农学专业《分子生物学》课程改革与实践

摘  要：分子生物学是华南农业大学农学专业的必修课程。本教学团队近年来从教学大纲优化、教材体系建设、学情分析与教学内容设计、教学方法与策略等方面着手，在实践中不断革新、提高教学质量。连续多年的教学实践表明，相关改革措施成效明显，极大促进了学生的学习积极性、提升了专业感情，为培养服务于现代农业的创新型人才奠定了基础。

关键词：农学专业;分子生物学;教学改革与实践

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）08-0131-03

Abstract： Molecular biology is a compulsory coursefor agronomyin South China Agricultural University. In recent years， the teaching team has started from the aspects of syllabus optimization， textbook system construction， academic analysis and teaching content design， teaching methods and strategies， and constantly innovates and improves teaching quality in practice. The teaching practice for many years has shown that the relevant reform measures have achieved remarkable results， greatly promoting the students" enthusiasm for learning， enhancing professional feelings， and laying the foundation for cultivating innovative talents who serve modern agriculture.

Keywords： agronomy; molecular biology; teaching reform and experience

前言

上个世纪中期，核酸被确定为主要的遗传物质，随后DNA的双螺旋结构被揭示;进入到上世纪后期，遗传重组技术、PCR技术以及核酸测序技术相继出现、发展迅猛。分子生物学作为一门学科也应运而生，并成为当前最前沿、最活跃的学科之一[1，2]。分子生物学相关理论与技术方法已经渗透了生命科学各个研究领域，全面促进了当今理、工、农、医等多个学科的发展，是从事生命及农业科学研究和工作必备的工具和知识体系，该学科的教学工作至关重要[3]。该课程已成为高校生物类、农学以及医学等专业的基础课程，也是学生掌握生物技术的最重要课程之一。

国内高等院校自上世纪80年代以来，陆续开设分子生物学课程。华南农业大学办学历史悠久，已经面向农学专业开设该课程长达20余年。针对该课程存在的研究方法与手段发展极为迅速、理论知识抽象、实践教学环节薄弱等问题，结合前人的经验和多年的教学实践，从教材选用、教学内容、教学模式以及课程学习效果等方面进行研究和探索，充分说明教什么、怎么教以及教的怎么样几个教学中的关键问题。全方位、多维度地提高教学效率，增强学生学习效果，为培养服务于现代农业的高素质、创新型人才奠定基础。

一、立足专业培养方案，整体规划教学内容

经过长期实践，分子生物学成为华南农业大学农学专业必修课、农学丁颖创新班的专业选修课。在课程开设前，相关专业的学生已经修习了生物化学、遗传学等专业基础课程，且在课程内容中与分子生物学存在一定的交叉;部分学生还会继续选修基因组学、生物信息学以及基因工程实验等课程，分子生物学成为学习这些课程的必要基础。因此，我们根据农学专业人才培养方案和本课程教学大纲进行总体设计，根据学生已有的知识体系，突出教学重点，强调课程特色，提高教学效率。采用的具体措施主要包括以下两个方面。

（一）合理选用教材

分子生物学几乎是现代生命科学研究领域发展最为迅速、最具活力的学科。该学科相关的出版教材也非常丰富，包括《现代分子生物学》（朱玉贤，高教出版社，2007）、《分子生物学教程》（赵亚华，科学出版社，2006）、《基础分子生物学》（郑用琏，高教出版社，2012）等。针对于农学专业的专业特点，我们选用郑用琏主编的《基础分子生物学》作为参考书;在实际教学中，适当脱离教材，对于本书中所涉及的遗传学和生物化学教学内容做必要提示，自学为主;对于研究前沿，密切追踪，及时跟进，将最新的研究方法和研究进展融入到课堂教学。在教学过程中，引导学生查阅《Gene VIII》（Lewin.B，Oxford University Press，2007）、《Molecular Biology》影印版（Robert F. Weaver 科学出版社2001）等英文书籍和专业文献，在学习专业知识的同时，提高英文阅读水平，拓宽知识面。

（二）优化教学大纲

制定教学大纲时，充分考虑遗传学、生物化学和分子生物学等课程的教学内容，结合开设的实验课程，进行总体设计。经过多年实践，制定了总学时为48学时的课程教学大纲。其中，36个课时用于系统讲述基本理论知识，12个学时用于课堂讨论。理论知识包括核酸的结构、DNA的复制和转录、蛋白质翻译以及基因表达调控等。在具体教学时间分配上，2个课时用于系统介绍本学科的历史沿革、发展现状及未来趋势;核酸结构部分内容在生物化学等课程有所涉及，本课程重点阐述核酸结构与性质在分子生物学研究中的意义与应用、基因概念内涵的演变和发展，总计8个课时;在中学阶段已经学习过DNA复制与转录相关内容，本课程教学中仅突出讲述以往尚未接触的内容，安排6个课时;蛋白质翻译过程是生物化学课程的学习内容，本課程将重点放在蛋白翻译的保真机制上，总计4个课时;基因表达调控是整门课程中的重点、难点，分配16个课时;所选教材中涉及的基因突变及利用、基因工程等方面的内容，分别在本专业开设的遗传学、植物基因工程等课程中进行讲述，本课程不再进行单独的讲述。现在分子生物学技术等内容主要结合12个课时的课堂讨论进行学习，结合具体研究案例，引导学生及时跟进学科前沿，提高解决问题的能力。通过将理论教学与进展讨论有机结合，达到夯实理论基础，面向应用，展望前沿，拓宽思路，全面提升专业素质的目的。

二、多种教学方法融合，全面提高教与学的效率

（一）坚持德育优先，情感教育贯穿课程教学

教育的本质是立德树人，只有保持一个国家、一个民族的道德先进性，才能保持这个国家、这个民族持续前进的动力。德育是任何课程教育都不容忽视的、极为重要的教学组成部分。在授课过程中，通过学习相关研究进展以及理论和方法的产生与发展历程，结合该学科在我国的历史沿革和现状、具体到我校在相关领域的贡献，弘扬前辈的爱国奉献精神和实事求是的道德品质;由此培养学生建立科学的发展观、形成严谨的科研态度，激发家国情怀，形成内在的学习动力和学习热情，提高学习效果。作为主讲老师，我们尽量多地了解学生个人学习情况和日常动态，建立良好的师生互信，全方位服务教学工作。

（二）打破教材限制，灵活采用教学手段

分子生物学课程知识更新速度非常快，且涉及的知识面广、信息量大。我们根据实际需求，不拘泥于教材，及时跟进研究前沿热点，将最新发布的研究成果引用到课堂教学，鼓励学生利用所掌握的知识点探究前沿热点问题，培养学生主动获取知识的能力和创新意识。例如，将近年来的研究热点——基因编辑技术融入到“基因表达调控”的内容，一起进行教学。该课程还存在知识抽象、复杂，难以理解的问题，学生容易产生畏难情绪。针对于此，我们在授课过程中，充分挖掘教学资源，以学生们所熟悉的本校教师及其研究成果进行举例，化抽象为具体，学以致用，培养学生利用所学的知识解决实际问题的能力。在多媒体课件制作方面，注意色彩搭配，重难点突出，合理规划放映流程，深入浅出地展示学习内容。充分发挥现代化教育技术的优势，在采用多媒体课件进行展示的基础上，充分利用网络传媒，综合使用动画、投影，增强表现力，使教学内容更加直观形象，达到启迪思维，增进理解，强化记忆的效果。在课堂讲述之外，安排课前导读、课堂讨论和课后作业，从多个教学环节对学习内容进行拓展，培养学生归纳总结、独立分析和思考的能力，逐步形成科学的思维方式，提高综合素质。

（三）班组结合，凸显学生学习主体的地位

我校主要采用小班制教学模式，集中授课是主要的教学组织形式。本课程采用了大班授课和小组学习相结合，同时辅助以个别指导的教学形式。每个授课班一般为50人左右，每个小组通常为3-5人。通过拟定课外学习内容，督促学生自发组成课外学习小组，自主选定主题并围绕该主题进行调研、在课堂上进行讨论。“班级-小组-个人”相结合的分层学习模式使每位同学都能充分参与到教学活动中，激发学习的积极性。课堂讨论环节中，以小组为主体阐述观点，结合教师点评，自由提问和辩论，形成师生间的有效互动，活跃课堂气氛。在启发式的翻转课堂过程中，充分发挥学生的主体地位，有效调动学习热情，提高自主学习能力，推动学生的创造性学习。

（四）以问题为导向，打造立体式学习环境

农学专业学生从大学二年级即开始毕业论文研究工作，从事的研究工作往往涉及到不同层次的分子生物学问题;在整体的培养方案中，也有与分子生物学课程相关的实验性课程。我们以此为契机，通过在课程中引入读书报告、阐明实验设计的原理和方法，指导学生进行研究性学习，促进学生运用本课程的理论知识解决实践教学中的具体问题;有目的地引导学生发现问题，提出疑问，以问题为导向，激发兴趣、积极探索，在问题解决的过程中积累知识。以上方案有效地促进了不同课程知识点的融合，形成立体式学习环境，全面培养学生的自学能力和研究能力。

三、多样化课程考查，有力增强学习积极性

单一地以期末考试为主要形式的评价方式，往往会导致平时松懈，期末临时突击，考后很快遗忘的负效应。本课程建立了“教师测评-学生互评-自我评价”相结合的综合评价体系，全方位、全程化对学习效果进行考查。教师测评主要分为两部分：一部分是根据课堂综合表现，包括完成作业、学习报告、课堂发言以及课后反馈等进行打分;另一部分为考试成绩，这部分占总分的50%。学生互评建立在小组学习讨论的基础上，以小组为单位，根据具体表现小组间相互评分，此部分所占比重为30%;教师将评分标准具体化，杜绝小组评分的主观性，引导学生公证、客观地评价同学。自我评价主要体现在日常作业、网络学习和专业知识应用方面;通过树立典型、同学间的横向比较及自我成长的纵向剖析，肯定优点、查找不足，进而完成自我评价;自我评价占总成绩的20%。以上综合评价体系的建立，极大调动了学生的学习参与度和日常学习热情。

我们从教学大纲、教材教法、教学组织和课程考查等方面，对本校农学专业分子生物学课程做了全方位的改进和探索。相关措施取得了显著成效。自改进以来，本课程历年自主到课率、考试合格率均为100%;选课学生对该课程给予了极好的评价，在本单位历次教学评价中均位列前茅。该课程也全面带动了学生的学习兴趣，加深了对其他课程内容的理解，多名学生因选修了本门课程而决定考研深造。基于课程改革的探索，也促进了任课教师的成长。本课程教学团队共有教师5人，教师学缘结构合理，科研实力强，能够有效支撑教学;团队成员平均年龄40岁以下，充满生机与活力，具有良好的发展潜力。教学团队将继续坚持德育优先的原则，促进课程与现代化教育技术的整合，完善教材、教法，开发富有专业特色的教学网站和移动课堂客户端，将该课程打造成“精品课程”，成为能够真正学到知识、启迪思维的“金課”。

参考文献：

[1]王兰，刘向东.本科分子生物学教学的改革与实践[J].中国科教创新导刊，2009（32）：79-81.

[2]王福，孟娅.分子生物学课程改革的探索[J].才智，2015（31）：23.

[3]姜立春，游章强，李俊刚，等.《分子生物学》教学改革与实践新探[J].绵阳师范学院学报，2015，34（5）：131-134，139.

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