談高級(jí)分子生物學(xué)技術(shù)教學(xué)改革
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［摘要］分子生物學(xué)技術(shù)是在分子生物學(xué)理論的基礎(chǔ)上，將其與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合發(fā)展而成的分子生物學(xué)工具。在教學(xué)工作中應(yīng)注重教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，教學(xué)內(nèi)容取舍，結(jié)合不同的教學(xué)形式；做到理論與技術(shù)相結(jié)合，理論與實(shí)驗(yàn)并行，緊跟學(xué)科發(fā)展前沿；高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù)，培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、工作能力突出的新時(shí)代人才。
［關(guān)鍵詞］高級(jí)分子生物學(xué)技術(shù)；教學(xué)改革；教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)
高級(jí)分子生物學(xué)技術(shù)是在學(xué)習(xí)基本的生物學(xué)課程基礎(chǔ)上，對(duì)生物學(xué)知識(shí)與技術(shù)進(jìn)一步深化的課程。一般開(kāi)設(shè)在研究生一年級(jí)，為其研究課題的順利開(kāi)展奠定分子生物學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。本文就教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式及考核方式四方面探討其教學(xué)改革。
一、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)
常言道：“三個(gè)臭皮匠，賽過(guò)諸葛亮?！北娙说闹腔凼菬o(wú)窮的。涉及分子生物學(xué)技術(shù)是指由于每個(gè)人的研究方向不同，一個(gè)人很難對(duì)各種技術(shù)都達(dá)到精通的程度，很難應(yīng)付人員眾多、研究方向各異的所有聽(tīng)課學(xué)生的需求。這就需要在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行團(tuán)隊(duì)建設(shè)。將研究方向、擅長(zhǎng)領(lǐng)域不同的教師組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)，匯集到課堂上就形成了一個(gè)有機(jī)的整體，為學(xué)生送上一份精美的知識(shí)大餐。如在高級(jí)分子生物學(xué)教學(xué)中，應(yīng)具有正向、反向功能基因研究人員、蛋白領(lǐng)域研究人員以及生物信息學(xué)研究人員等，這樣講授的知識(shí)才能涵蓋分子生物學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，形成一個(gè)完整的分子生物學(xué)技術(shù)體系，聽(tīng)課的學(xué)生可結(jié)合自己的興趣愛(ài)好和研究方向，選擇學(xué)習(xí)科目。
二、教學(xué)內(nèi)容改革
（一）了解學(xué)生，有的放矢一個(gè)人的知識(shí)背景決定了其對(duì)新事物的接受程度。研究生一年級(jí)是學(xué)生由本科進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)的第一年，學(xué)生來(lái)自不同院校，專業(yè)差距大，分子生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)參差不齊，給老師的授課帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。在上課初期老師要盡快了解班級(jí)學(xué)生的情況，對(duì)自己的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇。同時(shí)，要了解上課學(xué)生碩士期間的研究方向，盡量結(jié)合學(xué)生的科研需要選擇授課內(nèi)容。
（二）理論與技術(shù)相結(jié)合，提高授課效果在教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)方法的選擇決定了學(xué)生對(duì)知識(shí)理解和掌握的難易程度。教師在課前應(yīng)多思考，同時(shí)結(jié)合授課效果及時(shí)調(diào)整，多總結(jié)。具體到高級(jí)分子生物學(xué)技術(shù)的教學(xué)實(shí)踐，應(yīng)考慮到任何新技術(shù)的產(chǎn)生都是基于理論上的重大突破。在教學(xué)工作中應(yīng)采用先講解分子生物學(xué)理論，然后推演到實(shí)驗(yàn)技術(shù)的循序漸進(jìn)過(guò)程，這樣對(duì)技術(shù)的講解就水到渠成，學(xué)生很容易了解某個(gè)技術(shù)的原理、過(guò)程及應(yīng)用，在教學(xué)過(guò)程中能取得較好的效果。比如分子生物學(xué)研究中大分子之間的互作是解析基因表達(dá)調(diào)控的關(guān)鍵，其中DNA與蛋白之間的互作是常常涉及的技術(shù)，掌握起來(lái)比較困難。為了易學(xué)，在講解時(shí)我們會(huì)回到知識(shí)的起點(diǎn)，先講授基因在轉(zhuǎn)錄水平上的表達(dá)調(diào)控，介紹順式作用元件，反式作用因子（轉(zhuǎn)錄因子）的結(jié)構(gòu)及二者之間的互作。由此延伸到DNA與蛋白之間的互作Chip（ChromatinImmunoprecipitation）及酵母單雜交技術(shù)，由此降低了技術(shù)的接受難度。
（三）了解學(xué)科前沿，緊跟創(chuàng)新型技術(shù)當(dāng)今生物學(xué)的發(fā)展日新月異，新方法新技術(shù)層出不窮，了解學(xué)科發(fā)展前沿，掌握新技術(shù)，革新老方法，即是科研工作的需要，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需求。教師在教學(xué)工作中應(yīng)該緊跟時(shí)代，不斷學(xué)習(xí)。在講授過(guò)程中即要注重知識(shí)的系統(tǒng)性，又要注重對(duì)新技術(shù)、新方法的介紹。如在基因的測(cè)序工作中，發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了一、二、三代測(cè)序技術(shù)，在講述過(guò)程中我們即要為學(xué)生講明技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，每一代測(cè)序技術(shù)基本原理，又要指出當(dāng)今實(shí)驗(yàn)室里應(yīng)用最多的二代測(cè)序技術(shù)，同時(shí)要點(diǎn)明最新發(fā)展的三代測(cè)序技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展前景。讓學(xué)生體會(huì)到時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展及創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)。
（四）與實(shí)踐相結(jié)合，提高技術(shù)的應(yīng)用性科學(xué)服務(wù)于生產(chǎn)。技術(shù)的最終目的是服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐和人們的生活，我們?cè)诮榻B分子生物學(xué)技術(shù)的同時(shí)，要與身邊生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的問(wèn)題相結(jié)合，使抽象的理論具體化、技術(shù)實(shí)踐化。比如我們?cè)谥v全基因組關(guān)聯(lián)分析時(shí)會(huì)與生產(chǎn)實(shí)踐中的動(dòng)植物分子育種、人類疾病的篩查及診斷相結(jié)合，使理論走進(jìn)生活，提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。
（五）與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，使抽象的理論具體化理論上的重大突破往往伴隨新技術(shù)的產(chǎn)生，理論指導(dǎo)技術(shù)，技術(shù)加深對(duì)理論的認(rèn)識(shí)。這就要求在教學(xué)中注重理論課與實(shí)驗(yàn)課的有機(jī)結(jié)合。老師在進(jìn)行完理論授課后，讓學(xué)生結(jié)合自己的研究課題，設(shè)計(jì)出適合自身的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，審核通過(guò)后，在老師提供實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的情況下完成實(shí)驗(yàn)操作。以同源重組構(gòu)建載體為例，老師先講解同源重組的原理，然后根據(jù)原理立即安排實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和載體構(gòu)建。要求同學(xué)們結(jié)合自己的課題，選取適合自己的載體，利用在線軟件進(jìn)行同源重組引物設(shè)計(jì)，再利用現(xiàn)有的重組酶完成同源重組載體的構(gòu)建。實(shí)驗(yàn)緊隨理論進(jìn)行，形成了一個(gè)有機(jī)的整體。這一內(nèi)容的往年教學(xué)組織是，老師根據(jù)內(nèi)容不同將原理和實(shí)驗(yàn)分為不同的章節(jié)和課時(shí)進(jìn)行介紹，老師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提供現(xiàn)成的引物、載體等一切實(shí)驗(yàn)條件，同學(xué)們簡(jiǎn)單操作后完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課與理論課在時(shí)間上相隔較久，同學(xué)們沒(méi)有參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。后來(lái)考慮到教學(xué)效果和教學(xué)內(nèi)容上的相關(guān)性，將理論和實(shí)驗(yàn)安排在同一次課上進(jìn)行，讓同學(xué)們參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，取得了較好的訓(xùn)練效果。這一次嘗試是在高級(jí)分子生物學(xué)課程開(kāi)課4年后的一次改革和創(chuàng)新，取得顯著效果。
三、教學(xué)形式改革
線上線下結(jié)合，拓展學(xué)習(xí)空間。信息科學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的應(yīng)用，特別是2020年春季疫情防控期間，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)成為日常教學(xué)的一部分。相比于常規(guī)的線下教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為學(xué)習(xí)者提供了更加豐富的教學(xué)元素，如豐富的網(wǎng)絡(luò)課件資源、視頻資料、電子書(shū)籍等等，同時(shí)拓展了學(xué)習(xí)的時(shí)空范圍。同學(xué)們可根據(jù)自身?xiàng)l件靈活選擇學(xué)習(xí)的時(shí)間和內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在高級(jí)分子生物學(xué)技術(shù)課程上的應(yīng)用具體操作是以線下教學(xué)為主、線上教學(xué)為輔的策略。課前老師認(rèn)真?zhèn)湔n，準(zhǔn)備完善的課件課堂講授主要內(nèi)容，一些用于輔助說(shuō)明理論或操作的視頻動(dòng)畫(huà)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，豐富課堂內(nèi)容，提升教學(xué)效果。另外學(xué)生點(diǎn)名采用網(wǎng)上簽到的形式進(jìn)行。課后PPT在線上傳，方便課下學(xué)生查閱。線上線下教學(xué)豐富了教學(xué)內(nèi)容，課件上傳方便了學(xué)生課后回顧學(xué)習(xí)，提升了教學(xué)效果。
四、考核方式改革
探索新的考核方式，合理評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)水平。不同的課程性質(zhì)應(yīng)采取靈活多樣的考核方式，對(duì)于高級(jí)分子生物學(xué)技術(shù)這門課，因該課程是一門專業(yè)選修課，同學(xué)們因研究方向的不同，對(duì)不同的分子生物學(xué)技術(shù)產(chǎn)生了不同程度的興趣和愛(ài)好，我們?cè)诩訌?qiáng)平時(shí)考核的基礎(chǔ)上，期末采用綜述論文的形式進(jìn)行考查，同學(xué)們結(jié)合自己的研究方向和授課內(nèi)容，選擇自己感興趣的分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行綜述，在全面闡述該技術(shù)的同時(shí)整理成文，以規(guī)范的的格式進(jìn)行撰寫(xiě)，既讓學(xué)生對(duì)自己感興趣的分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行了深入的探討，又培養(yǎng)了他們學(xué)術(shù)論文的寫(xiě)作能力?？傊?，我們應(yīng)勤思考，多思變，提高教學(xué)效果。
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作者：秦余香 單位：濟(jì)南大學(xué)