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生物学教学论

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生物学教学论

生物学教学论范文第1篇

1.1微生物学教学方法优化

《微生物学》在实际教学中存在“知识点多且散、内容覆盖面广、知识点易混淆”等缺点,加之微生物本身肉眼看不见,在实际教学中抽象性概念及描述较多。教师在课堂讲授过程中容易犯照本宣科、“填鸭式”教学的错误方法,造成学生学过就忘、考完就忘的问题,难以在脑海中形成完整的知识网络结构,容易使学生失去学习兴趣。由于《微生物学》实践性较强,而且与人类健康休戚相关。因此,需要在绪论内容讲述方面就充分调动学生的学习积极性,要让学生意识到微生物虽然个体小,但是其作用却是一点也不小;从日常生活中衣物与食品的发霉现象,到生产中酿酒、制作腐乳等工艺,到微生物致病性和引起人类恐慌的传染性疾病的蔓延等具体事例,引起学生对微生物的重视,激发学生对微生物学的学习兴趣。在知识讲述方法上,注意前后结合,融会贯通,比如原核微生物的细胞结构与真核微生物的细胞结构差异、病毒一步式生长曲线与细菌群体生长曲线的对比、微生物分解代谢与微生物的营养之间的关系等。前后知识点系统联系,对比记忆,归纳总结。以提纲式教学的方法向学生讲授知识点、重点及难点,一方面既巩固了知识,又加强学生综合运用知识的能力,使学生在脑海中形成一套完整的理论知识体系和一张系统的知识脉络结构网,帮助学生快速高效的学习知识。

1.2紧跟科学前沿,放眼学科动态微生物学作为一门专业基础课程,与科技发展紧密相连,教师在课堂讲述过程中,除了系统介绍课本知识外,还应穿插当今科学研究前沿,以充满激情的科学态度向学生展示微生物学的发展动态及当前的热门话题。比如:介绍与微生物相关的诺贝尔获奖者的研究成果;近期发表在Nature、Science、Cell等国际顶尖杂志上的科学文章;在讲授病毒这一章内容时,结合目前流行的埃博拉病毒、甲型H1N1流感病毒等疾病的感染与治疗讲述病毒的特点等。以当今的科技成果和热点话题,激发学生对微生物学的学习兴趣和对微生物科研工作的崇拜感。

1.3充分调动学生参与课堂的积极性引导学生积极参与课堂,变“被动”教学为“主动”教学。以往的理论内容教学就是以老师为主体,老师讲学生听,教师与学生互动较少,学生参与课堂的积极性也不高。在教学过程中应该采用“启发式”教学和“参与式”教学,例如:安排学生提问,让学生提问老师,创造学生参与课堂及师生互动的机会,增加学生的个人成就感;布置课后问题,组成3-5人的科研小组,让学生在课下积极思考,查阅资料,获得自己的科研成果;开展“翻转课堂”“微课”“慕课”等活动,以丰富多彩的教学形式充分调动学生参与课堂的积极性,其知识面和创新意识也得到了极大的提升,有效培养了学生自主学习的能力。

1.4突出微生物学的课程特点,避免与其他课程知识重复微生物学作为一门专业基础课,与普通生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等多门课程存在交叉重复的内容。而且这些课程在授课时间安排上不统一,有前有后,那么如何在有限的课时里详尽的向学生讲述微生物学的知识但是又避免知识的重复累赘?如何突出本课程的教学特点,优化课程讲授内容?这就需要教师在课前做好充分的准备,首先与其他课程的老师互相交流,相互协调授课内容,对于重复的知识点不做过多的赘述,仅作重点提示或简单的复习;其次,注意倾听学生的意见反馈,由于知识学习存在遗忘过程,针对这种情况,如果重复知识内容在不同学期或者学年开课,要注意适当加强复习,以课堂提问及重点提示的形式完成知识内容的学习。对于同学期开设的平行课程,有些重复知识内容仅作简单的带过。如,在微生物遗传育种一章内容中,同学期生物专业开设了《微生物遗传育种学》课程,那么在微生物学讲授过程中,这部分的内容完全可以略过,提示学生此部分内容在其他课程中有详细的学习。总之,需要授课教师在其他任课教师和学生之间建立联动的关系,既与相关课程的教师经常交流,保证各课程在内容上互为补充、相互协调、相互促进;又要及时关注学生对知识的理解情况,将教学内容有顺序有逻辑有重点的呈现给学生,建立优质课堂教学,既让学生系统学习理论知识又突出了本门课程的学习特色。

2微生物学实验课程教学改革

由于微生物学是一门实践性极强的学科,微生物实验教学是微生物教学中的重要组成部分,是现代生物学技术的重要基础,其独特的实验技术在学科的发展中占据着突出的位置。

2.1微生物学实验教学存在的问题

微生物实验教学对于学生加深对理论知识的学习理解、提高学生动手实验技能、培养学生团队意识与创新精神、树立严谨求实的科学态度至关重要。现阶段关于微生物实验课程建设仍然存在着一些问题:在微生物实验课程建设方面重点培养学生动手能力的同时忽略了对学生独立思考及创新能力的锻炼;课程讲授与实验课程课时安排存在着不一致性;实验课时相对较少,实验课教学最容易受到课时及实验室具体条件的限制,对于实验周期长或缺乏仪器无法直接完成的实验,以往只能选择不做。

2.2微生物学实验教学改革措施

作为实验课程建设及改革,应针对不同专业的专业特色及专业优势,根据课程内容适当调整实验方向及实验内容,凸显专业优势;同时注重基础理论知识的巩固加强以及不同专业优势互补和专业交叉合作。通过微生物实验课程改革及完善能够使学生熟练掌握微生物学实验技术和操作规程,培养他们观察、思考、分析和解决问题的能力,增强他们的创新意识,树立实事求是、严肃认真的科学态度以及勤俭节约、爱护公物的良好作风。其主要内容包括:

(1)让学生参与实验准备工作:实验课程的建设不单单是实验过程,前期实验准备工作也是非常重要的,让学生亲自参与到前期实验准备工作能够培养学生的认真负责的态度,同时也让学生对整个实验过程有全面的认识与学习。

(2)实验内容及课时的调整:应结合学生在微生物课程上学习到的理论知识,将理论课与实验课合理安排。做到先学习理论知识,打牢基础,再培养实验技能,在实验过程中真正理解书本知识,将理论与实践合理结合。

(3)凸显专业优势与专业交叉:针对各个专业的优势,设计有针对性的专业微生物实验,并设计能够将生物专业、食品专业和烟草专业等各个专业优势合并的大实验课程,增加探索性实验,鼓励学生自己成立科研小组,独立开展创新实验。

(4)开展录像实验教学:由于实验条件或实验经费的限制,对于暂时不能开展的实验内容不能弃之不做,虽然实际实验条件不能满足,但是借助于多媒体教学手段,让学生对实验原理、过程及操作要点有清晰的认识。通过对微生物实验课程的优化改革,能极大丰富实验课程,培养学生创新意识,提高学生实验技能与实践能力。力争做到:凸显专业优势及专业互补,避免内容的重复及雷同;鼓励学生独立参与科研课题,拓展视野;通过实验课程的讲授培养学生对实验的兴趣及实事求是、严肃认真的科学态度和团队合作意识。

3结论

生物学教学论范文第2篇

关键词:医学微生物学;实验教学;教学质量

实验教学在医学教育中占有重要地位,对培养医学生理论联系实际、动手能力、分析解决问题能力、科学思维方法以及严谨的科学精神均具有重要意义,对实现素质教育和创新人才培养目标也有着不可替代的作用。医学微生物学是一门重要的医学基础课程,是医学院学生学好后续的病理学、免疫学、药理学及临床各科的感染性疾病的基础。医学微生物学实验课是该课程的重要组成部分,是充实并验证理论课教学的重要手段,使学生进一步加深对理论知识的理解,同时还担负着对微生物基本技术的学习掌握和严格规范操作的任务。因而如何培养学生的科学思维,如何培养学生的动脑、动手和操作等基本能力,如何提高学生学习的主动性及积极性,是提高医学微生物学教学质量和培养高水平人才的重要部分。本文就个人几年来教学实践谈些体会。

1实验课教学中学生存在的主要问题

1.1对实验课准备不够充分医学微生物学实验课是课程教学的重要组成部分,做好实验有助于学生更好理解理论课讲授的内容。但是在实验教学过程中发现部分同学对实验内容并未事先预习,存在着“临时抱佛脚”的现象。由于没有充分的实验前预习.学生在实验进行过程中尤其是一些操作性实验,往往是看一步实验步骤然后再操作一步,根本做不到前后联系以及与理论课的融会贯通。究其原因,可能是目前医学院校基础教学实验学时较少,学生对实验操作不够重视;学生本身对这门实验课兴趣不大。但最根本原因是学生主观上不重视实验课,认为实验课无关紧要。

1.2无菌观念淡薄医学微生物学实验课以细菌性实验为主,要求学生具有较高的生物安全意识和无菌观念。尽管授课教师在教学中多次强调注意无菌操作,但是在实验教学中,发现仍有部分学生无菌观念淡薄,基本上属于“粗放型”操作。如个别同学手握灭菌后的接种环四处走动,对着接种细菌后的平皿说话,直接用手捡起打碎的接种有细菌的培养皿等。

1.3缺乏团队合作精神在实验课中我们还常常观察到部分学生缺乏团队合作精神,分组实验效率不高。例如由于实验课人数较多,个别同学用完器材后随意摆放,不仅不雅观而且影响了其他同学的使用,造成课堂秩序混乱。在分组实验时,往往组内分工不明确,时间安排不合理,实验进程不顺利,往往需要更多的时间才能完成实验内容。

1.4独立分析问题能力欠缺临床医生诊断病情时需要将病人的临床表现及实验室检查结果等综合分析,才能做出合理的诊断及治疗方案。这要求医学生在基础学习阶段就要养成良好的思考和分析问题的习惯。但实验教学中,发现相当一部分同学对实验内容缺乏思考,对实验结果分析无从下手,甚至出现个别学生抄袭他人结果的现象。这些问题的出现一方面因为学生对课本知识掌握不熟练,并且没有进行必要的实验预习,另一方面也与现有的教学和考核模式有关。

2进行教学改革探索

在教学中,学生始终是学习的主体,教师对学生的学习过程主要是起合理的引导作用。为了改进教学质量,提高学生分析问题、解决问题的综合能力,我们从教学内容、教学方法及考核方法等方面进行了一些有意义的探索。

2.1调整实验课内容。增加综合性设计性实验传统的医学微生物学实验教学体系大多以验证性实验为主,各个实验内容之间相互独立,缺乏必要的联系。针对实验教学内容分散、相互不连贯的问题,我们调整了教学内容,增设综合性实验,将原来一些分散的验证性实验有机结合起来,形成一系列实验,提高了实验的系统性、完整性。同时,学生参与了从实验准备到最终检测的整个实验过程,极大提高了学生的学习兴趣和积极性,收到了满意的效果。例如,我们在部分班级授课中尝试开设了肠道杆菌检测的综合性实验,从标本的采集、培养基的制备、培养基的高压灭菌、细菌的划线分离培养、革兰氏染色及生化反应、血清学反应以及最后的实验结果分析及讨论均由同学自己完成,提高了他们的积极性。

2.2改进教学方法,提高实验教学质量实验教学的目的是使学生掌握该学科实验研究的主要方法和手段,了解基本原理,并且通过实验技能的培养,形成良好的思考问题、解决问题的能力,提高学生的综合素质。但传统的教学过程中,往往是以教师讲授为主,学生操作为辅,教师讲授时间过多,使学生学习积极性、主动性降低,只能被动按照教材步骤操作,其分析问题、解决问题的能力得不到有效的锻炼。针对此问题,要求教师有必要对教学方法进行改革,合理安排教学过程中示教时问,及时发现学生学习中存在的问题,提高学生的综合素质。

2.2.1督促学生做好充分的课前预习医学微生物学是一门实践性很强的学科,充分的实验预习发挥着重要的作用。为此,教师应当在每学期开始时将教学历公布于学生,并且在每次实验课结束时告知学生下次实验课内容及预习侧重点,或者提出几个思考题。这样可以有效调动学生的学习积极性,并且在听讲时做到有的放矢,提高实验课的教学质量。如在实验标本复习之前,预先将各个标本有何观察要点之类的问题布置给同学,在上课时让其主动讲解,提升了学生学习的主动性。

2.2.2注重课堂教学过程,注意学生能力的培养学生初次接触医学微生物学实验内容,实践经验不足,难免存在操作不规范、认识不足、不注意无菌操作等问题。这就要求教师在教学过程中,必须具有高度的责任感,督促学生严格按照操作规范进行实验,保证实验结果的准确性。对于注意事项较多的实验,教师要做好合理的示教。在示教操作时,语言要简练,动作要稍慢一些,保证学生有充足的时间去理会操作要领,尽快掌握基本操作技术。如革兰染色实验,由于学生第一次进行微生物学实验,应该对涂片、干燥、固定及染色过程等各个环节注意事项一一讲解,保证实验顺利进行。教师在实验教学中,要注意多放手,让每个学生尽可能多动手,多参与整个实验过程。也要注意引导学生在分组实验中,注意相互协作,形成良好的团队意识。

同时实验教学中要注意锻炼学生的理论联系实际的能力以及观察能力,形成科学思维的习惯。只有善于观察,才能积累更多的感性资料,从而进一步升华为理性认识。观察是创新性思维的前提,实验教学中要注意学生观察能力的培养。如培养基灭菌时,有同学发现在高压锅压力表升高到103.4kPa时,温度一直维持在IO0~C而不继续升高。于是让同学讨论、分析其中原因,发现是因为高压锅内冷空气没有排干净,打开排气阀排气后问题解决。通过这一现象,让学生意识到高压蒸汽灭菌法之所以行之有效,是利用了其中的高温而不是高压的道理,从而对高温灭菌法中的这一知识点有了更加深刻的印象。

在课堂教学中应多提问、多讨论,多采取基于问题的学习(PBL)教学法,使学生加深对理论教学的理解。例如在做抗溶血素0试验时,可以让学生思考为什么要使用还原态的链球菌溶血素0(SLO),为什么要使用人0型血红细胞,及饭后检测对实验结果的影响等三个问题,并让学生展开分组讨论。最终使学生理解到链球菌溶血素0和链球菌溶血素S的区别及抗0试验的注意事项,从而使实验教学真正成为理论教学的延伸与补充。

2.2.3总结实验结果,让学生完成实验报告实验报告是对实验结果的整理和分析过程,是实验课的重要环节,也是检验实验课教学效果的手段之一。在实验教学中,要求学生重视实验报告,每次实验课都要独立完成实验报告,并对实验结果做详细的分析,使得学生不仅可以知其然还要知其所以然,锻炼学生思考问题的能力。此外,教师也可以通过对实验报告的批阅,了解学生对知识的掌握程度,以便采取相应的改进措施,促进教学质量的提高。:

生物学教学论范文第3篇

由于细菌的培养需要一定时间,一般需要过夜,所以病原生物学中化脓性球菌分离鉴定和肠道杆菌分离鉴定这两个实验项目,不能一次完成,而是分为几次,其中化脓性球菌分离鉴定需要3次才能完成,而肠道杆菌分离鉴定需要4次才能完成,前后持续一到两周的时间。在整个实验过程中学生很难形成一个系统的思路,每次实验课只是被动地按照任课教师的指导完成实验的操作,知其然而不知其所以然。从2007级本科临床、麻醉、预防和全科专业开始,我们在不改变实验教学时数的情况下,通过统筹合理安排,在这两个实验项目之前先进行4个学时的化脓性球菌感染和肠道杆菌感染的病例分析,引导学生进入一个临床医生的角色,课堂上极大激发了学生的学习兴趣和学习热情。学生根据自己掌握的理论知识和医学常识分析病例,解决如何进行病原性细菌的分离鉴定问题。通过两次病例讨论课,学生已经基本掌握了病原菌分离鉴定的程序,再接下来进行化脓性球菌分离鉴定和肠道杆菌分离鉴定这两个实验项目时,学生对整个实验有一个清晰的思路,明确每次实验课的目的和内容。病例讨论课的实施,不仅使学生更好地掌握了本课程的相关知识点,并把理论知识和临床实践结合起来,还能提高学生分析问题、解决问题的能力,也有助于医学生丰富相关的医学知识。

2实验项目的整合

本科临床、麻醉专业的病原生物学实验教学共计36学时,2009年将2007级病原生物学实验教学整合为16次。实验项目及主要内容和排序如下。第1次(4学时):微生物学实验注意事项、消毒灭菌、细菌的培养方法、自然界细菌分布的检测、紫外线杀菌试验和细菌的生化反应;第2次(4学时):观察上次课实验结果、革兰染色、抗酸染色、油浸镜使用方法、细菌基本形态和特殊构造的观察;第3次(2学时):化脓性细菌感染的病例分析;第4次(2学时):肠道杆菌感染的病例分析;第5次(2学时):化脓性球菌分离鉴定(一)和肠道杆菌分离鉴定(一);第6次(2学时):化脓性球菌分离鉴定(二)和肠道杆菌分离鉴定(二);第7次(2学时):化脓性球菌分离鉴定(三)和肠道杆菌分离鉴定(三);第8次(2学时):肠道杆菌分离鉴定(四)、流感病毒分离鉴定(一);第9次(2学时):流感病毒分离鉴定(二);第10次(2学时):综述及实验设计展示及总结;第11次(2学时):线虫(一);第12次(2学时):线虫(二);第13次(2学时):吸虫(一);第14次(2学时):吸虫(二);第15次(2学时):绦虫;第16次(2学时):其他寄生虫及食源性寄生虫流行病学调查报告。为了更好地进行病原生物学实验教学,决定将2011级临床、麻醉等专业的病原生物学实验内容和排序进行再次整合。将原来2次病例讨论课,即第3次课和第4次课合并为1次4学时病例讨论课;12h的寄生虫学实验课,即第11,12,13,14,15,16次并为3次4学时;第9次和第10次合并为1次4学时。调整后的实验课学时数并没有改变,但由原来的16次合并为11次。整合后的实验课运行起来更加流畅和系统,每次实验课的主题更加鲜明,更便于学生理解、学习和掌握,同时也降低了实验课教学的难度。

3实验项目的完善

流感病毒分离鉴定是医学微生物学一个重要的实验,能够进一步加强医学生对病原体分离鉴定程序的认识和理解。其主要的过程如下:样本接种鸡胚,培养3d;3d后吸取尿囊液通过血凝实验检测是否有病毒增殖及其滴度;通过血凝抑制实验检测病毒的型别和滴度。以往的实验中,血凝抑制实验一直由教师做标本给学生进行示教,学生自己并不动手操作。由于血凝抑制实验中需要设置病毒、血清、红细胞等对照,又要配置4个单位病毒液,血清还要进行倍比稀释,实验操作复杂,实验原理也是难点,学生若不亲自操作,大多一知半解,实验效果不佳。因此从2011级本科临床、检验专业开始,对血凝抑制实验进一步完善,由教师示教变为学生自己操作。学生通过自己动手操作,对流感病毒分离鉴定的理解更加透彻,加强了对病原生物学实验基本技能的学习,以往在该实验中遇到的问题也都迎刃而解,教师授课也更加容易。

4开放实验室活动的开展

自2009年(2007级学生),病原生物学教研室开始进行开放实验室活动,实验项目逐渐从微生物形态结构观察、寄生虫学标本检查更新到目前的培养基的制作及消毒灭菌和面部蠕形螨的检查等项目。培养基制作及消毒灭菌项目正好与实验课项目细菌的培养方法衔接,使学生对微生物学基本理论知识的理解更加深刻,加强了学生进行微生物学实验操作的无菌观念,也为后续实验打下了基础。项目面部蠕形螨的检查的实验标本采自学生自身,使病原生物学与实践生活联系起来。该实验项目深受学生的欢迎,学生在实验时兴趣盎然,积极性很高。

5创新实验的开展

针对本科临床1-8班学生学习能力较强、求知欲旺盛、精力充沛的特点,从2007级学生开始在临床1-8班布置有关于微生物学和寄生虫学某一知识点的综述写作任务。学生以4人为一小组,组内自行安排各自任务,各小组要在微生物学和寄生虫学最后一堂实验课上形成一份纸版的综述报告和一份PPT演示文稿,在实验室进行展示,任课教师作简短总结。课后挑选内容丰富、深刻、能反映某一领域最新进展,并能提出自己见解的水平较高的综述推荐到校报发表。学生对命题综述的写作积极性很高,普遍反映通过小组合作的形式完成综述的写作任务,不仅掌握了相关内容的前沿知识,还学习了查阅文献方法,加强了写作能力,增强了小组成员的合作意识。

6实验课考核方案的修订

生物学教学论范文第4篇

一、关于创新意识

知识经济时代的到来,使人们对教育有了新的要求,培养具有创新意识和创新能力的人才,已成为人们的共识。在目前的社会状况下,机械化的工作由智能化电脑和生产线来完成,人类所面临的首要任务就是在原有基础上进行知识创新、方法创新、工具创新,在新旧的交替中,社会才能获得发展的原动力。生物学是一门与技术紧密相连的科学,生物学的发展正是在一次次的技术革命创新中不断向前的。启发学生从不同的角度去探究,培养学生一种勇于创新的精神,让学生把已学到的知识转化为寻求答案的工具和手段,才能真正实现教育的目的。生物界的奥秘本来就是异常丰富的、任何答案都不可能是一成不变、绝对的。生物技术的革新在全球范围内日新月异。正是生物学家卓越的创新意识和创新能力,才能使我们的生活变得这么美好。在进行生物教学的过程中,对学生进行求异思维的训练可以给学生很好的创新教育,教学中可举出典型事例,比如克隆羊、基因工程等都可给学生以深刻的教育。

二、关于竞争意识

竞争意识是个人或团体间力求压倒或胜过对方的一种心理状态。它能使人精神振奋,努力进取,促进事业的发展, 它是现代社会中个人、团体乃至国家发展过程中不可缺少的心态。竞争意识在生物学的教学过程中,可以说结合得更加充分。生物学基础理论的创始人达尔文所建立的适者生存理论,可以理解为竞争现象最本质的内涵。生物界中,无论是动物、植物,还是微生物,竞争遍布于每个地方、每个瞬间。尤其是在讲授生态学的有关知识时,例如生态平衡、食物链等,生物界中激烈的竞争现象无一不加强了学生的竞争意识。而配合教学活动开展的知识竞赛、科技竞赛也是在潜移默化地对学生进行着竞争意识的教育。可以说,通过生物学的学习,使学生更明确竞争的意义与结果,那就是,只有竞争才能有发展。

三、关于科技意识

随着社会的进步,科学技术对我们的影响越来越深远。高科技的发展与创新对于生物学的发展更是意义重大。生物学的研究也进入分子水平,尖端科技的应用无时无刻不存在于生物学的工作中,电子显微镜、膜片钳技术等等。在讲授有关知识的同时,可以贯穿一些生物研究的最新进展,让学生充分体会到科学技术的伟大力量。近年来我国的生物学工作者取得了一系列令人瞩目的成绩,这与我国的高科技的发展是分不开的。科技兴国的口号正一步步唤醒国民的科技意识,我们应清醒地认识到,作为一名21世纪的教育工作者或受教育者,若没有强烈的科技意识,必然赶不上时展的脚步!

四、关于超前意识

把握社会发展的趋势,具有一定的前瞻性,走在时展的最前端,才能保持领先的优势,要做到这一点,就必须具有鲜明的超前意识。生物对于环境总是适应的,达尔文说过,只有适者才能生存,因为环境的改变是不以人的意志为转移的。在生物类群中,只有人类可以主观地改造自然环境,当然也要遵循一定的自然法则。人类必须充分利用自身的这种得天独厚的优势,才能为自己的发展谋求有利条件。中国的人口问题是个很有说服力的事例,著名学者以其自身的远见卓识很早就预见了中国以后的人口过剩问题。他所具有的超前意识本可以为避免出现人口过剩的恶果指明了一个方向。但可惜,当时与他一样具有这种超前意识的有识之士还太少,不足以采取一些有效措施防止人口过剩这一问题的产生。时至今日,人类所面临的环保问题正是因为国民大众的超前意识还过于薄弱而造成的。教师还可根据一些生物学方面的最新科技动态,介绍一下生物学今后发展的大体走向,让学生也能把握时展的脉搏。

五、关于环保意识

生物学教学论范文第5篇

关键词:分子生物学;课程教学;改革研究;创新生物学人才

分子生物学的目标是在分子水平上阐明细胞活动的规律,从而揭示生命的本质[1]。虽然它在生物类专业课程体系中充当着重要角色,对生命科学的发展起着至关重要的作用,但是分子生物学的教学却因为课程内容多,学科交叉广,理解难度高,信息量大,知识更新快而使教学效果差强人意,集中表现为教师授课难和学生学习难。这种现状不但困扰着老师和同学,也与大学培养高素质创新型人才的目标不相适应。如何克服分子生物学课堂教学的“瓶颈”?本人在从事十多年的分子生物学教学过程中,努力研究和探索多种形式的教学改革,力求提升教学效果和教学质量。

一、教学内容的合理组织

分子生物学的教学除了选用好的教材,制定完善的教学大纲,如何组织教学内容是教学的一个非常重要环节[2]。教学内容呈现给学生的应该是完整、清晰的、有层次、条理的知识。我们在组织教学的过程中,首先从提高自身学科素养着手。“一本教材书,数种参考书”,除分子生物学国内、国外各类版本外,与分子生物学相互交叉和渗透的其他学科,如细胞生物学、生物化学、遗传学,我们也都进行了系统的学习和强化,不断夯实专业知识、拓展专业领域,基本构建了分子生物学完整的知识体系,具备了对教材处理的前提。既避免了教学中各学科的重复,也进一步凝练了知识。此外,我们还通过网络教学平台向全国优秀教师学习,在不断的探索中总结出了教学内容合理组织的一些思路。1.思维导学模式。在DNA复制教学环节,知识点多,并且较分散,很容易在教学中造成学习困难和知识混淆的现象,针对这章教学的特点,我们采用了思维导学模式,收到了非常好的教学效果。2.重点、难点解读。本科教学形式多样化,也更提倡学生的自主学习,但并不是淡化了教师的教学,反而对教师提出了更高的要求[3]。教师必须围绕每堂课的教学目的,合理组织和引导学生理解并掌握教学的重点和难点内容。比如在讲解染色体端粒末端修复机制中,教师首先要从教材的知识结构中梳理出重点。染色体端粒末端修复机制的知识点包括:(1)引物切除造成的遗传信息缺失;(2)端粒末端的特点;(3)体细胞和性细胞末端修复机制的不同;(4)DNA结构的变化;(5)端粒酶的修复机制。梳理知识点后,总结教学重点:一是引物切除后损伤修复在体细胞和性细胞中的不同;二是四链DNA结构;三是端粒酶的修复机制。其中端粒酶修复机制的讲授是学生学习的难点。难点集中在端粒酶的性质和修复发生的过程。经过对教学内容中重点和难点的准确把握和合理组织,教师才能在课堂教学中突出重点、突破难点,让学生的课堂学习无障碍。

二、教学方法和手段的改进

教学方法的推陈出新,是教学改革的重要内容[4]。为发挥学生作为教学主体的能动性,我们根据具体的教学内容设置了启发式、联想式、探究式等多种教学方法[5],让学生参与到教学过程中,不仅活跃了课堂气氛,而且在分享知识的同时,更注重教会学生灵活掌握学习的方法。

1.启发式教学。启发的目的在于举一反三,触类旁通。针对每一次的课堂教学,设计一些抛砖引玉的问题,供学生思考与讨论,这成为了分子生物学理论教学的重要组成部分。如进行到真核生物基因表达调控学习环节,提出甲基化修饰的生物学意义,这个问题覆盖范围广,涉及到了DNA复制的调节、蛋白质和DNA甲基化修饰对基因表达的调控,以及Epigenetic(表观遗传学)方面的知识。通过提出问题—讨论分析—不断启发—再讨论分析—归纳总结—解决问题这一系列的互动教学活动,充分调动了学生课堂学习的主动性和积极性,在不断的讨论分析中通过展示不同的思维、发表各自的观点,不但有利于促进学生在学习中发现问题、解决问题,而且有利于学生通过对基础知识的消化、理解来达到理论的升华、拓展[4]。

2.联想式教学。分子生物学是在生物化学、细胞生物学和遗传学的基础上发展而来[6],因此知识相互交叉、相互渗透。在授课的过程中,教师一方面要避免重复,一方面要通过联想知识点适时培养学生的发散性思维,提高学生对知识的迁移能力和整合能力。如在讲解化学修饰对基因的表达调控时,将细胞生物学中的信号转导有机结合,使学生了解基因表达调控对细胞信号转导的作用机制。

3.探究式教学。在分子生物学教学中,每一个理论知识的背后都是科学研究的重大突破。如确定遗传物质是DNA的两大经典实验,我们以探究的形式呈现教学内容,从实验设计,到结果显示,再经过讨论分析并得出结论,以课题研究的角度,研究人员的身份引导学生进入学习角色,将学科概念、理论产生的起因和过程展示给学生,启发学生努力探索,走近科学,让学生从中领悟知识形成的探究性和科学性,逐渐培养具有创新意识和能力的高素质研究型人才。4.多媒体多样化教学。分子生物学的教学内容具有微观性、复杂性、抽象性和动态性。传统的教学手段无法满足教学的需求,而多媒体技术则具有声像俱佳、动静皆宜的特点[7],是传统教学无法比拟的。多年来我们不断补充和完善教学手段,逐渐形成了独具特色的多媒体教学课件。多媒体图像处理清晰直观,文字表述简洁明了、主题突出。课件中的图像来源于国内外的网络数据平台。如讲述DNA半保留复制机理时[8],首先将DNA可能存在的几种复制方式用图像展现,并利用Meselson和Stahl设计的DNA复制同位素示踪实验和密度梯度离心实验来进行结果验证,引导学生明确掌握DNA半保留复制特点,并结合文字,通过图文并茂的多媒体课件,将教学内容中的背景知识、基本概念、基本理论,以及静态、抽象的微观知识清晰讲解。多媒体课件动静结合、声像互动。对于生命过程中动态的知识点,比如DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的翻译过程,可以将这些复杂的生命过程利用多媒体手段做成动画并配以文字和声像,形象直观地展现给学生,既加深了学生对知识的理解,也提高了其学习效率。

三、知识领域的拓展

分子生物学的教学内容除包含基础理论知识外,还有大量理论应用的研究方法部分。我们在教学中不仅仅将知识局限在教材中,利用课堂教学不断引导学生去了解本学科相关领域内的研究热点、最新进展、发展趋势[8],以及生物技术在生产实践中的广泛应用。

1.专题讲座与专题讨论。专题讲座是教师根据教学内容,自己组织参考资料对教学内容的延伸与拓展。比如在讲授“SNP技术”时,先从遗传标记分析的发展着手,把一代、二代的标记分析做知识性的回顾,再将纳入教材的第三代标记分析“SNP”做详细的讲解,引导大家理解什么是单核苷酸多态性,核苷酸多态性研究的生物学意义以及在医学、农业、畜牧等多种领域的发展与应用。通过这种方式激发了学生的学习热情和求知欲,也使教师不断地进行知识的更新,及时了解本学科当前发展的趋势、研究的热点以及争论的问题。专题讨论则是以学生为主体,根据课程教学内容,组织学生就某一个专题自行查阅、组织文献资料,并在课堂上展开讨论[9]。比如在讲授基因重组的教学内容时,设计“转基因的利与弊”供学生讨论。引导学生思考基因工程药物和转基因动植物对社会产生的巨大影响,让知识离开课本走进生活,从而唤起学生学习的兴趣和探索未知领域的欲望。这不仅使学生更加深入、系统地理解所学知识,并且培养了学生灵活运用知识的能力[10]。

2.生物信息技术与数据库。生物信息技术已经发展成为分子生物学研究方法中不可分割的一部分,比如在“PCR技术”的专题讲座中,不仅要对实验目的、原理、操作以及应用进行讲解,还要特别对引物设计的生物信息技术进行补充,介绍学生对一些常规的生物信息技术软件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAS-tar、Cluster等有一个基本的认知度。在整个分子生物学的教学中,学生需要自行查阅和组织各种文献资料,因此,必须特别强调互联网资源运用的重要性。教师通过介绍中国知网、维普、清华同方、NCBI等几个常用资源库,使学生了解如何利用资源库进行查询,对互联网资源的熟练应用使学生的知识体系得以完善,学生通过自身的努力来提高信息收集和辨别的能力,培养了学生的自学能力。

四、教学改革中应该注意的问题

1.教师的专业修养与教学基本功。教师在教学中具有双重身份,既是一名导演,又是一名演员。作为导演,首先需要有最新的教学理念,整个教学过程中适时设问、适时讨论、适时启发。其次要有较强的课堂组织能力,根据学生的学习情况,把握课堂节奏,调动学生课堂学习激情,使教学有的放矢。否则会在教学中出现“启而不发”和论证条理不清的现象;作为演员,还要有良好的课程驾驭能力,通过教师扎实的专业知识、广泛的认知领域、全面的知识结构,呈现给学生的是一个丰盛的知识大餐,而不是一锅夹生饭。因此作为教师,必须从理论水平、科研水平、思维水平这3个方面提高教师自身的专业素质,此外,还要掌握适合自己的各项教学技能。

2.多媒体教学的合理应用。多媒体教学只是一种提高教学效果的辅助手段,是为教师的教学和学生的学习服务的,只有运用合理才可能达到好的效果。因此尽量避免在多媒体教学课件上出现过多的文字,否则多媒体成了教学活动中的主体,老师由照本宣科转变为扮演放映员和播音员的角色。学生的学习兴趣不高,教学效果也就适得其反。多媒体和传统教学只有合理地结合,取长补短,才能在课堂教学中体现出其真正的价值。总之,教学改革的目标是帮助学生建立学科知识体系,培养学生良好的科学素养,提升学生后继学习的能力。正如叶圣陶先生所说:“教师的教学,不在于给学生搬去可以致富的金子。而在于给学生点金的指头。”目前,我们关于分子生物学课堂教学改革还处于不断探索和实践阶段,除了需要不断地提高教师自身的学科修养和科研素质外,也以“夯实基础、拓展知识、增强能力、提高素质”[8]作为教学的目的和人才培养目标,努力在今后把教学工作开展得更加有生有色,为社会培养更多高素质创新型人才。

作者:武晓英 乔宏萍 张猛 吴丽华 郝雪峰 单位:太原师范学院

参考文献:

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

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

[3]朱虹.《分子生物学》教学改革的实践与思考———启发式教学和论证型教学的综合运用[J].安徽农学通报,2010,16(1):190-192.

[4]许崇波.《基因工程》课程教学改革初探[J].大连大学学报,2005,26(6):41-43.

[5]文静,申玉华,赵冰.高等学校分子生物学教学改革初探[J].吉林农业,2013,305(8):92-93.

[6]王荣,刘勇,姜双林.高等师范院校分子生物学课程教学改革与实践[J].生物学杂志,2012,29(1):100-102.

[7]张金岭.浅谈多媒体教学[J].教育与职业,2009,(30):189-190.

[8]徐启江,李玉花.分子生物学教学改革与高素质人才培养[J].黑龙江高教研究,2007,158(6):159-161.