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分子生物学教学探索

摘要:分子生物学是研究核酸,蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐明蛋白质与蛋白质,蛋白质与核酸之间的相互作用及其基因表达调控机理的学科。笔者结合近年来的分子生物学教学经验,就如何让动物医学专业本科生更好的理解和掌握分子生物学知识进行了简单探索。
分子生物学教学探索

分子生物学教学探索:生物工程专业分子生物学双语教学

在生物学领域推广双语教学,这是面对日趋激烈的国际竞争和教育全球化趋势、提高我国高等教育竞争力和提升素质教育的必然要求,也是贯彻科教兴国战略和培养具有国际竞争力的创新性生物学人才的客观需要。为了适应这一新形势的需要,我们近年来在生物工程专业开展了分子生物学双语教学的探索,取得了一些成绩,并积累了一定的双语教学经验。

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,又如何跟踪学科的近期进展呢?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,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,保障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近期教材,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。

为有效提高分子生物学双语教学的教学效果,普通院校尽管师资等多方面条件受到一定限制,也应该创造条件保障双语教学的顺利开展。首先,加强双语教学管理,制定切实可行的教学制度,及时检查督促双语教学主讲教师按双语教学大纲完成相关教学任务,教学过程不“缩水”,不流于形式;其次,适当加大双语教学课程学时,保障双语教学主讲教师有相对充裕的时间完成教学任务;再次,建立激励机制,如适当提高双语教学的工作量、支持和鼓励制作双语教学多媒体英文课件、在业绩考核等方面给予政策倾斜、加强对双语教学教师的调查评估与沟通,以充分调动双语教学教师的积极性。提高普通院校生物工程专业分子生物学双语教学任重而道远,我们将通过不断学习提高自身的理论认知水平、掌握新的知识和教学方法,为学生提供更好的教材,在学校与系部的大力支持和鼓励下,在教学实践中不断改进课程教学体系,进一步提高分子生物学双语教学质量。

作者:邱海洪 肖韵兰 蒋盛岩 刘建强 尹乐斌 刘静霆 单位:邵阳学院

分子生物学教学探索:动物医学专业分子生物学教学改革研究

摘要:分子生物学是研究核酸,蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐明蛋白质与蛋白质,蛋白质与核酸之间的相互作用及其基因表达调控机理的学科。笔者结合近年来的分子生物学教学经验,就如何让动物医学专业本科生更好的理解和掌握分子生物学知识进行了简单探索。

关键词:分子生物学;多媒体教学;新兴疫苗技术

1由浅入深,充分利用学生已知信息引入分子生物学概念

对于绝大多数动物医学专业学生而言,分子生物学仍停留在“传说阶段”,听说过也大概了解,但其中具体涉及哪些内容仍不得而知,仍是一些“高大上”的理论内容。因此,如果将学生由门外汉引入分子生物学的世界至关重要,也是学好这门课的首要前提。由于专业限制,动物医学专业的学生视线多集中在各种动物疫病的诊断、防控等领域,因此对这方面的内容比较熟悉,比如疾病诊断中常用的ELISA检测及动物免疫疫苗等。以禽流感病毒为例,大家肯定都知道最近国内留下的H5N1及H7N9禽流感病毒,也知道养殖户需要打疫苗进行防范,那么这些疫苗是如何生产的呢?传统的疫苗生产基本围绕鸡胚扩繁病毒并灭活,而一些新兴的疫苗技术,如DNA疫苗、亚单位疫苗及反向遗传疫苗等势必引起学生的兴趣,这些都是我们分子生物学领域研究的内容,让学生认识到分子生物学知识的重要性。

2发挥多媒体教学优势

分子生物学课程中涉及大量的动物医学专业学生前所未闻的新鲜概念,如果单纯的依靠传统板书进行讲解很难取得满意的效果,因此多媒体教学势必发挥着重要作用。将一些看不见摸不着的晦涩理论知识,以生动形象的多媒体形式展示出来,使学生一目了然的明白我们究竟讲的是什么内容,具体的原理是什么,真正掌握分子生物学的精髓,才能将分子生物学知识应用于实际。如分子生物学中最常见的“PCR技术”,如果我们说这是“聚合酶链式反应”,学生必然一头雾水,其设计到引物、目的基因、扩增温度等等因素,单纯的讲解很难理解,这时我们可以通过视频的形式,将PCR反应的各种组分及反应步骤一一分解,势必起到事半功倍的效果。

3以近期科研进展充分调动学生积极性

我们知道分子生物学知识发展非常迅速,每天都有新的研究进展,因此课本上的知识永远无法跟踪到近期的科研进展。那么我们就可以通过多媒体形式将近期相关领域的研究进展引入教学,既能让学生了解研究前沿知识,深入理解掌握所学分子生物学知识的含义,更能激发学生的学习热情。比如前面讲到的“反向遗传疫苗”,这是几年来研究比较火热的一个方向,“反向”是相对于“正向”而言,“正向”指的是生物学的初始阶段是由表型到内部,即由蛋白到核酸的过程,而“反向”则是由核酸到蛋白质的研究过程,即通过改变核酸从而改变蛋白质表型,生产新型疫苗,比如中国农业科学院哈尔滨兽医研究所近年来做了大量研究,开发了一系列新型的反向遗传疫苗并应用于实际生产,这样会迅速抓住学生的学习兴奋点。

4比喻教学法,以通俗易懂的语言解答晦涩难懂的理论

利用恰当的比喻教学方法在解释一些晦涩难懂的理论知识时效果很好,能生动形象的让学生明白我们讲授的内容。比如在讲授蛋白质翻译过程时,从DNA转录为RNA并翻译为蛋白质,其中信使RNA(mRNA)、转移RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)是细胞质中参与蛋白质合成的三类主要的RNA,如何更好的理解这部分内容呢?我们可以将mRNA比喻为上司下达的一道命令,具体的碱基就是命令的具体内容;rRNA则是能帮助读懂这些命令的秘书,随后秘书将信息传代给具体执行操作的信号兵,也就是tRNA,这样三者配合完成从RNA到蛋白质的翻译过程。5理论联系实际,调动学生主动学习、思考的能力在学生掌握了一定的分子生物学理论基础上,恰当的做到理论联系实际,发挥学生主动思考能力,将有助于学生更好的理解理论知识。比如我们学习了PCR技术,知道这是一种针对遗传物质DNA的特异性扩增技术,那么具体有什么应用价值呢?这时我们可以引入病原检测方面的例子,让学生分析一下目前进出口检验检疫方面常见的手段有哪些?除了传统的ELISA检测,很多时候PCR技术都发挥了重要的作用,能针对某种特定病原菌的特征性基因设计引物,只要PCR技术检测出阳性结果就说明有这种病原菌,快速灵敏。这样能让学生更容易意识到分子生物学知识在实际中是如何应用的。分子生物学技术在当代动物医学领域发挥着越来越重要的作用,如何让非生物专业的动物医学学生更有效的掌握这门重要的基础知识仍存在许多难点,需不断总结实践提高,真正达到我们的教学目的。

作者:姜延龙 王春凤 杨桂莲 单位:吉林农业大学动物科技学院

分子生物学教学探索:分子生物学少学时教学改革探索

摘要:分子生物学是生命科学最重要的基础课程之一,其与细胞生物学、遗传学、神经生物学和发育生物学等学科的交叉渗透大大推动了科学发展,对培养研究型拔尖人才起着关键作用。随着高校教育教学改革和学科建设的不断发展,日益增长的知识技术与课程学时不足这一矛盾成为了影响分子生物学教学质量的主要因素之一。控制PPT课件信息量,将教学科研紧密结合,并开展网络化教学、动画教学、双向互动教学等方式,有利于激发学生的学习兴趣,营造独立思考、勇于创新的良好氛围,从而解决少学时情况下的分子生物学教学问题。

关键词:分子生物学;教学改革;PPT课件;动画教学;双向互动教学

目前,分子生物学相关理论和技术已广泛应用于农林牧渔的科研和生产领域,为了有利于本科生后期专业课的深入展开和研究生科研项目的顺利进行,近年来,分子生物学课程已成为了我校动物科技学院、生命科学学院等7个学院的必修基础课。因此,完善这门课程教学规划,帮助学生建立系统、整体的分子生物学知识体系,对培养高素质的农学专业人才具有重要意义。

1分子生物学课程教学存在问题

随着高校教育教学改革和学科建设的不断发展,分子生物学课程的学时进一步被压缩,而随着生命科学领域研究的不断深入进行,该学科的新知识、新技术呈现出爆发性增长态势。在这样的情况下,如果利用有限的课程学时,使学生既掌握分子生物学的基础理论和技术,又熟悉学科前沿,从而保障或者进一步提高教学质量,是目前亟需解决的一个重要问题。另外,由于很难通过眼睛直接观察分子生物学的研究对象,要求学生具备扎实的专业基础和良好的抽象能力,也因此造成学生普遍形成分子生物学“难学”的恐课情绪,反过来进一步增加了教学难度。如何帮助学生摒弃对本门课程的错误认识,让他们认为分子生物学“有趣、易学”,也是教师们需要重点关注的问题。目前,我国很多单位均开展了分子生物学教学改革,也取得了一系列具有建设性的改革成果。我们根据本院学生的情况,结合兄弟院校已有经验,从教学内容教学方法等方面进行了一些改革尝试。

2教学改革方案

2.1合理安排

PPT教学内容PPT教学图文并茂、声像结合,不仅显著提高了教学效率,而且激发了学生的形象思维,对提高学生对分子生物学知识的理解具有积极意义。但是,PPT教学也存在明显不足。调查表明,43%的学生认为PPT容易导致疲倦,33%的学生认为不便于作笔记和知识记忆,部分学生认为PPT教学“看不到教师的思维过程”、“互动效果差”。造成这种现象的根本原因之一就在于PPT课件信息量过大。教师在讲授拥有巨大信息量的PPT课件时,往往为了追求知识点的性而忽视了其逻辑性,重点不突出,导致学生听的时候眉头紧皱,听完之后脑袋空空。所以,控制、减少PPT信息量,降低讲课节奏,让学生从“来不及看、来不及写”变成“有时间想、有时间问”。在控制授课信息量的同时,教师需要花更多的时间用眼神、肢体语言和学生交流,细心观察学生的肢体语言信息反馈并及时作出调整,对于提高授课效率具有重要意义。

2.2教学实践与科研进展紧密结合

学生在学习分子生物学课程时,往往强调了记忆而忽视了理解,没有将所学知识融会贯通,导致在碰到真正的科研问题时仍无从下手,无法将所学理论应用于实际科学问题的解决,进而形成“上课无用论”,产生了厌学情绪。因此,教师在讲授完基础理论的定义、原理、发现过程等内容后,需要举例讲授如何将所学知识用于科学实验结果的分析,解决本科教学到实际科研的一公里问题。比如,在讲授“乳糖操纵子”一节内容时,我们除了讲述乳糖操纵子的序列结构、调控过程和生理意义等之外,还以超级细菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌为例,用操纵子理论阐述了甲氧西林抗性基因表达调控的机制,并和学生分享、讨论了该研究的意义、热点与难点。这种讲授方式实现了本科生们和科研的零接触,提高了他们的学习热情和信心,有利于他们深入理解和掌握相关知识点。

2.3开展现代网络化教学

随着我国信息技术的快速发展,智能手机已经成为了学生们的基本配置,而学生对手机的沉迷程度越来越大,严重影响了他们的学习和身体健康。但是微信、QQ群等手机应用软件的普及,也很有利于人们之间信息的交流。为了将现代信息技术的发展成果应用于教学过程,我们建立了班级学生微信群。一方面,教师可以将的科研技术与发现分享给班级学生,并引导他们讨论该项研究的意义、实验设计思路和相关实验技术等;另一方面,教师还可以在微信群中回答学生的问题,并且这种答疑方式给了学生充足的思考时间,有利于老师充分认识学生的思考盲点,加强了师生对问题的理解。当然,打铁还需自身硬。在这个学习和交流的过程中,要求教师们多方面阅读分子生物学教材书籍和有关文献,加强自身理论和技术水平。

2.4合理利用科研动画教学

目前,美国等西方发达国家不但在科研总体发展上经验丰富于我国,他们在科研动画开发方面的投入也优于我们。美英日等国家的知名高校及Nature、Science等知名出版集团,均制作了很多画质优良、逻辑严谨、结构清晰、简单易懂并免费的科研动画。将这些动画用于相应知识单元的教学实践中,不但能提高学生对相关知识的理解,还能帮助学生形成更宽广的学术视野。同时,由于这些动画均为英文解说,而大部分学生的专业英文能力不足,需要教师熟悉整个动画所讲述的内容,在授课过程中将动画分解并逐段讲解,否则这些科研动画在教学中的实际效果将大打折扣。

2.5积极组织双向互动式教学

我国传统的授课方式造成大部分学生上课时懒于思考,更不会主动提问发言,而良好的互动对于提高学生的学习兴趣、课堂注意力等具有积极意义。因此,在整个教学过程中,鼓励学生展现主管能动性,引导他们积极思考、提问;同时,定期听取学生对教学方法的意见,掌握学生专业知识水平的差异,并及时调整教学方法和课程设计,这些双向互动措施都有利于实现课堂学习效率的较大化。

作者:薛虎平 单位:西北农林科技大学

分子生物学教学探索:高校分子生物学教学新思考

随着分子生物学的迅猛发展,其对生命科学领域的各分支学科已经产生了广泛而深远的影响,尤其是极大地促进了医学和农学的发展(张桦,2013)。分子生物学带动其他生命学科的发展为人类认识生命现象带来了深刻的变化,也为人类利用和改造生物体创造了广阔的前景。分子生物学是生命科学相关专业普遍开设的重要专业基础课程,是医学和农科类研究生的主干专业课程,将为专业课的学习奠定关键基础,也为学生进一步学习深造打下扎实的理论基础。学习分子生物学的重要性不言而喻,然而在我们的教学过程中,发现学生对这门课的学习兴趣并不高甚至出现恐学的现象,其原因首先是由于分子生物学是从微观层次上研究生命的本质,其研究和描述的对象看不见摸不着,使得很多学生对抽象的概念和晦涩的语言难以理解,犹如听天书一般;其次是目前分子生物学授课的方式和内容理论性太强,与实际应用严重脱节,学生觉得枯燥无味,缺乏学习的动力;是分子生物学虽然发展迅猛但是依然处在初级阶段,与其知识相关的产业还不发达,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,还不如考取各种其他证书来的实际。因此,对于我们老师来说存在着几个挑战,怎样将分子生物学晦涩难懂的语言犹如讲故事一样娓娓道来?怎样理论联系实际,使学生们觉得所学知识能学以致用?怎样调动他们探索微观生命世界的兴趣?鉴于分子生物学的重要性和结合学生学习的心理状态和动机,笔者由高等教育心理学的学习动机理论出发,在授课方式和授课内容方面对分子生物学课程进行了一些新的改革思考,以期为改善分子生物学以及其他相关课程的教学效果提供一些新的启发和思路。

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,较大的奥妙在于,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,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。该教学方法较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。较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

以上阐述的分子生物学教学思路和方法需要教师深入了解学生真实的学习想法和心声,然后去设计案例问题并需要长期不断完善。只要老师热爱教育事业,相信世上无难事只怕有心人,笔者借此一文抛砖引玉,希望能给分子生物学以及其他课程的授课老师们有所启发,为进一步激发学生的内部学习动机,提升教学质量做出贡献。

作者:李月 刘晓东 夏木斯亚·卡坎 张桦 单位:新疆农业大学农学院 生物技术系

分子生物学教学探索:医学分子生物学教学实践

医学分子生物学是目前高等医学院校不可缺少的一门医学专业基础课和选修课,具有很强的理论性和一定的特殊性。该课程的开设使学生能够从分子水平上深入了解疾病发生的机制,掌握研究分子结构和功能的新技术、新思维、新方法,为未来疾病的诊治或参与医学科学研究奠定基础。但是,由于医学分子生物学涉及面广,涵盖内容复杂,知识抽象难懂,要学生充分理解并灵活运用相关知识,还存在一定的难度。因此,必须寻求多元化的考核方式来激发学生学习兴趣,提高学生学习的主动性和积极性,摆脱学生学习分子生物学只是为了应付考试的局面。形成性评价的诞生与发展即为教学考核改革提供了一个新的方向。形成性评价的概念由斯克瑞里芬于1967年提出[1]。它是学生学习过程的表现,对所取得的成绩以及所反映出的情感、态度、策略等方面的发展作出的评价。形成性评价的重要作用就在于能够让学生认识自我,从而实现自主学习、自主发展。鉴于形成性评价在教学过程中的作用,笔者尝试在本科生医学分子生物学实践教学中引入形成性评价考核制度,从知识掌握、创新科研思维和学习能力培养、语言表达等多方面提高学生的综合学习能力,以调动学生在课堂中思考问题、讨论和回答问题的主动性、促进学生课后花费更多的时间查阅资料,拓宽知识学习面,多角度理解各章节的内容,切实加强学生的科研思维分析和自主学习能力。本课程的成绩由形成性成绩(平时成绩+实验技能成绩)与终结性成绩(期终卷面考试成绩)2大部分组成,将医学分子生物学教学形成性评价考核应用的教学效果与体会进行以下介绍。

1对象

针对2012级临床专业2班的学生,学时数为32学时的理论和实验教学。

2应用

2.1形成性评价考核形式

2.1.1理论教学期末考试考核按照常规,在学期结束时就学生对分子生物学知识的掌握情况进行期末考试。考试内容涉及分子生物学课堂讲授知识的各个方面,考点知识均匀分布。试卷考核题型分别是单项选择题、多项选择题、填空题、名词解释和问答题,总分为100分。2.1.2撰写小综述近年来,随着分子生物学发展的突飞猛进,分子生物学的知识更新速度远比其他学科快,其新技术和新方法层出不穷。因此,在教学中,要求老师尽量用新知识、新观点、新手段、新发展不断充实和丰富教学内容,使讲授的知识不与时代相脱节,有利于激发学生学习兴趣和学习热情、提高教学质量。但由于理论课堂的时间十分有限,对课堂中尚未涉及的新技术和新知识,例如基因芯片和microRNA检测技术、腺病毒表达载体构建及包装、基因功能研究技术如酵母双杂交、RNAi、SAGE等,可以选择让学生充分发挥自主学习的能动性,在已掌握知识的基础上,课后上网或去图书馆查阅相关文献和资料,结合近年来国内外的科研动态将其归纳总结,以标准论文的形式撰写一篇小综述,题目自拟,字数不能太少。通过撰写小综述,学生不仅可以开阔自己研究视野、建立科研思维,而且为今后提高解决科研课题的能力和论文撰写能力奠定坚实基础。另外,采用这种方式跟踪分子生物学发展前沿和新技术,对于学生掌握分子生物学前沿方向,了解分子生物学的近期研究内容和发展态势具有重要意义。2.1.3理论课堂提问和讨论每次上课前或课中用10-15分钟的时间,引导学生总结上节课或前面讲过的学习内容,采取老师提问和学生相互提问的方式复习学习内容,自由发言,教师给予及时纠正和反馈,同时引导学生在理解的基础上提出自己的看法。课堂提问尽量督促学生积极主动的回答。对于不能主动发言的同学,采取点名的方式让其回答问题,锻炼学生的胆量,促进学生积极思考问题。此外,还采取分组的形式,在章节讲授结束后,以小组为单位安排学生讨论复习所学内容或学习体会。2.1.4实验考试考核以肝组织中基因组DNA提取、目的基因引物设计、PCR扩增、酶切和重组载体构建整套实验为实验教学内容,以5-6人为小组单位,采取教师示范授课、学生学习后小组内部合作操作的方式,从实验课堂学习态度、对所学知识的原理、操作步骤的掌握程度、实验仪器和工具(如移液枪、PCR仪等)的操作掌握和熟练程度、实验结果和实验报告中结果分析等方面进行综合评定。

2.2评价方式

2.2.1分数的设置每个学生的成绩是一个综合性评价成绩,由形成性成绩(平时成绩+实验技能成绩)和终结性成绩(期终卷面考试成绩)2大部分组成。其中平时成绩(理论课课堂提问+小综述)占20%,实验技能成绩占10%,终结性期末考试成绩占70%。即形成性评价考核综合成绩=平时成绩(20%)+实验成绩(10%)+期末成绩(70%);传统考核综合成绩=实验成绩(10%)+期末成绩(90%)。2.2.2成绩评价终结性期末考试主要是为了了解学生对理论知识点的掌握。因此,成绩主要通过期末学生的卷面作答来评定,期末考试均采用同一套试卷。对于课堂提问和讨论、撰写小论文、实验技能等部分,主要是激发学生的学习兴趣,调动学生学习的自主性,培养学生的知识探索能力、独立思考问题能力、课外学习能力、科研思维能力、动手能力及语言交流能力。这些成绩根据学生课堂回答问题的表现、撰写综述的质量、实验操作掌握程度、实验课堂表现和实验结果及分析进行评定。2.2.3统计学处理2012级临床专业2班学生的平时成绩、实验成绩、期末成绩、形成性评价考核综合成绩和传统考核综合成绩均采用SPSS16.0软件进行统计学分析,用平均数±标准差(x珋±s)表示,采用t检验,P<0.05为有统计学意义。

3结果与讨论

3.1结果

3.1.1两种评价考核方法在临床2班综合成绩上的比较如表1所见,在实验成绩和期末成绩均相同的情况下,与传统考核综合成绩相比,2012级专业临床2班的形成性评价考核平均成绩明显提高,其差异具有统计学意义(P<0.05),说明形成性评价考核提高了学生综合学习成绩。3.1.2两种评价考核方法在临床2班综合成绩等级构成上的比较如表2所见,将两组学生期末成绩分为(>85分)、良好(80-85分)、中等(70-79分)、及格(60-69分)和不及格(<60分)五个等级,并统计相应人数,然后分别比较两种评价考核方式在五个等级的构成比上是否存在差异。结果显示,采用形成性评价考核方式学生的综合成绩中率(25.64%)、良好率(26.92%)和中等率(32.05%)均高于传统考核方式;而其及格率(12.82%)和不及格率(2.56%)均低于传统考核方式。

3.2讨论

高素质、创新型人才的培养是目前高等教育改革主要方向,也是评价高等教育质量和教育效果的重要指标[2]。考试改革是教学改革的重要环节,是增强医学生实践操作能力、自主学习能力和科学创新能力等综合能力和综合素质的重要手段[3]。对于像医学分子生物学这样实践性很强的基础课程,传统的一次闭卷考试定成绩的做法显然不能适应目前高等教育的培养目标。形成性评价是在课程实施过程中对学生的学习评价方式,采取目标与过程并重的价值取向,注重对学习的效果进行的评价[4]。相比较于传统的考核评价方式,形成性考核评价对学生的成绩评价更,更能激发学生学习的兴趣。因此,笔者尝试通过“期末考试+平时成绩+实验技能”以7∶2∶1比例相结合的形成性考试考核对学生学习成绩进行综合评价,将医学分子生物学教学引向培养自主学习、独立思考,有探索意识和创新思维的人才轨道。结果发现,形成性评价考核大大提高了学生的综合成绩,原因主要体现在以下方面。3.2.1学生理论知识理解方面分子生物学信息量大,内容更新快,知识抽象难理解,且在有限的课时下难以讲述所有的知识和技术方法。正如古语所说:“授之以鱼,不如授之以渔。”在形成性评价考核下,教师在开展理论教学和实验教学的同时,以告诉学生如何查阅相关文献和资料撰写小综述的方式,教会学生获取知识的能力。通过促进学生利用发达网络系统进行课外知识的学习,关注分子生物学技术和研究成果相关动态,并鼓励学生参与课堂内外的科学实验,以开展实验教学方式将课堂学习知识与实际实验操作相结合,加深对课堂新学习内容的理解,从而使课堂理论知识理解得更加透彻。3.2.2学习兴趣和主动性增强方面形成性评价方式改变了“以教师教授为主”的传统灌输式教学模式,鼓励学习主动参与课堂提问和问题解答等课堂活动中,在活跃课堂气氛的同时,充分调动了学生思考问题的积极性,使学生自然而然地产生“再学习”的兴趣。此外,形成性评价方式不局限于课堂书本的陈旧知识点,能在课外利用自己身边的各种资源对相关的新知识进行了解和关注,并灵活地成为自己知识结构的一部分,使学生在学习过程中获得成就感,增强了自信心和好奇心,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的积极性和创造性;同时使学生在学习中了解自己的兴趣所在,并以此为出发点主动学习更多课外知识,拓宽自己的视野,提高自学能力。3.2.3科研能力锻炼和教师专业水平提升方面多种形式的评价(如课堂讨论、实验教学和撰写综述),在一定程度上增加了学生交流、沟通和协调能力,训练了科研思维,同时也促进教师专业水平的提升。在形成性评价考核方式中,通过实验教学和课堂讨论,学生对分子生物学相关知识有了更深层次的了解,甚至激发了学生的科研热情,部分学有余力的学生还积极主动地要求参与教师的科研课题研究,将所学知识融会贯通应用于科研。另外,形成性考试制度也促进了教师不断学习新知识来丰富自己的专业知识,从而更好地与学生沟通、交流和探讨,以解决实验难题。总之,形成性评价在医学分子生物学教学过程中的应用显示,形成性评价考核体系可科学、地评价学生的学习成绩,通过调动学生学习的主动性和积极性来提高学习质量,增强教学效果。

作者:陶怀 陈夏 宋岚 程莉娟 周芳亮 单位:湖南中医药大学医学院生物化学与分子生物学教研室

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