王少奎 馬啟彬 王蘭 劉桂富 陳志雄 杜威振

摘? 要：分子生物學(xué)是華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)專業(yè)的必修課程。本教學(xué)團(tuán)隊近年來從教學(xué)大綱優(yōu)化、教材體系建設(shè)、學(xué)情分析與教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)方法與策略等方面著手，在實(shí)踐中不斷革新、提高教學(xué)質(zhì)量。連續(xù)多年的教學(xué)實(shí)踐表明，相關(guān)改革措施成效明顯，極大促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提升了專業(yè)感情，為培養(yǎng)服務(wù)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的創(chuàng)新型人才奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)學(xué)專業(yè);分子生物學(xué);教學(xué)改革與實(shí)踐

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：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

上個世紀(jì)中期，核酸被確定為主要的遺傳物質(zhì)，隨后DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)被揭示;進(jìn)入到上世紀(jì)后期，遺傳重組技術(shù)、PCR技術(shù)以及核酸測序技術(shù)相繼出現(xiàn)、發(fā)展迅猛。分子生物學(xué)作為一門學(xué)科也應(yīng)運(yùn)而生，并成為當(dāng)前最前沿、最活躍的學(xué)科之一[1，2]。分子生物學(xué)相關(guān)理論與技術(shù)方法已經(jīng)滲透了生命科學(xué)各個研究領(lǐng)域，全面促進(jìn)了當(dāng)今理、工、農(nóng)、醫(yī)等多個學(xué)科的發(fā)展，是從事生命及農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和工作必備的工具和知識體系，該學(xué)科的教學(xué)工作至關(guān)重要[3]。該課程已成為高校生物類、農(nóng)學(xué)以及醫(yī)學(xué)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，也是學(xué)生掌握生物技術(shù)的最重要課程之一。

國內(nèi)高等院校自上世紀(jì)80年代以來，陸續(xù)開設(shè)分子生物學(xué)課程。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)辦學(xué)歷史悠久，已經(jīng)面向農(nóng)學(xué)專業(yè)開設(shè)該課程長達(dá)20余年。針對該課程存在的研究方法與手段發(fā)展極為迅速、理論知識抽象、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱等問題，結(jié)合前人的經(jīng)驗(yàn)和多年的教學(xué)實(shí)踐，從教材選用、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及課程學(xué)習(xí)效果等方面進(jìn)行研究和探索，充分說明教什么、怎么教以及教的怎么樣幾個教學(xué)中的關(guān)鍵問題。全方位、多維度地提高教學(xué)效率，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，為培養(yǎng)服務(wù)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。

一、立足專業(yè)培養(yǎng)方案，整體規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容

經(jīng)過長期實(shí)踐，分子生物學(xué)成為華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)專業(yè)必修課、農(nóng)學(xué)丁穎創(chuàng)新班的專業(yè)選修課。在課程開設(shè)前，相關(guān)專業(yè)的學(xué)生已經(jīng)修習(xí)了生物化學(xué)、遺傳學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程，且在課程內(nèi)容中與分子生物學(xué)存在一定的交叉;部分學(xué)生還會繼續(xù)選修基因組學(xué)、生物信息學(xué)以及基因工程實(shí)驗(yàn)等課程，分子生物學(xué)成為學(xué)習(xí)這些課程的必要基礎(chǔ)。因此，我們根據(jù)農(nóng)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和本課程教學(xué)大綱進(jìn)行總體設(shè)計，根據(jù)學(xué)生已有的知識體系，突出教學(xué)重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)課程特色，提高教學(xué)效率。采用的具體措施主要包括以下兩個方面。

（一）合理選用教材

分子生物學(xué)幾乎是現(xiàn)代生命科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)展最為迅速、最具活力的學(xué)科。該學(xué)科相關(guān)的出版教材也非常豐富，包括《現(xiàn)代分子生物學(xué)》（朱玉賢，高教出版社，2007）、《分子生物學(xué)教程》（趙亞華，科學(xué)出版社，2006）、《基礎(chǔ)分子生物學(xué)》（鄭用璉，高教出版社，2012）等。針對于農(nóng)學(xué)專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)，我們選用鄭用璉主編的《基礎(chǔ)分子生物學(xué)》作為參考書;在實(shí)際教學(xué)中，適當(dāng)脫離教材，對于本書中所涉及的遺傳學(xué)和生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容做必要提示，自學(xué)為主;對于研究前沿，密切追蹤，及時跟進(jìn)，將最新的研究方法和研究進(jìn)展融入到課堂教學(xué)。在教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生查閱《Gene VIII》（Lewin.B，Oxford University Press，2007）、《Molecular Biology》影印版（Robert F. Weaver 科學(xué)出版社2001）等英文書籍和專業(yè)文獻(xiàn)，在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時，提高英文閱讀水平，拓寬知識面。

（二）優(yōu)化教學(xué)大綱

制定教學(xué)大綱時，充分考慮遺傳學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等課程的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程，進(jìn)行總體設(shè)計。經(jīng)過多年實(shí)踐，制定了總學(xué)時為48學(xué)時的課程教學(xué)大綱。其中，36個課時用于系統(tǒng)講述基本理論知識，12個學(xué)時用于課堂討論。理論知識包括核酸的結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯以及基因表達(dá)調(diào)控等。在具體教學(xué)時間分配上，2個課時用于系統(tǒng)介紹本學(xué)科的歷史沿革、發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢;核酸結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容在生物化學(xué)等課程有所涉及，本課程重點(diǎn)闡述核酸結(jié)構(gòu)與性質(zhì)在分子生物學(xué)研究中的意義與應(yīng)用、基因概念內(nèi)涵的演變和發(fā)展，總計8個課時;在中學(xué)階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄相關(guān)內(nèi)容，本課程教學(xué)中僅突出講述以往尚未接觸的內(nèi)容，安排6個課時;蛋白質(zhì)翻譯過程是生物化學(xué)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，本課程將重點(diǎn)放在蛋白翻譯的保真機(jī)制上，總計4個課時;基因表達(dá)調(diào)控是整門課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，分配16個課時;所選教材中涉及的基因突變及利用、基因工程等方面的內(nèi)容，分別在本專業(yè)開設(shè)的遺傳學(xué)、植物基因工程等課程中進(jìn)行講述，本課程不再進(jìn)行單獨(dú)的講述?，F(xiàn)在分子生物學(xué)技術(shù)等內(nèi)容主要結(jié)合12個課時的課堂討論進(jìn)行學(xué)習(xí)，結(jié)合具體研究案例，引導(dǎo)學(xué)生及時跟進(jìn)學(xué)科前沿，提高解決問題的能力。通過將理論教學(xué)與進(jìn)展討論有機(jī)結(jié)合，達(dá)到夯實(shí)理論基礎(chǔ)，面向應(yīng)用，展望前沿，拓寬思路，全面提升專業(yè)素質(zhì)的目的。

二、多種教學(xué)方法融合，全面提高教與學(xué)的效率

（一）堅持德育優(yōu)先，情感教育貫穿課程教學(xué)

教育的本質(zhì)是立德樹人，只有保持一個國家、一個民族的道德先進(jìn)性，才能保持這個國家、這個民族持續(xù)前進(jìn)的動力。德育是任何課程教育都不容忽視的、極為重要的教學(xué)組成部分。在授課過程中，通過學(xué)習(xí)相關(guān)研究進(jìn)展以及理論和方法的產(chǎn)生與發(fā)展歷程，結(jié)合該學(xué)科在我國的歷史沿革和現(xiàn)狀、具體到我校在相關(guān)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，弘揚(yáng)前輩的愛國奉獻(xiàn)精神和實(shí)事求是的道德品質(zhì);由此培養(yǎng)學(xué)生建立科學(xué)的發(fā)展觀、形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，激發(fā)家國情懷，形成內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力和學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)習(xí)效果。作為主講老師，我們盡量多地了解學(xué)生個人學(xué)習(xí)情況和日常動態(tài)，建立良好的師生互信，全方位服務(wù)教學(xué)工作。

（二）打破教材限制，靈活采用教學(xué)手段

分子生物學(xué)課程知識更新速度非?？?，且涉及的知識面廣、信息量大。我們根據(jù)實(shí)際需求，不拘泥于教材，及時跟進(jìn)研究前沿?zé)狳c(diǎn)，將最新發(fā)布的研究成果引用到課堂教學(xué)，鼓勵學(xué)生利用所掌握的知識點(diǎn)探究前沿?zé)狳c(diǎn)問題，培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力和創(chuàng)新意識。例如，將近年來的研究熱點(diǎn)——基因編輯技術(shù)融入到“基因表達(dá)調(diào)控”的內(nèi)容，一起進(jìn)行教學(xué)。該課程還存在知識抽象、復(fù)雜，難以理解的問題，學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒。針對于此，我們在授課過程中，充分挖掘教學(xué)資源，以學(xué)生們所熟悉的本校教師及其研究成果進(jìn)行舉例，化抽象為具體，學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的知識解決實(shí)際問題的能力。在多媒體課件制作方面，注意色彩搭配，重難點(diǎn)突出，合理規(guī)劃放映流程，深入淺出地展示學(xué)習(xí)內(nèi)容。充分發(fā)揮現(xiàn)代化教育技術(shù)的優(yōu)勢，在采用多媒體課件進(jìn)行展示的基礎(chǔ)上，充分利用網(wǎng)絡(luò)傳媒，綜合使用動畫、投影，增強(qiáng)表現(xiàn)力，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀形象，達(dá)到啟迪思維，增進(jìn)理解，強(qiáng)化記憶的效果。在課堂講述之外，安排課前導(dǎo)讀、課堂討論和課后作業(yè)，從多個教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行拓展，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)、獨(dú)立分析和思考的能力，逐步形成科學(xué)的思維方式，提高綜合素質(zhì)。

（三）班組結(jié)合，凸顯學(xué)生學(xué)習(xí)主體的地位

我校主要采用小班制教學(xué)模式，集中授課是主要的教學(xué)組織形式。本課程采用了大班授課和小組學(xué)習(xí)相結(jié)合，同時輔助以個別指導(dǎo)的教學(xué)形式。每個授課班一般為50人左右，每個小組通常為3-5人。通過擬定課外學(xué)習(xí)內(nèi)容，督促學(xué)生自發(fā)組成課外學(xué)習(xí)小組，自主選定主題并圍繞該主題進(jìn)行調(diào)研、在課堂上進(jìn)行討論?！鞍嗉?小組-個人”相結(jié)合的分層學(xué)習(xí)模式使每位同學(xué)都能充分參與到教學(xué)活動中，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性。課堂討論環(huán)節(jié)中，以小組為主體闡述觀點(diǎn)，結(jié)合教師點(diǎn)評，自由提問和辯論，形成師生間的有效互動，活躍課堂氣氛。在啟發(fā)式的翻轉(zhuǎn)課堂過程中，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，有效調(diào)動學(xué)習(xí)熱情，提高自主學(xué)習(xí)能力，推動學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。

（四）以問題為導(dǎo)向，打造立體式學(xué)習(xí)環(huán)境

農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生從大學(xué)二年級即開始畢業(yè)論文研究工作，從事的研究工作往往涉及到不同層次的分子生物學(xué)問題;在整體的培養(yǎng)方案中，也有與分子生物學(xué)課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)性課程。我們以此為契機(jī)，通過在課程中引入讀書報告、闡明實(shí)驗(yàn)設(shè)計的原理和方法，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用本課程的理論知識解決實(shí)踐教學(xué)中的具體問題;有目的地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出疑問，以問題為導(dǎo)向，激發(fā)興趣、積極探索，在問題解決的過程中積累知識。以上方案有效地促進(jìn)了不同課程知識點(diǎn)的融合，形成立體式學(xué)習(xí)環(huán)境，全面培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和研究能力。

三、多樣化課程考查，有力增強(qiáng)學(xué)習(xí)積極性

單一地以期末考試為主要形式的評價方式，往往會導(dǎo)致平時松懈，期末臨時突擊，考后很快遺忘的負(fù)效應(yīng)。本課程建立了“教師測評-學(xué)生互評-自我評價”相結(jié)合的綜合評價體系，全方位、全程化對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考查。教師測評主要分為兩部分：一部分是根據(jù)課堂綜合表現(xiàn)，包括完成作業(yè)、學(xué)習(xí)報告、課堂發(fā)言以及課后反饋等進(jìn)行打分;另一部分為考試成績，這部分占總分的50%。學(xué)生互評建立在小組學(xué)習(xí)討論的基礎(chǔ)上，以小組為單位，根據(jù)具體表現(xiàn)小組間相互評分，此部分所占比重為30%;教師將評分標(biāo)準(zhǔn)具體化，杜絕小組評分的主觀性，引導(dǎo)學(xué)生公證、客觀地評價同學(xué)。自我評價主要體現(xiàn)在日常作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和專業(yè)知識應(yīng)用方面;通過樹立典型、同學(xué)間的橫向比較及自我成長的縱向剖析，肯定優(yōu)點(diǎn)、查找不足，進(jìn)而完成自我評價;自我評價占總成績的20%。以上綜合評價體系的建立，極大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度和日常學(xué)習(xí)熱情。

我們從教學(xué)大綱、教材教法、教學(xué)組織和課程考查等方面，對本校農(nóng)學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)課程做了全方位的改進(jìn)和探索。相關(guān)措施取得了顯著成效。自改進(jìn)以來，本課程歷年自主到課率、考試合格率均為100%;選課學(xué)生對該課程給予了極好的評價，在本單位歷次教學(xué)評價中均位列前茅。該課程也全面帶動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深了對其他課程內(nèi)容的理解，多名學(xué)生因選修了本門課程而決定考研深造?；谡n程改革的探索，也促進(jìn)了任課教師的成長。本課程教學(xué)團(tuán)隊共有教師5人，教師學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理，科研實(shí)力強(qiáng)，能夠有效支撐教學(xué);團(tuán)隊成員平均年齡40歲以下，充滿生機(jī)與活力，具有良好的發(fā)展?jié)摿?。教學(xué)團(tuán)隊將繼續(xù)堅持德育優(yōu)先的原則，促進(jìn)課程與現(xiàn)代化教育技術(shù)的整合，完善教材、教法，開發(fā)富有專業(yè)特色的教學(xué)網(wǎng)站和移動課堂客戶端，將該課程打造成“精品課程”，成為能夠真正學(xué)到知識、啟迪思維的“金課”。

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