緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇分子生物學(xué)論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
分子生物學(xué)的目標是在分子水平上闡明細胞活動的規(guī)律,從而揭示生命的本質(zhì)[1]。雖然它在生物類專業(yè)課程體系中充當(dāng)著重要角色,對生命科學(xué)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,但是分子生物學(xué)的教學(xué)卻因為課程內(nèi)容多,學(xué)科交叉廣,理解難度高,信息量大,知識更新快而使教學(xué)效果差強人意,集中表現(xiàn)為教師授課難和學(xué)生學(xué)習(xí)難。這種現(xiàn)狀不但困擾著老師和同學(xué),也與大學(xué)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的目標不相適應(yīng)。如何克服分子生物學(xué)課堂教學(xué)的“瓶頸”?本人在從事十多年的分子生物學(xué)教學(xué)過程中,努力研究和探索多種形式的教學(xué)改革,力求提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
一、教學(xué)內(nèi)容的合理組織
分子生物學(xué)的教學(xué)除了選用好的教材,制定完善的教學(xué)大綱,如何組織教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)的一個非常重要環(huán)節(jié)[2]。教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生的應(yīng)該是完整、清晰的、有層次、條理的知識。我們在組織教學(xué)的過程中,首先從提高自身學(xué)科素養(yǎng)著手。“一本教材書,數(shù)種參考書”,除分子生物學(xué)國內(nèi)、國外各類版本外,與分子生物學(xué)相互交叉和滲透的其他學(xué)科,如細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué),我們也都進行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和強化,不斷夯實專業(yè)知識、拓展專業(yè)領(lǐng)域,基本構(gòu)建了分子生物學(xué)完整的知識體系,具備了對教材處理的前提。既避免了教學(xué)中各學(xué)科的重復(fù),也進一步凝練了知識。此外,我們還通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺向全國優(yōu)秀教師學(xué)習(xí),在不斷的探索中總結(jié)出了教學(xué)內(nèi)容合理組織的一些思路。1.思維導(dǎo)學(xué)模式。在DNA復(fù)制教學(xué)環(huán)節(jié),知識點多,并且較分散,很容易在教學(xué)中造成學(xué)習(xí)困難和知識混淆的現(xiàn)象,針對這章教學(xué)的特點,我們采用了思維導(dǎo)學(xué)模式,收到了非常好的教學(xué)效果。2.重點、難點解讀。本科教學(xué)形式多樣化,也更提倡學(xué)生的自主學(xué)習(xí),但并不是淡化了教師的教學(xué),反而對教師提出了更高的要求[3]。教師必須圍繞每堂課的教學(xué)目的,合理組織和引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握教學(xué)的重點和難點內(nèi)容。比如在講解染色體端粒末端修復(fù)機制中,教師首先要從教材的知識結(jié)構(gòu)中梳理出重點。染色體端粒末端修復(fù)機制的知識點包括:(1)引物切除造成的遺傳信息缺失;(2)端粒末端的特點;(3)體細胞和性細胞末端修復(fù)機制的不同;(4)DNA結(jié)構(gòu)的變化;(5)端粒酶的修復(fù)機制。梳理知識點后,總結(jié)教學(xué)重點:一是引物切除后損傷修復(fù)在體細胞和性細胞中的不同;二是四鏈DNA結(jié)構(gòu);三是端粒酶的修復(fù)機制。其中端粒酶修復(fù)機制的講授是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。難點集中在端粒酶的性質(zhì)和修復(fù)發(fā)生的過程。經(jīng)過對教學(xué)內(nèi)容中重點和難點的準確把握和合理組織,教師才能在課堂教學(xué)中突出重點、突破難點,讓學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)無障礙。
二、教學(xué)方法和手段的改進
教學(xué)方法的推陳出新,是教學(xué)改革的重要內(nèi)容[4]。為發(fā)揮學(xué)生作為教學(xué)主體的能動性,我們根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置了啟發(fā)式、聯(lián)想式、探究式等多種教學(xué)方法[5],讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中,不僅活躍了課堂氣氛,而且在分享知識的同時,更注重教會學(xué)生靈活掌握學(xué)習(xí)的方法。
1.啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)的目的在于舉一反三,觸類旁通。針對每一次的課堂教學(xué),設(shè)計一些拋磚引玉的問題,供學(xué)生思考與討論,這成為了分子生物學(xué)理論教學(xué)的重要組成部分。如進行到真核生物基因表達調(diào)控學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),提出甲基化修飾的生物學(xué)意義,這個問題覆蓋范圍廣,涉及到了DNA復(fù)制的調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)和DNA甲基化修飾對基因表達的調(diào)控,以及Epigenetic(表觀遺傳學(xué))方面的知識。通過提出問題—討論分析—不斷啟發(fā)—再討論分析—歸納總結(jié)—解決問題這一系列的互動教學(xué)活動,充分調(diào)動了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主動性和積極性,在不斷的討論分析中通過展示不同的思維、發(fā)表各自的觀點,不但有利于促進學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,而且有利于學(xué)生通過對基礎(chǔ)知識的消化、理解來達到理論的升華、拓展[4]。
2.聯(lián)想式教學(xué)。分子生物學(xué)是在生物化學(xué)、細胞生物學(xué)和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來[6],因此知識相互交叉、相互滲透。在授課的過程中,教師一方面要避免重復(fù),一方面要通過聯(lián)想知識點適時培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,提高學(xué)生對知識的遷移能力和整合能力。如在講解化學(xué)修飾對基因的表達調(diào)控時,將細胞生物學(xué)中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有機結(jié)合,使學(xué)生了解基因表達調(diào)控對細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用機制。
3.探究式教學(xué)。在分子生物學(xué)教學(xué)中,每一個理論知識的背后都是科學(xué)研究的重大突破。如確定遺傳物質(zhì)是DNA的兩大經(jīng)典實驗,我們以探究的形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,從實驗設(shè)計,到結(jié)果顯示,再經(jīng)過討論分析并得出結(jié)論,以課題研究的角度,研究人員的身份引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習(xí)角色,將學(xué)科概念、理論產(chǎn)生的起因和過程展示給學(xué)生,啟發(fā)學(xué)生努力探索,走近科學(xué),讓學(xué)生從中領(lǐng)悟知識形成的探究性和科學(xué)性,逐漸培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和能力的高素質(zhì)研究型人才。4.多媒體多樣化教學(xué)。分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容具有微觀性、復(fù)雜性、抽象性和動態(tài)性。傳統(tǒng)的教學(xué)手段無法滿足教學(xué)的需求,而多媒體技術(shù)則具有聲像俱佳、動靜皆宜的特點[7],是傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的。多年來我們不斷補充和完善教學(xué)手段,逐漸形成了獨具特色的多媒體教學(xué)課件。多媒體圖像處理清晰直觀,文字表述簡潔明了、主題突出。課件中的圖像來源于國內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺。如講述DNA半保留復(fù)制機理時[8],首先將DNA可能存在的幾種復(fù)制方式用圖像展現(xiàn),并利用Meselson和Stahl設(shè)計的DNA復(fù)制同位素示蹤實驗和密度梯度離心實驗來進行結(jié)果驗證,引導(dǎo)學(xué)生明確掌握DNA半保留復(fù)制特點,并結(jié)合文字,通過圖文并茂的多媒體課件,將教學(xué)內(nèi)容中的背景知識、基本概念、基本理論,以及靜態(tài)、抽象的微觀知識清晰講解。多媒體課件動靜結(jié)合、聲像互動。對于生命過程中動態(tài)的知識點,比如DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯過程,可以將這些復(fù)雜的生命過程利用多媒體手段做成動畫并配以文字和聲像,形象直觀地展現(xiàn)給學(xué)生,既加深了學(xué)生對知識的理解,也提高了其學(xué)習(xí)效率。
三、知識領(lǐng)域的拓展
分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容除包含基礎(chǔ)理論知識外,還有大量理論應(yīng)用的研究方法部分。我們在教學(xué)中不僅僅將知識局限在教材中,利用課堂教學(xué)不斷引導(dǎo)學(xué)生去了解本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點、最新進展、發(fā)展趨勢[8],以及生物技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的廣泛應(yīng)用。
1.專題講座與專題討論。專題講座是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,自己組織參考資料對教學(xué)內(nèi)容的延伸與拓展。比如在講授“SNP技術(shù)”時,先從遺傳標記分析的發(fā)展著手,把一代、二代的標記分析做知識性的回顧,再將納入教材的第三代標記分析“SNP”做詳細的講解,引導(dǎo)大家理解什么是單核苷酸多態(tài)性,核苷酸多態(tài)性研究的生物學(xué)意義以及在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、畜牧等多種領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用。通過這種方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,也使教師不斷地進行知識的更新,及時了解本學(xué)科當(dāng)前發(fā)展的趨勢、研究的熱點以及爭論的問題。專題討論則是以學(xué)生為主體,根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容,組織學(xué)生就某一個專題自行查閱、組織文獻資料,并在課堂上展開討論[9]。比如在講授基因重組的教學(xué)內(nèi)容時,設(shè)計“轉(zhuǎn)基因的利與弊”供學(xué)生討論。引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程藥物和轉(zhuǎn)基因動植物對社會產(chǎn)生的巨大影響,讓知識離開課本走進生活,從而喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索未知領(lǐng)域的欲望。這不僅使學(xué)生更加深入、系統(tǒng)地理解所學(xué)知識,并且培養(yǎng)了學(xué)生靈活運用知識的能力[10]。
2.生物信息技術(shù)與數(shù)據(jù)庫。生物信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為分子生物學(xué)研究方法中不可分割的一部分,比如在“PCR技術(shù)”的專題講座中,不僅要對實驗?zāi)康摹⒃怼⒉僮饕约皯?yīng)用進行講解,還要特別對引物設(shè)計的生物信息技術(shù)進行補充,介紹學(xué)生對一些常規(guī)的生物信息技術(shù)軟件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAS-tar、Cluster等有一個基本的認知度。在整個分子生物學(xué)的教學(xué)中,學(xué)生需要自行查閱和組織各種文獻資料,因此,必須特別強調(diào)互聯(lián)網(wǎng)資源運用的重要性。教師通過介紹中國知網(wǎng)、維普、清華同方、NCBI等幾個常用資源庫,使學(xué)生了解如何利用資源庫進行查詢,對互聯(lián)網(wǎng)資源的熟練應(yīng)用使學(xué)生的知識體系得以完善,學(xué)生通過自身的努力來提高信息收集和辨別的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。
四、教學(xué)改革中應(yīng)該注意的問題
1.教師的專業(yè)修養(yǎng)與教學(xué)基本功。教師在教學(xué)中具有雙重身份,既是一名導(dǎo)演,又是一名演員。作為導(dǎo)演,首先需要有最新的教學(xué)理念,整個教學(xué)過程中適時設(shè)問、適時討論、適時啟發(fā)。其次要有較強的課堂組織能力,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,把握課堂節(jié)奏,調(diào)動學(xué)生課堂學(xué)習(xí)激情,使教學(xué)有的放矢。否則會在教學(xué)中出現(xiàn)“啟而不發(fā)”和論證條理不清的現(xiàn)象;作為演員,還要有良好的課程駕馭能力,通過教師扎實的專業(yè)知識、廣泛的認知領(lǐng)域、全面的知識結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)給學(xué)生的是一個豐盛的知識大餐,而不是一鍋夾生飯。因此作為教師,必須從理論水平、科研水平、思維水平這3個方面提高教師自身的專業(yè)素質(zhì),此外,還要掌握適合自己的各項教學(xué)技能。
2.多媒體教學(xué)的合理應(yīng)用。多媒體教學(xué)只是一種提高教學(xué)效果的輔助手段,是為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)的,只有運用合理才可能達到好的效果。因此盡量避免在多媒體教學(xué)課件上出現(xiàn)過多的文字,否則多媒體成了教學(xué)活動中的主體,老師由照本宣科轉(zhuǎn)變?yōu)榘缪莘庞硢T和播音員的角色。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,教學(xué)效果也就適得其反。多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)只有合理地結(jié)合,取長補短,才能在課堂教學(xué)中體現(xiàn)出其真正的價值。總之,教學(xué)改革的目標是幫助學(xué)生建立學(xué)科知識體系,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng),提升學(xué)生后繼學(xué)習(xí)的能力。正如葉圣陶先生所說:“教師的教學(xué),不在于給學(xué)生搬去可以致富的金子。而在于給學(xué)生點金的指頭。”目前,我們關(guān)于分子生物學(xué)課堂教學(xué)改革還處于不斷探索和實踐階段,除了需要不斷地提高教師自身的學(xué)科修養(yǎng)和科研素質(zhì)外,也以“夯實基礎(chǔ)、拓展知識、增強能力、提高素質(zhì)”[8]作為教學(xué)的目的和人才培養(yǎng)目標,努力在今后把教學(xué)工作開展得更加有生有色,為社會培養(yǎng)更多高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。
作者:武曉英 喬宏萍 張猛 吳麗華 郝雪峰 單位:太原師范學(xué)院
參考文獻:
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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)05-0162-02
一、前言
生物工程專業(yè)是培養(yǎng)掌握生物學(xué)(微生物學(xué)、分子生物學(xué)和細胞學(xué)等)及其產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)科學(xué)理論、基本技能、工藝生產(chǎn)過程和工程設(shè)計等知識,能在生命科學(xué)領(lǐng)域從事工程設(shè)計、生產(chǎn)管理和新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品研究開發(fā)的工程技術(shù)人才[1,2]。分子生物學(xué)是生物工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一,是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和特點,并從分子水平上闡述蛋白質(zhì)和核酸的相互作用關(guān)系及其基因表達調(diào)控機理的學(xué)科[3]。分子生物學(xué)課程內(nèi)容微觀、抽象、信息量大。傳統(tǒng)教學(xué)方法[4]相對枯燥、封閉,學(xué)生分析、解決問題能力、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力等素質(zhì)得不到良好培養(yǎng),所以有必要從分子生物學(xué)課程的特點出發(fā),進行教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量。
問題導(dǎo)向教學(xué)是一種基于“問題”的教學(xué)方法,它由美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)。它的顯著特征是把“問題”引入到教學(xué)過程中,通過問題所發(fā)揮的作用促進教學(xué)活動,達到提高教學(xué)質(zhì)量的目的[5]。教師根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)大綱,歸納提煉知識點、創(chuàng)設(shè)問題、構(gòu)建問題氛圍,學(xué)生以解決問題為驅(qū)動力,通過解決問題實現(xiàn)分析問題、解決問題、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力等素質(zhì)的綜合培養(yǎng)。課堂教學(xué)成為教師和學(xué)生的互動過程,具有開放性、創(chuàng)意性和趣味性。問題導(dǎo)向教學(xué)方法已在多種專業(yè)的不同課程教學(xué)中進行探索和實踐,取得良好教學(xué)效果。
筆者所在南陽理工學(xué)院(以下簡稱“我校”)擔(dān)任生物工程專業(yè)教師,根據(jù)課程特點,總結(jié)了在實踐問題導(dǎo)向教學(xué)過程中需要強調(diào)三個關(guān)鍵點:
二、創(chuàng)設(shè)有效問題
問題(problem)是指在給定狀態(tài)與目標狀態(tài)之間存在一些疑難和障礙,需要解決疑難和克服障礙的任務(wù)情境。根據(jù)問題在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所起的作用,一般將問題分為三類[6]:(1)背景性問題。學(xué)生學(xué)習(xí)新知之前,提供相應(yīng)的預(yù)備知識問題。(2)中心認知問題。為實現(xiàn)教學(xué)目標,引導(dǎo)學(xué)生達到學(xué)習(xí)目的,理解和掌握所學(xué)知識和技能的過程中提供的需要解決的問題。(3)鞏固性問題。將已獲得的知識和技能遷移到新情境中需要練習(xí)的問題,引導(dǎo)學(xué)生運用已學(xué)知識發(fā)現(xiàn)、分析和解決未知問題,問題的答案具有一定的開放性。
(一)創(chuàng)設(shè)背景性問題
分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容偏重于基因的分子生物學(xué),重點講授內(nèi)容是基因的結(jié)構(gòu)和功能、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等過程,以及這些過程中相關(guān)蛋白質(zhì)和酶的結(jié)構(gòu)和功能,部分教學(xué)內(nèi)容與生物化學(xué)課程內(nèi)容有重復(fù),如DNA結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制、遺傳密碼、原核生物RNA的轉(zhuǎn)錄和加工等,因此,在分子生物學(xué)課堂講授的前期,創(chuàng)設(shè)一定量的背景性問題,如“中心法則的內(nèi)容是什么”、“示意圖方式解釋核酸的化學(xué)組成和共價結(jié)構(gòu)”、“操縱子模型是不是由Waston和Crick共同提出”、“DNA半不連續(xù)復(fù)制和半保留復(fù)制的特點”、“基因突變的定義和類型”和“什么是tRNA,rRNA和mRNA”等。設(shè)計選擇、判斷和簡答三種題型,通過背景性問題的提出、分析和解釋,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。
(二)創(chuàng)設(shè)中心認知問題
從課程內(nèi)容中歸納、提煉知識點創(chuàng)設(shè)形成中心認知問題,如“如何保證DNA復(fù)制精確性”、“原核生物和真核生物蛋白質(zhì)的翻譯有什么不同”和“聚合酶鏈式反應(yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCP-DGGE)的工作原理和步驟”等。問題設(shè)計成選擇、判斷和簡答三種題型,穿插于課堂教學(xué),通過中心認知問題的提出、分析和解釋,引導(dǎo)學(xué)生主動探索獲得解決問題的成就感。
(三)創(chuàng)設(shè)鞏固性問題
我校生物工程專業(yè)注重建設(shè)和發(fā)展發(fā)酵工程、生物制藥、生物能源三個專業(yè)方向,其中以研究工業(yè)微生物為基礎(chǔ)的發(fā)酵工程專業(yè)方向是重點。在分子生物學(xué)課程教學(xué)的后期,創(chuàng)設(shè)鞏固性問題如“傳統(tǒng)發(fā)酵食品白酒的微生物群落結(jié)構(gòu)分析”、“釀酒酵母發(fā)酵五碳糖的分子技術(shù)研究”、“生物素亞適量調(diào)控谷氨酸分泌的分子機制”和“設(shè)計分子生物學(xué)技術(shù)手段實現(xiàn)高強度、高產(chǎn)發(fā)酵”等。通過文獻查閱、分組討論、學(xué)生匯報和教師評價四個階段完成鞏固性問題的分析和解答,問題的答案具有開放性和綜合性,學(xué)生通過查閱、分析、討論和解決這些問題,不僅理解和掌握課程的理論知識,熟悉課程內(nèi)容在某一領(lǐng)域的研究前沿,還體驗到運用知識來解決問題,獲得了知識應(yīng)用的經(jīng)驗,在遇到新的問題情境時就能較靈活地遷移和應(yīng)用知識和經(jīng)驗解決問題。
三、靈活運用CAI課件
分子生物學(xué)課程內(nèi)容繁雜,抽象微觀,且學(xué)科發(fā)展迅速、前沿性強。在講授課程內(nèi)容時,采用板書、掛圖等教學(xué)手段,學(xué)生無法很好地理解和接受。計算機輔助教學(xué)(Computer Assisted Instruction,CAI)是指以計算機為主要媒介進行教學(xué),CAI課件用文字、圖像、聲音、動畫、視頻等多媒體數(shù)據(jù)通過計算機處理和控制來輸出信息,相比較于板書、掛圖等教學(xué)手段,具有顯著優(yōu)勢:(1)生動性強。CAI課件教學(xué)將抽象、微觀、復(fù)雜的生理生化過程,如蛋白質(zhì)的生物合成、聚合酶鏈式反應(yīng)、基因重組等用具體的圖形或Flas表現(xiàn)出來,學(xué)生會更加容易理解和掌握知識。(2)移植性好。CAI課件可以拷貝復(fù)制給學(xué)生,供學(xué)生復(fù)習(xí)使用,讓學(xué)生集中注意力聽課、思考和回答問題,便于教師和學(xué)生互動。(3)集成性高。CAI課件具有節(jié)奏快、畫面多、表現(xiàn)力強等特點,在有限的學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生獲取更多的知識,顯著增加課堂容量。
目前,CAI課件多使用Powerpoint電子課件,在具有上述優(yōu)點的同時,存在交互性不強等缺點,導(dǎo)致CAI課件難以與問題導(dǎo)向教學(xué)法結(jié)合使用。Authorware是Macromedia公司推出一款易學(xué)、方便和功能強的多媒體制作軟件,利用流程線和圖標就可以將文字、聲音、圖形和動畫等多媒體數(shù)據(jù)集成在一起,制作出需要編程語言才能實現(xiàn)的功能和效果[7]。另外,Authorware的強大的交互功能能夠幫助教師制作習(xí)題庫中所需的各種題型,并將問題穿插其間,非常適用!筆者在分子生物學(xué)理論課程的講授過程中,基于Authorware 7.0軟件制作并實踐了CAI課件和習(xí)題庫。尤其是習(xí)題庫的建設(shè)和使用,充分利用了該軟件的交互功能,同時設(shè)置問題的題型多樣化,取得良好的教學(xué)效果。學(xué)生普遍反映利用Authorware 7.0軟件制作的習(xí)題庫,對知識理解的更加深入和透徹,真正實現(xiàn)了寓教于樂。
四、提高教師科研水平
分子生物學(xué)發(fā)展迅速,教師需要大量閱讀國內(nèi)外文獻,不斷提高科研水平。首先,可利用分子生物學(xué)的新技術(shù)、新知識拓展知識層面。其次,將科研中試驗現(xiàn)象、以及成功或失敗的心得體會介紹給學(xué)生,調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性。最后深入科研第一線利用實例創(chuàng)設(shè)具有真實性和挑戰(zhàn)性的鞏固性問題,評價總結(jié)學(xué)生問題答案時,言之有物,生動有趣。如在分子生物學(xué)理論課程教學(xué)的后期,筆者創(chuàng)設(shè)鞏固性問題“發(fā)酵食品白酒的微生物群落結(jié)構(gòu)分析”,在學(xué)生查閱文獻、分組討論和匯報的基礎(chǔ),首先結(jié)合自身研究課題和經(jīng)歷,包括纖維素降解菌的分離和16S rRNA分子鑒定,PCR-DGGE分析纖維素降解復(fù)合菌系、活性污泥的高通量測序研究,白酒微生物(酒曲、酒醅和窖泥)的高通量測序研究,歸納總結(jié)環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)分析的研究進展,從常規(guī)平板培養(yǎng)、PCR-DGGE等常用技術(shù)介紹到最新的高通量測序技術(shù),如Rocher 454、Illumina Miseq等。其次,總結(jié)白酒微生物的研究現(xiàn)狀及存在問題,對學(xué)生匯報內(nèi)容進行總結(jié)和點評。通過科研實例和經(jīng)驗講授領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)和前沿,學(xué)生遇類似情境,很容易知識遷移和應(yīng)用。
五、結(jié)語
分子生物學(xué)是生物工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程!然而,分子生物學(xué)課程內(nèi)容的特點是微觀、抽象、信息量大和更新快,導(dǎo)致傳統(tǒng)教學(xué)方法難以在有限的學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生理解、掌握和應(yīng)用,難以提升學(xué)生綜合素質(zhì)。而問題導(dǎo)向教學(xué)法可以很好地解決分子生物學(xué)課程教學(xué)中出現(xiàn)的問題,其中創(chuàng)設(shè)有效問題、靈活運用CAI課件和提高教師科研水平是成功實踐問題導(dǎo)向教學(xué)法的三個關(guān)鍵點,實踐結(jié)果為推廣和深化問題導(dǎo)向教學(xué)法,推進分子生物學(xué)理論課程的教學(xué)改革,進一步提高教學(xué)質(zhì)量提供參考。
參考文獻:
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中圖分類號 G40-056 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2012)22-0336-01
分子生物學(xué)是從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門科學(xué)[1]。自20世紀50年代以來,分子生物學(xué)已發(fā)展成為當(dāng)前生命科學(xué)發(fā)展的主流,是目前最具潛力、最迅速的生命學(xué)科之一,成為研究生物學(xué)及相關(guān)科學(xué)的一個有力工具[2-3]。加強分子生物學(xué)實驗教學(xué),不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生掌握分子生物學(xué)的理論基礎(chǔ)知識和實驗操作技能,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科學(xué)研究素養(yǎng)和創(chuàng)造思維精神,讓學(xué)生更好地進入科學(xué)研究領(lǐng)域[4]。
1 面臨的問題
師范院校研究生的分子生物學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱,學(xué)生大部分來源于省市級師范院校,“985”和“211”高校生源較少。師范類院校本科教育以培養(yǎng)中學(xué)教師為目的,更注重培養(yǎng)學(xué)生的理論知識,對學(xué)生的實驗動手能力、創(chuàng)造性思維能力、科研素養(yǎng)等重視不夠。同時,所讀本科師范院校為省市級院校,學(xué)校師資、實驗條件、資金等條件一般,較難進行系統(tǒng)規(guī)范的分子生物學(xué)實驗教學(xué)。
當(dāng)前師范院校碩士研究生培養(yǎng)時間為3年,學(xué)生進校第1年要進行文化課程學(xué)習(xí),第3年要提前寫畢業(yè)論文,做科研的時間相對較短。分子生物學(xué)是一門實踐操作性很強的課程,大部分研究生的課題研究都需要用到。如何在較短的時間里提高學(xué)生的分子生物學(xué)理論知識水平,培養(yǎng)學(xué)生扎實的實驗操作能力,增強分子生物學(xué)的科研素養(yǎng),讓學(xué)生更好地進入科學(xué)研究領(lǐng)域是分子生物學(xué)實驗教學(xué)面臨的最主要問題。
2 改革的主要內(nèi)容
2.1 師資隊伍
師資隊伍是分子生物學(xué)實驗教學(xué)首要環(huán)節(jié)。教師必須具備較強的科研素養(yǎng),具有較長的分子生物學(xué)研究經(jīng)歷及不斷獲取國際先進技術(shù)和經(jīng)驗的能力。由于分子生物學(xué)的特殊性,教師最好具有在國外較有影響的分子生物學(xué)實驗室學(xué)習(xí)工作的經(jīng)歷;同時,要承擔(dān)有國家、省部級的科研課題。做為師范院校的學(xué)生,實驗操作能力的提高是目前最為迫切的任務(wù)。分子生物學(xué)實驗是非常細致的操作,因此具有較好的操作技能、未離開科研實驗工作第一線的老師的實驗演示對學(xué)生實驗技能的掌握具有重要作用。同時,興趣是最好的老師,教師對科研工作特別是對分子生物學(xué)的精到理解,對學(xué)生科研興趣的培養(yǎng)尤為重要。具有較高造詣的分子生物學(xué)專任教師任教,有利于培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科研精神和創(chuàng)新思維。要加大師資隊伍建設(shè),要讓優(yōu)秀的分子生物學(xué)專業(yè)且仍在科研實驗工作第一線的教師投入到分子生物學(xué)實驗教學(xué)的工作中。
2.2 實驗平臺
實驗平臺是分子生物學(xué)實驗教學(xué)的重要保障。分子生物學(xué)實驗要用到較多大型的實驗儀器,如PCR儀、分光光度計、冷凍高速離心機、凝膠成像系統(tǒng)等,需要投入大量的資金購買必備的實驗儀器。另外,分子生物學(xué)實驗對實驗場地的要求較高,為保證教學(xué)效果,每位學(xué)生基本要做到每人獨立實驗。因此,在加強實驗平臺的建設(shè)上,要加大資金投入,建立獨立專門的研究生分子生物學(xué)實驗室;要讓實驗儀器公開化、常態(tài)化,提高實驗儀器的使用率;要讓每一個學(xué)生都有足夠的機會操作實驗儀器,讓每個學(xué)生都能熟練掌握常用的分子生物學(xué)實驗儀器。
2.3 教材教學(xué)
教材教學(xué)是分子生物學(xué)實驗教學(xué)的核心內(nèi)容。師范院校研究生的生源不一,分子生物學(xué)基礎(chǔ)差異較大,學(xué)生在研究生期間開展的課題對分子生物學(xué)掌握程度的要求又一樣。因此,教材教學(xué)顯得尤為重要。
2.3.1 科學(xué)研究與實驗教學(xué)相結(jié)合。打破傳統(tǒng)的固定化的教學(xué)模式,更新陳舊的教學(xué)內(nèi)容,把科研素質(zhì)培養(yǎng)放在實驗教學(xué)的第一位。教師要把科學(xué)研究的思維灌注于整個分子生物學(xué)實驗教學(xué)過程中,適時將任課老師的科研項目引入到實驗課程中來。研究生進入學(xué)校后,都會較早地了解自己在研究生階段即將開展的課題的大致方向,因此要把實驗教學(xué)與科研項目和研究生各自的課題聯(lián)系起來。教師要以科學(xué)研究的指導(dǎo)思想來引領(lǐng)和統(tǒng)籌開展實驗教學(xué)。
2.3.2 教材講授與專題講座相結(jié)合。在教學(xué)內(nèi)容上,教材講授與新進展專題講座相結(jié)合,注重科學(xué)研究的新發(fā)展,要適時邀請相關(guān)領(lǐng)域較有造詣的教授就某些專題進行報告。分子生物學(xué)是一門發(fā)展中的學(xué)科,注重科學(xué)研究的前沿講授,讓學(xué)生及時了解分子生物學(xué)的最新發(fā)展尤為重要。專題講座有利于拓寬學(xué)生的科研視野,提高學(xué)生的科研思維能力,增強學(xué)生的科研素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣,讓學(xué)生及早由本科生的教材學(xué)習(xí)向研究生的科學(xué)研究過渡。
2.3.3 基礎(chǔ)實驗與研究實驗相結(jié)合。基礎(chǔ)實驗包括質(zhì)粒DNA的提取、瓊脂糖凝膠電泳、酶切鑒定、PCR技術(shù)、DNA的純化、載體的構(gòu)建、感受態(tài)細胞的制備、細胞轉(zhuǎn)化、重組子鑒定、RNA提取等常規(guī)分子生物學(xué)實驗。同時,讓學(xué)生根據(jù)自己的課題科研需要,自主查閱資料設(shè)計實驗,利用基礎(chǔ)實驗的常規(guī)技術(shù)進行研究實驗。在實驗過程中,任課老師可以定期組織學(xué)生匯報,也可附以郵件等方式及時解決實驗問題。研究實驗以上交畢業(yè)論文的形式進行考核,學(xué)生均要按照課題研究背景、研究目標、研究意義、實驗方法、實驗結(jié)果、分析討論進行撰寫論文,同時以小型答辯的形式讓學(xué)生進行匯報,讓學(xué)生參與討論相互學(xué)習(xí)。基礎(chǔ)實驗培養(yǎng)學(xué)生的基本操作能力,研究實驗提高學(xué)生運用分子生物學(xué)技術(shù)進行科學(xué)研究的能力和學(xué)生的科研創(chuàng)造力。
3 結(jié)語
分子生物學(xué)是研究生課程教學(xué)中一門重要而又相對難學(xué)的課程。隨著分子生物學(xué)在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入,分子生物學(xué)實驗技能的熟練掌握、運用分子生物學(xué)技術(shù)的能力對學(xué)生科學(xué)研究越來越重要。只有通過分子生物學(xué)實驗教學(xué)的不斷改革,才能迅速提高學(xué)生的分子生物學(xué)實驗操作能力、有效增強學(xué)生的科研素質(zhì),為研究生科學(xué)研究工作的迅速開展奠定基礎(chǔ)。
4 參考文獻
[1] 鄭用璉.基礎(chǔ)分子生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2007.
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(b)-0172-02
隨著我國改革開放的不斷深入,既懂專業(yè)又通英語的人才需求越來越大,英語作為目前世界上最通用的語言,在國際政治、經(jīng)濟貿(mào)易、文化、學(xué)術(shù)交流中廣泛使用英語。為應(yīng)對這個時展對教育提出的新要求,為了更好地培養(yǎng)面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來的人才,教育部在《關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》(教高[2001]4號)中的第八條專門談到了在高等學(xué)校推進雙語教學(xué)[1],該文件指出:“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學(xué)。對高新技術(shù)領(lǐng)域的生物技術(shù)、信息技術(shù)等專業(yè),以及為適應(yīng)我國加入WTO后需要的金融、法律等專業(yè),更要先行一步,力爭在3年內(nèi),外語教學(xué)課程達到所開課程的5%~10%。”2005年,教育部在《關(guān)于進一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》(教高[2005]1號)文件中,再次強調(diào)繼續(xù)深入進行雙語教學(xué)改革[2]。所謂雙語教學(xué)就是在一些非語言類課程教學(xué)中采用兩種語言進行教學(xué)的教學(xué)形式,在我國現(xiàn)階段的高等教育體系中,雙語教學(xué)實際上是指用漢語與英語交替進行的教學(xué)模式。
分子生物學(xué)是從分子水平研究生物大分子(核酸、蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。這是一門生物學(xué)和化學(xué)之間跨學(xué)科的研究,其研究領(lǐng)域涵蓋了遺傳學(xué)、生物化學(xué)和生物物理學(xué)等學(xué)科。自20世紀50年代以來,分子生物學(xué)成為生物學(xué)的前沿與生長點,分子生物學(xué)及其相關(guān)技術(shù)被世界各國列為重點發(fā)展的高新技術(shù)領(lǐng)域[3],因此,從研究內(nèi)容、課程特點以及在生命科學(xué)中的地位來看,分子生物學(xué)顯然適合開展雙語教學(xué)。根據(jù)筆者參與生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)雙語教學(xué)工作的經(jīng)驗,下面談?wù)勛约涸陔p語教學(xué)中積累的體會和認識。
1 《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)的必要性和可行性
1.1 必要性
如上所述,雙語教學(xué)是我國高等教育國際化,應(yīng)對經(jīng)濟全球化和科技發(fā)展的挑戰(zhàn)、培養(yǎng)具有國際競爭力人才的必然要求。在《分子生物學(xué)》教學(xué)中采用雙語教學(xué)能夠讓學(xué)生掌握獲取最新分子生物學(xué)知識的能力,使學(xué)生在掌握學(xué)科前沿進展的同時,有效地提高他們實際應(yīng)用英語的能力,便于學(xué)生能更有效地進行學(xué)術(shù)研究和國際交流。
1.2 可行性
《分子生物學(xué)》的語言表述和詞義相對比較固定,各種語言對它們的理解、診釋比較一致。實踐證明,雙語教育不僅在加拿大、新西蘭、美國等雙語國家或多語國家獲得了成功,而且在澳大利亞、日本、韓國等單語國家也獲得了成功。我國近10來年的實踐也有一些成功例子[4]。
1.3 《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)的目標
《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)目標是雙重的,英語語言目標與專業(yè)知識目標是辯證統(tǒng)一的,而不是對立的。筆者認為《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)的目標,首先是以能力和素質(zhì)培養(yǎng)為主,讓學(xué)生掌握分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本研究方法;其次是培養(yǎng)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生自學(xué),主動學(xué)習(xí)和自主解決問題的良好習(xí)慣和能力。學(xué)習(xí)國外先進的理念、思維方式和前沿的最新的科研成果;再次是讓學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的英文表述方式,培養(yǎng)他們在本專業(yè)領(lǐng)域進行國際學(xué)術(shù)交流的能力。
2 《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)的體會
2.1 教材選擇
我們選擇了《Instant Notes in Molecular Biology》(第二版)及劉進元等翻譯的中文版作為教材,該教材是國外優(yōu)秀教材暢銷榜的上榜教材,其結(jié)構(gòu)新穎、重點明確;圖表簡練便于記憶;英文語句自然、易懂,是提高專業(yè)外語水平的較好讀本,這兩本教材中英對照便于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。此外,我們還選用James D.Watson等編寫的《Molecular Biology of the Gene》(第六版)和朱玉賢主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》中文教材作為參考教材。
2.2 教師
在教與學(xué)的矛盾中,教是矛盾的主要方面。選拔和培養(yǎng)合格的雙語教師,是雙語教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的核心問題,雙語教師必須具備合格教師的基本素質(zhì),比如師德高尚、學(xué)業(yè)精湛對這門課程有充分的理解與掌握等等,此外還要具備較高的外語水平,才能在教學(xué)上靈活自如,因此從事雙語教學(xué)的教師在課前應(yīng)該認真?zhèn)湔n,做好每堂課的教學(xué)組織計劃,不斷提高自身的學(xué)術(shù)水平,吃透課程所有的知識點。這樣才能在課堂上游刃有余。此外,由于雙語教學(xué)需要花費教師大量精力,部分教師不愿意參與雙語教學(xué)課程,為使雙語教學(xué)改革能夠順利進行,各學(xué)校應(yīng)完善相應(yīng)政策和激勵機制,重視選拔和培養(yǎng)合格的雙語教師。
2.3 學(xué)生
學(xué)生的外語水平和接受雙語教學(xué)的能力直接影響雙語教學(xué)實施的效果,一個教學(xué)過程是教師和學(xué)生共同完成的,要使教學(xué)有成效,除了教師努力,還離不開學(xué)生的積極參與,否則很難保證教學(xué)活動的順利進行。學(xué)生能否在雙語課堂學(xué)到東西,直接影響其參與雙語教學(xué)的熱情。反過來學(xué)生參與熱情的高低,也必將會影響雙語教師的教學(xué)積極性。面對不同的教學(xué)對象,因材施教才能收到良好的教學(xué)效果。由于大學(xué)生已經(jīng)是一個比較有自己思想的群體,不少雙語教學(xué)模式還提倡要充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主體的作用,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)[5]。
2.4 教學(xué)組織
2.4.1 教學(xué)模式
盧維奇把雙語教學(xué)模式分成四個等級:(1)超高級,即全英型,采用英文教材,教學(xué)過程全部在英語環(huán)境中進行;(2)高級,即中英混合型,以英文講授為主,輔以中文,使用英文原版教材為主;(3)中級,即半英型,以中文講授為主,穿插英語教學(xué);(4)初級,即術(shù)語引導(dǎo)型,專業(yè)術(shù)語和章節(jié)標題用英文板書,其他內(nèi)容用中文講授[6]。有時人們錯誤地認為授課過程中英文講授的比例越高越好。比如教學(xué)剛開始時學(xué)生的聽說能力較差,如果教師一開始就用全英文講授,學(xué)生會因聽不懂而產(chǎn)生厭學(xué)情緒,使教學(xué)效果大打折扣。因此,首先我們應(yīng)該摸清學(xué)生的實際英語水平,據(jù)此來確定初期中英文講授的適宜比例,然后隨著教學(xué)時間推移,視學(xué)生的學(xué)習(xí)情況再逐步加大英文講授比例。我們在一學(xué)期的教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和課堂教學(xué)內(nèi)容的難易程度,主要采用了中英混合型及半英型兩種教學(xué)模式。
2.4.2 重視安排預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)
分子生物學(xué)因比較抽象被學(xué)生認為是較為難學(xué)的一門課程,為了提高雙語教學(xué)的效果,我們會將精心制作的PPT提前轉(zhuǎn)發(fā)給學(xué)生,每次課后,在安排下一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)任務(wù)時,要求學(xué)生課后復(fù)習(xí)已學(xué)的知識點并預(yù)習(xí)相應(yīng)的中文和英文內(nèi)容,將整理的新內(nèi)容中會涉及到的專業(yè)英語詞匯發(fā)給學(xué)生,上網(wǎng)查詢相關(guān)資料,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。每次課前都會以提問討論的形式,檢查復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)的效果,這樣還可了解學(xué)生預(yù)習(xí)時遇到的難點并有針對性的調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。
2.4.3 課堂活動的組織
在教學(xué)過程中,我們根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容,組織學(xué)生進行小組討論、論文閱讀討論,針對知識點的Presentation等課堂活動,小組討論主要討論學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的難點和教師點出的重要知識點,論文閱讀討論的是閱讀論文的收獲及教師針對論文提出的一些問題,針對知識點的Presentation是安排學(xué)生以3~5人為一個小組,針對教師列出的一些知識點選擇感興趣的內(nèi)容在課堂上的演講,讓學(xué)生自己當(dāng)老師,發(fā)揮學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的能動性,教師從中也可以換位思考,了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的一些思維方式,改進教學(xué)方法。
2.4.4 教學(xué)工具的運用
由于實際教學(xué)學(xué)時的限制和分子生物學(xué)內(nèi)容的繁多,我們應(yīng)用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,參考國外多種原版教科書及電子圖書,非常系統(tǒng)地制作了全部教學(xué)內(nèi)容的多媒體課件和模擬動畫等。制作的多媒體課件信息量大、形象生動,教學(xué)內(nèi)容盡可能包含分子生物學(xué)教學(xué)大綱所有知識點,并根據(jù)自己的科研及查閱最新文獻的情況將分子生物學(xué)相關(guān)的前沿知識融合在其中。這些課件提高了教學(xué)效率,提高了課時利用率,解決了內(nèi)容多而課時少的矛盾。在教學(xué)過程中還輔以參觀分子生物學(xué)實驗室和動手實驗等多種方式,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的主動性和積極性。
2.5 采用多種方式考核雙語教學(xué)效果
我們一致認為分子生物學(xué)雙語教學(xué)最重要的目的是教會學(xué)生如何主動學(xué)習(xí),形成自己的知識體系,因此在學(xué)生學(xué)習(xí)成績的考核方面,我們采用多元化的考核方式,注重能力培養(yǎng),考核中平時成績占10%,小組討論10%,論文閱讀討論占10%,聽學(xué)術(shù)報告匯報5%,Presentation占15%,期末考試占50%,期末試題命題中英文形式的命題考試占50%~80%,考慮到學(xué)生英語表達及寫作能力有限沒有要求學(xué)生只能用英文進行回答,但是對用英文回答的學(xué)生適當(dāng)加分給予鼓勵。
3 結(jié)語
雙語教學(xué)是我國高校教學(xué)改革的重要內(nèi)容,是高校應(yīng)對經(jīng)濟全球化和科技發(fā)展的挑戰(zhàn)、適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要的需要,也是貫徹科教興國戰(zhàn)略和建設(shè)創(chuàng)新型國家、培養(yǎng)具有國際競爭力的高素質(zhì)人才的客觀需求。因此,高校、高校教師、大學(xué)生應(yīng)該從戰(zhàn)略的高度來認識雙語教學(xué)改革的重要性。這項教學(xué)改革,高校必須有全面長期的規(guī)劃,建立完善各項政策和激勵機制,教師積極參與,探索更好的教學(xué)模式和方法,努力成為合格的雙語教師,學(xué)生克服畏難心理,主動參與到這項對自身有利的教學(xué)改革中。
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分子生物學(xué)學(xué)科是20世紀90年代初建立起來的一門學(xué)科,它是由遺傳學(xué)、細胞生物學(xué)和生物化學(xué)的深入發(fā)展而逐漸形成的一門獨立的學(xué)科體系,并迅速滲入到整個生物科學(xué)的各個學(xué)科當(dāng)中。現(xiàn)已成為生命科學(xué)領(lǐng)域最為基礎(chǔ)、最為重要的主干課程之一。
分子生物學(xué)是一門理論與實驗緊密結(jié)合的學(xué)科。通過分子生物學(xué)實驗教學(xué),既可以使學(xué)生更好地理解理論內(nèi)容,又可以培養(yǎng)學(xué)生扎實的實驗?zāi)芰驼J真嚴謹、實事求是的精神[1]。為了突出實踐教學(xué)在學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)方面的重要地位,青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院在分子生物學(xué)實驗教學(xué)中建立了課堂教學(xué)與實驗教學(xué)分離的“3+1”實驗教學(xué)體系(即基礎(chǔ)性試驗、綜合性實驗、創(chuàng)新性實驗和科研訓(xùn)練),單獨開設(shè)了分子生物學(xué)綜合性大實驗,增加了分子克隆等開放性和綜合性的實驗。這種模式改變了實驗教學(xué)依附于理論教學(xué)的現(xiàn)狀,有益于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨立分析問題、解決問題的能力。
一、分子生物學(xué)實驗課程建設(shè)現(xiàn)狀
青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院《分子生物學(xué)》課程自2003年開設(shè)以來,學(xué)院先后選派教師赴浙江大學(xué)、清華大學(xué)等院校進行了學(xué)習(xí)培訓(xùn)。2004年在清華大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)系的指導(dǎo)和幫助下,建立分子生物學(xué)實驗室,專門承擔(dān)“分子生物學(xué)”的本科和研究生教學(xué)和科研工作。2010年青海大學(xué)教學(xué)計劃修訂時分子生物學(xué)課程被定為生物類、農(nóng)牧類相關(guān)專業(yè)的學(xué)科平臺課。短短的9年期間,該課程已經(jīng)成為生物科學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科生、碩士生的核心課程。通過教學(xué)人員的不斷進修學(xué)習(xí),研究方向的不斷凝練,儀器設(shè)備的不斷更新,已在青海省內(nèi)形成鮮明特色并確立了相應(yīng)的地位。
2007年根據(jù)分子生物學(xué)的飛速發(fā)展,借鑒清華大學(xué)研究型大學(xué)實踐教學(xué)體系的建設(shè)經(jīng)驗[2-4],進一步修訂了課程計劃,從2006級生物技術(shù)專業(yè)開始理論課教學(xué)調(diào)整為48學(xué)時,實驗課單獨開設(shè)16學(xué)時,同時開設(shè)了2周的分子生物學(xué)綜合性大實驗,建立了分子生物學(xué)“3+1”實驗教學(xué)體系,優(yōu)化了課程的結(jié)構(gòu),增加了實驗教學(xué)的環(huán)節(jié),豐富了分子生物學(xué)的實驗教學(xué),同時提高了學(xué)生的動手能力和對學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。
二、“3+1”實驗教學(xué)體系的建設(shè)思路
實驗教學(xué)內(nèi)容和方法的改革是實驗教學(xué)改革的重點和難點,也是適應(yīng)知識經(jīng)濟和創(chuàng)新教育的關(guān)鍵[5]。借鑒清華大學(xué)研究型大學(xué)實踐教學(xué)體系的建設(shè)經(jīng)驗[2,3],初步設(shè)計了基礎(chǔ)性(技能性訓(xùn)練)、綜合性和研究創(chuàng)新性三個層次以及本科生進入科研實驗室參與的科研訓(xùn)練的“3+1”實驗教學(xué)體系。其中,3是指將實驗課程分為3大類,第1類是基礎(chǔ)性(技能性)實驗課程,訓(xùn)練學(xué)生的基本專業(yè)技能;第2類是綜合性實驗課程,提高學(xué)生的綜合能力;第3類是研究創(chuàng)新性實驗課程,加強學(xué)生的創(chuàng)新能力和探索精神;1是指本科生進入科研實驗室參與的科研訓(xùn)練。
實驗操作是掌握分子生物學(xué)精髓的主要途徑,而且在學(xué)習(xí)上能起到事半功倍的效果。因此,我們通過一系列的實驗從基因的分離、純化、轉(zhuǎn)化、鑒定等方面,幫助學(xué)生掌握分子生物學(xué)基本的實驗方法和技能,使學(xué)生進一步鞏固和掌握有關(guān)分子生物學(xué)的相關(guān)理論。同時在條件許可的情況下在分子生物學(xué)綜合性大實驗中提供多種實驗材料讓學(xué)生自行設(shè)計和準備實驗,培養(yǎng)學(xué)生獨立科研能力。設(shè)計思想和目的在于:(1)驗證課本知識;(2)掌握基本的操作技能;(3)學(xué)習(xí)先進的系統(tǒng)的實驗操作方法;(4)培養(yǎng)獨立工作的能力;(5)形成研究型思維;(6)學(xué)習(xí)撰寫研究論文。
三、“3+1”實驗教學(xué)體系的建設(shè)規(guī)劃
根據(jù)分子生物學(xué)實驗課程的性質(zhì)、類型和具體要求,對實驗內(nèi)容進行整合,結(jié)合現(xiàn)有分子生物學(xué)相關(guān)課程,將分子生物學(xué)實驗課程和實驗內(nèi)容整合為基礎(chǔ)性(技能性訓(xùn)練)、綜合性和研究創(chuàng)新性三個層次以及本科生進入科研實驗室參與的科研訓(xùn)練。本課程的實踐性教學(xué)由“分子生物學(xué)實驗”、“生物化學(xué)與分子生物學(xué)綜合性大實驗”和“基因工程實驗”三門實驗課程組成。其中分子生物學(xué)課程實驗重在基礎(chǔ)性教學(xué),生物化學(xué)與分子生物學(xué)綜合性大實驗重在綜合性訓(xùn)練,基因工程課程實驗重在研究性層次訓(xùn)練,而本科生畢業(yè)論文重在本科生進入科研實驗室參與的科研訓(xùn)練。
四、“3+1”實驗教學(xué)體系的實驗教學(xué)效果
由于“分子生物學(xué)”具有理論與實踐結(jié)合極為緊密的特點,因此該課程在教學(xué)過程中不僅要系統(tǒng)地講授重要的基礎(chǔ)理論,及時反映學(xué)科前沿和最新進展,而且要開設(shè)涵蓋核酸的分離、提取、純化、檢測等實驗技術(shù)的綜合實驗課程。學(xué)生通過實際操作,不僅實際動手能力得到明顯提高,而且有助于對課程理論部分的理解。經(jīng)過幾年的分子生物學(xué)“3+1”實驗教學(xué)體系的探索與實踐,我們逐步實現(xiàn)了將分子生物學(xué)實驗從驗證性實驗向綜合性、創(chuàng)新性和研究型實驗的轉(zhuǎn)變。
實驗體系建立要注意到各個實驗內(nèi)容之間銜接與關(guān)聯(lián)[6],因此在2010版的教學(xué)大綱制定和修訂工作中,我們充分加強課程實驗和綜合性大試驗之間的聯(lián)系,增強了學(xué)生分解實驗、合理安排實驗時間的能力,對一些特別常用和重要的技術(shù)也起到重復(fù)訓(xùn)練的作用。
具體講授中,鑒于分子生物學(xué)實驗技術(shù)內(nèi)容發(fā)展迅速、內(nèi)容廣泛,我們將分子生物學(xué)實驗教學(xué)重點放在分子克隆技術(shù)內(nèi)容上,在分子生物學(xué)實驗課程教學(xué)中充分加強專項實驗技術(shù),以利于分子生物學(xué)綜合性大試驗的開展。
通過以上實驗的改革,開闊了同學(xué)們的視野,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)了同學(xué)們獨立分析問題和解決問題的能力,增強了學(xué)生的科學(xué)意識和創(chuàng)新意識,大大提高了實驗教學(xué)效果,對學(xué)生接受科研訓(xùn)練、完成畢業(yè)論文、進入研究生階段的學(xué)習(xí)和實驗研究以及畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)研究工作奠定了基礎(chǔ)。
五、今后進一步建設(shè)的發(fā)展思路
實踐教學(xué)對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力具有特殊作用[7]。這一指導(dǎo)思想下,我們提出了今后進一步建設(shè)的發(fā)展思路,進一步深化分子生物學(xué)“3+1”實驗教學(xué)體系的改革,采用現(xiàn)代教學(xué)理論,創(chuàng)新實驗教學(xué)方法,為學(xué)生提供良好學(xué)習(xí)環(huán)境,注重在學(xué)生實驗課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整、基本實驗過程的安排及設(shè)計實驗的實施上的銜接,將個別典型的設(shè)計作為重點普及,使學(xué)生們依托高原資源背景,應(yīng)用基本理論和實驗技能,提高創(chuàng)新能力,培養(yǎng)團隊協(xié)作精神,進一步提高生物學(xué)及相關(guān)專業(yè)本科生的實踐能力。
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中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)19-0146-02
雙語教學(xué)是我國大學(xué)教育進軍國際化的一個重要舉措和標志,同時也是我國高等校院培養(yǎng)具有國際競爭能力的高端人才的戰(zhàn)略部署和實踐手段[1]。為了促進我國高等院校學(xué)生,特別是研究生能夠結(jié)合自身專業(yè)知識和專業(yè)外語學(xué)習(xí)及在實際科研工作中的運用能力,從而提高他們的外語水平,廣東海洋大學(xué)研究生處對有條件進行雙語教學(xué)的課程設(shè)立專項資金進行資助,以積極推進雙語教學(xué)模式。學(xué)校研究生雙語教學(xué)因開展時間較短,經(jīng)驗欠缺,再加上研究生的英文底子薄弱,因此在具體工作中存在很多問題和困難,這不僅表現(xiàn)在雙語教學(xué)實踐中,學(xué)生聽不懂,更體現(xiàn)在教師很難選擇出合適的教材,備課存在一定的難度,有些教師甚至不會講。值得肯定的是,雖然雙語教學(xué)仍然是摸著石頭過河,改革推進較慢,但隨著教學(xué)經(jīng)驗的日益豐富,教師出國培訓(xùn)機會的增多,教師雙語教學(xué)能力會得到較大提升,可以實實在在地為研究生開展雙語教學(xué)活動,為他們在英語聽說讀寫等方面進行拓展訓(xùn)練,從而培養(yǎng)出一批有專業(yè)思想和語言優(yōu)勢的高素質(zhì)創(chuàng)新型科研人才。
分子生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)領(lǐng)域中最具有活力的前沿學(xué)科之一,其理論基礎(chǔ)知識和相關(guān)技術(shù)手段幾乎已應(yīng)用到水產(chǎn)學(xué)科的所有領(lǐng)域[2]。然而,因分子生物學(xué)本身具有極強的抽象性和前瞻性,其研究的分子對象看不見,摸不著,且理論與技術(shù)進展日新月異,新的概念層出不窮,幾乎該學(xué)科的所有重大研究成果是以學(xué)術(shù)論文的形式發(fā)表在高水平的英文期刊上,因此,國內(nèi)高等院校特別是涉海、涉農(nóng)高校在分子生物學(xué)教學(xué)和科研方面與西方發(fā)達國家相比存在較大差距,這決定我們只有借助熟練閱讀英文文獻、英文教材,才能快速地掌握該學(xué)科的前沿知識,追蹤最新發(fā)展動態(tài)[3]。在分子生物學(xué)教學(xué)中采用中英文雙語教學(xué),查閱分子生物學(xué)領(lǐng)域的外文資料及與國外專家直接交流學(xué)習(xí),是使研究生快速邁向信息化、國際化的重要手段。《分子生物學(xué)》是學(xué)校水產(chǎn)養(yǎng)殖和海洋生物學(xué)專業(yè)碩士生培養(yǎng)方案的重要基礎(chǔ)課,從2013年開始,該課程實行雙語教學(xué)。就近年來對《分子生物學(xué)》課程進行雙語教學(xué)的體會和實踐,本文主要闡述對該課程進行雙語教學(xué)的一些思考。
一、重視研究生英語運用能力
語言不僅僅是一個交流工具,更是一個思想、文化和知識的傳播載體。目前,學(xué)校水產(chǎn)學(xué)科專業(yè)碩士研究生的英語水平普遍較低,特別是英語聽說能力嚴重不足,還有部分研究生的漢語基礎(chǔ)運用能力也較薄弱。而在現(xiàn)實的教學(xué)科研工作中,碩士研究生的英語聽說讀寫能力直接影響其獲取分子生物學(xué)學(xué)科最前沿知識和最新科研成果的能力,因此,在《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)中,必須首先重視研究生的英語運用能力,建立科學(xué)的學(xué)生語言和知識評價體系。該體系需要以雙語教學(xué)中知識點的掌握和語言能力的提升作為雙重目標,重視對研究生英文運用能力的考核。具體的考核方式和考核內(nèi)容應(yīng)重點放在研究生運用英文進行遣詞造句、固定語法搭配及時態(tài)、科技論文慣用語等方面,力求讓他們在課外閱讀到地道而寫作規(guī)范的分子生物學(xué)領(lǐng)域的英文文獻,同時,教師要給出某些實驗結(jié)果,讓學(xué)生模仿范文進行科技論文寫作,以此手段提升他們的英語讀寫能力,具備迅速掌握分子生物學(xué)前沿知識的能力。
在《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)過程中,強調(diào)研究生與授課教師的互動性[4]。教師用英語教學(xué)時,對不常見的單詞應(yīng)板書,在內(nèi)容講授過程中要經(jīng)常提問,讓學(xué)生用英文回答;準許研究生在課堂上隨時用英文提問,教師也要用英文對問題進行解答。上課前及時了解研究生整體專業(yè)知識和英語水平的差異,及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,認真聽取他們對教學(xué)方法的意見和看法,從而調(diào)整教學(xué)過程中的語速、板書內(nèi)容等,提升學(xué)生英語聽說運用能力,達到與國外分子生物學(xué)專家直接交流及學(xué)習(xí)國外先進實驗方法的能力。
二、師資培訓(xùn)及教材選擇
加強《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)任課教師的英語口語表達能力是該課程雙語教學(xué)成敗的關(guān)鍵因素之一。在該課程雙語教學(xué)任課教師的遴選中,應(yīng)首先以分子生物學(xué)領(lǐng)域、有國外留學(xué)經(jīng)歷及博士學(xué)位的教師為先。目前,學(xué)校擔(dān)任該課程的四名教師均在廣東外語外貿(mào)大學(xué)進行過為期6個月的英語脫產(chǎn)學(xué)習(xí)培訓(xùn),然后在國家留學(xué)基金的資助下赴英語國家進行過為期一年的分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究訪問,他們均有較好的聽說讀寫能力,完全能滿足擔(dān)任《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)任課教師所應(yīng)有的素質(zhì)和條件。但在該課程的雙語教學(xué)過程中,我們?nèi)园l(fā)現(xiàn)存在一些問題,主要表現(xiàn)為雖然教學(xué)語言是英文的,但思維方式仍是中式的,如一些專業(yè)名詞用英文解釋做得不夠到位時,聽課學(xué)生也無法真正理解,對一些最新的專業(yè)術(shù)語或最新的發(fā)展技術(shù)就連授課教師也無法進行流利的描述,所以對《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)授課教師進行師資培訓(xùn)非常必要。這種培訓(xùn)主要以請國際上在分子生物學(xué)領(lǐng)域研究處于前沿的科學(xué)家來校報告、座談或派授課教師到該領(lǐng)域有建樹的國外實驗室進行研究訪問,以期讓教師能及時掌握國際前沿的分子生物學(xué)領(lǐng)域的知識和技術(shù)[5]。
分子生物學(xué)與多個學(xué)科有交叉,涵蓋內(nèi)容寬,技術(shù)應(yīng)用廣泛。目前,學(xué)校水產(chǎn)學(xué)科研究生《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)選用的是由Jocelyn E. Krebs等主編的Lewin's GENES X及中國科學(xué)院研究生院教學(xué)叢書系列之《分子生物學(xué)(第3版)》(英文)作為授課教材和補充教材,但在備課和授課過程中會發(fā)現(xiàn)兩本教材內(nèi)容過多,Lewin's GENES X在教材組織體系與我們的學(xué)習(xí)思維方式不匹配,而中國科學(xué)院研究生院教學(xué)叢書系列之《分子生物學(xué)(第3版)》(英文)對分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱的水產(chǎn)學(xué)科研究生而言過于深奧。為了更緊密地與學(xué)校水產(chǎn)學(xué)科相結(jié)合,本課程授課教師計劃在現(xiàn)有選用教材的基礎(chǔ)上做調(diào)整,自編Current Molecular Biology for Aquaculture,且每年更新,以便讓研究生及時了解水產(chǎn)學(xué)科相關(guān)的分子生物學(xué)的發(fā)展前沿。
三、存在問題和建議
目前,我國高等院校高度重視雙語教學(xué),但僅從語言的運用和教學(xué)效果的好壞來評判,使得雙語教學(xué)缺乏具體、規(guī)范的參考和評價標準。根據(jù)英文在課堂上的所占比例,我國高等院校的雙語教學(xué)可以分為三種類型:第一種類型是全英文授課,授課教師以少數(shù)英文水平較高的教師和相關(guān)專業(yè)的外籍教師構(gòu)成。目前,學(xué)校水產(chǎn)學(xué)科專業(yè)研究生《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)就屬于這種類型。第二種類型是授課時中英文比例大致相等。比如課程上所使用的教材是英文,講授時以中文為主;或使用的教材是中文,講授時以英文為主。第三種類型是課程講授主要以中文為主,英文僅用于組織教學(xué)用語及對專業(yè)名詞的翻譯和解釋。比較這三種類型,顯示最好的是采用第一種類型,但對授課教師和學(xué)生的英文能力要求也最高,普通高等院校學(xué)生無法達到這一要求,所以目前第二種類型的雙語教學(xué)模式在我國高校中占主導(dǎo)地位。目前,學(xué)校水產(chǎn)學(xué)科專業(yè)《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)課程組師資優(yōu)良,不像其他許多雙語教學(xué)授課教師是在非自愿或自身專業(yè)知識條件不成熟的情況下被“趕鴨子上架”[6]的。但從近年來的雙語教學(xué)效果來看未能達到預(yù)計,其主要原因有兩個:一是因為課程使用英文教學(xué),導(dǎo)致大量的時間用于學(xué)生練習(xí)專業(yè)詞匯的聽說,而實際授課內(nèi)容相應(yīng)減少,即較之母語教學(xué),同樣的內(nèi)容使用雙語教學(xué)時所需的學(xué)時更長,這主要是因為師生使用外語交流不可能達到信息交流如直接傳遞的母語交流狀態(tài),因而使教學(xué)內(nèi)容在量上被打了折扣[7]。二是課堂上師生用英文交流會阻礙師生對分子生物學(xué)重要內(nèi)容或前沿技術(shù)的深入討論,直接導(dǎo)致《分子生物學(xué)》雙語教學(xué)中的授課內(nèi)容出現(xiàn)介紹性多、描述性多而研究性少的弊端,阻礙學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展和對解決關(guān)鍵科學(xué)問題的思考。因此,本課程在被設(shè)為雙語教學(xué)課程的同時應(yīng)相應(yīng)增加課時,最好先對學(xué)生的英文能力進行測評,選擇20名左右語言能力不錯的研究生進行試點上課,并與整班雙語教學(xué)的教學(xué)效果進行縱向比較,從而探討本課程的最佳雙語教學(xué)模式。
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基金項目:鄭州師范學(xué)院校級課題項目(項目批準號:2012076)。
分子生物學(xué)技術(shù)是我國綜合、師范、醫(yī)藥、農(nóng)林類院校生物專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課,也是生命科學(xué)的帶頭前沿學(xué)科,課程地位十分重要。我校是一所師范類的本科院校,在生物技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)開設(shè)了分子生物學(xué)技術(shù)課程。本課程內(nèi)容主要包括分子生物學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)以及當(dāng)前分子生物學(xué)技術(shù)研究的前沿領(lǐng)域。了解或掌握分子生物學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)及其研究方法對高級人才的培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實意義。然而,分子生物學(xué)技術(shù)的理論知識抽象、有深度、內(nèi)容多,而且教學(xué)時間短(54學(xué)時),教學(xué)效果往往不盡人意。如何利用有限的教學(xué)時間取得良好的教學(xué)效果,是教師們最關(guān)心的問題。作為一名分子生物學(xué)技術(shù)課程的老師,就我院學(xué)生的情況在分子生物學(xué)技術(shù)課程教學(xué)方面存在的問題及教學(xué)改革的思路及對策談幾點看法。
一、分子生物學(xué)技術(shù)課程特點及存在的問題
(一)分子生物學(xué)課程特點
分子生物學(xué)是在生物化學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展、向生命科學(xué)各個領(lǐng)域拓展而形成的,是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及其相互間作用規(guī)律的一門實踐性很強的學(xué)科。隨著這門學(xué)科的飛速發(fā)展,使人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘,由被動地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動地改造和重組自然界[1]。另外,近年來的諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎絕大多數(shù)都頒給了分子生物學(xué)相關(guān)的研究領(lǐng)域,這表明了分子生物學(xué)在整個生命科學(xué)中的重要地位。
(二)分子生物學(xué)技術(shù)教學(xué)存在的問題
1.過分依賴現(xiàn)代化教學(xué)手段
分子生物學(xué)技術(shù)內(nèi)容龐雜、抽象,較難理解,并且涉及大量的實驗技術(shù)和操作,在有限的時間內(nèi)讓學(xué)生理解和掌握大量的知識和技術(shù)是很難的,導(dǎo)致教學(xué)效果很不理想。隨著多媒體技術(shù)進入課堂,教學(xué)效果有明顯提升。該技術(shù)可將抽象的、理論的東西形象化,將空間的、難以想象的內(nèi)容具體化,還可以在課件中展示自然界的直觀現(xiàn)象、模擬實驗過程和再現(xiàn)研究過程,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[2]。但這也很容易產(chǎn)生一些負面效果,一是教學(xué)過程中教師和學(xué)生交流及互動的環(huán)節(jié)減少;二是學(xué)生無法及時消化吸收大量的課堂信息。
2.理論與實驗教學(xué)比例失調(diào)嚴重
分子生物學(xué)技術(shù)課程是一門實驗技術(shù)類課程,在我國師范類高校中分子生物學(xué)技術(shù)課程實驗課時普遍較低,特別是處于本科發(fā)展起步階段的師范院校,實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)得不到重視,特別是我院開設(shè)的這門課程,理論內(nèi)容在一學(xué)期內(nèi)都很難講授完,幾乎沒有時間安排學(xué)生實驗,更不要說讓學(xué)生系統(tǒng)的掌握一項分子生物學(xué)技術(shù)了。由于實驗課時很有限,很難保證學(xué)生對基本實驗技能的掌握,對理論內(nèi)容的理解也是一知半解,囫圇吞棗,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性逐漸喪失。
3.綜合型和研究型實驗缺乏
綜合型實驗是將某幾個相關(guān)的實驗內(nèi)容結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識和技能進行綜合分析、解決問題的能力;研究型實驗是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下分析和解決實際應(yīng)用問題,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力[3];而知識驗證型實驗主要是驗證知識、幫助學(xué)生理解分子生物學(xué)技術(shù)基本理論和實驗技能,僅能夠?qū)W(xué)生的動手能力以及固定的實驗操作進行培訓(xùn)。目前,實驗課程的教學(xué)以知識驗證型實驗為主,缺乏綜合型、研究型實驗,不利于培養(yǎng)學(xué)生自主思考、自主設(shè)計、自主解決問題等實驗?zāi)芰Α?/p>
4.實驗教學(xué)經(jīng)費匱乏
學(xué)校每年都在擴招,我院每次上學(xué)生實驗課實驗室內(nèi)人數(shù)都在25個左右,又由于實驗經(jīng)費很有限,而分子生物學(xué)技術(shù)實驗用的儀器設(shè)備、實驗耗材和試劑都比較昂貴,根本無法讓每一位學(xué)生都進行實驗操作。結(jié)果導(dǎo)致實驗課上只有幾個學(xué)生經(jīng)常動手操作,其他大多數(shù)學(xué)生坐等結(jié)果,這種現(xiàn)象嚴重影響了學(xué)生對實驗課的興趣,不利于學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
二、分子生物學(xué)技術(shù)課程實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)目標
分子生物學(xué)技術(shù)是一門實踐性很強的課程,學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程不僅應(yīng)掌握重要的理論知識,而且應(yīng)掌握一些實驗技術(shù),更重要的是具備解決實際應(yīng)用問題的能力。這種能力的培養(yǎng)單靠理論教學(xué)無法完成,必須將實驗教學(xué)納為課程教學(xué)的重要組成部分。通過實驗教學(xué)可以將理論和實際運用結(jié)合起來,使理論內(nèi)容易于被學(xué)生理解和掌握,提高學(xué)生的動手實驗?zāi)芰ΑI(yè)應(yīng)用能力,逐步建立獨立的科研和工作方法,為繼續(xù)深造發(fā)展和將來工作奠定良好的基礎(chǔ)。
分子生物學(xué)技術(shù)課程的教學(xué)不僅要注重培養(yǎng)學(xué)生深厚的專業(yè)知識,更要注重培養(yǎng)學(xué)生運用專業(yè)知識和技術(shù)解決實際問題的能力,因此,本課程建設(shè)必須緊密結(jié)合教學(xué)實踐。學(xué)生綜合能力的提高需要通過一系列的實驗項目和課程設(shè)計分階段完成,以基礎(chǔ)理論、基本方法和基本操作為基礎(chǔ),循序漸進地構(gòu)建分層次的能力,由淺入深地不斷提高。
三、分子生物學(xué)技術(shù)教學(xué)改革的思路與對策
1.充實理論內(nèi)容,采用互動式教學(xué)法
近年來,隨著分子生物學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,新知識、新理論、新成果不斷涌現(xiàn),這就要求我們教師必須敏銳把握學(xué)科發(fā)展前沿并及時充實到教學(xué)內(nèi)容中,使學(xué)生對分子生物學(xué)技術(shù)課程有一種開放和發(fā)展的心態(tài)[4]。另外,只有與人類自身密切相關(guān)的知識,才能引起學(xué)生更大的興趣,才能變灌輸為啟發(fā),同時也才能使該課程為社會科學(xué)發(fā)展發(fā)揮更大的作用。在授課過程中,適當(dāng)增加一些與疾病發(fā)生原理、藥物和保健品開發(fā)、個體發(fā)育、生殖健康、生產(chǎn)生活和生活質(zhì)量等有關(guān)的分子生物學(xué)技術(shù)研究內(nèi)容,讓學(xué)生覺得這門抽象的課程與自己的生活息息相關(guān)。進而能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的獨立性。
更重要的是,在教學(xué)方式上可采取課堂討論、提問的互動式教學(xué)方法,同時與講授教材、新進展專題系列報告的傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合。課堂討論與課堂提問的互動式教學(xué)可以將分子生物學(xué)技術(shù)理論內(nèi)容分成幾個部分,同時將學(xué)生分成相應(yīng)的組,每組同學(xué)準備一部分的內(nèi)容,也可以讓每一位同學(xué)準備一章理論內(nèi)容或者自己感興趣的專題報告,并選擇在課堂上向全體同學(xué)講解該部分內(nèi)容,其他同學(xué)就該部分內(nèi)容提出問題,所提問題由該組同學(xué)回答,不能回答的問題下一次課回答,最后由教師解答疑問并總結(jié)。
2.增加實驗課時數(shù)和教學(xué)經(jīng)費,充實實驗內(nèi)容
增加實驗課時數(shù),是進行分子生物學(xué)技術(shù)實驗教學(xué)改革的前提條件。分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,運用廣泛,是生物技術(shù)類學(xué)生進行實驗和科研的重要手段。就目前的課時數(shù)而言,根本無法滿足分子生物學(xué)技術(shù)實驗教學(xué)需要。增加課時數(shù),一方面可以適當(dāng)增加些基礎(chǔ)性實驗,讓學(xué)生學(xué)會分子生物學(xué)技術(shù)常規(guī)儀器設(shè)備的使用、試劑的配制及一些基本的實驗方法,例如:基因克隆涉及的核酸提取、PCR、凝膠電泳等;另一方面教師可根據(jù)自己科研項目引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置一些探究性實驗,讓學(xué)生查閱文獻資料,自擬實驗方案,制定技術(shù)路線,對實驗結(jié)果進行分析討論,撰寫實驗研究報告,這樣有助于學(xué)生科技創(chuàng)新實驗活動和自主能動性的發(fā)揮。
但是,由于分子生物學(xué)技術(shù)實驗所需儀器設(shè)備、耗材以及試劑都比較昂貴,目前的實驗教學(xué)經(jīng)費不足以滿足讓每一位學(xué)生都能進行實驗操作的需求。在這種情況下,一要積極申請實驗教學(xué)經(jīng)費,使學(xué)校加大對實驗教學(xué)經(jīng)費的投入;二每次進行實驗準備前,可以通知學(xué)生,讓無課并且有興趣的學(xué)生參與到實驗準備工作中來,使學(xué)生既可以熟練掌握儀器使用及試劑配制,又可增強其責(zé)任感,使其在進行實驗時,能更加珍惜實驗儀器和試劑,認真做好實驗。
3.科研課題和實驗教學(xué)緊密結(jié)合
高校要進行教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量,科研是關(guān)鍵。將科研課題以及科研成果應(yīng)用于實驗教學(xué),能幫助學(xué)生及時了解最新科研動態(tài)及科研成果,提高學(xué)生對科研的興趣,為其今后的發(fā)展方向提供有價值的參考[5]。本院有多位教師承擔(dān)著校級、省部級及國家級科研項目,可以讓有科研課題的教師帶領(lǐng)一部分學(xué)生做科研,使學(xué)生熟練掌握與分子生物學(xué)技術(shù)課程基本實驗方法的同時,建立科研思維。這樣,可以真正做到實驗教學(xué)緊密聯(lián)系科研,以科研促教學(xué),使學(xué)生參與到科研中,既可以讓學(xué)生了解實驗的全過程,又可以發(fā)揮其主觀能動性,掌握實驗技巧以及實驗以外的其它知識技能。
4.培養(yǎng)學(xué)生閱讀文獻的習(xí)慣
查閱有關(guān)分子生物學(xué)技術(shù)研究新進展的文獻,通過對學(xué)生進行重點講解,讓學(xué)生感受理論知識在實際生活中的應(yīng)用,同時,也培養(yǎng)學(xué)生閱讀文獻的能力,使其了解當(dāng)今生命科學(xué)發(fā)展的進展和熱點問題。向?qū)W生介紹分子生物學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域一些重要的期刊,比如英文的期刊Pubmed (http: / / ncbi.nlm.gov/pumbed),Science Direct電子期刊(http: / / sciencedirect. com),Wiley Inter Science電子期刊(http: / / interscience. wiley. com/ journal finder. html)等;還有一些中文的期刊:中國知網(wǎng)、維普中文期刊、萬方數(shù)據(jù)庫等,選擇代表性的數(shù)據(jù)庫給學(xué)生演示一下如何查文獻,尤其是自己對某方面研究感興趣的文獻,給學(xué)生提供了一個搜集學(xué)習(xí)資料的手段。通過查閱相關(guān)的文獻,仔細閱讀并逐漸地提煉自己的想法,本身就是一個不斷學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的過程,對學(xué)生以后畢業(yè)論文和進行科學(xué)研究論文的寫作都是非常有幫助的。
5.構(gòu)建多元化的考核方式
教師對所講授課程進行考核是衡量學(xué)生對知識內(nèi)容掌握情況的一種基本方法。考核方式多種多樣,但怎樣的考核方式才能真正起到衡量學(xué)生對一門課程知識的掌握情況,是值得我們每位教師思考的問題。為了減少學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)平時不努力,考前突擊的情況,我們增大了平時成績的比重(30%)。平時成績由聽講、回答問題、作業(yè)、查閱文獻資料的總結(jié)報告4個方面組成;由于平時成績所占總評成績比重較高,學(xué)生上課聽講大都認真專注,每次理論課后學(xué)生都按時復(fù)習(xí)課堂講授重點并按時完成作業(yè);實驗的設(shè)置也增進了學(xué)生對分子生物學(xué)技術(shù)部分理論知識的理解,從近5年的考試成績來看,學(xué)生對本課程要求必須掌握的理論知識考試成績有較大提升,且對基本實驗技術(shù)理解更加深入。
四、結(jié)語
分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展對教師的理論和實驗教學(xué)都提出了更高的要求,理論教學(xué)可以使學(xué)生具備基本的知識內(nèi)容,實驗教學(xué)可以更有效地提高學(xué)生的實踐、探究和創(chuàng)新能力,因此加強分子生物學(xué)技術(shù)實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生扎實的生物技術(shù)技能的立足點。本文結(jié)合本校實際情況僅對分子生物學(xué)技術(shù)課程教學(xué)改革提出了一些觀點和經(jīng)驗,如何順應(yīng)分子生物學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的需要,仍需我們教師在教學(xué)過程中不斷地進行總結(jié)和思考。
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現(xiàn)代醫(yī)學(xué)培養(yǎng)目標主要是培養(yǎng)具有一定理論水平和較高操作能力的應(yīng)用型人才[1],在實驗教學(xué)中主要是培養(yǎng)學(xué)生的操作能力,操作能力的培養(yǎng)對醫(yī)學(xué)生而言非常重要[2]。實驗中可以根據(jù)理論課上學(xué)的一些物質(zhì)的理化性質(zhì)或現(xiàn)象(如蛋白質(zhì)的兩點性,核酸的變性和復(fù)性等)學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己設(shè)計實驗方案,實驗中每4人一組制定實驗?zāi)康暮蜅l件選擇實驗器材,制定操作程序等,教師可以隨時糾正學(xué)生操作出現(xiàn)的錯誤,規(guī)范實驗操作,學(xué)生必須運用自己掌握的知識進行分析、探討。學(xué)生從一些看似簡單的操作中學(xué)到了實驗的基本技能,加深了對理論課的理解,提高了學(xué)習(xí)興趣。同時也增加了學(xué)生與老師相互交流的機會。
2.協(xié)助生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣
在平時學(xué)習(xí)過程中同學(xué)們對生物化學(xué)與分子生物學(xué)課比較難理解,認為生物化學(xué)與分子生物學(xué)理論大于實際,對于臨床來說作用不大。實驗課上大多都是驗證性試驗[3],大多數(shù)同學(xué)只知其然不知其所以然,因此對生物化學(xué)與分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不高。實驗室開放之后,感興趣并且希望進一步擴展知識和技能視野的同學(xué)可以來參加實驗,通過與老師討論或者由老師指導(dǎo)設(shè)計實驗,他們對理論知識有了更深一步的了解并且可以應(yīng)用到實際中來覺得非常有收獲。有的同學(xué)說道:“自己設(shè)計實驗時有一種責(zé)任感,需要考慮實驗用到什么原理,如何設(shè)計才能得到自己想要的結(jié)果,只有真正懂了課堂中所學(xué)的生物化學(xué)方面的知識才能做到”,“今天我做了細胞核提取核酸實驗,親自提取了DNA,真正看到了遺傳物質(zhì),對核酸的理化性質(zhì)也有了直觀的認識”。因此開放實驗使學(xué)生由“被動學(xué)習(xí)”變?yōu)?ldquo;主動學(xué)習(xí)”,激發(fā)了同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣,對協(xié)助本科教學(xué)起到了很大的作用。
3.學(xué)習(xí)實驗設(shè)計的方法,培養(yǎng)科學(xué)思維的形成
科學(xué)人才的培養(yǎng)重在科學(xué)思維的培養(yǎng),要學(xué)會如何思考問題和解決問題[4]。在開放實驗過程中,指導(dǎo)教師把實驗設(shè)計的方法貫穿到實驗過程中,突出完整的實驗設(shè)計流程,使同學(xué)們不再是只看著書本的操作步驟機械的進行操作,而是初步掌握實驗設(shè)計的基本原則,從而為將來畢業(yè)論文設(shè)計以及大學(xué)生科研創(chuàng)新項目的申報打好基礎(chǔ)。比如在設(shè)計實驗時實驗設(shè)計的原則是什么,以及設(shè)立陰性對照組和陽性對照組有什么意義。在實驗的過程中,同學(xué)們提出了許多疑問,包括設(shè)計實驗中的問題和實際操作中的很多問題。在與指導(dǎo)教師的交流中,即把實驗設(shè)計的概念深深印入了腦海之中,同時也掌握了很多實驗技能,加深了對理論知識的認識。
4.與臨床實踐相結(jié)合,提高學(xué)生綜合分析能力
生物化學(xué)與分子生物學(xué)是醫(yī)學(xué)的一門重要基礎(chǔ)學(xué)科,它涉獵到生理學(xué),病理學(xué),微生物和免疫學(xué),遺傳學(xué)等多個學(xué)科[5],對于學(xué)習(xí)、理解和掌握其他醫(yī)學(xué)課程都有十分重要的作用,在整個醫(yī)學(xué)學(xué)科中具有很強的帶動和輻射作用。通過加強和充實生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗,學(xué)生在生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗技術(shù)方面得到了極大的提高[6]。學(xué)生進入實驗室接觸各種實驗測量儀器的機會增加,使在實驗課沒有動手操作的同學(xué)能夠大顯身手,既熟悉了實驗內(nèi)容,又基本掌握了儀器設(shè)備的使用。
結(jié) 語
迎接未來的科技挑戰(zhàn),最重要的是要堅持創(chuàng)新,勇于創(chuàng)新。尤其是生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科的發(fā)展突飛猛進。所以生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗開放實驗室的建設(shè)需要堅持與時俱進的工作理念[7]。在實驗室的開放程度與實驗需要投人更多資源,實驗室今后要積極完善實驗儀器配備,向更多的本科生開放。增加開放項目以最大限度地滿足學(xué)生的需要。通過運用開放實驗室,讓學(xué)生自己設(shè)計實驗,并且獨立完成,把實驗設(shè)計和實驗考核結(jié)合起來,實驗完成后撰寫實驗報告或?qū)嶒炚撐模箤W(xué)生在掌握現(xiàn)論的同時領(lǐng)悟到一切正確的理論均來自實踐。培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)思維能力和創(chuàng)新精神,使學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)和工作中終身受益。
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[中圖分類號] G643 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)11-0086-04
近年來,我國各行業(yè)日益與國際接軌,迫切需要既精通專業(yè)知識又能良好運用外語的高素質(zhì)人才。研究生的外語運用能力是衡量我國研究生培養(yǎng)是否滿足社會需求的標準之一。英語早已是全球語言,我國高校部分研究生專業(yè)課程實施漢英雙語教學(xué)(Chinese-English bilingual teaching)正是高校研究生教育致力于培養(yǎng)具有國際視野的高層次人才的重要舉措之一。
分子生物學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)中發(fā)展最快的前沿學(xué)科之一,其理論和技術(shù)幾乎已滲透到農(nóng)業(yè)的所有領(lǐng)域。因此,在我國農(nóng)業(yè)院校,分子生物學(xué)被設(shè)計為“生物化學(xué)與分子生物學(xué)”、“植物學(xué)”和“作物遺傳育種”等眾多學(xué)科點的基礎(chǔ)課或?qū)W位課之一。然而,分子生物學(xué)內(nèi)容多、抽象性強、進展飛速,加上國內(nèi)高校尤其是農(nóng)業(yè)院校的分子生物學(xué)在教學(xué)與科研方面均與美、英等發(fā)達國家的存在較大差距,這決定了國內(nèi)師生只有借助英語才能迅捷、精確地掌握該學(xué)科知識,追蹤其最新進展。因此,我國部分農(nóng)業(yè)院校將研究生的分子生物學(xué)設(shè)計為漢英雙語教學(xué),以幫助學(xué)生借助英語更好地掌握分子生物學(xué)知識,同時提升學(xué)生的英語運用能力。
但是,與國內(nèi)綜合性大學(xué)相比,農(nóng)業(yè)院校研究生的生源質(zhì)量較差,一方面,學(xué)生的分子生物學(xué)知識薄弱,部分學(xué)生以前沒學(xué)過分子生物學(xué)或生化知識,個別跨專業(yè)的學(xué)生甚至缺乏生物學(xué)常識;另一方面,學(xué)生的英語基礎(chǔ)偏弱,“啞巴英語”是普遍現(xiàn)象。這樣一來,農(nóng)業(yè)院校實施研究生分子生物學(xué)漢英雙語教學(xué)面臨巨大困難,學(xué)生對該課充滿期待卻又焦慮不堪。因此,如何幫助學(xué)生接納該課程是教師亟須解決的難題。筆者在多年教學(xué)中初步證實,“課堂演講(class presentation)”是實現(xiàn)分子生物學(xué)漢英雙語課教學(xué)目標的有效方法之一。
課堂演講在國內(nèi)外高校中均是一個歷久彌新的命題。演講是講話人處于中心地位在聽眾面前就某問題發(fā)表意見或闡述某事理的交際活動;狹義的課堂演講是指學(xué)生在課堂上就某話題陳述看法、觀點。在當(dāng)今社會,口才是人才的必備素質(zhì)之一,演講課是國外許多大學(xué)必開的一門課。早在1642年,哈佛大學(xué)就將演講作為必修內(nèi)容訓(xùn)練學(xué)生;在當(dāng)代美國高校,演講課被作為通識教育的必修科目,具有不可撼動的地位。在我國,最早為英語專業(yè)學(xué)生開設(shè)演講辯論課的是北京大學(xué)。但是,課堂演講在我國農(nóng)業(yè)院校研究生的分子生物學(xué)漢英雙語教學(xué)中的系統(tǒng)實踐卻迄今未見報道。
筆者針對我國農(nóng)業(yè)院校研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)舉步維艱、效果欠佳的現(xiàn)狀,結(jié)合多年教學(xué)實踐,探討了將學(xué)生課堂演講引入研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)的主要理論基礎(chǔ)、操作環(huán)節(jié)和實踐效果,旨在為我國農(nóng)業(yè)院校研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)的效果優(yōu)化提供參考。
一、我國農(nóng)業(yè)院校研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)中實施課堂演講的主要理論基礎(chǔ)
(一)實施課堂演講依托的是“輸出式”知識獲取理論
目前,我國高校的大部分課程均是單純的“輸入式”教學(xué),而徹底缺失了“輸出式”教學(xué)。教育家Swain的“輸出理論(output hypothesis)”認為:“輸出”可大大提高學(xué)習(xí)者特別是語言學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)意識,對提高學(xué)習(xí)者的交際能力起著不可替代的作用;事實上,成功的專業(yè)知識和二語習(xí)得既需要大量“可理解輸入(comprehensible in?鄄put)”,又需要有效“可理解輸出(comprehensible out?鄄put)”。對學(xué)生而言,在農(nóng)業(yè)院校研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)中實施課堂演講正是一種專業(yè)知識和英語的雙重“強迫性輸出(pushed output)”,是一種以任務(wù)為導(dǎo)向?qū)W(xué)生置于真實“輸出”環(huán)境的“任務(wù)型教學(xué)”。在完成演講任務(wù)中,學(xué)生須經(jīng)過重構(gòu)在分子生物學(xué)和英語兩方面將陳述性知識轉(zhuǎn)化為程序性知識,并以富于情感的演講來實現(xiàn)分子和英語知識的同時強化。
(二)實施課堂演講體現(xiàn)的是“研究型學(xué)習(xí)”理念
“研究型學(xué)習(xí)”是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下以類似科研的方法獲得知識。農(nóng)業(yè)院校研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)的目標之一就是要強化學(xué)生的研究能力,課堂演講正是磨煉學(xué)生研究能力的有效方式。這是因為,課堂演講過程包括選題、準備、演講和評價等環(huán)節(jié),學(xué)生應(yīng)對每個環(huán)節(jié)時都可模擬研究來開展。在認定題目時,學(xué)生須客觀評價自身的知識基礎(chǔ)和未來研究需要,這類似于科研中的“選題”;在準備演講稿時,學(xué)生須大量收集、快速甄別資料,這等同于科研中的“文獻檢索”與“立論”,該過程錘煉的總結(jié)與寫作技巧還能有效運用到學(xué)生的論文寫作中;在制作PPT和上臺演講時,學(xué)生須理清邏輯、謀篇布局、旁征博引,該過程等同于科研中的“結(jié)題匯報”或“論文答辯”。可見,課堂演講的實施正是契合了研究生課程的“面向研究”的屬性,體現(xiàn)的是“研究型學(xué)習(xí)”理念。
二、我國農(nóng)業(yè)院校研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)中實施課堂演講的主要操作環(huán)節(jié)
(一)學(xué)生動員
在首次課中,教師一方面要向?qū)W生說明課程的設(shè)計理念,強調(diào)課堂演講的實施是順應(yīng)時代的發(fā)展,以敦促學(xué)生感悟教師的良苦用心,積極應(yīng)對;另一方面,要說明課堂演講的實施方案和評價方式(見表1),規(guī)定每位學(xué)生都要演講一次,成績將被納入其“形成性評價體系”,并占課程總成績的40%,促使學(xué)生高度重視、嚴肅對待。實踐發(fā)現(xiàn),少數(shù)分子基礎(chǔ)知識扎實、英語口語功底好的學(xué)生對課堂演講的興趣較高,但大部分學(xué)生因分子基礎(chǔ)知識薄弱、英語口語能力低下而對演講產(chǎn)生焦慮感,故動員環(huán)節(jié)的核心是消除這些學(xué)生的畏難情緒,鼓勵其勇敢面對。
表1 研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)中課堂演講的評分體系
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(二)演講題目確定
演講題目按“一人一題”的原則并根據(jù)分子生物學(xué)內(nèi)容和學(xué)生水平確定。就學(xué)科內(nèi)容而言,題目須立足學(xué)生的研究需要,以分子技術(shù)的基本操作、新進展為重點,同時兼顧基本概念,做到深與淺、經(jīng)典與現(xiàn)代的和諧統(tǒng)一。就學(xué)生實際而言,首先須照顧學(xué)生的知識背景,如學(xué)生的分子基礎(chǔ)知識極其薄弱,則為其設(shè)計基礎(chǔ)性的題目,并推薦中文材料;如學(xué)生已擁有較扎實的分子基礎(chǔ)知識,則鼓勵其選擇較尖端的新命題。其次,須考慮學(xué)生在研究生階段甚至在就業(yè)后的研究方向,如學(xué)生在研究中將不涉及或很少涉及分子問題,則讓其選擇“入門”型的題目;如學(xué)生研究涉及大量分子手段,則讓其與導(dǎo)師溝通,使所選題目能貼近其研究細節(jié)或就是其研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié),即讓演講成為該學(xué)生準備研究的有機組成部分。在長期教學(xué)中,筆者已建成了課堂演講的“題目庫”,供每輪教學(xué)更新、使用。
(三)演講PPT制作與審定
學(xué)生須提前準備好演講PPT。演講內(nèi)容應(yīng)緊扣題目,支撐材料可來自指定的原版教材、國際分子生物學(xué)相關(guān)網(wǎng)站或英語期刊。內(nèi)容的組織應(yīng)重點突出、結(jié)構(gòu)嚴謹、邏輯清晰。PPT須用全英語完成,并講究科技論文寫作的規(guī)范和專業(yè)詞匯翻譯的準確度。PPT應(yīng)長短適宜,背景美觀,字體、字號恰當(dāng),圖、表和視頻等精美、合適。學(xué)生演講前,教師及時審閱其PPT,指導(dǎo)其在分子內(nèi)容和英語運用方面進行反復(fù)推敲,特別是要杜絕抄襲與剽竊現(xiàn)象。
(四)正式演講前的演習(xí)
在正式演講前,教師指導(dǎo)學(xué)生利用宿舍、實驗室或自習(xí)室等場合反復(fù)演習(xí),以熟悉PPT、控制時限、推敲演講中構(gòu)思與布局的科學(xué)性,并設(shè)計必要的肢體語言。教師可提供經(jīng)典英語演講稿供學(xué)生欣賞,讓其領(lǐng)略英語演講中的換氣、連續(xù)、重音和停頓等用聲特征。
(五)“上臺”演講
在規(guī)定時間,學(xué)生上講臺在10-15min內(nèi)完成演講,并預(yù)留提問時間1-2min,演講順序可按學(xué)生學(xué)號也可由學(xué)生自主決定。學(xué)生演講時須先說或讀英語,再漢譯關(guān)鍵詞或句。教師負責(zé)為學(xué)生營造一個寬松而莊嚴的環(huán)境,要求學(xué)生鄭重進入演講狀態(tài),并敦促其他學(xué)生尊重演講者;學(xué)生演講結(jié)束后,教師隨機請學(xué)生對演講者進行點評或提問。在學(xué)生演講過程中,教師要寬容對待其失誤或錯誤,及時給予總結(jié)或鼓勵。條件允許時,教師可對演講過程進行錄音或錄像,再在課堂上回放點評,這樣可大大增加課堂的趣味性與互動效果。
(六)成績評定與期末試題設(shè)計
演講結(jié)束后,教師參考學(xué)生對演講者的點評對演講者進行評分(表1)。同時,教師在演講結(jié)束后的提問時段,從演講內(nèi)容中快速精選部分知識點設(shè)計為期末考試題,并當(dāng)場對全體學(xué)生說明,即本課程的期末考題全部來自學(xué)生的演講內(nèi)容,每個學(xué)生的演講內(nèi)容都有可能出現(xiàn)在期末試卷中,這樣一來每輪課的期末試題均不同,可杜絕“師弟”、“師妹”向“師兄”、“師姐”打探期末考題、弄虛作假應(yīng)對考試的弊端,從而促使全體學(xué)生專心聽每一個演講者的演講,積極應(yīng)對期末考試。
三、我國農(nóng)業(yè)院校研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)中實施課堂演講的主要意義
(一)有助于強化研究生的分子生物學(xué)知識和綜合運用英語的能力
農(nóng)業(yè)院校研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)中實施課堂演講可從“源頭”強化學(xué)生的分子知識。在學(xué)生為演講做準備的過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生熟悉國際上分子生物學(xué)的主要網(wǎng)站、著名期刊和經(jīng)典名著,學(xué)生從中積累了大量的分子生物學(xué)專業(yè)詞匯。隨著閱讀量的擴大,學(xué)生將逐步掌握分子基礎(chǔ)知識、技術(shù)方法的英語表達方式,以實現(xiàn)對分子理論和技術(shù)的準確認知。同時,學(xué)生可熟悉部分分子生物學(xué)英語期刊的辦刊宗旨和收錄范圍,從而為今后的英語打下初步基礎(chǔ)。
另一方面,實施課堂演講可大大提升學(xué)生綜合運用英語的能力。課堂演講實施中,英語文獻檢索與閱讀、英語科技論文的寫作和英語口語演練等環(huán)節(jié)可系統(tǒng)地促使學(xué)生自主強化其綜合運用英語的能力,教師則引導(dǎo)學(xué)生感悟英語的遣詞造句、基本語法和科技論文慣用語等諸多細節(jié),使學(xué)生運用英語時在詞、句、段和篇各層次均力求地道,從而提高英語思維、錘煉英語思辨能力。其中,“上臺演講”環(huán)節(jié)可在近似正式交流的層次為學(xué)生創(chuàng)造說、講、讀和聽英語的寶貴平臺,可有效幫助學(xué)生在英語運用中認識到地道、優(yōu)美語音語調(diào)的魅力和連貫、流暢表達的重要性。
(二)有助于強化研究生的心理素質(zhì)
農(nóng)業(yè)院校的研究生因英語較差而對演講產(chǎn)生嚴重的畏難情緒,但仍被分子生物學(xué)雙語教學(xué)中的課堂演講“逼”上講臺。教師應(yīng)正視學(xué)生的焦慮情緒,依托完善的演講內(nèi)容準備和基本演講技能指導(dǎo)來幫助學(xué)生消除理解恐懼,調(diào)整期望值,臨場時冷靜、自制。實踐證明,學(xué)生按平等機會輪流上臺能有效幫助學(xué)生克服怯場心理,后上臺者越發(fā)鎮(zhèn)定自若,臺下的提問者也逐漸活躍,在這種充滿善意、激情的氛圍中,學(xué)生運用英語的興趣被激發(fā),在公眾場合展示自我的勇氣得以增強,害羞、怯場等不良心理逐漸被克服。
(三)有助于強化研究生以信息收集與甄別為核心的思辨能力
我國長期的“填鴨式”教學(xué)使學(xué)生思辨能力低下,面對海量信息時,學(xué)生們往往無所適從。研究生參與課堂演講時嘗試以語言綜合認知和運用為基礎(chǔ)的跨文化交際,在應(yīng)對演講的各環(huán)節(jié)時都須調(diào)動、運用分析、綜合、判斷和推理等思辨能力。其中,學(xué)生瀏覽網(wǎng)站和閱讀國內(nèi)外參考文獻時,須做到廣泛涉獵、海量收集和快速甄別。面對龐大的信息群時,學(xué)生須以評判性思維、緊扣自身目標來辨析信息與目標的“關(guān)聯(lián)度”,在有限的時空內(nèi)快速決定材料的取舍和“取”的程度,該過程與科研項目申報中的立論依據(jù)梳理和研究假說凝練過程極其相似。可見,課堂演講可培養(yǎng)學(xué)生良好的以信息收集與甄別為核心的思辨能力,這對學(xué)生研究工作的開展具有特別重要的意義。
四、結(jié)束語
我國農(nóng)業(yè)院校研究生分子生物學(xué)雙語教學(xué)中實施課堂演講并非致力于把學(xué)生培養(yǎng)成演說家,而是將課堂演講作為手段實現(xiàn)學(xué)生分子知識水平提升和英語運用能力強化雙重目標。[3] [28]實施課堂演講運用的是“輸出式”知識獲取理論,體現(xiàn)的是“研究型學(xué)習(xí)”理念,具體包括學(xué)生動員、演講題目確定、演講PPT制作與審定、正式演講前的演習(xí)、“上臺”演講和成績評定與期末試題設(shè)計六個環(huán)節(jié)。實踐證明,課堂演講有助于強化研究生的分子知識和英語綜合運用能力、心理素質(zhì)和以信息收集與甄別為核心的思辨能力。
同時,實施課堂演講對教師在分子知識、英語能力和工作量等方面提出了新的挑戰(zhàn)。教師須時時緊跟分子生物學(xué)的發(fā)展才能引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)對該學(xué)科的即時了解。教師組織課堂演講既要立足于對普通英語演講的充分了解,又要從英語學(xué)術(shù)報告的角度強調(diào)課堂演講的科學(xué)性。此外,教師在演講的各環(huán)節(jié)都要密切關(guān)注、精心組織學(xué)生,還需統(tǒng)籌教學(xué)任務(wù)的圓滿完成,故必然付出更多的精力和時間。
[ 注 釋 ]
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分子生物學(xué)是從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)。自20世紀50年代以來,分子生物學(xué)的發(fā)展日新月異,逐漸成為生物學(xué)各學(xué)科的前沿與生長點,并正在與其他學(xué)科廣泛交叉與滲透,成為生物科學(xué)專業(yè)非常重要的一門專業(yè)必修課。我校是一所師范類的本科院校,在生物科學(xué)和生物工程專業(yè)都開設(shè)了分子生物學(xué)課程。本課程不僅向?qū)W生介紹分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù),而且展示了當(dāng)前分子生物學(xué)研究的前沿領(lǐng)域,使學(xué)生對分子生物學(xué)知識建立系統(tǒng)、整體的認識,從而適應(yīng)未來21世紀生命科學(xué)發(fā)展的需要。為了提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實現(xiàn)教學(xué)目標,我們根據(jù)本校學(xué)生的情況,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進行了探索性的嘗試。
1.合理選用教材,構(gòu)建適合師范類生物學(xué)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容體系
1.1精選教材。
教材是學(xué)生獲得知識最主要的來源,也是任課老師上好分子生物學(xué)的第一步。教材的正確選取能夠幫助學(xué)生更加容易地邁進分子生物學(xué)的大門,建立條理清晰、完整的分子生物學(xué)知識體系,也能夠幫助任課老師更加有效地開展教學(xué),設(shè)計制作多媒體課件。我校為一所師范類院校,分子生物學(xué)課程是在第三學(xué)年第二學(xué)期開設(shè)的,在此之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了與分子生物學(xué)有部分內(nèi)容交叉的兩門課程――生物化學(xué)和遺傳學(xué),因此對蛋白質(zhì)、核酸,以及基因的表達都有了一定的知識基礎(chǔ),對于一些分子生物學(xué)名詞也不再陌生,不再產(chǎn)生較大的排斥,這將對接下來分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)提供極大的幫助。但由于對知識的理解和掌握能力不同,學(xué)生在分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)之中必然會產(chǎn)生良莠不齊的現(xiàn)象。因此,精選一本適合的教材對學(xué)生更好地理解、掌握知識就顯得尤為重要。分子生物學(xué)發(fā)展迅速,新知識、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),國內(nèi)外新版教材不斷面世,如孫乃恩的《分子遺傳學(xué)》、閻隆飛的《分子生物學(xué)》、郜金榮的《分子生物學(xué)》、李振剛《分子遺傳學(xué)》及本杰明?盧因的《基因VIII》中譯本,我們通過對這些教材的比較和分析,并針對本專業(yè)學(xué)生的特點,選擇了朱玉賢等主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》,該教材主要介紹了基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達和調(diào)節(jié)控制的過程,比較全面系統(tǒng)地講解了基因的本質(zhì)及其分子機制,內(nèi)容緊湊、邏輯性強、圖文并茂,具有鮮明的特色,同時所講的內(nèi)容也很基礎(chǔ),符合師范類本科生的教學(xué)要求[1]。另外,我們在完成教學(xué)大綱要求講授的內(nèi)容同時,針對一些對分子生物學(xué)具有濃厚興趣,遠遠不滿足于課本內(nèi)容的學(xué)生,參考國內(nèi)外其他優(yōu)秀教材加以補充,力求使所講授的分子生物學(xué)知識更加嚴謹、完整、細致,并與國際接軌。
1.2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
在教學(xué)內(nèi)容上做到重點、難點突出,避免交叉重復(fù)。由于本課程僅有54學(xué)時,因此授課內(nèi)容務(wù)求精練、易懂。對于與生物化學(xué)和遺傳學(xué)中的交叉內(nèi)容,如蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)與組成,我們采取復(fù)習(xí)和提問的方式,讓學(xué)生提前回顧和預(yù)習(xí),做到溫故而知新,進一步加深對這些內(nèi)容的記憶和理解,為難點內(nèi)容的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。同時,可以做到由易到難、循序漸進,使學(xué)生在最初接觸分子生物學(xué)這門陌生、復(fù)雜的課程時得到良好的緩沖,不會出現(xiàn)抵制、厭學(xué)情緒。這樣一方面可以突出分子生物學(xué)是以生物化學(xué)、遺傳學(xué)為基礎(chǔ)的特點,另一方面也明確了分子生物學(xué)的教學(xué)重點,保證了課程的完整性和系統(tǒng)性[2]。
2.教學(xué)方法的改革
2.1充分應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,使抽象內(nèi)容形象化。
分子生物學(xué)內(nèi)容龐大、復(fù)雜、抽象,較難理解,并且涉及大量的實驗技術(shù)和操作,很難通過傳統(tǒng)的教學(xué)方式使學(xué)生較快地理解和吸收。隨著多媒體技術(shù)進入課堂,以上問題也就迎刃而解。現(xiàn)代化教學(xué)多媒體使高校的教學(xué)活動發(fā)生了深刻的變革,該技術(shù)利用動態(tài)畫面展示事物發(fā)展的動態(tài)或推理的全過程,利用它的圖畫特性將抽象的、理論的東西形象化,將空間、難以想象的內(nèi)容具體化,還可以在課件中展示自然界的直觀現(xiàn)象、模擬實踐過程和再現(xiàn)研究過程,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受到樂趣[3]。為此,我們充分應(yīng)用多媒體技術(shù),通過動畫、圖片等制作生動的課件,并借助動畫、變靜態(tài)為動態(tài)、全方位、多視角、多層次地進行演示,使抽象難懂的微觀生命過程具體化、可視化,便于學(xué)生理解和掌握,從而使學(xué)生產(chǎn)生新鮮感,提高學(xué)習(xí)熱情,增強理論教學(xué)效果。例如:原核生物乳糖操縱子的調(diào)控機制,涉及很多轉(zhuǎn)錄因子和DNA序列的結(jié)合,學(xué)生很難理清,很容易產(chǎn)生枯燥、厭煩情緒。針對以上情況,我們利用Flas來演示各轉(zhuǎn)錄因子是如何分別與不同的DNA序列相結(jié)合,使整個調(diào)控過程更加直觀化和形象化,便于學(xué)生理解和記憶,也極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情[4]。
2.2不實施雙語教學(xué)。
所謂雙語教學(xué)(Bilingual Teaching)是指同時使用兩種語言――母語及一種外語(在我國主要指漢語和英語)對同一知識進行描述,從而使學(xué)生達到理解進而完全掌握并且能夠熟練應(yīng)用的目的[5]。雖然雙語教學(xué)能夠提升生物學(xué)人才的培養(yǎng)質(zhì)量,增強學(xué)生直接利用外語從事學(xué)習(xí)和初步研究的能力,與國際高新技術(shù)領(lǐng)域接軌,但是由于分子生物學(xué)是生物科學(xué)最重要的專業(yè)必修課之一,也是引導(dǎo)學(xué)生進入嶄新的分子領(lǐng)域的基礎(chǔ)性課程,因此在本科教學(xué)有限的課時內(nèi)強調(diào)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的充分理解則顯得更為關(guān)鍵。而只有夯實了分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識,才能使學(xué)生結(jié)合所學(xué)的生物化學(xué)、遺傳學(xué)進行融會貫通,掌握進一步深造并通向更高學(xué)府的鑰匙。所以針對師范類院校的本科教學(xué),考慮到教師的自身水平和學(xué)生的不同層次,我們偏向于只采用母語進行講授。
2.3理論與實踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能。
分子生物學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科,除理論教學(xué)外還應(yīng)包括實驗課,因此在分子生物學(xué)教學(xué)中開設(shè)實驗課是十分必要的。實驗教學(xué)相對理論教學(xué)而言具有較強的直觀性、實踐性、綜合性和創(chuàng)新性,在加強學(xué)生素質(zhì)教育與培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面有著重要的、不可替代的作用[6]。我們所采用課程教材《現(xiàn)代分子生物學(xué)》中也花費了很大的篇幅來講述現(xiàn)代常用的分子生物學(xué)實驗技術(shù),包括核酸的提取與純化、電泳分離與鑒定、細菌的轉(zhuǎn)化與目標DNA分子的增殖、PCR擴增、蛋白質(zhì)印跡、噬菌體展示等。由此可見實驗操作技術(shù)對于現(xiàn)代分子生物學(xué)的重要性。結(jié)合各種實驗技術(shù)的講解和由此發(fā)展起來的最新的分子生物學(xué)技術(shù)可激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性,拓寬學(xué)生的視野。學(xué)生通過動手操作會增加對所學(xué)理論知識的感性認識,同時把所學(xué)理論知識運用到實踐中,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,主動地去學(xué)習(xí),解決實驗操作中遇到的各種問題,從而加深對分子生物學(xué)理論知識的理解、提高動手能力。我們在實驗教學(xué)的內(nèi)容上設(shè)置了分子生物學(xué)中最常用、最基本的實驗技術(shù),如質(zhì)粒DNA的提取與酶切鑒定、大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備及轉(zhuǎn)化、基因的原核表達、蛋白質(zhì)的提取與分離、PCR擴增、動物細胞的培養(yǎng)及傳代。在實驗教學(xué)的方法上,我們堅持以學(xué)生為主、教師為輔的原則,注重學(xué)生個人實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),從試驗藥品、試驗器材的準備到試驗具體步驟的制定均由學(xué)生獨立去完成。同時,我們還鼓勵學(xué)生參與教師的科研工作,包括從立題、設(shè)計試驗技術(shù)路線、開展科研工作、整理數(shù)據(jù)到最后撰寫論文的全過程,從而培養(yǎng)學(xué)生把理論應(yīng)用于實踐中,獨立思考、獨立工作的能力,為今后的碩士階段和博士階段的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐,我們逐漸摸索出了分子生物學(xué)教學(xué)的一些方法和技巧,并通過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革提高了分子生物學(xué)的教學(xué)效果,讓學(xué)生養(yǎng)成了獨立思考的習(xí)慣,樹立了理論聯(lián)系實際的作風(fēng),端正了實事求是的科學(xué)態(tài)度。
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中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)07-0189-02
分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等所有大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)。隨著分子生物學(xué)新理論和技術(shù)的大量出現(xiàn),其應(yīng)用已滲透到生命科學(xué)的各個領(lǐng)域,不再是神秘、難以操作的實驗技術(shù),而成為生命科學(xué)相關(guān)教學(xué)和科研過程中的一項基礎(chǔ)技術(shù)。例如,許多本科課程教學(xué)中以及畢業(yè)論文實驗過程中都涉及分子生物學(xué)技術(shù),同時,工業(yè)上進行菌株選育工作,也多采用了分子生物學(xué)技術(shù),并已形成了一種發(fā)展趨勢。因此,開設(shè)本科分子生物學(xué)實驗課程,讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)分子生物學(xué)操作,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決實際問題的能力,可促使學(xué)生在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)快速開展實驗并獲得結(jié)果,對于完成本科階段學(xué)習(xí)具有重要作用,也為學(xué)生在畢業(yè)后快速投入和開展有關(guān)的科研和實際生產(chǎn)工作打下堅實的基礎(chǔ)。
工科院校的培養(yǎng)目標就是為社會和工程應(yīng)用培養(yǎng)工程師,培養(yǎng)具有堅實的基礎(chǔ)知識和較強應(yīng)用能力的人才。針對這一培養(yǎng)目標并結(jié)合發(fā)酵工程學(xué)科專業(yè)特色,在實際教學(xué)中不但要讓學(xué)生充分理解實驗的原理,對其實驗操作的技術(shù)能力也提出較高的要求,同時還需要培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際應(yīng)用問題的能力,以應(yīng)用于未來科研和生產(chǎn)工作中。本文結(jié)合實際教學(xué)經(jīng)歷,淺談對工科學(xué)校分子生物學(xué)實驗課教學(xué)改革的探索。
一、改進教學(xué)組織方式,提高教學(xué)效率
(一)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,提高課堂效率
在以往的實驗課上,學(xué)生等、靠、要的思想嚴重泛濫,一切都等著老師傳授,一旦離開老師就不知所措,不能形成良好的自學(xué)能力。針對這一問題,并根據(jù)分子生物學(xué)實驗的特點,我們將實驗集中安排在一段時間內(nèi)完成。制定了詳細的時間表,并注明每天實驗的操作內(nèi)容,讓學(xué)生充分了解每節(jié)課要進行的內(nèi)容,形成連貫的思路。同時,將詳細的講義提前發(fā)給學(xué)生,督促學(xué)生進行充分的預(yù)習(xí),查閱有關(guān)文獻資料,了解最新研究進展。在課堂上通過提問和分析式的講解讓學(xué)生理解每步操作的原理和目的。這樣可激發(fā)學(xué)生的研究興趣,不僅知道應(yīng)該怎樣去操作實驗,還可以達到知其所以然的目的。對于不理解的知識,也可以在課堂上詢問老師,問題的解決可以激發(fā)學(xué)生的興趣,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),形成良性循環(huán),這不僅可提高課堂效率,還有助于培養(yǎng)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在課程完成后,有興趣的同學(xué)還可在課余時間加入研究室的課題研究中,鞏固實驗操作能力,讓抽象的理論變?yōu)榭梢姷氖挛铮囵B(yǎng)學(xué)生的科研精神,豐富學(xué)生的課余生活,尤其是對于參加各種本科生科技競賽活動的同學(xué)有極大的幫助,同時也可輔助研究生的研究,減輕研究生的工作負擔(dān)。
(二)對必要操作進行演示
由于多數(shù)同學(xué)完全沒有接觸過分子生物學(xué)實驗,實驗的操作步驟又較為煩瑣,難免操作失誤,使后續(xù)實驗受阻。而上課的時間有限,幾乎沒有重復(fù)操作的可能性。因此,需要對必要的操作步驟進行演示,讓學(xué)生由抽象的想象轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w認識,減少了學(xué)生實驗操作出錯的概率。
(三)盡量增加每位同學(xué)的操作機會
由于分子生物學(xué)實驗試劑通常較昂貴,以往實驗常以小組為單位進行,不能充分鍛煉學(xué)生的動手能力,也為那些有偷懶思想的同學(xué)提供了置身于實驗之外的機會。我們在實驗條件容許的情況下,盡量增加每個同學(xué)的動手機會,將以小組為單位進行的實驗改為每人一次的實驗。例如,讓每個同學(xué)都進行PCR操作,并親自將自己擴增的PCR產(chǎn)物加入瓊脂糖凝膠中,使他們能夠充分體會到分子生物學(xué)實驗操作是微量的,需要準、穩(wěn)。然后,從瓊脂糖凝膠電泳中確定擴增出目的DN段的PCR樣品,用以進行下一步實驗。這樣,不但可以提高同學(xué)參與實驗的熱情和興趣,而且可以避免以小組為單位實驗時操作失敗導(dǎo)致后續(xù)實驗受影響的現(xiàn)象。
二、改進課堂講授方式,培養(yǎng)工科學(xué)生分析和解決問題能力
(一)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題的能力
分子生物學(xué)是一項精巧的技術(shù),其發(fā)展速度快,大量新技術(shù)不斷涌現(xiàn),而課堂上時間有限,僅能實踐學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)的分子生物學(xué)實驗技術(shù)。在這有限的過程中,讓學(xué)生形成分析問題和解決問題的能力,以應(yīng)用于未來的科研或者生產(chǎn)過程中,這對于學(xué)生的發(fā)展更有長足發(fā)展意義。分子生物學(xué)實驗操作需要“心靈手巧”。“心靈手巧”則可一次操作成功,否則多次重復(fù)操作仍不能獲得理想結(jié)果。所謂“心靈”是指學(xué)生需要充分理解實驗原理,掌握操作注意事項。例如,讓學(xué)生懂得分子生物學(xué)操作要注意避免環(huán)境以及人所攜帶的酶類對操作對象(如DNA、RNA)的降解作用;同時,實驗過程中用到的試劑極為微量,多一點、少一點可能就導(dǎo)致成倍數(shù)的誤差。這不僅可避免他們課堂上實驗的失敗,在未來進行其他實驗時還可以事先設(shè)想出操作的注意事項,形成分析問題的習(xí)慣和能力。即使在不能獲得理想實驗結(jié)果時,引導(dǎo)其分析實驗操作過程失誤的原因,提出改進的辦法,可培養(yǎng)他們獨立思考和解決問題的能力。這正可達到“授人以魚,不如授人以漁”的效果。所謂“手巧”則要求學(xué)生有較高的動手能力。我們將操作要領(lǐng)總結(jié)成口訣的形式,并對口訣進行詳細的解釋。例如,在進行感受態(tài)細胞制備的實驗中,用“冷”、“輕”兩個字概括其操作的要領(lǐng),也就是所有操作盡量在冰上進行,并輕柔操作防止這種處于脆弱狀態(tài)的細胞破碎,以充分保證細胞的活性。這樣既容易讓學(xué)生理解,又方便他們記憶。此外,第一次操作過程難免出現(xiàn)各種問題,鼓勵學(xué)生多加練習(xí),熟能生巧,在實踐中掌握真知。這對于培養(yǎng)同學(xué)的耐心和毅力,在未來勝任更為復(fù)雜的工作同樣重要。
(二)培養(yǎng)學(xué)生具有“量”的工程概念
工科學(xué)校有為企業(yè)提供工程人才的義務(wù)。工業(yè)上追求高產(chǎn)量、高轉(zhuǎn)化率、高生產(chǎn)速率,利用分子生物學(xué)改造生物體,也是為了追求這三高。因此,我們在教學(xué)過程中應(yīng)為學(xué)生灌輸“量”的概念。例如,讓學(xué)生懂得所獲得的重組酶,酶活越高越有應(yīng)用價值,而所應(yīng)用的底物價格越低越有利于工業(yè)應(yīng)用。此外,讓同學(xué)懂得生命體是復(fù)雜的,在不同環(huán)境下表現(xiàn)出的性能也不一樣,經(jīng)過實驗摸索可獲得一個最優(yōu)的實驗條件,從而將產(chǎn)量提高。進一步通過提問和布置課后思考題的方式,引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識并通過查閱文獻,設(shè)計、改進實驗方案,展望未來可進行研究的方向,這也有助于學(xué)生在未來快速適應(yīng)企業(yè)科研、生產(chǎn)等工作。
三、改進考核機制,綜合評價學(xué)習(xí)效果
以往教學(xué)多以實驗報告形式進行實驗課的考核,但往往發(fā)現(xiàn)多份同一版本的實驗報告。這些抄襲別人實驗報告的同學(xué)顯然不能完全掌握實驗內(nèi)容。另一方面,有的同學(xué)實驗報告寫的非常仔細、全面,但實驗操作過程并不理想。因此,僅憑實驗報告的質(zhì)量不能夠綜合評價同學(xué)對實驗的掌握程度。
針對上述問題,我們對實驗考核機制進行了改進,增加以下考核方式:首先,在課堂上進行提問,考察學(xué)生的預(yù)習(xí)情況和對以往知識的掌握情況,并進行評分。其次,實驗過程中為每個學(xué)生對操作注意事項的理解程度、操作的熟練程度以及獲得結(jié)果的好壞程度進行評分,避免了不動手、靠同組同學(xué)做實驗的現(xiàn)象,提高了學(xué)生實驗的積極性。再次,對實驗報告中實驗數(shù)據(jù)處理、分析清晰以及對思考題討論詳盡、有創(chuàng)新思路的同學(xué)給予加分。促使學(xué)生通過查閱資料解決問題,增強其學(xué)習(xí)主動性和分析問題的能力,也可減少實驗報告抄襲的現(xiàn)象。
總之,通過分子生物學(xué)實驗的教學(xué)過程,引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館資源進行擴展學(xué)習(xí),促進學(xué)生開闊思路,形成創(chuàng)新性思維,形成連貫、有序的研究思路。同時,引導(dǎo)學(xué)生形成產(chǎn)量意識和工業(yè)化的思維方式,對其今后在科研和工程領(lǐng)域的發(fā)展都有幫助。
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