白?如何利用生物技术大量生产白蛋白?通过讨论,使学生了解解决这一问题所依据的蛋白质理化性质和分离纯化、基因表达、基因重组、PCR等理论知识。通过设计白蛋白分离纯化与鉴定实验,在对蛋白质理化性质加深理解的同时,使学生掌握合理运用盐析沉淀、离子交换层析等技术操作流程;在此基础上,启发学生运用基因重组、RT-PCR等分子生物学技术设计重组表达白蛋白的实验方案。指导教师对学生设计的研究方案可行性和合理性进行点评及修改,学生在老师指导下,在课堂内开展上述设计性综合型实验。

4.在课堂外的创新性研究型实验部分:学生组成多个研究小组(3~5人/组)对教师承担的科研课题(已设置成多个科研专题)查阅文献和资料后进行创新性科研专题申请书的撰写;指导老师根据申请书质量及个人兴趣爱好挑选部分研究小组开展科研专题的实验研究;在此过程中,学生利用课余时间在老师指导下开展创新性实验研究,从而进一步培养科技创新能力。

5.研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学中的效果:通过研究型教学模式在三峡大学医学院临床医学专业的生物化学与分子生物学教学中的探索与实践,我们发现学生的考试成绩显著高于未经过研究型教学模式的班级;学生的动手操作能力也显著高于未经过研究型教学模式训练的学生。通过研究型教学模式,学生的科研素质和创新能力得到提高,激发了学生对生物化学与分子生物学的学习兴趣,极大调动了学生的学习积极性。通过学生课外完成的科研专题研究,学生以第一作者在CSCD核心期刊发表研究论文7篇;指导老师在指导大学生科研专题的同时,圆满完成了自己所承担的科研课题的研究;同时老师通过完成科研课题,促进自己的教学水平。

总之,通过上述一系列的探索与实践,能充分调动学生学习积极性,开阔视野,增加学生对生物化学与分子生物学及科技创新活动的兴趣;更重要的是能提高学生的实践动手能力,培养学生的科技创新能力;同时,老师通过完成科研课题,带动人才培养;能使教师把教学与科研有机结合起来,以科研促进教学;使教师不断更新教学内容,不断改善教学框架,形成囊括最新知识框架的教学体系,从而使《生物化学与分子生物学》教学质量得以进一步提高;即充分证明研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学实践中是有效和可行的。

分子生物学的重要性范文3

一、从学校方面改革生物化学与分子生物学实验教学 

学校应当提高对实验教学的认识。实验教学是医学院校中培养学生科学素质以及科学实践能力的重要环节。在美国教育中,能力远大于知识,能力并不来源于知识,而知识却可以来源于能力,能力的来源在于“参与”,在于“做”。对于医学院校而言,则必须重视学生动手能力的培养,强化实验课、实践课的同时强化对学生动手能力的考核。医学院校可以从三个方面强化对实验教学的认识:1.在教学实验室当中提供必要的仪器设备,从教学硬件设备上保障教学目的得以实现;2.在资金方面上,加大对实验室设备、先进实验室的建设投入,保障学生的学习效果符合社会需求;3.在教学计划方面需要不断的审视实验室教学的重要性,不断的优化实验性教育。 

传统的医学基础教学实验课是属于理论课的,其实验课都归属于教研室管理,没有独立的实验室,其教研室又被划分得比较细,其规模较小,教学仪器设备普遍较为单一、分散,对于教育而言有着极大程度的阻碍性。对此,医学院校就应当根据生物化学与分子生物学实验教学中的需求,统一性调配实验教学的管理,做好真正的资源共享,充分发挥教学仪器的教学作用。 

二、从教师方面改革生物化学与分子生物学实验教学 

改善教学方式,保障教学方式能够与时俱进[3]。教师不能因循守旧,应当与世界接轨,及时的了解学科的教学新技术,掌握科学的教育方式,并引导教师学会如何学习,如何获取最新的科学知识动态,从而实现搞技术人才的培养工作。 

承担生物化学与分子生物学实验课的教师应当充分认识到自己工作的重要性,保障课堂的趣味性,促使学生在听课过程中能够获取相关知识、技能内容。要达到这样的目的,教师必须要对实验课的教学方式进行适当的改善,在布置实验课的方式上、实验课的步骤上。应当保障每一个实验都能够吸引学生,引导学生主动参与到教学当中,从而提高学生的学习兴趣,不仅仅是帮助学生完成相关的实验操作,更重要的是帮助学生熟悉实验过程中的操作技巧以及引发学生的思考。 

传统的灌输式教学模式在实验性课堂当中显然不适用,尤其是生物化学与分子生物学这样创新性非常强的课程,其实验教学的最终目的是为了提高学生对知识、技能的掌握以及创新能力的培养。目前,许多教师会在实验前帮助学生准备好实验中所可能用到的物品,并梳理好实验中的步骤,让学生按照教师的知识去完成实验,这样的方式从根本上就剥夺了学生的独立操作,从而导致学生的实际学习效果不理想。 

三、从学生方面改革生物化学与分子生物学实验教学 

生物化学实验是一门实践性非常强的科目,高校学生应当对实验性课程做好相应的心理准备以及同等的重视程度,在实验当中学生不仅仅需要在培养实践技能,更多的是提升学生的创新思维能力[4]。学生在生物化学与分子生物学实验教学当中首先应当重视实验课,并杜绝实验课不重要的意识,强化自身在实验课当中所获取的技能、知识的渴望与认识。在课堂开展之前,学生应当做好充分的预习准备,基本了解实验原理以及步骤,在进入实验室时必须有相应的心理准备,做好相关的实验准备。通过这样的做法,能够基本杜绝学生在实验过程中的盲目性,帮助学生提升对实验课的参与积极性,同时也消除学生对教师的依赖,改善以往被动式的学习现象。例如,在做蛋白质印迹实验之前,学生应当先了解并熟悉其抗体特异性的结构特征,并基本了解整个实验步骤,其中主要包含配胶、上样、电泳、电转、结合抗体以及显色等。因为聚丙烯酰胺的凝胶时间比较长,普遍在实验课开始之前教师便已经开始配置,所以如果在课前学生没有做好充分的准备就很难在课堂中得到充分的学习。 

四、结语 

综上所述,医学院校的教学最终目标在于给予社会提供更多实用性、高技术人才,医学院校生物化学与分子生物学实验教育必须要依据社会、行业的需求进行创新,通过学校、教师以及学生等多方面进行改革创新,促使医学院校生物化学与分子生物学实验教学质量得以稳固提升。 

参考文献: 

[1]文朝阳,马惠苹,孙林,等.研究生担任生物化学与分子生物学实验课程助教的实践探讨[J].中国医学装备,2012,9(11):72-74. 

[2]刘湘新,苏建明,刘进辉,等.生物化学与分子生物学实验教学改革探索[J].中国畜牧兽医文摘,2013(4):197-198. 

分子生物学的重要性范文4

关键词:分子生物学 教学过程 解决对策

中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(a)-0110-02

双语教学是我国高等教育与国际接轨、培养具有国际竞争力人才的必然要求,也是当前教学改革和教学研究的重点与热点。教育要面向现代化、面向世界、面向未来,为适应经济全球化和科技发展的挑战,推进我国高等教育的发展,提高学生外语应用能力,教育部在2001年颁布的(《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见)(教高[2001]4号)[1]中的第八条专门谈到了在高等学校推进双语教学,该文件指出:“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。对高新技术领域的生物技术、信息技术等专业,以及为适应我国加入WTO后需要的金融、法律等专业,更要先行一步。”此外,在教育部(《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005]1号)文件中,再次强调双语教学的重要性[2]。

作为生命科学的一个重要组成部分,分子生物学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的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科[3-5]。近年来,分子生物学领域的突飞猛进,新技术、新理论层出不穷,给分子生物学的教学带来了极大的考验和挑战。为了使学生能够更加及时了解快速发展的分子生物学理论知识及实验技术,培养更具国际竞争力的高素质人才,江苏科技大学从2008年起对分子生物学的教学进行了双语教学模式的探索。在本课程的教学实践中我们不断总结经验,积极创新,该文主要介绍我们在双语教学实践中遇到的主要问题,和对这些问题解决办法的几点思考。

1 双语教学目前存在的问题

1.1 教材的选择问题

分子生物学课堂教学既应包括经典内容,又应增补生命科学的新技术、新进展,尤其是人类基因组计划的完成和后基因组时代的到来,该领域呈现日新月异的变化,因此,在教学选择上需要着眼于21世纪生命科学的重大学科方向和领域,注重本学科出现的重大理论和应用问题,充分反映生命科学最新进展和成就。此外教材的选择还要兼顾双语教学的需要。目前国内有很多部优秀的英文原版教材,如《分子生物学精要速览系列》[6]。该书脉络清晰,内容详实,但是对于本科三年级学生来说,阅读全英文教材仍感吃力,尤其对一些复杂机制、机理的理解存在一定困难。该教材由中国科学出版社出版的配套中文翻译版,但是同时购买两本教材增加了学生负担,并给课堂教学带来不便。

1.2 学生英语水平参差不齐,双语比例难把握

本课程授课对象是生物技术专业本科大三学生,学生英语水平参差不齐的问题较为突出。教学过程中,如果英文讲授比例偏大,学生则经常反应专业英语词汇量不够、听力水平不高,所以对于很多复杂知识点难免会一知半解。如果课堂上教师增加中文解释说明,一方面教学时间紧张,另一方面影响双语教学的效果,教学目标也得不到彻底的贯彻执行。

1.3 双语教学影响学生对互动式教学的参与

互动式教学是一种广泛采用的,旨在通过营造多边互动的教学环境,在教学双方平等交流探讨的过程中,达到不同观点碰撞交融,进而激发教学双方的主动性和探索性,达成提高教学效果的一种教学方式。但是双语教学实践中我们发现,由于英语水平尤其是口语水平的限制,一部分同学不敢开口,放弃了和老师之间互动。老师“唱独角戏”的场面时有发生,达不到互动式教学的教学效果。双语教学中如何提高师生间的互动,是一个值得思考的问题。

2 对解决分子生物学双语教学中诸多问题的思考

2.1 对教材选择的思考

英汉对照的分子生物学教材是最适合本科生使用的双语教学教材。目前本课程正在使用的教材是化学工业出版社的《英汉对照分子生物学导论》[7],教材为中英文对照教材,配有CD碟片,此教材知识难度适中、用语地道、简洁明了,图片生动易懂,十分适合大三年级学生使用。教师可以引导学生在课前预习时,先尽力阅读英文部分,遇到理解困难后可直接查阅相应的中文对照部分。课堂教学中教师用英语讲授过程中,如果学生出现听不懂的词汇,也可迅速在书中找到中文参考,帮助理解。使用中英文对照教材,既可以让学生沉浸式的体验英文的原版教材魅力,增加专业英语词汇量,又不会因为英文水平的限制影响对课程知识点的理解。但在教学实践中我们也发现该教材在使用中的一些问题:(1)有些重要知识点阐述过于简单,使得学生理解有些困难;(2)知识点涵盖面较窄;(3)此教材为2010年北京第1版,缺乏对分子生物学许多领域最新的研究成果的描述。因此,我们在教学中适当增加了参考教科书,如引入内容更为全面的《Instant Notes on Molecular Biology》[6]和《Molecular Biology ofthe Gene》[8]等。

2.2 对授课内容换和授课手段的思考

(1)将分子生物学前沿科研成果“导入”课堂教学。

将分子生物学前沿科学进展“导入”课堂是激发学生学习兴趣的绝佳手段。我们可以结合分子生物学某一研究领域的最新进展来启发学生,循循善诱,激发他们进一步了解相关内容的学习兴趣。比如,在讲真核基因表达调控时,可以“导入”2012年诺贝尔生理医学奖表彰的发现“体细胞重编程技术”,这样既让学生觉得自己所学的知识是新鲜的,又让他们因接近世界顶级科学研究成果而感到兴奋,可以极大的刺激学生的学习热情;再比如,在讲DNA变异时,先让学生讨论非典病毒及近期在中国蔓延禽流感的可怕原因,并在学生讨论过程中适时的提问,引导学生思考病毒变异的机理,激起学生强烈的求知欲望。

分子生物学的知识日新月异,先进的技术手段推陈出新,而且中英文专业词汇较多,学生既要克服语言障碍又要理解记忆专业知识;同时,教师也要紧跟学科发展的步伐,及时调整、补充教学内容,让学生及时了解学科发展的最新动态。所以,针对分子生物学知识更新快的特点,教师的教学方法也必须做出必要的改革。

(2)“情景式”教学加深学生对复杂知识点的理解。

分子生物学教学内容中涉及多处对复杂机理的阐述,如真核、原核生物基因表达调控机理、DNA复制机理、转录机理、内含子剪切机理等。机理中有包含多种酶、多种条件。这些复杂机理如果只是凭借教师口述、演示等,学生很难真正理解其中的原理,多种机理容易混淆不清,造成教学效果不佳,且容易使学生失去学习兴趣。而情景式教学能有效提高学生的学习兴趣,有利于理论与实践的过渡,帮助学生理解,从而提高教学效果。

比如对于复杂抽象的知识点,通过图片、动画等情景手段,将复杂内容直观地展现给学生。乳糖操纵子调控机制是教学中的重点及难点内容,涉及机制较复杂,按以往的课堂教学经验,如果直接讲授,学生理解具有一定困难,大多只能对相关机制及概念死记硬背,正负调控很容易混淆,教学效果不佳。

但采用情景式教学法,以学生生活中的常识:用油门和刹车控制汽车的运行来类比乳糖操纵子的正负调控机制,学生很容易理解,并且对这两种机制所起的作用有了更为形象和深刻的认识,不再发生混淆,教学效果良好。

此外,类似的教学法还可以在其他知识点的教学中多次使用,如,将lac阻遏蛋白的别构调节机制类比为钥匙开锁;将大肠杆菌利用乳糖的条件类比为人类饥饿时选择小麦还是面包等,这些类情景的模拟和类比,都是将晦涩难懂的微观世界的抽象规律转化为学生们生活中的具体实例,此方式十分适合于本课程中对复杂抽象机制及概念的教学。在教学中还需引入更多的情景式教学。

(3)用“动态平衡”的思想调节双语比例。

本课程内容术语多,需阐述的机制复杂,且不同章节难易程度不同、不同学生的英语及专业课基础不同,所以不能在教学中机械的限定双语使用比例,而是应该不断的根据教学内容和课堂实际情况的变化进行“动态平衡”式的调整。

例如在难度较大的章节,如果使用英语过多、过难、过快都会将本来就复杂的内容更加复杂化,不仅不能达到双语教学效果,反而会严重影响教学质量。所以应该适当增加中文使用中文解释。此外教学中辅以非语言教学,如直观、形象地图示和类比,帮助学生理解教学内容,消除由于语言理解滞后带来的知识点理解障碍。教学过程中还可以根据学生现场的反应来判断学生的理解情况,灵活掌控双语比例、语言难度及语速。

参考文献

[1] 教育部.关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见,2001.

[2] 教育部.关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见,2005.

[3] 朱玉贤,李毅,郑晓峰.现代分子生物学[M].3版.北京:科学出版社,2007.

[4] 阚显照,陈冬生.国家级分子生物学双语教学示范课程的实践与思考[J].中国电力教育:上,2010(5):96-97.

[5] 李佳楠.分子生物学双语教学尝试的新思路[J].科教文汇,2010(22):44-45.

[6] Phil Turner,Alexander McLennan,et al.2005. Instant Notes in Molecular Biology(3rded)[M].New York:Taylor & Francis,2005

分子生物学的重要性范文5

关键词:分子生物学;教研一体化;创新;综合能力

2015年5月4日,国务:颁布了叶关于深化高等学校创新创业教育的实施意见曳,明确了以素质教育为核心,以创新人才培养为导向的高校创新创业教育工作。在创新教育改革的大趋势下,高等教育的首要任务是培养具有创新精神和实践能力的高级人才,为完成这一任务,学生专业理论知识的掌握和实践能力的加强要实现高度的平衡。然而如何提高学生的实践能力,加强专业课课程的学习呢钥根据分子生物学教学过程中遇到的问题,探索和分析了通过教师科研与专业课教学相结合的方式,改革专业课教学模式及考核方式对培养学生综合能力、提高分子生物学教学效果,促进学校发展的作用。

1传统分子生物学教学方法的弊端

分子生物学是在分子水平上研究生命活动及其规律的科学,主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互作用,内容繁多、抽象,不易理解[1]。传统的分子生物学教学只注重知识的传授,习惯于以灌注的方式增加学生的知识。这种满堂灌的教学方式不仅使学生思路闭塞,缺乏独立思考的能力和创造性,而且容易使学生产生枯燥厌烦情绪。很多情况下学习仅仅是为了应付考试,在很大程度上影响了这门课程的教学效果。分子生物学是一门实验科学,任何理论的提出都必须以实验依据为基础[2]。要加深学生对分子生物学理论的理解,增加对理论知识的感性认识,最有效的途径是让学生把所学理论知识运用到实践中解决实际问题[3]。因此,分子生物学的实验教学就显得尤为重要。为适应分子生物学日新月异的发展,早在20世纪90年代初期各大高校就对生物专业的本科生开设了分子生物学实验课程,但是传统的分子生物学实验课教学却存在很多不足:一是实验课的配套教材多年不变、实验设备老化、实验内容陈旧,与飞速发展的前沿理论和技术严重脱节,导致教学脱离实际;二是对实验课程的设置而言,由于需要较高的经费投入和师资不足等原因,很多实验只停留在实验理论的讲授和实验演示阶段;三是学时安排使得上课时间较为分散,实验内容的设置不具有连贯性和完整性。总之,当前的分子生物学实验教学已经不能满足大学本科生对实验理论与实际操作的需求。为紧跟生命科学发展的步伐,分子生物学在理论教学和实验教学模式上都需要进行改革。最简单有效的办法就是利用教师的科研平台,让学生在学习专业课的同时参与相关教师的科研项目,通过理论与实践的结合,提高专业课的教学效果和学生实践创新的能力。

2实现教研一体化教学模式的措施

为了有效开展教研一体化,提高学生的综合能力和专业课的教学效果,为大学生提供一个从事基础科研活动的锻炼机会,应该采取以下一些符合教学实际、适于大学生参与的支持性和保障性措施:一是做好宣传工作,鼓励、吸纳对分子生物学理论知识有一定基础并对本学科实验技术感兴趣的本科生参与,组建科研创新团队,营造良好的科研学术氛围,打造研究型、开放式的教学新模式。二是利用现有的教学资源和科研环境,将教学与教师的科研项目相结合,设置教学科研一体的教学体系。教师在讲授专业课的同时,把本专业最新的研究动态和研究成果渗透到分子生物学的理论教学中,使学生及时感受世界前沿知识的变化和魅力,大大提高学生的科研意识与专业兴趣,为以后从事分子生物学方面的相关工作奠定基础。三是教师结合学生在课堂上所学的知识及其所具备的能力,把握难度适宜、有利于理论知识掌握和培养能力的原则将课题进行合理划分,并对学生做出明确的分工[4]。四是设计课题研究方案前,要求学生认真地收集归纳与课题有关的文献资料,自己动手设计实验方案,分析实验方案在理论上的优缺点、可行性和科学性。通过这样的形式,锻炼学生提出问题、分析问题和解决问题的科学方法,为学生营造一个严谨、求真、创新、充满挑战、充满活力的学术氛围,将繁重枯燥的科研活动转变为学生展现自我创新能力的舞台。五是改革分子生物学专业课课程考核方式,不再采取单一的平时成绩加期末考试成绩的形式,而是把平时成绩、考试成绩,并结合学生参与教师科研项目的情况、科研活动的成果、科研论文的撰写情况等都作为考核的内容。如此全面系统的考核,一方面有利于对学生进行客观的评价;另一方面可以肯定学生进行科研活动所付出的努力和取得的成果,从而激励学生理论课学习的热情,提升专业课教学质量,增加学生从事科研活动的积极性。

3教学科研一体化教学模式的优势

3.1有助于提高学生对理论知识学习的热情

科学研究的过程需要丰富的理论知识作为支撑,同时科学研究的顺利开展,要求学生必须学好学精理论知识,从而充分调动学生对理论知识学习的积极性和热情,强化理论课教学的效果。

3.2弥补了实验课教学的不足

创新精神和创新能力是对大学生素质评价的重要指标。长期以来,分子生物学实验教学中开设的多数为验证性实验,学生仅仅是根据教材上的方法按部就班地进行操作,撰写报告,既不能从实验数据中发现问题、提出问题,也不能从实验过程中找到解决问题的方法,缺乏创新能力的锻炼。教师对于实验教学的要求也仅限于实验数据处理和实验报告的完成[5],这种教学方式压抑了学生的创新意识,扼杀了学生的创新能力,违背了野培养造就具有创新精神、创新能力的高素质人才冶[6-7]这一高等教育改革和发展的主题。教学科研一体化,不仅可以培养学生的自学、观察、分析、查阅文献的能力,还能训练其写作与语言表达能力,使学生从单一型向复合型、从封闭型向开放型、从知识简单型向综合创新能力型转变[8],促进其创新能力的发展。同时,学生参与科研活动的过程不仅是对勇于克服困难、吃苦耐劳、无私奉献等个人品质方面的一种锻炼,亦是对他们在研究团队中相互配合、资源共享的大局意识和协作精神的培养。国外学者万科特和奥雷维克孜(PhilipWankatandFrankReovicz)指出:野大学生参与科研项目,可以培养他们的实验技能、计算机技能、时间管理技能以及项目设计和按时完成任务的技能。每周例会的课题报告,可以培养学生非正式的口头表达能力,撰写科研报告是练习写作能力的好机会,参加学术会议则有助于交流技巧的提高冶[9],这些更是传统的实验教学所不能达到的高度。

3.3不仅直接关系到学生的切身利益,对学校和高校教师而言也是必不可少的

通过科研与教学的结合,一方面高校教师可以充分利用学生资源保证在繁重的教学压力之下进行个人学术的开展;另一方面也使教师的授课不再是一个单调的、乏味的过程,而是有着许多实例的、生动的、有深度和广度的教学过程。学生普遍反映,这种将科研渗入到教学中的方式,十分容易接受,对所学理论知识的理解也更加深刻。另外,教研一体化模式符合国家的教育改革方针,也进一步提升了大学的教学质量和科研水平。

4结语

教学和科研是高等:校的2种基本职能,都是培养高级人才的重要途径。它们之间是密切相关、相辅相成、缺一不可的。教研一体化模式不仅仅适用于分子生物学课程,它是普适性的。在高等:校的教育工作中,应该把科研与教学有机地结合起来,坚持以教学传授知识,以科研创新意识,形成教学科研一体化模式,使教学科研实现良性互动,相得益彰,最终实现大学的可持续发展。

5参考文献

[1]朱玉贤.现代分子生物学[M].2版.北京:高等教育出版社,2003.

[2]江渝,彭家和,钟小林,等.生物化学与分子生物学课程必须适应现代化要求[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2004,6(4):355-356.

[3]戚晓利,张丽敏,薛春梅,等.分子生物学教学改革的探索[J].生物学杂志,2003,20(6):51-52.

[4]秦刚.关于大学生参与科研活动的探讨[J].科技信息,2006(9):90-91.

[5]蒋曹德,廖志华,杨应斌,等.分子生物学创新实验教学模式的探索[J].西南农业大学学报(社会科学版),2009,7(2):200-202.

[6]周伟国,丁金昌.高校考试改革:致力于素质教育的全面实施[J].高等农业教育,2003(3):45-48.

[7]朱洪波.论高等学校创新人才培养的重要性[J].贵州大学学报(社会科学版),2004,22(2):112-117.

[8]杨牧磊.大学生科研能力培养途径的探讨[J].大理学:学报,2008,7(7):81-84.

分子生物学的重要性范文6

一、游戏教学法

激发兴趣,可以显著提高学习的效果。然而对分子生物学的学习兴趣并不会与生俱来。需要后天培养。学生在面对一门全新的学科,知识点多,抽象,理论性强,是难以产生有效的学习动机,更不用说学习兴趣了。如果不针对这一问题进行探索破解,那么老师的教学工作就只能是事倍功半,甚至是无功而返。依据高等教育心理学理论,学习动机可分为外部学习动机和内部学习动机,两者对于学生的学习都有强大的驱动力。外部学习动机是指个体由外部因素所引起的动机,例如分数、奖励和惩罚等。其产生的学习驱动力不稳定,不持久,易受外部因素影响;而内部学习动机是指由个体内在的需要所引起的动机,例如求知欲、兴趣和成就满足感等。其产生的学习驱动力比较稳定,持久,不易受外界因素影响。而只有内部学习动机才能真正成为大学生学习的推动力(伍新春,1999)。然而在学生学习一门新课程时内部学习动机一般很难激发,而外部学习动机激发相对比较容易。在这方面我们主要尝试游戏教学法。游戏教学法一般用于中小学校的课堂教学,在高校教学中鲜见报道,而在分子生物学教学中还未见报道。要采用游戏教学法,首先要知道游戏为什么能很快引起人们的兴趣。在这方面每个人认识的角度会不同。在我看来,游戏内容本身并没有什么特别之处,有的甚至很枯燥,内容玩法单一,如俄罗斯方块、贪吃蛇等等。但就是这样的游戏还是引起有些人废寝忘食去投入其中,最大的奥妙在于,它可以让人们在短时间内获得胜利感、成就感和愉悦感,如游戏不断有得分增长,有多种难度等级,你只要通关一级后,就可以玩下一级,得分会不断累积升高。每一级都有一定的难度,而且级数越高,难度越大。而存在的难度恰恰可以有效激发人们挑战的欲望。你可以通过短时间的熟能生巧就可以战胜通关,从而获得胜利感和愉悦感。而且游戏的方式是由易到难,循序渐进,不至于一开始就太难,怎么玩都无法通关,从而产生挫败感,最后失去兴趣。以上这些游戏玩法的思路,这种激发人们兴趣的方法,可以很好地借鉴到分子生物学教学中。依据学习动机理论,游戏教学法首先可以用于激发学生的外部学习动机。方法可以采用游戏中的累积加分制,将课程最终得分按一定比例分解到平时得分中。平时得分可采用类似知识竞赛的形式,每个人都是竞赛的主体,将答案写在纸上上交,老师现场直接打分进行累积并实时公示以刺激学生的学习斗志。该教学方法最大的改革是要突破目前分子生物学教学大纲中所规定的课程内容顺序,知识点要有所讲,有所不讲(如核酸的复性动力学等)。对于二本和三本的高校学生,课程内容不需要大而全,过分追求反而导致学生对课程的印象除了觉得太难以外,脑子里什么都没有留下来。因此有必要按照由易到难对课程内容进行重新梳理和凝练,使学生能在一开始学习专业知识时,就能在较短时间内掌握,并通过加分方式获得胜利感和愉悦感,然后循序渐进地增加难度,不断地激发他们战斗和挑战的欲望,然后又能在以前的基础上,在较短时间内战胜新的更难的考核等级,从而最终达到学通整个课程知识的目的。最大的难点在于为分子生物学教学内容设计不同级别难度的,而且能有效考核学生掌握程度的、能不断刺激学生兴趣和斗志的竞赛知识点。

二、理论结合实践

通过游戏教学法激发了学生外部学习动机,接下来就需要将它转变为内部学习动机,使大学生真正拥有学习的推动力。所谓“师父领进门修行在个人”,个人认为“师傅领进门”的真正内涵是老师利用自己宽广的理论知识和丰富的实践经验,向学生展示学习理论知识的魅力和价值在哪里?让学生真正拥有学习的内部动机,学生真正拥有了学习推动力,学习本身就无需老师再累心了,学生自己就会自觉主动解决,最终可以达到事半功倍的效果。通过外部学习动机的驱动,学生有了一定的基础知识后,就可以开始培养和激活他们的内部学习动机了。研究表明求知欲、兴趣和成就满足感可以引发内部学习动机。那么怎样唤起学生的求知欲和成就满足感呢?研究发现一定的环境和适当的情景能产生兴趣。而人在生活和工作中面临问题或任务,感到自己缺乏相应的知识时,就产生了探究新知识的认识倾向;这种情境多次反复,就会转化为求知欲。因此我们认为给学生一个职场情景模拟可以有效地解决这个问题。比如学生都要毕业,都要面临一个单位面试的问题,因此这个场景模拟可以这样设置:你们到一家跨国生物技术公司应聘,公司给你们布置了一道面试题:如何大幅提高大肠杆菌生产氨基酸的产量,以色氨酸为例,设计具体详细的工作方案。最终依据你们的方案决定你们的去留。这个场景可以模拟在讲解色氨酸操纵子学说之前,也可以在此之后。显然在学习之前模拟这个问题学生是无法回答的,但是你可以告诉他们,答案就在色氨酸操纵子学说这一节的学习中。这种方法的目的是通过这样一个场景的假设,给他们一种感同身受的压力,进而激活他们学习相关知识的积极性和主动性。在学习之后模拟这个问题,一般的学生也是很难回答的。但通过老师的一些提示和启发,学生可以逐渐思考出答案。既巩固和加深理解了之前所学的理论知识,而且还联系了生产实际,拓展了学生解决问题的思路,使学生产生了学习的成就满足感,不再觉得所学知识离他们的工作遥不可及。通过这种方法,使学生带着问题来学习理论知识,可以大大提高学习的动力。当然也可以设置为你作为研究部门的负责人接到一个新的研究任务,你如何解决?依据前人研究成果,在这种情境模拟多次后,就会转化为求知欲和成就满足感,进而引发学生的内部学习动机,达到“师父领进门”的目标。在情景模拟时,学生可以轮流扮演面试官或面试生的角色,或者直接参与情景模拟的设计中。这样带有游戏性质的情景模拟也可以进一步增加学生参与的积极性,切实获得一些实际的面试体验或面试官心理,为将来的工作面试打下一定的基础。职场情景模拟法将会有效地提高学生学习的兴趣,然而对于老师就提出了更高的要求。分子生物学是一门实践性非常强的学科,没有丰富的科研实践和较宽的知识面,是难以真正掌握的,自己没有掌握又怎么能教会学生。所以教师除了要深入掌握分子生物学理论知识外,还要有丰富的生产实践和科研经验,这样设计出来的情景才更加具体和逼真。

三、结语