周松林，劉 暢，鄭夢茹，曹倩倩

（南通大學(xué)教育部神經(jīng)再生重點實驗室，江蘇 226001）

分子生物學(xué)是一門以研究核酸、蛋白等生物大分子結(jié)構(gòu)、功能以及相互作用為主要內(nèi)容的基礎(chǔ)學(xué)科[1-2]，其研究方法和技術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)強有力的技術(shù)支撐。我國醫(yī)學(xué)院校和生命科學(xué)專業(yè)自20世紀(jì)90年代開始，逐漸在本科生和研究生中開設(shè)分子生物學(xué)課程。近年來，雖然對分子生物學(xué)課程的教學(xué)模式、教學(xué)方法和實驗課程設(shè)計等問題進(jìn)行了多層次、多角度的探索和改革，也取得了一些有益的思路和寶貴經(jīng)驗，但面對當(dāng)前大力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和建設(shè)創(chuàng)新型社會的迫切需要，需要對分子生物學(xué)教學(xué)過程中凸現(xiàn)的問題，如教學(xué)重點、教師科研能力、課程考核方式、學(xué)生獨立操作能力及創(chuàng)新能力培養(yǎng)，進(jìn)行進(jìn)一步深入的思考和總結(jié)。筆者結(jié)合學(xué)科發(fā)展趨勢和專業(yè)特點，對分子生物學(xué)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了初步探索。

1 優(yōu)化課程體系，突出教學(xué)重點

分子生物學(xué)是一門理論和技術(shù)并重的學(xué)科，研究方法發(fā)展迅速，日新月異。目前高校大學(xué)生的選修課程不斷增加，必修課的學(xué)時逐漸減少。因此，如何在學(xué)時有限的情況下保證分子生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量是迫切需要解決的問題。

1.1 選取合適的教材 教材是教學(xué)的基礎(chǔ)，也是教學(xué)活動的依據(jù)，教材的選擇在教學(xué)中具有十分重要的意義。根據(jù)多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗，在分子生物學(xué)中文教學(xué)中，筆者選取朱玉賢院士主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》（第5 版），該教材經(jīng)過多次修訂，內(nèi)容設(shè)置合理，緊跟當(dāng)前分子生物學(xué)的熱點，兼顧基礎(chǔ)理論和前沿進(jìn)展，著重介紹分子生物學(xué)研究方法。對于部分學(xué)有余力的本科生和研究生，推薦閱讀分子生物學(xué)的圣經(jīng)級巨著Lewin 的《Genes X》，作者均是生物學(xué)或醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域里專業(yè)水平極高的科學(xué)家。該書對分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，內(nèi)容涵蓋基因的基本序列、結(jié)構(gòu)和表達(dá)，以及分子生物學(xué)領(lǐng)域的最近進(jìn)展。此外，新版《Genes X》增加了在線學(xué)習(xí)導(dǎo)航功能，學(xué)生可以利用學(xué)習(xí)導(dǎo)航進(jìn)行自我測試，達(dá)到復(fù)習(xí)和加強學(xué)習(xí)效果的目的。

1.2 區(qū)分學(xué)習(xí)群體，突出重點 學(xué)生是教學(xué)的核心，也是教學(xué)活動的主體。根據(jù)學(xué)生學(xué)歷層次和學(xué)生自身特點，區(qū)分本科生與研究生教學(xué)的側(cè)重點和內(nèi)容差異，對有的放矢教學(xué)具有重要意義。本科生主要要求掌握最基本的理論基礎(chǔ)和初步的科研能力，教學(xué)重點在于基礎(chǔ)知識、基本理論和基本實驗技術(shù)的講解。研究生要求系統(tǒng)扎實掌握基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，具備一定的獨立科研能力，教學(xué)重點在于學(xué)以致用，引導(dǎo)研究生將分子生物學(xué)理論和技術(shù)應(yīng)用到課題研究的實驗設(shè)計和操作中。因此，在教學(xué)課時有限的情況下，本科生以掌握分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本實驗技術(shù)為主，如中心法則，有關(guān)基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯過程和聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）等原理；提取DNA 和RNA、實時熒光定量PCR、蛋白質(zhì)印記法和原位雜交技術(shù)等實驗操作的基本技能。在研究生教學(xué)過程中，不僅需要傳授基本理論和實驗技能，還需要結(jié)合分子生物學(xué)領(lǐng)域最新研究進(jìn)展，向研究生普及教材未即時歸納的新知識點和技術(shù)，如基因的新型表觀遺傳乳酸化修飾、m6A 修飾等知識點、單細(xì)胞測序、空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)等技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。此外，筆者結(jié)合研究生課題研究需要，以自身多年在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究經(jīng)驗為例，培養(yǎng)研究生應(yīng)用基本理論知識解決實際問題的能力以及數(shù)據(jù)總結(jié)歸納能力。

分子生物學(xué)在知識結(jié)構(gòu)上具有多學(xué)科交叉融合的特點，與生物化學(xué)、遺傳學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科有重疊的內(nèi)容，難點較多。因此在教學(xué)過程中，除了區(qū)分本科生與研究生的教學(xué)側(cè)重點外，還要對知識點有所側(cè)重和取舍，對交叉重疊的重點內(nèi)容采取回顧性教學(xué)方法，對非重點內(nèi)容采取學(xué)生課外自學(xué)方法，在有限的課堂時間內(nèi)突出教學(xué)重點內(nèi)容，提高教學(xué)效果。從學(xué)生層次和教學(xué)內(nèi)容兩個方面不斷優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，針對學(xué)生情況達(dá)到“精準(zhǔn)”教學(xué)的目的。

2 提高教師科研素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生求證熱情

教師是教學(xué)的靈魂，也是教學(xué)活動的引領(lǐng)者。教師自身的科研素養(yǎng)以及將研究前沿成果結(jié)合基本理論傳授給學(xué)生的教學(xué)能力是高校教師教學(xué)水平高低的反映，也是影響教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在“雙一流”、“重點學(xué)科”建設(shè)過程中，教師的科研素養(yǎng)尤其重要，因此，提高教師本身教學(xué)能力和綜合素養(yǎng)是高質(zhì)量教學(xué)和建設(shè)高水平一流學(xué)科的根本保證。分子生物學(xué)在多個研究領(lǐng)域發(fā)展迅猛，成果豐碩，新知識和新技術(shù)層出不窮，展示極強的變革性和動態(tài)性。這就要求教師要努力提高科研實力和素養(yǎng)，緊跟研究前沿，不斷刷新自身知識結(jié)構(gòu)，拓寬知識邊界。在教學(xué)過程中教師可以通過講述自己的科研經(jīng)歷、體會和思考，將最新科研成果、學(xué)科發(fā)展趨勢、研究熱點、難點和爭論點引入課堂，激發(fā)學(xué)生思考和求證的興趣，引起更多學(xué)生共鳴，達(dá)到提升教學(xué)效果的目的。例如，我們在講解基本概念和技術(shù)時，引用在專業(yè)期刊上發(fā)表的具有學(xué)術(shù)影響力的論文，講解取得研究成果的由來，基因突變或者表達(dá)信號通路的改變與疾病的關(guān)系，或者引導(dǎo)學(xué)生思考技術(shù)轉(zhuǎn)化等問題，既有利于啟發(fā)學(xué)生思考問題，又向?qū)W生灌輸了理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用的思想，同時也幫助學(xué)生牢固樹立科技是第一生產(chǎn)力、只有創(chuàng)新才有出路的觀念。此外，通過分享教師科研成果，不僅為學(xué)生樹立起學(xué)習(xí)的榜樣和目標(biāo)，還會直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，有利于學(xué)生及時跟上學(xué)科的發(fā)展腳步，把握學(xué)科發(fā)展趨勢，最終有效改善教學(xué)質(zhì)量[2]。

3 培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和操作的能力

分子生物學(xué)課程教學(xué)包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)。“授人以魚，只供一飯之需；授人以漁，則終身受益無窮”，實驗操作是驗證、質(zhì)疑和尋找答案的必由之徑。傳統(tǒng)分子生物學(xué)實驗課多采用注入式教學(xué)法，教師在實驗前給學(xué)生準(zhǔn)備好樣品、試劑及儀器，按照教材上的操作步驟講解實驗內(nèi)容，最后進(jìn)行操作演示。這種方式雖然有利于學(xué)生安全和有效地掌握實驗操作技能，但也限制了學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實驗。因此，有必要針對不同教學(xué)內(nèi)容采取多元化的教學(xué)方式，逐級培養(yǎng)學(xué)生獨立操作的實驗?zāi)芰?，形成師生雙向交流教學(xué)模式[3]。（1）基礎(chǔ)型實驗教學(xué)：教師對學(xué)生操作技能進(jìn)行規(guī)范化培訓(xùn)，要求學(xué)生掌握簡單儀器的使用方法，如電泳儀、PCR 儀。（2）提高型實驗教學(xué)：研究生可以協(xié)助教師承擔(dān)部分實驗教學(xué)的指導(dǎo)工作，將一些難度較大、耗時較長的實驗作為選修項目，如RACE、蛋白質(zhì)印記、Southern blot 等，教師可安排有興趣的學(xué)生跟隨研究生或助教一起動手做實驗，調(diào)動學(xué)生的實驗興趣，提高他們的實踐能力。（3）創(chuàng)新型實驗教學(xué)：目前大多數(shù)教師承擔(dān)科研項目，可吸收本科生自愿參與，擔(dān)當(dāng)科研助手。實行本科生導(dǎo)師制，教師可以列出一些小課題，由學(xué)生自行挑選。學(xué)生利用課外時間從網(wǎng)絡(luò)等途經(jīng)獲取知識，制定實驗方案。教師審核實驗方案后指導(dǎo)學(xué)生完成實驗，撰寫論文。這種創(chuàng)新型實驗教學(xué)模式能幫助學(xué)生主動學(xué)習(xí)文獻(xiàn)查閱及寫作方法，積攢成功經(jīng)驗，總結(jié)失敗教訓(xùn)，進(jìn)而鍛煉了學(xué)生的實踐能力。對部分學(xué)有余力、對實驗感興趣的學(xué)生，教師可指導(dǎo)其申報“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目”，這對提高學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐動手能力和團(tuán)隊協(xié)作能力有很好的助力作用。

4 改革和完善課程考核評價方式

以往課程考核是根據(jù)學(xué)生期末考試?yán)碚摮煽儯?0%）加上平時成績（30%）來確定課程成績，平時成績的構(gòu)成包含課堂提問、實驗操作和實驗報告。雖然部分學(xué)生可以通過強化記憶在理論考試中獲得高分，但實際動手能力有所欠缺，未能掌握分子生物學(xué)實驗技術(shù)。因此，以往的課程考核方式未能有效評估學(xué)生對分子生物學(xué)課程的掌握程度，需要制定更科學(xué)合理和全面的評分標(biāo)準(zhǔn)。新的考評標(biāo)準(zhǔn)包括：（1）提高平時成績的比重：將考勤、課外作業(yè)、課堂提問、實驗操作等成績在課程考核中的比重提高到40%，以促進(jìn)學(xué)生積極參與教學(xué)活動。課堂提問時，改被動點名為學(xué)生主動回答，教師根據(jù)回答情況打分，調(diào)動學(xué)生積極性。在實驗報告中要求學(xué)生做好原始數(shù)據(jù)記錄，增加思考和討論兩項分析內(nèi)容，既培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)、求實的態(tài)度，又鍛煉其實驗總結(jié)、分析失敗原因和成功經(jīng)驗的能力。（2）調(diào)整期末考試的內(nèi)容和題型：大幅度增加選擇題，以全面考察學(xué)生對分子生物學(xué)的理解和掌握、對具體理論和操作的判斷能力。同時，增加綜合素質(zhì)問答題，盡可能結(jié)合當(dāng)前分子生物學(xué)領(lǐng)域“卡脖子”問題，讓學(xué)生設(shè)計解決辦法，給予一定的拓展空間。

5 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力

創(chuàng)新是社會發(fā)展和國家科技進(jìn)步的不竭動力，在科技競爭日益激烈的形勢下，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才尤為重要。分子生物學(xué)作為生命科學(xué)領(lǐng)域的核心課程，是創(chuàng)新的源泉。在教學(xué)過程中，要不斷探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的方法[3]。（1）強調(diào)創(chuàng)新思維。引導(dǎo)學(xué)生突破課本知識和已有文獻(xiàn)的約束，不盲目崇拜學(xué)術(shù)權(quán)威的觀點，使用日新月異的生物學(xué)方法，挖掘新發(fā)現(xiàn)，敢于提出有根據(jù)的質(zhì)疑。（2）利用學(xué)術(shù)報告引導(dǎo)創(chuàng)新。學(xué)術(shù)報告有助于學(xué)生了解前沿知識和最新科研成果，開拓學(xué)術(shù)視野，為學(xué)生的成才指引方向，對研究生和本科生的培養(yǎng)發(fā)揮重要作用。（3）綜合討論促進(jìn)創(chuàng)新。適當(dāng)安排一些讀書報告，讓學(xué)生對文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)，明確討論的方向和重點，歸納出創(chuàng)新點。文獻(xiàn)選題方面，教師盡量結(jié)合關(guān)乎人類未來或者當(dāng)前生命科學(xué)領(lǐng)域“卡脖子”問題，如糧食種子安全問題、脊髓損傷與修復(fù)、腫瘤的基因治療與預(yù)后、氣候變化與生物多樣性、新冠病毒感染、綠色生物制氫、碳中和與碳達(dá)峰，增強學(xué)生使命感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。如基因多樣性問題，通過討論在我國野生大豆“北京小黑豆”上找到的抗大豆胞囊線蟲病基因的案例，使學(xué)生對基因編輯有更深入的理解。

綜上所述，分子生物學(xué)發(fā)展十分迅速，前沿成果推陳出新，創(chuàng)新性極強。分子生物學(xué)應(yīng)不斷優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，區(qū)分不同學(xué)歷層次的教學(xué)側(cè)重點，在提升教師自身科研素養(yǎng)和完善考評標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。