分子生物学的发展范例6篇

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分子生物学的发展

分子生物学的发展范文1

关键词 研究生;分子生物学;实验教学;教学改革;师范院校

中图分类号 G40-056 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)22-0336-01

分子生物学是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的一门科学[1]。自20世纪50年代以来,分子生物学已发展成为当前生命科学发展的主流,是目前最具潜力、最迅速的生命学科之一,成为研究生物学及相关科学的一个有力工具[2-3]。加强分子生物学实验教学,不仅有利于培养学生掌握分子生物学的理论基础知识和实验操作技能,而且有利于培养学生形成正确的科学研究素养和创造思维精神,让学生更好地进入科学研究领域[4]。

1 面临的问题

师范院校研究生的分子生物学基础较为薄弱,学生大部分来源于省市级师范院校,“985”和“211”高校生源较少。师范类院校本科教育以培养中学教师为目的,更注重培养学生的理论知识,对学生的实验动手能力、创造性思维能力、科研素养等重视不够。同时,所读本科师范院校为省市级院校,学校师资、实验条件、资金等条件一般,较难进行系统规范的分子生物学实验教学。

当前师范院校硕士研究生培养时间为3年,学生进校第1年要进行文化课程学习,第3年要提前写毕业论文,做科研的时间相对较短。分子生物学是一门实践操作性很强的课程,大部分研究生的课题研究都需要用到。如何在较短的时间里提高学生的分子生物学理论知识水平,培养学生扎实的实验操作能力,增强分子生物学的科研素养,让学生更好地进入科学研究领域是分子生物学实验教学面临的最主要问题。

2 改革的主要内容

2.1 师资队伍

师资队伍是分子生物学实验教学首要环节。教师必须具备较强的科研素养,具有较长的分子生物学研究经历及不断获取国际先进技术和经验的能力。由于分子生物学的特殊性,教师最好具有在国外较有影响的分子生物学实验室学习工作的经历;同时,要承担有国家、省部级的科研课题。做为师范院校的学生,实验操作能力的提高是目前最为迫切的任务。分子生物学实验是非常细致的操作,因此具有较好的操作技能、未离开科研实验工作第一线的老师的实验演示对学生实验技能的掌握具有重要作用。同时,兴趣是最好的老师,教师对科研工作特别是对分子生物学的精到理解,对学生科研兴趣的培养尤为重要。具有较高造诣的分子生物学专任教师任教,有利于培养学生形成正确的科研精神和创新思维。要加大师资队伍建设,要让优秀的分子生物学专业且仍在科研实验工作第一线的教师投入到分子生物学实验教学的工作中。

2.2 实验平台

实验平台是分子生物学实验教学的重要保障。分子生物学实验要用到较多大型的实验仪器,如PCR仪、分光光度计、冷冻高速离心机、凝胶成像系统等,需要投入大量的资金购买必备的实验仪器。另外,分子生物学实验对实验场地的要求较高,为保证教学效果,每位学生基本要做到每人独立实验。因此,在加强实验平台的建设上,要加大资金投入,建立独立专门的研究生分子生物学实验室;要让实验仪器公开化、常态化,提高实验仪器的使用率;要让每一个学生都有足够的机会操作实验仪器,让每个学生都能熟练掌握常用的分子生物学实验仪器。

2.3 教材教学

教材教学是分子生物学实验教学的核心内容。师范院校研究生的生源不一,分子生物学基础差异较大,学生在研究生期间开展的课题对分子生物学掌握程度的要求又一样。因此,教材教学显得尤为重要。

2.3.1 科学研究与实验教学相结合。打破传统的固定化的教学模式,更新陈旧的教学内容,把科研素质培养放在实验教学的第一位。教师要把科学研究的思维灌注于整个分子生物学实验教学过程中,适时将任课老师的科研项目引入到实验课程中来。研究生进入学校后,都会较早地了解自己在研究生阶段即将开展的课题的大致方向,因此要把实验教学与科研项目和研究生各自的课题联系起来。教师要以科学研究的指导思想来引领和统筹开展实验教学。

2.3.2 教材讲授与专题讲座相结合。在教学内容上,教材讲授与新进展专题讲座相结合,注重科学研究的新发展,要适时邀请相关领域较有造诣的教授就某些专题进行报告。分子生物学是一门发展中的学科,注重科学研究的前沿讲授,让学生及时了解分子生物学的最新发展尤为重要。专题讲座有利于拓宽学生的科研视野,提高学生的科研思维能力,增强学生的科研素养,培养学生的科研兴趣,让学生及早由本科生的教材学习向研究生的科学研究过渡。

2.3.3 基础实验与研究实验相结合。基础实验包括质粒DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳、酶切鉴定、PCR技术、DNA的纯化、载体的构建、感受态细胞的制备、细胞转化、重组子鉴定、RNA提取等常规分子生物学实验。同时,让学生根据自己的课题科研需要,自主查阅资料设计实验,利用基础实验的常规技术进行研究实验。在实验过程中,任课老师可以定期组织学生汇报,也可附以邮件等方式及时解决实验问题。研究实验以上交毕业论文的形式进行考核,学生均要按照课题研究背景、研究目标、研究意义、实验方法、实验结果、分析讨论进行撰写论文,同时以小型答辩的形式让学生进行汇报,让学生参与讨论相互学习。基础实验培养学生的基本操作能力,研究实验提高学生运用分子生物学技术进行科学研究的能力和学生的科研创造力。

3 结语

分子生物学是研究生课程教学中一门重要而又相对难学的课程。随着分子生物学在生命科学领域的应用不断深入,分子生物学实验技能的熟练掌握、运用分子生物学技术的能力对学生科学研究越来越重要。只有通过分子生物学实验教学的不断改革,才能迅速提高学生的分子生物学实验操作能力、有效增强学生的科研素质,为研究生科学研究工作的迅速开展奠定基础。

4 参考文献

[1] 郑用琏.基础分子生物学[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2] 陈启龙,杨和建.分子生物学实验教学的探讨[J].黄山学院学报,2009,11(3):136-138.

分子生物学的发展范文2

一、分子生物学适合开展双语教学

目前,普通院校的多媒体等教学条件有了较大改善,网络教学资源也变得日渐丰富,这些都为分子生物学的双语教学提供了有力的硬件支持。同时,随着生物学的快速发展,越来越多的高层次生物学人才走上了普通院校的讲台,一定程度上为普通院校分子生物学的双语教学提供了师资保障。根据教学大纲的要求,我校《分子生物学》课程的双语教学开设时间为大三第二学期,但统计表明此前仅50%的学生通过国家大学英语四级考试,学生总体英语水平偏低,尚未满足全英文教学的要求。如果这时对《分子生物学》课程进行全英文教学,会让相当一部分学生难以接受复杂的分子生物学知识,使得学生不仅英语没长进,专业知识也是一知半解,最终导致全英文课堂教学流于形式而达不到应有的教学效果。采用全中文讲授分子生物学课程显然不能满足当今社会对分子生物学尖端人才的要求。试想,在分子生物学飞速发展的今天,如果学习者只懂母语而不懂英语报道的学科发展、学术成果等,又如何跟踪学科的最新进展呢?总的来说,教学师资、学生的英语水平以及分子生物学发展的需要,都决定了《分子生物学》课程符合开展双语教学的学科和课程特征。

二、分子生物学双语教学的初步实践

我校生物工程专业是湖南省重点资助专业,笔者自2012年开始对本专业的分子生物学进行了双语教学尝试,现将初步教学实践分述如下:

1.教学大纲的调整和教材的选用。

鉴于分子生物学双语教学与全中文授课的差异,我们首先重新修订了《分子生物学》双语教学大纲,并对教学内容和教学进度做了适当调整。在绪论中增加了分子生物学常用专业英语词汇介绍,以弥补学生专业英语词汇量的不足。同时,分子生物学双语教学的关键问题之一是要选用一本合适的英文版教材,因为原版英文分子生物学教材常常令学生感到晦涩难懂。因此,笔者编写了对原版教材加以注释的讲义,以保持英文的“原汁原味”,兼容中英文教材的优点,对分子生物学专业术语和词汇增加中文注释,书后辅以中英文词汇对照表,每章开始部分增加中文概要,以方便学生理解和掌握教学要点。从多年的分子生物学双语教学实践来看,使用效果比较理想。

2.循序渐进的教学过程和多样化的教学方法相结合。

在进行分子生物学双语教学过程中,鉴于刚开始时大部分学生都感觉有一定的难度,我们在最先常采用英文板书与中文讲授为主相结合的方法,用英文讲授那些较为浅显易懂的内容,而重点和难点以及那些用英语解释太复杂而汉语解释又显得简洁明了的内容,则用中文讲解。当学生的专业词汇量逐渐扩大和英语水平慢慢提高,尤其是待学生逐步适应以后,再不断提高英语讲授的比重,最后过渡到以英文教学为主。对于分子生物学的一些实验技术等案例教学一般也采用中文的方式。通过循序渐进的教学过程和多样化的教学方法,能有效提高分子生物学双语教学的实际效果,进而避免双语教学流于形式。

3.运用多媒体等现代教学手段加大课堂信息量。

我校《分子生物学》总共56学时,采用双语教学后并没有增加学时,全英文版的书面材料和中英文双语讲授使得教学进度缓慢,不仅让教师的课堂授课量受到影响,难以按时完成教学任务,也常常让学生接受的信息量偏少。对此,本人在钻研教材和相关教学参考资料的基础上,精心制作好多媒体英文课件,课堂上借助于PPT的使用,不仅让课堂教学内容变得丰富与生动,也可大大增加课堂教学的信息量;同时,还可以节省大量的板书时间,适当加快课堂教学节奏,保证按时完成教学进度和教学任务。课后将PPT课件及时传到班级QQ群共享,以方便学生课后学习使用。

4.注重课后双语练习,改革考核方式。

分子生物学双语教学实践既是对教师的挑战,要敢于担当,同样对学生亦是一种挑战,要勇于面对。由于受教学大纲的要求限制了双语教学的课堂教学时数,这必然要求师生在课内外都要多花时间和精力。一方面教师课后要精心备课答疑,构建习题库上传到班级QQ群,供学生课后复习交流使用;另一方面学生课后要及时预习、复习巩固课堂所学知识。我们经常要求学生课后阅读或翻译教师指定的英文参考资料来巩固复习专业术语以及一些相关的专业知识。每次上课前,教师安排一定时间对上次作业情况进行检查点评,由复习旧课要点导入新课的教学内容。我们不仅注重课内外的双语练习,还结合分子生物学双语教学的特点调整了课程考试形式,如采用中英文结合制定期考试卷(英文占40%以上),其中,填空、名词解释及选择等题型部分用英文制卷,并要求部分题目用英文解答。

三、加强分子生物学双语教学的有效措施

综上所述,目前分子生物学双语教学中普遍存在的问题主要表现在:高素质双语教学师资队伍欠缺,教学方法陈旧;学生对双语教学方式的兴趣不浓厚,不及时熟悉英文教材;双语教学管理欠科学、教学考核手段传统单一。总之,分子生物学双语教学的质量有待进一步提高,具体措施如下:

1.加强分子生物学双语教学师资队伍建设,不断提高授课教师英语水平。

要想取得分子生物学双语教学的预期教学效果,首先就要有一支专业能力和英语水平都较强的教师队伍。为了分子生物学双语教学教师的英语水平,一方面现有双语教学主讲教师要积极主动参与外语培训,可以由学校有计划地安排相关教师到双语教学经验丰富的学校参加教学观摩,或分批选派双语教学教师到相关外语学院进修,或聘请教学经验丰富的外语教师进行口语训练,有条件的学校还可以把教师送到国外培训,以提高其英语授课水平。另一方面学校要积极创造条件引进双语教学师资,如采取相对优惠的政策以吸引国外留学人员来校任教,或邀请相关国外专家学者承担部分双语教学课程,如我校在2013年邀请湖南省海外名师、美国卫生研究院研究员肖调江教授为生物工程专业2010级本科生讲授遗传学课程,相关双语教学教师通过全程观摩教学,较大地提高了双语教学能力。

2.加强分子生物学双语教学用教材的管理,保障双语教学因材施教。

针对普通院校目前双语教学存在的主要问题,分子生物学主讲教师应该尽可能选择通俗易懂与国际同步的最新教材,条件允许的尽可能结合学生实际编写双语配套教材,如与原版英文教材配套的讲义,辅以相应习题讲解,并上传至班级QQ群以及教师教学空间,以方便学生课后随时参考和学习。同时,针对地方本科院校学生英语基础普遍较差的现象,主讲教师还可以制作授课视频和收集相关音像资料等辅助教学材料,并将课题组成员的上课过程进行录像,方便学生课后自学,进一步提高学生的英语听说能力。

3.改革传统教学方法,实现分子生物学双语教学手段的多样化。

同母语教学一样,教学方法和手段也是实现分子生物学双语教学教学目的的重要保障。教学方法的发展变化主要体现在教学方法的综合化、教学手段的媒体化和主体化。鉴于目前分子生物学双语教学的课时严重不足,一方面,双语教学的主讲老师要努力提高传统课堂教学的效果,如及时与学生交流、沟通,了解他们的学习兴趣、效果以及学习过程中所遇到的主要困难和相关要求,以提高双语教学效果。另一方面,主讲老师还应该充分利用QQ、微信等网络资源,与学生及时开展网络答疑等教学互动,这样既可以及时掌握学生的课堂学习效果,也有利于教师及时把握教学方法,对于教学过程中的共性问题进行分析总结,进一步提高双语教学效果。

4.加强分子生物学双语教学的管理与支持,为双语教学提供制度保障。

分子生物学的发展范文3

关键词:生物化学与分子生物学;教学改革

生物化学与分子生物学是医学生的一门基础学科,是必修课,但大多数学生反映生物化学与分子生物学晦涩难懂,理论性强,抽象,不好理解,针对这种情况,本文结合目前互联网+时代的形式,浅谈互联网模式下的生物化学与分子生物学改革。生物化学与分子生物学在生物学以及医学中的重要性众所周知,它为医学生后续的基础医学以及临床医学相关课程的学习提供了重要的理论和技术支持,但由于这门课程内容繁多,理论复杂,抽象难懂,是历来广大师生不得不面对的一个重要问题和难题。加之生物化学与分子生物学发展日新月异,各种新知识,新技术迅猛发展,因此有关这门课程的教学就有必要根据社会的发展做出相应的改革。

一、生物化学与分子生物学的特点

生物化学与分子生物学是生命的化学,是研究生物体(动物、植物、微生物及人类)的化学组成、化学反应及其变化规律的科学,从分子角度用化学语言来揭示生命现象的本质(即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节,以及遗传信息传递的分子基础与调控规律)。

二、互联网时代下的教育

现在社会发展日新月异,特别是互联网发展迅速,已经渗透到了社会生活的方方面面,一所学校、一位老师、一间教室,这是传统教育。一张网、一个移动终端,几百万学生,学校任你挑、老师由你选,这就是“互联网+教育”。“互联网+不会取代传统教育,而且会让传统教育焕发出新的活力。那么在这种新形势下,生物化学与分子生物学教学可以结合传统教育从以下几方面进行深度改革。

(一)加强师资队伍建设,构建高素质教学团队

教学队伍的质量,直接关系到课程的教学质量和人才培养(1),因此,要想取得良好的教学效果,教师自身素质的提高必不可少。各生物化学与分子生物学教研室可根据实际情况对青年教师进行系统培养,可在老教授的带领下,提高青年教师的教学水平和授课技巧,比如开展集体备课,开设公开课等,在此基础上构建一支高素质教学团队。

(二)优化更新教学内容,构建全面知识体系

社会在发展,作为科技前沿的生物化学与分子生物学的发展尤为迅速,因此,知识在不断更新,这就需要作为教师的我们时刻关注科技前沿,紧跟科技发展,将新的知识,新的技术引入到现有的教学内容中,不断完善知识体系,使学生能够接触更广更前沿的知识,使课本永不落后!

(三)改革教学方法,优化教学手段

现代社会发展迅速,尤其在互联网信息时代,这就要求作为教师的我们,紧跟时展,在传统教学模式下,运用新的教学方法进行授课,根据生物化学与分子生物学的特点,有针对性的使用教学方法,目的是让学生能够听懂,学会,会用!下面就根据教师上课时遇到的问题以及学生们课后的反馈,再结合社会信息化的发展,总结出几种贴合学生需求的教学方法。(1)制作精品课程。根据学生的课后反馈,学生希望能够在课下提前有目的的预习新内容,复习学过的内容,并希望能够进行自测检查自己的学习效果,鉴于此情况,可以制作精品课程,将课堂上所讲内容制作视频,并上传PPT课件和自测题,并且把最新科技动态以及相关临床案件放在精品课程里面,方面学生进行课下学习和联系实际运用所学知识。(2)开展临床讨论课。根据生物化学与分子生物学的特点,这门课程是属于一门基础学科,其他专业课的学习无一不用到生物化学与分子生物学的理论和技术,而且现在很多疾病的发生,诊断和治疗也都用到生物化学与分子生物学的技术,所以有必要将生物化学与分子生物学和实际临床联系起来,这样既加深了理论课上知识的理解,又联系了实际临床,将知识转化为实际的应用,同时,这也要求授课老师平时多注意临床案例的收集,以便能够在临床讨论课上和学生进行讨论分析。(3)制作微课。教师可以根据教学大纲以及学生们的反馈,将课堂上所涉及到的重点、难点知识制作成微视频的方式,让学生有针对性的进行学习,根据自身情况来学习课堂上的重点难点知识,把一个大课堂分解为若干个小课堂,方便学生学习,以期达到理想的教学效果。(4)制作动画图片等。生物化学与分子生物学理论知识抽象难懂,根据这个特点,教师可以将课堂上难理解的知识制作成动画形式,形象的展示在学生面前,方便学生理解,另外也可将抽象的知识制作成图片,帮助学生理解内容。(5)开设创新性实验。生物化学与分子生物学不仅是一门理论课程,还有一些实验内容,传统的实验都是一些验证性实验,在提高学生动手能力的同时,加深了对理论知识的理解,但这是不够,我们要培养的是创新性人才,因此,可以通过开设创新性实验,提高学生的创新能力,让学生根据自己已有的知识储备,自己设计实验,然后动手操作,遇到问题自己查阅文献解决,开动大脑,进行创新性实验。(6)增设移动终端。教师教学的目的就是要教会学生,让学生学会,会用,所以教师要根据时代的要求不断更新教学方式,目前智能手机已经普及,学生获取知识的途径更多,为了更贴近学生的要求,可以制作一些课程的相关移动终端,比如现在普及的微信,那就可以开设生物化学与分子生物学微信公共号,让学生关注公共号,然后定时推送一些课堂重点难点知识,也可以推送课程相关的课外知识以及科技前沿动态,拓宽学生的知识面。生物化学与分子生物学教学任重而道远,在新形势下我们作为教育工作者一定要跟上时代前进的步伐,根据学生的特点,加强师资队伍建设,完善知识体系,改进教学方法。

作者:王亚娟 王斌 单位:新乡医学院三全学院

分子生物学的发展范文4

关键词: 分子生物学 教学改革 问题 思考

分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭示生物世界奥秘,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[1]。分子生物学的发展经历了孕育、创立和高速发展三个阶段,如今已经形成了许多新的交叉学科和分支学科,并且基本理论已渗透到生物学的各个领域。分子生物学已逐渐成为现代生物学领域最具活力的学科之一,在推动我国科学事业的发展、推动生物技术产业的崛起、推动国民经济持续高速发展等方面具有重要的作用。随着现代分子生物学理论体系的不断发展和完善,新知识、新概念、新技术和新理论不断涌现,给分子生物学教学带来了巨大的挑战[2]。

分子生物学课程是高等农业院校生命科学领域重要的基础课程之一,得到了教师和学生的普遍重视,在国内各综合性高校、师范院校及地方院校的本科生和研究生培养中都将其列为必修课或限修课。笔者通过对《分子生物学概论》课程教学存在的问题进行剖析,就教师自身综合素质和能力、教学内容、教学方法和教学手段等进行改革探索,旨在提高教学质量,推动我校应用型大学建设。

1.园艺专业《分子生物学概论》课程概述

河北科技师范学院园艺专业拥有75年办学历史,是河北省品牌特色专业、河北省农业教育创新高地建设牵头专业,也是我校应用型大学建设专业综合改革重点专业。园艺专业培养适应园艺产业现代化发展需求,德、智、体、能全面发展,能从事园艺相关领域的教学与科研、生产与开发、示范与推广、经营与管理等工作的应用型专业技术人才,可在园艺企业、事业单位从事教学、科研、开发、管理等工作。《分子生物学概论》是园艺专业开设的一门专业任选课程,本课程包括理论教学和实验教学两部分,其中理论教学内容以核酸的相关内容为主线,包括核酸的结构、复制、转录及蛋白质翻译的详细机制,以及真核、原核基因表达调控的机制和研究进展。实验教学使学生能够掌握比较全面的分子生物学理论知识和实验技能,通过该课程的学习,使学生了解分子生物学技术发展的现状、未来及其应用,为以后生命科学类专业课的学习和未来从事生命科学相关的教学、研究等工作打下坚实的基础。

2.园艺专业《分子生物学概论》课程教学存在的问题

2.1知识抽象,缺乏感官认识。分子生物学理论抽象而深奥,远离日常生活,感官认识缺乏,导致学生很难接受微观而抽象的知识。比如染色体与DNA章节的内容,因都是微观小分子,缺乏对染色体的正确认识,加之复杂抽象的二级结构、高级结构等,无法进行感官认知,进而造成认知困难,难以理解。

2.2填鸭式教学,难以激发兴趣。传统的填鸭式教学,以教师讲授为主,缺乏创新,学生被动听课,很难让学生长时间保持精力集中。加之,现在学生自主意识强,自控能力差,易受外界因素影响,造成没兴趣上课,玩手机、上网等情况时有发生,进而导致不能有效吸收消化课堂内容。

2.3实验教学学时偏少,学生参与程度不足。大部分分子生物学实验需要花费大量时间进行准备,且多数试剂具有毒性,使得很多实验内容难以开展。另外,实验过程中等待时间很长,比如PCR反应、蛋白质电泳等,都需要几个小时的等待。但实验学时少,时间根本无法满足,很多教师采用穿插式实验教学法,导致学生参与度不够,无法深切领会实验内容,影响教学效果。

3.强化教学效果的几点思考

分子生物学是一门新兴学科,新理论、新技术层出不穷,理论知识和研究方法的不断更新,给课程教学带来更大的挑战。为优化教学研究,提高学生兴趣,促进学生学习动力,提高教学质量,笔者从教学内容、方法等方面进行了思考。

3.1优化教学内容,明确教学重点。分子生物学与其他相关学科存在知识点交叉,比如染色体与DNA在生物化学、遗传学、育种学等课程中都有涉及。如果统一规划这几门课程的教学内容,实现各有侧重,主次分明,每门科目重点突出地讲解各自知识点,可在有限的学时内,让学生明确学习重点。

3.2立足应用型大学建设,合理选择教材。课程设置要紧紧围绕学校的办学定位,在强调基础知识重要性的同时,加强学科应用的讲解,培养学生动手实践能力。教材选择不能照搬,要综合考虑学生接受能力和培养目标,比如可以选择《生命科学名著:分子生物学》、《现代分子生物学》、《基因Ⅷ》等。笔者认为朱玉贤等编著的《现代分子生物学》教材,图文并茂,认知性强,能启发学生与实际生活相联系,易于学生接受。

3.3改进教学手段,提高教学质量。分子生物学知识较为微观和抽象,晦涩难懂。传统的教学手段无法满足教学的需求,而多媒体教学清晰直观、图文并茂。备课环节要多花时间和精力制作PPT,并适时通过动画来展示复杂的逻辑。比如在讲授转座子等部分内容时,可以借助玉米花斑图片,展示转座机制,将复杂的分子机理与现实生活中的玉米联系起来,增强认知。

3.4理论联系实际,增强动手能力。增加实验教学学时,加强学生实验操作技能,着力培养动手能力和科研素养。在实验项目中可先安排验证型实验[3],比如DNA提取、电泳技术、PCR方法等,再增设研究型实验,比如与黄瓜单性结实有关的SSR分子标记筛选等,引发学生思考,制订实验方案,并以小组的形式开展实验。这样有助于帮助学生理解抽象的理论知识,掌握实验技能,增强动手能力和解决问题的能力。同时,启发学生大胆创新,学以致用,利用所学解决现实问题,成为社会有用的应用型人才。

参考文献:

[1]朱玉贤.现代分子生物学[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2]林谦.分子生物学教学改革探索[J].安徽农学通报,2011,17(13):215-216.

[3]吕彩云.基于地方应用型高校《分子生物学》课程教学改革探索[J].黄山学院学报,2016,18(3):128-130.

分子生物学的发展范文5

关键词:分子生物学;实验教学体系;建设思路

分子生物学学科是20世纪90年代初建立起来的一门学科,它是由遗传学、细胞生物学和生物化学的深入发展而逐渐形成的一门独立的学科体系,并迅速渗入到整个生物科学的各个学科当中。现已成为生命科学领域最为基础、最为重要的主干课程之一。

分子生物学是一门理论与实验紧密结合的学科。通过分子生物学实验教学,既可以使学生更好地理解理论内容,又可以培养学生扎实的实验能力和认真严谨、实事求是的精神[1]。为了突出实践教学在学生素质培养方面的重要地位,青海大学生态环境工程学院在分子生物学实验教学中建立了课堂教学与实验教学分离的“3+1”实验教学体系(即基础性试验、综合性实验、创新性实验和科研训练),单独开设了分子生物学综合性大实验,增加了分子克隆等开放性和综合性的实验。这种模式改变了实验教学依附于理论教学的现状,有益于培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的能力。

一、分子生物学实验课程建设现状

青海大学生态环境工程学院《分子生物学》课程自2003年开设以来,学院先后选派教师赴浙江大学、清华大学等院校进行了学习培训。2004年在清华大学生命科学与技术系的指导和帮助下,建立分子生物学实验室,专门承担“分子生物学”的本科和研究生教学和科研工作。2010年青海大学教学计划修订时分子生物学课程被定为生物类、农牧类相关专业的学科平台课。短短的9年期间,该课程已经成为生物科学及相关专业本科生、硕士生的核心课程。通过教学人员的不断进修学习,研究方向的不断凝练,仪器设备的不断更新,已在青海省内形成鲜明特色并确立了相应的地位。

2007年根据分子生物学的飞速发展,借鉴清华大学研究型大学实践教学体系的建设经验[2-4],进一步修订了课程计划,从2006级生物技术专业开始理论课教学调整为48学时,实验课单独开设16学时,同时开设了2周的分子生物学综合性大实验,建立了分子生物学“3+1”实验教学体系,优化了课程的结构,增加了实验教学的环节,丰富了分子生物学的实验教学,同时提高了学生的动手能力和对学生综合实验能力的培养。

二、“3+1”实验教学体系的建设思路

实验教学内容和方法的改革是实验教学改革的重点和难点,也是适应知识经济和创新教育的关键[5]。借鉴清华大学研究型大学实践教学体系的建设经验[2,3],初步设计了基础性(技能性训练)、综合性和研究创新性三个层次以及本科生进入科研实验室参与的科研训练的“3+1”实验教学体系。其中,3是指将实验课程分为3大类,第1类是基础性(技能性)实验课程,训练学生的基本专业技能;第2类是综合性实验课程,提高学生的综合能力;第3类是研究创新性实验课程,加强学生的创新能力和探索精神;1是指本科生进入科研实验室参与的科研训练。

实验操作是掌握分子生物学精髓的主要途径,而且在学习上能起到事半功倍的效果。因此,我们通过一系列的实验从基因的分离、纯化、转化、鉴定等方面,帮助学生掌握分子生物学基本的实验方法和技能,使学生进一步巩固和掌握有关分子生物学的相关理论。同时在条件许可的情况下在分子生物学综合性大实验中提供多种实验材料让学生自行设计和准备实验,培养学生独立科研能力。设计思想和目的在于:(1)验证课本知识;(2)掌握基本的操作技能;(3)学习先进的系统的实验操作方法;(4)培养独立工作的能力;(5)形成研究型思维;(6)学习撰写研究论文。

三、“3+1”实验教学体系的建设规划

根据分子生物学实验课程的性质、类型和具体要求,对实验内容进行整合,结合现有分子生物学相关课程,将分子生物学实验课程和实验内容整合为基础性(技能性训练)、综合性和研究创新性三个层次以及本科生进入科研实验室参与的科研训练。本课程的实践性教学由“分子生物学实验”、“生物化学与分子生物学综合性大实验”和“基因工程实验”三门实验课程组成。其中分子生物学课程实验重在基础性教学,生物化学与分子生物学综合性大实验重在综合性训练,基因工程课程实验重在研究性层次训练,而本科生毕业论文重在本科生进入科研实验室参与的科研训练。

四、“3+1”实验教学体系的实验教学效果

由于“分子生物学”具有理论与实践结合极为紧密的特点,因此该课程在教学过程中不仅要系统地讲授重要的基础理论,及时反映学科前沿和最新进展,而且要开设涵盖核酸的分离、提取、纯化、检测等实验技术的综合实验课程。学生通过实际操作,不仅实际动手能力得到明显提高,而且有助于对课程理论部分的理解。经过几年的分子生物学“3+1”实验教学体系的探索与实践,我们逐步实现了将分子生物学实验从验证性实验向综合性、创新性和研究型实验的转变。

实验体系建立要注意到各个实验内容之间衔接与关联[6],因此在2010版的教学大纲制定和修订工作中,我们充分加强课程实验和综合性大试验之间的联系,增强了学生分解实验、合理安排实验时间的能力,对一些特别常用和重要的技术也起到重复训练的作用。

具体讲授中,鉴于分子生物学实验技术内容发展迅速、内容广泛,我们将分子生物学实验教学重点放在分子克隆技术内容上,在分子生物学实验课程教学中充分加强专项实验技术,以利于分子生物学综合性大试验的开展。

通过以上实验的改革,开阔了同学们的视野,激发了学生学习的积极性和创造性,培养了同学们独立分析问题和解决问题的能力,增强了学生的科学意识和创新意识,大大提高了实验教学效果,对学生接受科研训练、完成毕业论文、进入研究生阶段的学习和实验研究以及毕业后从事相关技术研究工作奠定了基础。

五、今后进一步建设的发展思路

实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有特殊作用[7]。这一指导思想下,我们提出了今后进一步建设的发展思路,进一步深化分子生物学“3+1”实验教学体系的改革,采用现代教学理论,创新实验教学方法,为学生提供良好学习环境,注重在学生实验课程教学内容的调整、基本实验过程的安排及设计实验的实施上的衔接,将个别典型的设计作为重点普及,使学生们依托高原资源背景,应用基本理论和实验技能,提高创新能力,培养团队协作精神,进一步提高生物学及相关专业本科生的实践能力。

参考文献:

[1]周晓馥,勾畅,未晓薇,等.教学科研一体化在分子生物学实验教学中的研究与探索[J].安徽农业科学,2013,41(4):1852-1853,1878.

[2]屠萍官,张荣庆,王喜忠.研究型大学实践教学体系的改革与创新[J].实验技术与管理,2005,22(1):1-4.

[3]屠萍官,陈坚刚.现代生命科学实验教学示范中心建设的实践[J].实验技术与管理,2006,23(3):1-4.

[4]刘进元等:分子生物学实验指导[M].北京:清华大学出版社,2002.

[5]黄永莲,孙世军.高校生物学实验教学改革初探[J].湛江师范学院学报,2004,25(3):122-125.

分子生物学的发展范文6

关键词:分子生物学;农学学科;分子育种

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)16-0201-02

分子生物学是21世纪最具创新性和活力的学科,它主要讲授生物学领域的基础知识和最新研究进展,如:核酸、RNA和蛋白质的结构和功能、遗传信息的表达与调控、转基因等[1]。通过本课程的学习,可以促使农科学生从分子水平上认知生命现象的本质,增强同学们探索生命现象本质的兴趣。更为重要的是,本课程能让同学们掌握现代分子生物学的基本理论和技术,为其他专业课的学习和今后的发展奠定基础。生物技术是推动现代农业向前发展的重要引擎,掌握基本的生物学理论和技术能促进农科学生的就业,并为他们将来从事生命科学的相关研究打下坚实的基础。同时,我们也应该看到,分子生物学在实际的教学过程中存在众多的问题,如基础知识点量大、新知识涌现快、课时严重不足等,以上种种问题直接导致分子生物学的教学工作困难重重。仅凭借传统的教学手段和方法已经很难适应市场对新时代毕业生的要求,教学改革势在必行[2]。本文将结合本人学习和教授分子生物学中的经历和经验,对如何提高和改进分子生物学的教学工作提出以下四方面的观点。

一、优化章节教学内容、突出基础性

传统的分子生物学课本通常会包括:核酸结构与功能、DNA到RNA、mRNA到蛋白质、分子生物学研究技术和方法、原核基因的表达调控、真核基因的表达调控、疾病与人类健康、基因与发育、基因组与比较基因组学等章节。要想在32个课堂教学的学时内完成这些内容的教学,几乎是不可能的,即使能够讲完这些章节,上课效果也会大打折扣,因此需要对全部讲授内容进行有目的精简和优化。

《生物化学》和《遗传学》也是农科本科生的必修课程,且这两门课程与《分子生物学》课程的教学内容有交叉,例如核酸和蛋白质的结构等。因此在有限的学时内讲授《分子生物学》课时,就需要根据农学专业的前修课程,进行相关调整和整合。根据内容的基础性和重要性,将全部内容整合成如下章节:核酸的结构与功能、DNA的表达与调控、RNA的翻g与调控、基因组与比较基因组学。其中“核酸的结构与功能”在《生物化学》课程中有大量讲解,因此,此章节可以降低为6个学时;“DNA的表达与调控”章节的内容涉及mRNA水平上的调控、真核生物的表达调控、原核生物的表达调控等内容,内容较多,涉及基础知识点较多,对后续专业课和学生继续深造有较大影响,应分配12个学时;“RNA的翻译与调控”涉及mRNA的翻译过程、翻译过程调控机理、原核生物和真核生物的翻译调控,本章节也是本课程的重要章节,对后续专业课和继续深造有较大影响,涉及较多前沿知识点,应分配10个学时;“基因组与比较基因组学”涉及测序等现代技术,是大多数同学们从未涉及到的知识,起到承前启后的作用,所以应选取此章节进行讲解,并分配4个学时。

二、合理化实验教学、突出实用性

实验设计的原则是:突出基础性、与课堂知识的关联性、不同实验间的连续性,最重要的是要有实用性,且是目前农学专业研究生所用的主流实验技术。只有实用的实验技术才能满足农学本科毕业生将来的工作和进一步深造的需求,只有基础性的实验才能加深同学们对于基础理论的理解,并为他们自主设计实验提供技术支撑。基于以上原则,我们设计了以下分子生物学实验内容及学时分配:重组质粒的构建(2学时)、质粒转化(3学时)、大肠杆菌培养(2学时)、质粒提取(2学时)、质粒酶切(2学时)、目的基因的琼脂糖分离(3学时)、分离目的基因的处理及测序(2学时)。这个系列的实验包括了生物工程的质粒重组、转化、菌培养、质粒提取、酶切、电泳、测序,基本涵盖了分子生物学知识获取的全部重要实验和分析技术,有助于加深同学们对相关知识点的理解,并为同学们的自主实验设计提供技术支撑。

三、应用微信、QQ等社交软件传授知识、突出趣味性

同学们都是新世纪成长起来的年轻人,对待新鲜事物容易接受,因此能否借助现代社交软件(如微信、QQ等)传授知识,是能否真正将知识灌输给同学们的关键。“微信”和“QQ”软件是目前中国最流行的社交软件,而智能手机的普及推动了利用这些软件进行信息交流的全天候化。教授一门课程时要求全体同学们加为“微信”和“QQ”好友,然后就可以利用“微信”里的“朋友圈”和“QQ”里的“好友动态”全天候的给同学们灌输知识。

当然利用社交软件灌输知识不能采取和课堂授课同样的内容,只有的信息有“趣味性”,才能引起同学们的兴趣,才最终起到辅助课堂教学并推动本门课程学习的目的。例如转发以下话题:“一个细胞引发的惨剧(2016-07-26,丁香园)”;“红杏出墙――肥胖易感基因FTO的家丑(2014-03-14,丁香园)”;“清华大学一实验室发生爆炸,博士后不幸死亡(2015-12-18,澎湃新闻)”警醒同学们的安全意识。

四、结合就业市场需求、突出前瞻性

农学专业学生未来的工作去向主要有以下几种:(1)考研;(2)本专业企事业单位;(3)本专业私人企业;(4)非本专业工作。对于从事本专业工作的同学,《分子生物学》的学习可能帮助他们考研和更快的开展相关工作;对于从事非本专业工作的同学,本课程的学习能拓宽他们的视野和眼界。因此,农学本科专业的《分子生物学》教学应立足于本专业未来的就业市场,而必须区别于其他专业的课程内容,并且突出前瞻性。

总之,《分子生物学》是高等学校农学专业重要的基础性课程,是很多后续课程的基石,授课效果的好坏对农学专业学生后续的发展至关重要。因此,我们在该课程的教授过程中,要不断探索和总结,以授课内容能否适应现代社会的发展和需求为评价标准。通过对教学内容的不断优化、实用性建设、新传授方法应用及接近市场需求,能培养出基础扎实、适应性强、能快速适应社会需求的新世纪人才。我将始终以“生以求知为乐,师以从教为荣”[3]作为自己的座右铭,时刻“自省吾身”并不断学习和求索,在高等教育的舞台上散发出自身的光芒。

参考文献:

[1]朱玉贤.现代分子生物学[M].第4版.北京:高等教育出版社,2012.