分子生物学的主要内容

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分子生物学的主要内容范文第1篇

[关键词]分子生物学 实验教学 课程教学 改革

分子生物学自20世纪50年代以来就是生物学的前沿与生长点,主要研究的是生物大分子的结构和功能,并试图根据化学和物理规律来解释生命现象,是生命科学在发展的过程中产生的一门学科。分子生物学这门学科是高等院校生物专业开设的主干课程之一,其自身特点是:理论性强、符号名词多、模型假说多、难懂难记。照本宣科式的教学方式很容易使学生对抽象的专业内容无法理解,教学效果不好,因此,需要我们大胆进行教学改革,采用引导,启发,讨论等教学手段,适应时展需要,培养学生良好的专业素质和获取知识的能力。

一、分子生物学课程教学改革

1.分子生物学课程教学存在的问题

分子生物学的理论性很强,有一定难度,如果采用填鸭式教学的方法会大大遏制学生学习的兴趣,影响学习积极性。另外,分子生物学的教材种类较多,有些是按照生物大分子的结构功能和应用等来编排的;有的是围绕中心法则来编排的;有的是按照分子生物技术的类型来编排的,可能存在与基因工程,生物化学等课程相互重复,相互渗透的情况。

2.分子生物学课程教学改革的方案

(1)优化课程教学内容

分子生物学课程中设计生物大分子结构的内容可以适当简化,避免课程之间的重复,分子生物学实际上是由生物化学延伸而来的,许多教材中重复了大量的生物化学中的有关内容,这部分内容讲解时可以压缩,而突出分子生物水平上的新知识,包括分子机制的原理,分子间相互作用关系,最新的分子生物学研究方法等核心内容。结合Nature和Science的最近研究成果,使学生了解目前国内外分子生物学最新的研究热点。

(2)课程教学方法的改良

分子生物学的理论知识,例如DNA复制,转录,翻译;基因表达调控等内容抽象,由于这些生物大分子是看不见摸不着的,本身学生也只有一个模糊的认识,如果再加上生硬重复的转录复制等机制,更容易使学生听得云里雾里,严重打击其学习积极性。因此,必须结合多种教学方式,采用提问题,引出学生的思路,对一些日常生活中常见的现象,例如,父母与子女的长相为何很相似,刑侦案件通过血迹破案的原因,镰刀型贫血病的产生机制,微生物为何生产出效果极佳的药物等等,可以将这些内容作为一

个个的切入点,剖析其机制及理论的依据(即教材内容),这些与生活和专业相关的话题可以激发学生的求知欲与好奇心,说明学好这门学科的实际意义。教师备课应依据教学内容要求、学生生活经验积累, 寻求有利于教学的生活案例,找到学科教学与生活教育的结合点, 把学生感兴趣的问题提示给学生。另外分子生物学课程中不乏经典的实验发现和重要技术发明,此时要从探索发现的角度剖析这些重要发现和发明产生的偶然性与必然性,使学生能够理解自然科学中的奥秘的发掘过程,学习科学家们的研究精神和方法,明白“授人以鱼”不如“授人以渔”的道理。

(3)教学资料的整合

通过将每节课的主要内容整理发给学生,让他们自己可以复习,提出问题后进行一一讲解。课堂上对幻灯内容进行选择性地研讨,引发学生进行课堂讨论,并安排学生组成兴趣小组,拟定题目进行分组讨论,最后在课堂上用幻灯讲解自己的观点,并将幻灯资料收集印发。

二、分子生物学实验教学改革

1.分子生物学实验教学存在的问题

分子生物学的理论性较强,如果实验内容安排过少不利于理论知识的理解,目前理论学时与实验学时的比例为2.5:1,如果进行系统实验需要更长的实验学时,分子生物学的实验试剂昂贵,实验周期长,一般高校都受到实验经费的限制,在此情况下,更需要高效地利用教学资源开展综合性强的实验。学生在课程实验过程中,经常反应出内容过于单一,系统性不强的问题。

2.分子生物学实验教学改革的方案

分子生物学实验是解析分子生物学重要理论知识的手段。随着社会各方面对学生动手能力、综合素质和创新能力提出了更新、更高的要求。生物专业本科学生的实验课程可以综合性实验为主,便于深入理解理论知识,在此基础上引入一些具有设计性的实验项目。通过开设综合性实验培养学生的综合分析能力、实验动手能力及查阅中外文资料的能力。通过开设设计性实验的目的在于着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力、组织管理能力和科研能力。

(1)综合性实验教学方案改革

由于分子生物学与基因工程在实验方面有较多重复的内容,可以结合专业特点将分子生物学实验,基因工程实验和其他专业课程实验部分融合在一起,组合成有特色的生物专业综合实验。因为各个高校的生物专业各有侧重点,包括环境,食品,植物,防疫等诸多方向,通过结合专业方向将分子生物学与其他专业方向课程实验综合起来,最后提交综合实验论文。生物专业学习的科目较多,课业较重,想要学好学精必须投入大量精力,如果教师在教学过程中结合课程的交叉性,设立系统性较强的综合实验,便于学生在头脑中建立完整的专业框架。例如,食品发酵专业的综合性试验可以将:食品中几种重要工业微生物的分离纯化;微生物的PCR鉴定及扩增产物的回收;克隆及转化大肠杆菌实验;质粒提取及定性定量分析;蛋白质SDS-PAGE电泳;利用分离纯化的微生物进行发酵实验等内容结合在一起建立系统的涵盖分子生物学,基因工程,食品发酵的综合性实验课程。这部分内容主要结合的是专业基础课程和专业课程的实验,使学生真正体会学习到生物专业的应用性。

(2)设计性实验教学方案改革

设计性实验可由指导教师出题目、给方案、给实验目的要求和实验条件,由学生自己拟定步骤、自己选定仪器设备、自己处理数据。更进一步的设计性实验则是在指导教师出题后,全部由学生自己组织实验,甚至可以让学生自己选题、自己设计,在教师的指导下进行,以最大限度发挥学生学习的主动性。例如,通过不同的方法对蚕豆进行胁迫处理,然后检测某基因及表达水平的变化;或以原核细胞为主体,给予不同的条件处理,分析蛋白表达的变化等探究学习。虽然强调学生学习的自主性,但决不能放弃教师的指导和帮助。

综合性实验和设计性实验根据具体情况进行调整,但分子生物学实验课程与其他相关课程的结合对生物专业的学生更加系统地学习专业理论与技术是很重要的。

3.实验教学方法的改革

如果没有有效地利用方案,发挥方案的优势,使学生对项目产生浓厚的兴趣和主动性,实验可能达不到理想的效果。根据具体情况,引入多种教学方式,如建立分子生物学实验教学网络平台,及时交流实验经验体会,或者采用多媒体的教学方式,将原来死板、枯燥的实验原理变得生动、具体、形象、逼真。这种集声音、图像、动画及文字等与一体的多媒体教学方式也是生物学教学理想的教学方式之一。在实验教学过程中,教师在讲解时要有针对性地联系相关专业理论知识,以加深学生的印象。实验结束后不要仅仅通过实验报告和考勤评价学生的实验技能,而应根据其实验思路,实验操作,解决问题的能力,团队协作能力等方面进行综合评价。除此之外在暑假期间鼓励学生从事开放实验的训练,提高学生的实验技能,使实验教学质量能够不断提高。

分子生物学教学改革是一项系统的改革,涉及到很多相关课程。目前我们还处于摸索和实践的阶段,教师任重道远,需要不断提高自身业务水平,不断探索,不断实践,不断创新,不断总结,把教学工作开展得更生动活泼,更有效果,为国家培养出更多高素质的生物技术人才。

参考文献:

[1]余晓丽,李淑萍.分子生物学教学改革与实践[J].南阳师范学院学报,2005.

[2]黄诗笺.生物学教学改革笔谈(一)[J].中国大学教学.

[3]郑鸣,王永芬.分子生物学教学改革初探[J].郑州牧业工程高等专科学校学报,2008.

[4]何国云.构建生物课堂教学的生活化[J].课改连线.

[5]张光青.比较法在生物教学中的应用[J].教学点滴,2004,(10).

[6]张海珠,张先云.生物学教学中探究性学习之我见[J].生物学杂志,2002.

[7]李玉霞.生物学教学滞后的原因与对策[J].生物学教学,2001.

[8]徐敬明.生物学多媒体CAI 的实践与思考[J].临沂师范学院学报,2002.

分子生物学的主要内容范文第2篇

关键词：分子生物学;教学改革;学习效果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）36-0099-02

分子生物学是研究核酸和蛋白质等大分子物质的学科，是一门前沿性强、发展迅速、对生命科学领域各分支学科具有广泛和深入影响的学科[1]。该学科于1953年开始建立，到20世纪70年代形成了较完整的理论体系，国外高校在80年代开始在生物学课程中加设分子生物学方向的内容，自90年代后国内外高校和科研院所的生命科学方向专业逐步都开设有分子生物学课程。该课程内容的建设与生物化学密切相关，形式上又与整体高校教学改革相适应。纵观近20年分子生物学课程建设发展历程，总结有以下特点：教学形式上由传统的面授向面授与网络课堂相结合转变;教学方法上越来越注重计算机技术的运用，采用启发式教学、任务式教学、微课教学、翻转课堂教学等多种方法组合教学;实践教学方面从掌握技术和原理向科研型实践教学体系转变;教学内容上不断引入新的研究成果和研究方法，紧跟该学科研究的最新进展;考核方式上从单纯试卷或实验报告为依据向多元化考核评价体系转变[2]。分子生物学作为新疆农业大学农学院农学、生物技术、种子科学与工程等专业普遍开设的重要专业基础课程，以及本校生命科学类研究生的主干专业课程，在学生由基础课转向专业课的学习中占有重要的地位。

一、存在的问题

目前我校大部分课程包括《分子生物学》的授课采用传统的教学方法，即教师在课堂上“满堂灌”，学生被动的接受。经过几轮的教学循环，我们发现这种教学效果不佳，存在一些问题。首先，在教学过程中，学生对这门课的学习兴趣并不高甚至出现恐学的现象;其次，目前分子生物学内容理论性太强，与实际应用严重脱节，学生觉得枯燥无味，缺乏学习的动力;最后，分子生物学虽然发展迅猛，但是与其相关的产业还远远未能影响人们的生活，使得学生有一种误解，觉得这些理论知识与他们的生活、工作、事业离得太远，还不如考取各种证书来的实际。造成这种现象的原因，一方面是教师受理论教时的限制，不能给学生足够多的时间去引导，另一方面，学生也没有充分发掘自己的主观潜能，缺乏自信[3]。图志班学生是新疆农业大学面向全校招收的各个专业的优秀学生，对他们的培养目标是科研创新型人才，重点培养他们的科研能力和创新能力，为后续科学研究工作打下基础。因此，对图志班学生《分子生物学》教学方式改革迫在眉睫。

二、分子生物学改革

1.理论教学改革。分子生物学是一门介绍生命微观分子世界的学科，学习DNA为何物，以什么形式存在于生命体中，基因转录与蛋白质表达到底是一个怎样的过程。这些知识学生几乎没有任何感性认识。如果我们还是“填鸭式”的教学，没有发挥学生的主观能动性，最后这门课的讲解就变成教师的独角戏了。为了打破这种传统教学模式，我们本着以学生为主体的以研究为目的的学习方式，在教学环节中引入启发式、问题导向式和案例式相结合的教学方法，目的是使学生参与到教学中，是共同参与的过程，而不是教师的独角戏[4]。比如在课程教学之前，我们利用启发式方法教学，从学生已有的宏观认知世界出发，启发学生了解宏观的生物体是由系统器官组成，再次是组织细胞，然后到细胞器，最后展示这门课程所要研究的对象――核酸和蛋白质，逐层次地深入介绍，一步步地启发，逐步把学生带到生命的微观分子世界里，使学生大体了解核酸和蛋白质在生物体中是一种什么样的状态，在细胞中大致是怎么活动的，从而引入分子生物学的内容。此时再讲具体章节时根据不同的知识点，采用不同的教学方法相结合的授课方式，使学生最终理解何为分子生物学。比如在讲色氨酸操纵子的时候，我们采用问题导向式，结合案例，设定一个场景。“假如毕业后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。那么这个答案就在色氨酸操纵子学说这一节的内容中。”通过情景假设，给他们一种感同身受的压力，同时引入问题，激发他们学习相关知识的积极性和主动性。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。

2.实验教学改革。分子生物学是一门实践性非常强的学科，没有科研实践，对理论知识是难以真正理解和掌握的，因此应加重实验教学，使实验教学成为分子生物学课程中非常重要的一个教学环节。对实验操作环节，主要围绕现代生物技术的核心“基因工程技术”为主要内容开展实验课对理论知识验证，主要以大肠杆菌为研究对象进行基因的克隆和转化、载体构建、基因的表达和检测实验，中间贯穿讲解以中心法则为理论主线的各个理论知识点。但具体的实验设计和操作由学生自己设计，教师负责把关。比如我们讲完DNA复制时，根据所学的理论知识，给学生布置一个开放性实验：以大肠杆菌为研究对象，在体外怎么进行大肠杆菌基因的克隆？讲完转录和翻译时又设计一个实验，在体外怎么进行基因的表达呢？讲完基因表达调控时设计一个实验：外界环境是怎么调控基因表达的？让学生自己查找资料、设计实验方案，在实验课中针对他们设计的实验进行验证。这样开展实验课的目的是，一方面使学生理论联系实际，发现所学的内容确实是有用的，激发他们学习该门课程的兴趣;另一方面，学生通过查找相关资料、设计实验方案，更加巩固所学的理论知识，达到真正理解的目的。这种边实践边学习理论的模式是用实验引发学习的动力，用理论去指导实验设计，然后再用实验加深理论知识的理解，整个教学模式遵循从感性认识到理性认识，再到感性认识的认知规律，逐步带领学生进入一个良性的认知循环中。

3.分子生物学网络教学平台建设。图志班的学生不同于其他学生，他们要在最短的时间内完成教学任务，选择导师进入实验室，进行相关的科研训练。结合现实情况，我们建立和完善分子生物学网络教学平台，在努力提高课堂授课水平的基础上，将教学课件和相关知识视频及延伸阅读资料和实验内容及试题作业上传至网站，要求学生课后主动查阅、独立完成作业，并通过网站建立互动和评价体系。这样，一方面可以有效的利用网络扩展教学空间，另一方面提高学生的主动参与性，增强学生学习分子生物学的兴趣，对今后的科研和个人发展都具有积极的推动作用。

4.考核方式的改革。传统的考核方式就是纸质化考试，结合实验报告成绩和平时成绩三部分，按照一定比例评分，综合后给出最终的考试成绩。针对图志班的理论教学改革和实验教学改革，有必要制定相对应的考核标准。图志班共20个学生，我们按照自由结合的原则，每4个学生为一个小组，从单元自测、课堂问答、实验的设计及实验技能方面给予综合评分。比如课后习题环节，每讲完一个章节，会让学生在已建好的习题集上解答对应章节的习题，巩固理论知识，然后进行网上小章自测，作为一个考核成绩。比如课堂提问环节，将课程按章节分成10个部分，每个部分结束后，都设计一次知识竞赛，每个人都是竞赛的主体，以小组为单位进行提问，各个小组抢答，如果一个成员没有回答完整，小组其他成员可以进行补充，采用游戏中的累积加分制，教师现场直接打分进行累积，以最终的成绩作为一个考核成绩;比如实验设计和实验操作环节，以小组为单位进行实验的自主设计，每个小组选派代表对设计的实验进行讲解，以最佳实验方案作为实验操作方法，结合实验操作环节，给出一个考核成绩。最后，考试时，设定一个开放课题，比如，根据我们所学的知识，制订一个基因克隆和基因表达的实验方案，在这个过程中涉及到分子生物学中的哪些知识点？这个问题的设定也是为后面《生物技术引论与实践》课程的开设奠定一个基础。他们设计的实验可能不完整，但是通过这样一个训练过程，使他们对基因工程有一个感性认识。通过后面《生物技术引论与实践》的实验技能培训，使他们全面掌握分子生物学最基本的实验技能，为他们后续进入实验室开展科研活动，奠定一个非常好的基础。最终结合以上考核环节，给出最终成绩。

三、结语

上述四者是有机的整体，网络课程中心的建设扩展了教学的时间和空间，新的教学方法和手段的运用提高了教学质量，实验教学的改进促进了理论与实践、教学和科研的结合，考核方式的改革提升了学生的综合水平，最终四者共同作用，提高了教学整体水平，为图志班学生学习打下坚实基础。

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]张桦，麻浩，石庆华.分子生物学原理与应用[M].北京：中国农业出版社，2013.

分子生物学的主要内容范文第3篇

分子生物学课程内容前沿性强、更新快，主要以核酸、蛋白质等生物大分子为研究对象，理论知识抽象枯燥涉及实验操作技术繁多复杂。对医学检验专业学生来说，除了应具备坚实的理论知识以外，具有良好的创新思维和娴熟的实践操作技能，才符合我国21世纪医学检验人才的需要。在教学过程中我们采用理论与实践并重的教学模式，实行以基础理论为指导，以掌握相关实验技能为基础,理论指导实验，实验促进理论理解的教学模式，并对教学过程中遇到的教学瓶颈进行了探讨研究，以期摸索出符合医学检验专业的分子生物学教学改革方式。

1理论教学改革举措与存在的问题

1.1结合专业特点，合理组织教学内容设计以专业为出发点，根据学生专业特点，合理设计教学内容,将教学各要素有序安排。本着“培养具有扎实的理论基础和实践操作技能，具备从事科研工作及临床检验工作，同时具有较强的动手和科研能力学生”的教育目标，改革教学内容。教学内容主要分为分子生物学基础理论、分子生物检测技术和分子生物学诊断技术的临床应用三大部分，可概括为基础、技术与应用。

分子生物学基础理论为基础部分，主要以基因、复制、转录、翻译为主线，辅以损伤与修复、转录和翻译的调控机制。掌握基础理论部分内容，可以为后续内容知识的学习奠定良好基础。内容在广度与深度安排上适用于检验医学专业的学生，因此组织该部分教学内容时，合理取舍教学内容，把握关键，突出重点，帮助学生形成一个完整的知识体系结构。

分子生物检测技术为技术部分，主要介绍巳经在检验医学中得到广泛应用的分子生物学技术，如PCR及其衍生技术、核酸杂交技术、蛋白质检测技术、高通量芯片检测技术等，内容丰富，实用性强，与实验课程联系紧密（我们将此部分内容与实验课程安排时间相呼应）。既介绍分子检验的基本技术，也介绍近年来在检验医学中得到应用的新技术，如生物传感器、生物质谱等。分子生物学诊断技术的临床应用为应用部分，主要介绍分子在感染性疾病、肿瘤、遗传性疾病疾病实验诊断中的临床应用。

分子生物学诊断技术的临床广泛应用得益于分子技术的日新月异，因此这两部分的内容密不可分。该部分内容结合如乙肝病毒感染、SARS病毒感染、镰状细胞贫血症、急性早幼粒细胞白血病等多种受广泛关注的疾病，以引起疾病的主要生物学特点、筛査的技术方法、诊断判定、治疗监测、预后判定为主要内容,辅以不同取材、检测方法以及结果的讨论。内容设计总体循序渐进，既具职业倾向性又具前沿性，力求所讲内容全面、符合我校人才培养目标。

    1.2改革教学方法，优化教学手段教学方法是整个教学活动体系中重要的因素之一，同时它与教学目标、教学内容等密切相关,在教学过程中应以人为本，灵活运用不同层次的教学方法,充分调动学生的主动学习性，立足于培养学生的学习能力以及发展创造力。针对医学检验专业学生的特点，对不同的教学内容可以采用不同的教学方法。基础理论部分对生物学基础薄弱的检验专业学生来说，内容较抽象不易理解，主要可以采用讲授法结合直观、生动的多媒体，帮助学生学习新知识。在授课过程中与学生积极互动，掌握好课堂节奏,促进学生在教师指导下主动、富有个性地学习。在学生掌握基本知识结构、获得较系统的知识框架的基础上，为培养学生独立学习和积极创造能力,对技术以及分子诊断的临床应用部分内容适时弓I入多种启发式的教学方法,增加学生的学习兴趣与效果。例如学习分子诊断在感染性疾病的临床应用，课堂上以SARS病毒的感染检测为案例，让学生根据已经掌握的知识和查阅相关资料解决专业实际问题，以此学习隐藏于案例背后的知识，提高学生参与学习的主动性。在学习分子诊断技术知识时，将学生在一些基本技术的实践操作所出现的问题带入课堂，并一起分析问题的原因、解决办法，加深学生对技术原理的理解以及提高分析问题的能力。适当引入国内外新技术新方法的讨论,增加学生的好奇性，如对利用基因芯片等技术来检测儿童天赋基因应用等话题的探讨。

将现代化技术手段引入课堂，作为案例、讨论等多种教学方法的有效辅助形式。多媒体教学作为现代化的教学手段，集声音、文字、图像、视频等多种信息为一体，使学生对所学知识有直观形象的理解。多媒体课件的制作符合一定教学设计原则，体现一定的教学策略，把每个教学章节分解成数个模块进行设计、制作，尔后再连成一个整体。课件内容上要精炼，视觉上要简洁美观。建立分子生物学网络辅助教学平台，平台设计本着以培养学生自主学习能力和创新精神为原则，将课程相关教学材料(包括授课教案、多媒体课件和录像、习题集、网络资源和参考资料等）上传平台，实现知识资源的共享。并利用平台做好师生互动，学生可以根据平台信息及时掌握知识更新，老师可以对学生的网络学习活动进行约束和有效引导。多种现代化技术手段提供了个性化的形式，满足不同学生的学习需求。

2改革实验教学内容与方法,拓展实验教学模式

立足于医学检验专业知识结构特点及实际工作的要求，学生不仅有扎实的基础知识，更要有一定的实践动手和科研创新能力。因此，我们构建了以基础实验课程为基础、临床检验技能训练为核心的实践教学体系。针对以往实验课程内容陈旧、教学方法落后的特点，首先根据学生专业特点精心选择实验内容，再将其分为不同子模块，由浅入深、循序渐进,每个模块内容之间既相互独立又相辅相成，从而从整体形成完整的验证型或应用型大实验。如DNA的分离纯化、核酸的琼脂糖凝胶电泳、常规PCR检测几个基本实验，实验操作之间相互独立，内容相延续，有助于学生将所学的知识融会贯通。由于绝大多数是验证型实验,很少有设计型实验，难以激发学生的求知欲和主动参与意识。在教学方法上，改变以往教师讲授为主、学生被动接受的教学方法,引人多元化的教学方法和手段,弓I导学生主动参与实验的学习兴趣。例如可以通过问题引导的教学方法,将验证性实验转化为设计性实验,老师提出实验题目，学生根据所学知识,分组提供实验设计方案,老师给予指导，以学生为主实现实验方案的操作。在培养学生动手能力以及科研能力之外，注重培养学生规范化实验操作,让学生掌握科学的学习方法,树立严谨求实的科学作风，更能提高学生诸方面技能和能力，从而全面提高学生素质。

为避免实验教学与理论课程教学的实际需要脱节,建立理论课与实验课的互助式教学模式，形成理论-实践-理论的教学体系。在教学课程安排上，将实验课程安排在学期中，与理论教学的技术检测部分相互应。理论课程中遇到部分实验课所涉及的教学内容时,先重点讲解原理和应用范围，同时提出疑问，待学生在实验课中探索答案，注重弓I导学生观察实验现象,培养学生发现问题并解决问题的能力。同样部分实验技术内容先由学生实验操作，课后集中汇总在操作过程再反馈到课堂讨论。将理论知识与实际应用的学习平台衔接起来，通过实验操作与设计，学生可以进一步加深对理论知识的认识和理解’促进理论课程学习，帮助学生充分认识分子生物学对医学检验专业的重要意义。

医学检验专业是一个实践性很强的专业,但其培养目标不应只是一个简单的技术操手，我们应致力于培养具有创新能力的医学检验技术应用型人才。因此，对医学检验专业的分子生物学教学,在精心设计教学内容的基础上,不断深化理论和实验的教学方法与教学手段改革,拓展新的教学模式,旨在使学生成为掌握丰富的理论知识、具有娴熟的实验操作技能、具备创新能力的综合型人才，以适应21世纪我国医学检验和临床医学发展的需要。

分子生物学的主要内容范文第4篇

【关键词】分子生态学 教学方法

【中图分类号】G643 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0220-02

随着分子生物学的迅速发展,相关的新知识和新技术不断涌现,其理论与技术正在向生态学和环境科学等学科迅速扩展。分子生态学就是在这种形式下应运而生的。其概念是指应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理及其分子机制的科学[1]。

分子生态学涉及的研究领域十分广泛,研究的生命对象为微生物、植物与动物,在研究生教育中适合的专业比较多,如生态学、作物生产类、动物生产类和环境科学等专业可以必修或选修,在教学方法上有其独特性,同时分子生态学是一门崭新的学科,尚没有成熟的方法借鉴,迫切需要我们在该门课程的教学实践中逐渐去摸索。本文就研究生分子生态学课程的教学方法进行一些探讨。

1 分子生态学教学方法

1.1 精选教学内容,体现学科特点与发展趋势

分子生态学是一门新起的交叉学科,涉及的领域非常广泛,研究内容主要包括分子种群学、分子环境遗传学和生物体内有机大分子对环境因子变化的响应的分子适应性[2]。教授分子生态学这门课程,就要精选授课内容,让学生既能系统地掌握分子生物学的基本原理与实验技术,又要让学生了解这些原理与技术在生态学、微生物学、植物学和动物学等相关领域的应用和所取得的最新进展。因此,我们将教学内容大体分成三部分:(1)分子生物学基本原理;(2)分子生态学中常用的分子生物学技术与方法;(3)分子生态学研究所取得的主要进展。

1.2 采用现代化教学手段

分子生态学是在蛋白质、核酸等分子水平上探究有关生态学问题,主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化和发展的分子过程的分子机理,内容较为抽象,通过多媒体教学,可以将抽象的内容图示化、形象化而便于学生理解[3],如核糖体RNA的碱基排列顺序可以检测出种系发生上的深远关系,是分子生态学中要介绍的主要内容之一,用多媒体将真核生物糖体RNA基因的结构以图像展现出来后,学生很容易理解18S、5.8S和28S的分布情况。再如构建分子进化树是分子生态学研究种群进化关系的主要手段之一,而构建进化树方法的介绍牵涉到软件使用和在线操作,利用多媒体和网络教学手段教授,学生不仅容易理解和掌握而且激发了他们的学习兴趣。

1.3 讨论式教学方法的应用

1.3.1 讨论式教学方法的必要性

讨论式教学是一种开放式的教学形式,它组织和鼓励学生主动学习和掌握知识,论述和阐明对某一教学基本内容的理解,并通过与其他同学的交流与讨论,获得科学的思维方法以及正确的结论[4-5]。讨论式教学有利于激发学生的创造性思维,开发学生的思维资源,是培养学生主动获取知识能力和独立思考能力、调动其学习积极性、提高创新能力的有益方式。以下是分子生态学教学中采用讨论式教学方法的必要性:

首先,研究生教育是我国高等教育中的重要环节,对研究生创新能力的培养是研究生教育的核心内容,而研究生从事研究工作的能力大小对于能否提高我国整体学术水平以及研究生自身的发展的好坏具有十分重要的作用。因此,在分子生态学教学中我们也始终坚持以培养研究能力和创新能力作为核心教学思想,更多地采用讨论式教学方法,鼓励研究生积极参与学术讨论活动,而不应把研究生的课程学习变成本科阶段的简单继续和延伸。

其次,研究生与本科生不同,他们已经初步掌握了相关学科的基本理论和研究方法,可以开展课程教学以研究生为主体,重视和促进研究生个性的健康发展,充分发挥其学习的主动性和自觉性。

再者,分子生态学是一门新兴的交叉学科,学科自身的经典理论很少,更多的是利用分子生物学技术从微观探讨生态学机制,研究范围非常广泛,未知领域多,发展速度快,同时选修该课程学生的专业差异大,更适合利用讨论式教学。

1.3.2 挑选适宜进行课堂讨论的内容

以学生为主体,针对不同类型的教学内容加以科学的问题设计,制定与学生认知程度相适应的讨论方案,采用“自学、精讲、讨论”的教学模式。这些问题一方面来自老师的观点,更重要的是收集学生感兴趣却又不是很明白的问题,以便在讨论时,学生有据可查,有话可说。

在分子生态学教学中,由于选课的研究生专业背景差异大,兴趣点分散,为了突出共同的兴趣,我们在分子生态学研究的分子生物技术中提出一些主要问题让学生讨论。例如学生可以讨论“功能基因与核糖体RNA基因作为生物遗传多样分析指针的优缺点比较”,“怎样构建合理的遗传进化树”等。对这些基本问题的讨论,参与人数多,讨论的气氛热烈,可以提高讨论效果,增加学生的学习兴趣。

对试验结果进行课堂讨论。试验结果一方面要来自授课老师自己的课题研究,另一方面可以来自学生结合导师项目的相关试验。这些试验过程与结果具有现实性和真实性,学生兴趣较大,是很好的讨论题材。例如在变性梯度凝胶电泳(DGGE)实验中,由于操作程序复杂、引物设计、样品PCR条件、实验仪器本身和电泳条件等因素均可以影响实验结果。我们可以根据试验的不同结果,进行分析总结,推测出现各种结果的可能原因,加深对分子生态实验技术优缺点的理解。

1.3.3 分组进行讨论

从我们这几年的教学情况来看,选修分子生态学的学生数较多,专业差别很大,可将专业类似的学生分为一组,对与其专业相关的特定的专题知识或文献进行讨论。针对不同小组,授课老师事先结合各小组的专业特点,发给他们一些文献,鼓励学生课前一到两周查阅相关资料和文献,并将准备的内容进行整理制作成幻灯片,然后再推举一至两人在课堂上进行讲解。每组讨论时间为40分钟。

对于专题知识讨论,可以采用阐述法和探究法。阐述法适宜于教学内容中的重点问题,通常作为预习内容提出而在下一次课中进行讨论。通常由教师提出问题学生予以分析阐述。例如:在研究环境对生物基因表达影响中几种基因差异表达技术的优缺点是什么?即针对分子生态学中的主要研究方法,布置学生分组准备试验设计方案,并进行可行性分析。例如针对一个污染湖泊,我们怎样用分子生态学的方法分析其微生物遗传多样性的变化。这样的问题在教科书上找不到现成答案,必须在掌握分子生态学的相关分子技术原理上,查阅大量参考资料并深入思考才能设计出来,不仅锻炼了学生利用工具书与互联网迅速获取信息的能力,而且对他们辨证思维能力、分析问题与解决问题能力的提高也有极大帮助。

对于文献讨论,分报告、讨论和点评与总结三个环节进行。报告的重点内容为:本论文要解决什么问题及其提出的背景或假设,论文解决问题的过程中所采用的方法,论文的结果分析如何,结论是否明确,本文的贡献在哪里,研究方法、材料或内容上是否存在不足等。讨论的内容包括:解答老师和同学的疑问、补充课堂讲解的不足、讨论学科交叉的知识和方法等。为了充分调动同学讨论的积极性,达到更好的教学效果,我们把每位同学的提问次数、讨论的积极性、问题的质量以及自己的见解和发现纳入平时考核的范围。任课教师对课堂报告的内容和讨论的内容进行点评和总结。每次小组讨论结束前,授课老师都要给出点评和总结,其内容比较广泛,可以讲授相关的前沿知识点,指出课堂报告的优缺点,发表自己对文献相关论点的看法,补充科研写作方法等。

1.3.4 成绩的考核

为了督促学生更好地通过本课程学习专业基础知识、前沿知识和科研方法,我们采用平时考核和期末考核相结合的方法对学生的学习情况进行综合考核。平时考核的对象主要是在讨论式教学中,每位同学的提问次数、讨论的积极性、问题的质量以及自己的见解和发现纳入平时考核的范围。期末考核对象是对本课程的基础知识的了解与掌握情况,最后的总评成绩为平时成绩和期末成绩加权平均的结果,其中平时考核成绩占总成绩的40%,期末考核成绩占60%。

2 体会与对策

2.1 不断加强自身学习,提高业务水平

学生对一门课程的兴趣和学习热情,除了课程的重要性之外,很大程度上也与授课教师的教学水平有关。面对分子生态学是一门刚新起的交叉学科[6],国内起步较晚,大部分文献来自国外,因此加强英文文献的阅读量,以便掌握国内外最新研究进展。该学科涉及的领域十分广泛,必然要求授课老师具有较广的专业知识面,教师首先必须加强自身学习,不断提高自身的业务水平,而且要善于与学生沟通,及时了解学生的反应,在教学实践中不断总结经验,及时对教学方法加以改进和充实。

2.2 创新教学方法改进教学手段

本课程涉及的原理与方法较为抽象,必须加强教学手段的改进和现代教学课件的应用,尽可能采用一些动画的多媒体辅助教学课件,使教学内容形象、生动而且直观,使学生对教学内容,尤其是难点的掌握起到事半功倍。由于本课程涉及的专业面很广,在教学方法上,除了应用讨论式以外,还要根据具体授课内容利用启发式、互动式和参与式等多种方法结合,引导学生如何探索科学的未知领域,激发他们在科研中不迷信前人的结论,提出多样化答案,使学生勇于探索、敢于创新。

2.3 编制教材,补充教材内容并加以规范

到目前为止,还没有一本适合研究生教学的分子生态学教材。目前教学的基本内容主要参照的教材是Beebeeb编著的由牛津大学出版社出版的《An Introduction to Molecular Ecology》和Carvalho编著的《Advances in Molecular Ecology》。同时,本学科的发展很快,随着分子生物学新理论、新技术层出不穷,分子生态学研究的广度与深度的加深,每年有关本课程内容的知识也在不断积累,起点不断提高,因此必须及时整理,尽量使多元的知识系统化,形成一本较完善的教材,并及时对教学内容进行增添,,将当代最新的科学技术成果及时纳入相应课程,逐步加大教学内容的前瞻性。

参考文献

[1] 黄勇平,朱湘雄.分子生态学――生命科学领域的新学科.中国科学院院刊,2003,(2):84-88.

[2] 唐影,林春.充分发挥课堂讨论在研究生教学中的作用,山西医科大学学报:基础医学教育版,2007,9(3):263-265.

[3] 徐会利,贺佳丽,周庆逸.多种教学方法在临床精神病学研究生教学中的应用,学位与研究生教育,2007,11:50-52.

[4] 顾红,孙光民.研究生课程教学方法改革与实践,北京工业大学学报(社会科学版),2003,3(4):92-93.

分子生物学的主要内容范文第5篇

关键词：案例 生物化学 教学

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（a）-0070-01

1 案例教学法内涵

案例教学法或译为个案教学法，是一种透过案例来进教学的教育方法，1870年首先由哈佛法学院提倡应用，1889年案例教学法成为哈佛法学院的教学特色，并且逐渐扩张至其他学科领域的教学之中。Kowalski在1991年指出案教学法是一种以案例为基础，进讨论的教学方法，它除可以用来传授信息、概念、以及理论外，也可以训练学生的推理、批判思考、问题解决的技巧；案例教学法乃是由具有多元表征与潜在价值的案例，导引学习者进入科学探索和反思的学习历程，透过尊重、倾听的批判思考对话，协助学习者跨建构跨学科领域的知识，强化学习者主动参与学习的为及动机；将案例教学法定义为：一种以案例作为教学材，结合教学主题，透过讨论、问答等师生互动的教学过程，让学习者了解与教学主题相关的概念和理论，并培养学习者高层次能的教学方法；综上，认为案教学法是运用生活中真实的案例作为教学内容，以叙事体的方式呈现案，透过学生主动学习与课堂互动讨论，学习与教学主题相关的概念，并增进学生高层次思考与问题解决能的教学法[1]。

针对案例教学法的特质，归纳出五项要素：（1）教学材──以案例为主；（2）适用范围──教学主题或学科需能与案例进结合；（3）教学方式──主要以讨论、问答方式进教学；（4）师生角色──师生互为学习伙伴；（5）功能与价值──使学习者获得知识并培养高层次的推理与思考的能力[2]。

2 案例教学法在生物化学中的应用

2.1 生物化学的学习目标

通过本门课程的学习，学生可以了解生物化学领域主要研究的内容及其在医学上的作用；本课程使学生掌握生物大分子结构及功能，三大营养物质在生物体内代谢过程以及遗传物质的传递方向；对细胞间信息传导规律有所了解。要求学生知道现代医学生物化学的研究的主要内容以及其在医学上的意义。掌握大纲要求的内容，对生物化学和分子生物学的主要内容理解深刻。掌握医学生物化学和分子生物学相关的专业词汇和专业英文词汇[3]。为今后进一步学习机体的代谢疾病，发病机理，诊断与治疗打下基础。

2.2 案例教学法在生物化学课堂中的应用举例

生物化学具有渗透性强、联系广泛的特征。兴趣是最好的老师，只有学生对生物化学有兴趣，才会去主动思考、主动探索知识。在课堂中的生物进化过程理论，学生对相关的概念模拟不清，知道其大概的内涵，但又不够明确，而且进化学知识零散的、抽象，采用案例教学的方法，逐步引导学生自己分析，逐步说明生物拥有共同起源，生物之间具有亲缘关系。利用具体问题如生物的形态结构特征主要由什么决定的（DNA），[3]最终又是通过什么表现表现的（RNA）。物种进化在DNA和RNA中会留下证据。引导学生自主从蛋白质的分子上去思考分析物种间的亲缘关系，最终获得细胞色素C氨基酸结构越相似，亲缘关系愈近；相应的，亲缘关系愈远，氨基酸的构成相差就愈大的论断。又可以使学生在分子层上生物存在极大的同一性，来更加深入探讨生物共同起源理论。上述观点都是生物的分子层面具有统一性的理论基石，通过教学案列，化抽象为具体，学生容易紧跟老师思路，同时使得教学课堂流畅自然，学生的思考积极性也被触发，最终对教学的内容理解透彻，并能学以致用利用进化的理论解释有关生命现象，这样教学目标可以落实的很到位，教学效果得到最佳的体现[4]。

3 案例教学法教师的准备工作

3.1 案例的挑选

案例的选择要与本学科教学大纲及学校培养目标紧密结合，选择的案例要与主题内容联系紧密，案例要符合不同层次学生的特点，采用多媒体等各种讲学方式，授课过程中老师要对整个教学过程进行引导及把我，提前布置相关学习任务，以期教学效果达到最好。

3.2 提高综合素质

教室的自身素质对教学效果具有决定作用，案例的选择和编写需要深厚的专业知识和广泛的视野，因此，能否选择合适的案例需要教授广博的知识，教师需要针对每一个的典型案例，查阅了解相关领域的专业知识，还要理解及掌握相关知识临床的联系，这样对一些专业知识比较单一的老师可能会有一定困难。所以，作为教学的组织者和引导者，老师需要不断提高自我的知识水平与教学水平，对案例充分准备，全面思考教学过程中学生可能存在的各种问题，只有做到这样，方能在教学活动中，与学生互动充分，达到预定的效果。

4 结语

总之，案例教学法已被实践证明是一种十分高效的教学方法，在抽象、复杂的医学生物化学课堂中采用此种方法，使得学生由原来填鸭式的接受知识转变为主动思考，追求知识。使他们的学习积极性及热情得到极大的提高，学生的自学能力，文字表达能力，问题分析和解决能力，团队协作能力，实践能力等各方面都有显著的提高，为后续相关课程打下扎实的基础。

参考文献

[1] 王雅梅，韩玉英，孙丽翠，等.案例式教学法在专升本医学生物化学教学中的应用[J].首都医科大学学报：社科版，2009：187-188，191.

[2] 张俊河，董卫华，王芳，等.案例教学法在医学生物化学教学中的应用[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2010（2）：139-142.

[3] 许红艳.案例教学法在医学生物化学教学中的应用和探讨[J].中国医药导报，2011，27：109-110.