高校生物专业“分子生物学”课程改革与实践

摘要：“分子生物学”是当今生物学领域中发展最为迅速的学科之一，是生物类本科生的专业基础课或专业主干课。基于多年来本科分子生物学的教学实践，从课程内容体系、课程实践环节与理论环节的有效衔接、教学模式的探索和实践等方面进行了解析，旨在进一步推进课程改革，提高教学质量。

关键词：高等师范院校；分子生物学；课程改革

作者简介：梁卫红（1968-），女，山西祁县人，河南师范大学生命科学学院，副教授；杨献光（1980-），男，河北邯郸人，河南师范大学生命科学学院，讲师。（河南 新乡 453007）

基金项目：本文系河南省高等教育教学改革研究省级研究项目（项目编号：2012SJGLX134）、河南师范大学教学研究基金重点项目（项目编号：521751）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）01-0110-02

分子生物学是一门从分子水平研究生命现象、生命本质及其规律的科学，以1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型为标志，分子生物学作为一门独立的学科诞生。该学科的最大特点是发展迅速，并在生命科学领域与其他学科融合交叉，对现代生物学发展的影响越来越广泛和深刻，因此分子生物学在生物学基础理论的学习中占有重要地位。目前很多高校的生物科学、生物技术、生物制药、生物工程、药学、环境科学等专业，都将“分子生物学”作为本科生的必修专业基础课或专业主干课，重视“分子生物学”教学已成为生物专业广大师生的共识。本文结合近年来河南师范大学本科分子生物学的教学实践，就分子生物学的课程体系安排、教学模式等方面进行了探索和分析。

一、课程教学内容体系改革

“分子生物学”的主要内容包括生物大分子的结构与功能、基因表达与调控以及技术方法等。通过对本课程的学习，要求学生掌握核酸、蛋白质等生物大分子的结构和功能，理解遗传物质的复制、转录和翻译过程及其分子机制、基因表达调控的基本模式、遗传物质突变、修复和重组的机理，了解分子生物学基础实验原理和应用。为在有限的学时和条件下，使学生理解抽象的分子生物学理论和基础实验原理，笔者从以下方面进行了改革和尝试：

1.课程在培养方案中的定位

从学科角度来讲，分子生物学涵盖面广、学科内容更新快，与“细胞生物学”、“生物化学”和“遗传学”等生命科学主干课程有一些交叉，所以在开设该课程时，需要充分考虑学生的接受能力。在本校生物专业2005年的本科生培养方案中，该课程为36学时，在大四第一学期开设，设定为生物技术和生物科学专业的必修课，水产养殖专业的选修课，实际开设时间是在学生教育实习之后11月到来年的1月，共9周，每周4学时。在教学中，笔者发现虽然在大四开设时，学生已经具备了预修课程的专业基础知识，但是由于95%以上的大四学生在这学期复习考研，而“分子生物学”又是许多生物专业硕士生入学考试的必修课，学生普遍反映该课程开设晚，学起来感觉时间紧、压力大。鉴于此，在2010年的本科生培养方案中，分子生物学改在大三第一学期，以每周2学时的方式面向生物科学、生物技术和水产养殖三个专业开设，这样学生可以在一个完整的学期内学习这门课，拥有了较为充裕的时间，系统掌握“分子生物学”基础理论，从反馈意见上看，学生非常认同这样的改革。

2.课程体系的制定和完善

本校生物专业本科“分子生物学”的教学体系自2005年以来进行了三次调整，第一次是从2005年起，采用了双语教学的模式，主要原因是当年本校面临本科教学评估，双语教学已经列为本科教学质量评估的观测指标之一，为使生物技术专业的课程的双语教学授课率达到15%，综合各方面因素，“分子生物学”双语教学成为一个试点。为开展人才培养模式的改革创新，“分子生物学”课程尝试采用双语授课形式，旨在提高大学生专业英语水平和直接使用英语从事科研的能力。但是当时适合高等师范院校本科生使用的原版分子生物学教材很少，几经筛选，本校最终将《Instant Notes in Molecular Biology》作为学生的教材。该书以24个专题的形式讲述细胞与大分子，蛋白质和核酸的特点，染色体结构，DNA的复制、损伤修复和重组，基因表达调控，分子生物学常规技术，每个专题相对独立，简洁易懂，但是系统性和深度尚有欠缺，难以适应学生考研的需求，所以在教学中，教师需要补充大量内容，因此无论教还是学，这本教材在使用中的缺陷都比较明显。鉴于此，自2009年起，本院选择了《现代分子生物学》作为教材，首先考虑该书由著名学者朱玉贤等编写，是“十一五”国家级规划教材，其次该书也是多所学校分子生物学考研复习的推荐参考书。该书在编排上分11章，从染色体与DNA，生物信息的传递，分子生物学方法，基因表达调控，疾病与人类健康，基因与发育，基因组与比较基因组学等方面介绍分子生物学基础理论和技术，在教学中，结合学生的实际情况，笔者并未完全按照该书的内容讲授，有些与生物化学、细胞生物学重叠的内容采用略讲方式，而有些内容则在教学中进行了补充或删减，例如：本教材中DNA修复和转座部分的内容薄弱，脉络不清晰，笔者主要依据《基因的分子生物学》进行了补充，而该书中一些与分子生物学主线关联不紧密的部分，则进行了删减，2012年，本校在多年教学经验积累的基础上，结合本科生的特点，出版了《普通分子生物学》一书，以易教易学作为编书的出发点，参考了多部目前国内外主流的分子生物学教材，构建了一个重在基础、兼顾前沿、简洁明了的体系，全书分6章，介绍了DNA的结构和复制，RNA的结构和转录，蛋白质的生物合成，基因表达的调控，分子生物学研究方法。该书在结构上分为三个模块，即基因组的维持、基因组的表达和调控、分子生物学技术，方便学生对学科体系的整体认识。

3.课程内容的优化

分子生物学是从生物化学分化延伸出来的一门独立的学科，一些内容和生物化学有较多的联系或重叠。但是分子生物学有自身的学科特点，突出对生命现象分子本质的解析。由于本校生物专业的“分子生物学”课程是在“生物化学”之后开设的，在课程教学中，任课教师通过讨论，对教学内容进行了分析，确定了两门课的侧重内容，在注意系统性的前提下，着重讲解教材的重点与难点，例如：在“生物化学”中已经有较大的篇幅讲述生物大分子的结构，在“分子生物学”课程中将略讲，教师在讲解复制、转录和翻译等过程分子机制时，以温故知新的方式，将基础知识和基本概念进行要点概括，借此为下一步的教学做铺垫，并检测学生的背景知识掌握情况，这种教学方法不仅得到了学生的广泛好评，而且使学科特点在教学中更加突出，专业课教学学时分配更加合理，起到了引导学生关注专业基础知识关联性的作用。

4.课程设置的调整

鉴于本校生物专业学生普遍有考研的需求，学生对“分子生物学”的教学要求高，希望能更贴近考研的要求，所以在2010年的培养方案中，分子生物学采取了分级、分段开设的方法，在大三面向所有专业开设的“分子生物学”，教学重点放在系统性和基础性上；在大四以选修课的形式开设的“高级分子生物学”，旨在通过教学促进学生提高专业基础理论的综合能力，在学科的深度和广度上做进一步的扩展，不仅补充了最新的国内外分子生物学前沿和热点内容，而且选择一些重点科研院所的考研真题进行剖析，引导学生完成拓展和提高。调查显示，学生普遍赞同这一课程改革方式。

二、课程实践环节与理论环节的有效衔接

实践教学是“分子生物学”课程的重要部分，但是由于条件所限，目前本校生物专业的“分子生物学”课程仅开设了理论课，实验课尚未开设。为解决这一问题，在理论教学中通过对教学内容的分析，尽最大可能的将基础理论的讲授和分子生物学基础实验相结合，坚持既要使教学沿着课程的主线进行，又要努力使实验技术的介绍与理论课教学合理的衔接的原则，一定程度上弥补了实验教学的不足，旨在通过课堂教学，使理论和实验教学融为一个有机的整体，一些代表性的分子生物学技术的原理和方法按照表1所示的安排在基础理论部分的讲解中进行了介绍。

作为任课教师，要使课堂教学精彩，还应深入科研第一线，这样才能利用科研和生产实践中的例子丰富课堂教学内容。[1]尤其是分子生物学这样更新快的学科，教师必须了解和准确把握学科发展方向和前沿热点，将自身科研实践中的经验、体会和感悟传递给学生，激发学生的对科学研究的热情，调动学生学习积极性。值得注意的是，专业课教学要充分发挥学生在学习过程中的主体作用，努力提高他们的分析能力、综合能力和创新能力，引导学生将理论知识和实验技术内容有效的融合，在教学中采用了一些方法来激发学生的学习兴趣和主动性，例如：每节课之后有要点回顾和知识链接提示，留给学生较为宽松的时间进行复习和延伸学习；设置一些与本节课内容有关的基础题、提高题、实验分析题，安排学生课下自行选择完成，以便学生检测学习掌握的情况，及时将知识梳理归纳，增加了学习过程的开放性和自主性。

三、教学模式的探索和实践

双语教学作为一种的新的教学模式，顺应了国家培养复合型人才的要求，也是考评学校教学质量和水平的一个重要指标。[2]2005年本校生物专业的“分子生物学”课程作为第一批教学模式改革的课程，率先采用了双语教学形式授课，一方面是出于本科教学评估的要求，另一方面也是专业课教学模式的一种尝试和探索。从2005至2008年的实践和学生反馈意见上看，双语教学作为教学改革的一种探索是值得肯定的，调查显示，92%的学生认同和赞成双语教学，认为通过使用原版英文教材和全英文课件，感觉学习“分子生物学”并没有开课前想象中的那么困难，通过学习，理解和掌握了学科知识体系，专业英文的阅读能力得到较大的提高，对专业词汇有一定的积累，很有成就感，对这门课更有兴趣了。从任课教师的反馈意见上看，由于难以找到合适的教材，所以在备课上需要下更大的力气，充实教学内容，不少教师在教学中信心不足，担心由于缺乏专业英文口语训练，造成专业术语的发音错误等问题。所以实际上，本校生物专业分子生物学开设的动因主要来自学校本科教学评估的要求。[3]笔者认为，双语教学的有效实施尚需从课程体系、师资培训、评价机制等多方面予以保证。[4]双语教学并没有固定的模式可循，需要从实际出发。

鉴于目前双语教学可用教材有限，选择适合的原版教材存在较大的困难，而分子生物学课程内容更新快，内容多，为适应绝大多数学生的考研难度需要，2009年以来，本校生物专业“分子生物学”选择了中文教材授课，将教学的重点放在系统性、基础性和前瞻性上，每年的授课内容至少更新30%，从学生的反馈意见上看，这一调整更加贴近学生的需要。这些年来的“分子生物学”课程改革实践也使本校认识到无论是常规教学还是双语教学形式，从学科特点、学生基础、师资条件等因素出发，制定合理的教学方案，提高教学质量，服务于人才培养这一目标才是课程改革的出发点和最终归宿。

参考文献：

[1]郑用琏.课堂的“磁力”来自哪里[J].中国高等教育，2004，（8）：36-38.

[2]教育部“关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见”[Z].2007.

[3]梁卫红，杨献光，刘洪梅，等.高等师范院校专业课双语教学模式的探索[A].高校生命科学基础课程报告论坛文集[C].北京：高等教育出版社，2007：230-233.

[4]梁卫红，刘洪梅，杨献光.高校《分子生物学》双语教学的实践与思考[J].中国电力教育，2008，（15）：82-84.

（责任编辑：李杰）

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