分子生物学的主要内容合集12篇

时间:2024-01-25 14:42:04

分子生物学的主要内容

分子生物学的主要内容篇1

中图分类号:G712文献標识码:A收稿日期:2017-12-26

一、生物类高职专业分子生物学科特征

生物类高职专业分子生物学科,主要结合生物学理论,对多种生命体的产生、变化、构建、繁衍、死亡等周期规律进行总结分析[1]。学科内容研究一方面重视对生物生存规律的把握,另一方面从生物学相关资料中,对仿生、模拟等边缘性学科内容进行探究。因此,生物类高职专业分子生物学科研究的范围较广;同时,生物学学科内容的分析,不能局限于理论内容的延伸,更应该结合社会发展实际,进行生物研究内容的实践性解析,因此,生物类高职专业分子生物学科具有实践性强的特征。

二、生物类高职专业分子生物学实验教学改革实践策略

1.彰显学科内在特征

生物类高职专业分子生物学科,是生物学理论研究与社会实践相互融合的学科体现,学科内容专业性强,且高职院校学习时间短,为该专业教学工作的开展提供了更加广阔的实验教学开展空间。

实行生物类高职专业分子生物学科改革时,应充分考虑到学科内容的特征,将学科实验教学内容的主体放置在学科专业内容的研讨上,运用实践教学环境,进行更加有效的学科内容实践分析。同时,高职专业分子生物学科实验教学内在特征的彰显,也在于通过实验课堂,开展生物学科内容的实践内容引申,不断进行生物类专业研究人员的自主性探究,突显分子生物学科的社会性特征[2]。

2.生本理念是学科改革的基础

(1)教学过程的转变。传统分子生物实验教学过程中,教师总是对实验过程进行集中性演示,然后让学生模仿。学生在后期实验操作的过程中,会将实验的重点放置在如何进行标准化操作上,而不是如何自主探究实验上,导致分子生物实验教学开展效果不佳。

实行分子实验教学改革后,教师应将课前统一指导融合在学生动手实践的课堂中,避免教师实验教学限制学生创新探索能力。例如,某分子生物学教师开展设计教学的过程中,以“分子裂变细胞分析”为课题,让学生在课题实验前,自主进行材料收集,然后在学生课堂生物细胞分析记录的过程中,对分析裂变观察的信息记录、细胞分子基因顺序组合过程等进行实验现场指导。最后,教师结合学生每一个小组研究的成果进行教学评价。

这种综合解析的实践探究方式,不仅能够发挥教师在实验教学过程中的指导作用,同时,也不会限制学生在课堂实验中自主探究的创新空间,实现了生物类高职专业分子生物学科实验教学工作的创新性转变。

(2)学科创建内容延伸。生本教育理念在分子生物学实验中融合,也必须构建综合性自主探究环境。简单来说,就是将分子生物学科知识无限量拓展。例如,某生物类高职专业分子生物学科教师在实验教学过程中,开展“生物分子运动规律归纳”,教师让学生结合身边相关内容,自主进行实验主题问题探索。最后,学生以小组分析的形式,将自己对不同生物体“生物分子运动规律归纳”的内容进行课堂讨论,实行实验课题研究交流。

3.社会化是学科改革的主要趋向

分子生物学的主要内容篇2

二、改革理论教学内容、教学手段和方法

精品课程建设的核心内容之一就是教学内容的优化和改革[2]。在《分子生物学》精品课程的建设过程中,我们结合以往的教学经验和学生的反馈信息,对教学内容进行了改革和优化。由于分子生物学已渗透到生命科学研究的各个领域,许多热点问题的解决都离不开分子生物学的研究方法和手段,因此分子生物学与其他学科的关系非常密切。其次,分子生物学的发展非常迅速,知识更新的速度很快[3]。因此,要做好《分子生物学》课程的教学内容改革,需要对与其他课程重叠的部分内容进行删减,同时还要紧跟分子生物学的新进展,增添一些分子生物学的热点研究内容,让学生对学科前沿有所了解。我们选用的教材为朱玉贤等主编的《现代分子生物学》,主要内容体系是核酸的分子生物学。我们对教学内容进行的改革有:①教材的前三个章节主要阐述染色体与DNA的结构以及生物信息的传递过程,主要讲述基础知识,由于这部分内容与学生高中所学的《生物化学》课程中讲述的知识有较多的重复,我们对其进行了压缩。②分子生物学研究方法的原理和应用为独立的一个章节,所涉及的技术和方法较多,与实践联系较为紧密,简单的课堂讲授很难获得良好的教学效果,学生普遍反映内容枯燥,难以理解。对此,我们删减了部分过时的或者学生在今后的科研工作中接触不多的技术方法,重点讲述与基因克隆相关的内容。为了加强学生的理解,我们在理论课授课的一周内,开设与基因克隆相关的实验课。③分子生物学专题部分,不拘泥于教材的内容,由科研经验丰富的教师结合自己的科研工作,讲述生物学的热点知识内容。例如,microRNA在肿瘤中的研究是当今分子生物学的热门话题之一,我们组织相关研究领域的教师,以此为内容,结合具体的科学问题,给学生进行讲述。教学方法与手段是进行教学改革的关键和切入点[4]。为了获取良好的教学效果,分子生物学的教学以教师为主导,以学生为主体,采用不同的教学手段和方法,力求做到让课堂活起来,使学生动起来。我们具体进行的改革有:①积极运用多媒体辅助设备。由于分子生物学的课程研究对象是微观的核酸和蛋白质,课程内容相对较为抽象,初期有学生反映学习过程枯燥无味。对此,我们广泛应用多媒体辅助教学手段。例如,在讲解PCR(聚合酶链式反应)的内容时,播放PCR过程的flas,使得整个PCR过程非常直观,一分钟的视频播放收到的效果好于十多分钟的讲解。②多种教学方法相结合。为了提高学生的课堂参与度,我们坚持采用课前回顾、课后总结的教学方法:在讲述新内容之前,以提出问题让学生思考的方式,先带领学生回顾一下上次课主要的内容;新内容讲述完后,以提纲的方式引导学生对所讲述的内容进行全程回顾。这样,师生互动的氛围较好,起到了很好的教学效果。此外,在授课的过程中,我们多采用启发式和讨论式的教学方法,有效地改善了课堂气氛沉闷的现象。例如,在讲述三联子密码的破译时,提出“怎么确定U-UC、UCU和CUU分别编码哪一个氨基酸,根据所学的内容,设计简单的实验来证实”,学生积极参与该问题的解答,甚至在课堂休息的时间,也在继续热烈地讨论。通过这样的教学方法,极大地调动了学生主动学习的兴趣。③鼓励学生将所学理论知识用于实践。以学院对学生科技创新项目的支持为契机,鼓励学生积极申报分子生物学相关的课题,例如“B7-2基因的克隆和真核表达”等。通过这些项目的申请和研究,学生加强了对基因的克隆、选择性剪接以及基因的亚细胞定位等相关理论知识的理解和应用。

三、探索实践教学改革,设计综合性实验

分子生物学的实践性很强,理论和时间的重合度很高。《分子生物学》课程所涉及的技术方法很多,如RNA提取、PCR(聚合酶链式反应)、逆转录、酶切连接等。实际上,分子生物学的实验具有很强的连贯性,如果按照传统的方法,开设单个实验,学生会缺乏对实验设计的整体性把握,不利于学生今后独立开展研究。为了解决上述问题,我们对实践教学进行了全面改革,以基因克隆为主线,将RNA提取、RT-PCR、DNA产物的回收与纯化、外源片段的连接与转化、大肠杆菌感受态的制备、菌落PCR对重组子的鉴定、质粒DNA的提取等一系列实验进行了整合,连续一周进行实践教学。整个综合性实验不仅包括了分子生物学的实验内容,还需要学生利用《生物信息学》课程所学到的内容,如通过GenBank查询基因序列、应用生物软件进行引物的设计等。为了检验实践教学的效果,我们以将某一个具体的基因克隆到载体上为实验目的,让学生分组自主设计实验方案,考查学生对整个基因克隆流程的掌握情况;以具体某一实验操作为内容,检查学生的动手能力和对实验细节的理解程度。通过综合性实验的开展,不仅加深了学生对理论知识的理解和掌握,还提高了学生参与实验的积极性,有利于培养学生的科研能力。

分子生物学的主要内容篇3

关键词 分子生物学;教学改革;师范生

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)05-0051-02

作者简介:张振霞,女,博士,副教授,从事分子生物学教学工作。郑玉忠,男,博士,副研究员,从事生物学教学工作。

基金项目:本文系第六批高等学校特色专业建设项目“国家教育部第六批高等学校特色专业建设点[教高函2010]15号生物科学专业”(编号:TS12367)和广东省高等教育教学改革工程项目“生物学教育研究型教师培养方案的创立与实践”(编号:BKYB2011065)的研究成果。

《分子生物学》是高等师范院校生物科学业的一门重要的基础课,是生命科学中公认的核心学科,它的诞生与发展不仅使人类对生命现象本质的认识深入到分子水平,而且其基本理论和研究方法已经渗透到生命科学的各个领域,因而也成为生命科学类相关专业重要的基础理论课程。该课程讲述的是微观世界和分子水平上的知识,其内容结构抽象,很难理解及掌握。因此,《分子生物学》是学生公认的难学科目,学生们对该课总是怀有畏学心理;另一方面,中学新课程标准的基本理念是提高学生的生物科学素养、面向全体学生、倡导探究能力以及注重与现实生活的联系,采用多种教学方式以满足不同学生的学习需要。但高师生物学专业教学模式却与中学生物学新体系脱节,大多数教学方式多侧重于研究教师的“教学”而忽视学生的“学习”,过分强调教师在教学中的主导作用,而忽略学生的学习主体作用。教师仍是居高临下的权威,把学生当做接受教育的被动者。所以,主客观两方面的因素导致了教学效果不佳,学生学习效率低下。为了适应新课标对高等师范学校生物科学专业培养的人才要求,改革教学内容和体系,调整课程内容与知识体系,使培养出来的本科师范生更好适应中学生物教学,而对高师《分子生物学》课程教学改革也显得极其重要和必要。

一、调整课程内容, 构建新的知识体系

合理调整课程内容体系,削枝强干,精简内容,克服各教学环节求全的弊端。面对分子生物学抽象众多的基础理论教学内容,教师需帮助学生理清课程脉络,对课程的框架结构内容以及交叉知识点做到心中有数,实现学生在掌握课程基本知识点的基础上,能够更好地理解重点并解决难点。

1.熟悉分子生物学研究的主要内容。分子生物学的内容包括:DNA重组技术、基因表达调控、生物大分子的结构与功能、基因组及生物信息学等。目前分子生物学的主要内容是对核酸中所包含信息的研究与应用,所以该课程又称为核酸分子生物学。

2.把握分子生物学的中心线索。通过中心法则来构建分子生物学的知识体系。在遗传信息传递的过程中,核酸及蛋白质生物大分子的结构、功能、来源以及它们的相互作用成就了遗传信息的精确表达;以此让学生宏观地对课程内容进行理解,掌握课程的精髓。

3.理解分子生物学与相关学科的关系。生物化学、细胞生物学、遗传学、微生物学和生命科学导论等学科是分子生物学的先修课程,这些学科中的一些现象和规律,其分子机制是由分子生物学来加以阐述的。教师应具备相关学科知识的基本素质,对学生在学科交叉知识点中的疑惑加以阐述。

二、教学方式的改革

提高学生学习分子生物学课程的兴趣,改革教学模式上,让学生主动参与课堂,采取多变的教学方式,把学习的主动权真正交给学生,让他们有较多的自学和研究的余地,即授人以渔。单纯的灌输,只会扼杀学生的积极性和主动性。

1.提出问题来吸引学生的注意力。 改变以教师为主的被动教学模式,“以问题为基础”的方式加强对课程内容的学习,引导学生思考,调动学生的主动性,活跃课堂气氛,充分发挥学生主体的作用。比如,讲到RNA转录时,提出问题:为什么RNA聚合酶能准确无误地找到转录起点?再如讲到蛋白质运转机制时,提问:新合成的蛋白质是如何知道它该去的地方,从而形成膜蛋白、胞质蛋白以及不同细胞器官的蛋白,等等。通过问题的提出,引导学生思考、解析,获得答案的过程也是思维能力提高的过程,同时也是对所学内容理解的过程。

2.学生自主总结课堂内容。分子生物学课程讲述的是微观世界和分子水平上的知识,其内容结构抽象,很难理解及掌握。由教师一个人在讲台上连续讲3 个学时,讲得再好,在被动的状态下学生也容易失去兴趣。教学过程中应将教学内容中的重点和难点部分详细说明,而对次要的和易懂的部分只做简要讲解或让学生自学,利用课堂最后十分钟,让学生整理和总结一下所学内容的重点和难点内容。比如,第二章“染色体与 DNA”,由于染色体与 DNA 结构部分是在生物化学和遗传学里学过的内容,所以只做简单的回顾,重点放在DNA的复制,对复制的引发到终止过程进行详细说明,最后让学生自己整理和总结参与DNA 复制的酶和蛋白质及其作用。就原核生物而言,参与DNA复制的酶和蛋白质达16个之多,学生在听课当中不一定都能记得住。因此,在教师讲解的基础上,让学生自己来整理和总结所学的内容,能使学生更好地消化和掌握所学的内容,同时也达到提高学生自学能力和综合分析能力的目的。

3.注重课前预习课后复习。老师对学生严格要求,督促和鼓励学生课前预习、课后复习,布置一定的思考题,“以问题为基础”的方式加强对课程内容的学习。预习课程时处处寻找问题,而复习课程内容时又不断地回答问题,加之学生的听讲过程中教师适时的、灵活随机性的、启发式提问,让学生对课程内容的学习是在一系列的提问、讨论、释疑、小结、复习中完成,从而真正做到从以“教”为中心转变到以“学”为中心。

4.成立学习小组。学习小组以6~8人为单位,拟定题目,自己查阅文献并制作多媒体课件,如转基因安全性、疾病与健康、人类基因组计划等。通过学生讲述,同学和教师进行评述,既实现了师生互动和教学相长,又使学生的知识面有所拓宽、科研思路有所清晰、自主学习意识有所提高,每位学生可以充分地互动,有利于学生学术素养、 团队合作精神及交流沟通的技能的提高。

三、革新教学内容

1.学习最新成果。适当补充的最新研究成果,介绍最新研究动向和发展趋势。《分子生物学》是当前生命科学中发展最快的内容,并与其他学科广泛交叉与渗透,因此教学内容和教学过程中一定要结合最新科学发现、科研进展、最新科研技术、最新时讯时事等。如端粒和人类寿命、生物芯片、RNA在生物进化中的作用等生命科学中的新发现、新进展,能吸引学生兴趣,激发学生的思维,增强学生的自主学习能力。

2.联系社会生活。在教学中注重“科学、技术、社会”(STS)教育,把科学教育与当前的社会生活、生产、发展紧密结合起来,使学生深刻理解科学、技术、社会三者之间的相互关系。在讲授过程中经常恰当的穿插一些通俗易懂的、不失科学性的实例和生活常识的例子,如HIV的治疗和预防、SARS的确诊方法、试管婴儿、亲子鉴定等。教会学生用课本知识解释生活或科学领域的现象,这样一方面使学生更容易理解教学内容,另一方面使学生感受到分子生物学在生活中的应用,从而激发学生的学习兴趣,开拓学生的科学思维,增进学生的社会责任感,促使学生逐渐树立人与自然和谐共处,经济、自然、社会可持续发展的观念。

四、充分利用教学资源

随着信息处理技术、多媒体技术和网络技术的快速发展,教科书不应该也越来越不可能成为惟一的课程资源,要培养学生学会自己在网上获取各种信息资源。

五、运用现代教育技术,提高课堂教学质量

现代教育技术能创造出形、光、声、色等视听信息和教育信息,从多角度、多方向、多层次、多水平使分散的注意转向集中注意,突出教学的重点内容,突破时间和空间、微观和宏观的限制,使一些抽象的理论转化为感性的认识等优点, 解决了以往教学中“一张嘴”的枯燥和抽象。结合教学内容,巧妙运用现代教育技术,能有效提高教学效率。

参考文献:

[1]王慧.高等师范教育:近30年改革发展的回顾与思考[J].河北师范大学学报(教育科学版),2010,12(11):90-93.

分子生物学的主要内容篇4

分子生物学是在分子水平上研究生命现象与生命本质的科学。作为生命科学的共同语言,主要阐明生物大分子的结构、代谢途径、调控机制以及人体各种生理和病理状态的分子机制,是推动新的诊断、治疗和预防方法。对于中西医结合医学生而言,学习医学分子生物学,不仅是为未来的专业课的学习打下基础,也为将来的工作和继续深造学习提供知识储备。学生在学习时靠死记硬背,缺乏对知识的思考,不能将分子生物学的知识和临床学科的内容进行横向联系,导致基础理论知识和临床实际应用严重脱节。这无疑更不利于优秀的中西医结合人才的培养。因此,针对目前社会对高素质中西医结合人才的要求,必然需要我们针对中西医结合专业的特点,优化分子生物学的教学内容,探索有效的教学方法,以激发学生的学习兴趣,强化学生对知识的记忆,培养学生将理论知识应用到其他课程学习及今后临床工作中的能力,真正发挥分子生物学在医学研究领域的重要作用。

一分子生物学课程教学的总体设计

分子生物学作为医学临床和科学研究的基本工具,发展速度快、应用广泛。根据中西医结合人才培养的目标与要求,以“理论适度,突出应用”为原则,优化教学内容,对教材内容进行更新、精简和重组。同时对教学学时加以调整,做到重点主要讲,拓展自学为主,并且改变教学模式,采用多种教学方法。

(一)教学内容整合和优化

分子生物学内容改革主要是以基础知识为主体,积极反映本学科发展的新动向、新进展,力求做到“少而精”,由浅入深,循序渐进,既注意层次分明,又注意知识的连贯性及实用性。拟对教学内容包括以下几点更新和优化。目前我校采用的《分子生物学》教材是第八版《生物化学与分子生物学》,之前采用过新世界中医药院校创新教材《分子生物学》第一版。中西医结合专业分子生物学大纲要求授课内容包括绪论、基因与基因组、DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成、基因表达与调控、基因工程与癌基因。在培养设计中,《分子生物学》一般在《生物化学》之后学习。为了增强知识的连贯性和整体性将原来基因与基因组这章的内容与基因表达调控内容进行整合,重点介绍基因的结构,病毒、原核和真核生物基因组的特点。原癌基因和癌基因这章的内容,适度减少,原因是为了适应当前知识的更新,在此处只做基本概念的介绍,同时,提醒学生要紧跟科学发展,追踪相关知识的更新。其他章节适度增加科学研究的新进展,而教学内容基本不变。除此之外,需要对一些章节的知识进行更新。例如基因表达牵涉到遗传学和表观遗传学的内容,尤其是表观遗传学是近几年生命科学研究的热点,其对基因表达的调控涉及生殖发育、环境适应和疾病的产生。而目前《分子生物学》的“基因表达调控”一章只介绍了“原核生物的表达调控”和“真核生物表达的调控”两节内容,没有表观遗传学的内容,应予以适当添加,考虑到学时的限制,我们拟在表观遗传学的基本概念、调控方式和研究策略上做简单的概括性的介绍。另外,在目前的分子生物学研究中,常常牵涉到基因组学的研究,其内容涉及海量的生物学信息的推导和计算。例如引物设计、测序比对、同源分析、表观遗传位点分析和组学研究分析等等。这就牵涉到一个重要的工具学科—生物信息学的学习。但是目前许多中医类院校忽视对此内容的学习。考虑到此学科的难度,我们拟简单介绍生物信息学的基本内容和常用的生物软件的用途及使用方法,为他们在以后的工作和研究中打下基础。再而,细胞通讯和信号转导是目前中医药科学研究重点强调的内容,但目前本章的学习内容主要在强调基础知识,忽视了与科研和临床实际问题相结合。因此在本章中,我们拟整合和提炼基础知识,重点讲授与常见生理病理(例如糖尿病、细胞凋亡等)密切相关的信号转导通路。

(二)课时的合理分配

分子生物学是从分子水平探索生命现象、生命活动的规律和本质的一门学科。因此,学习的内容牵涉到蛋白质、核酸等分子。本科阶段的教学目标是通过本课程的学习,使学生掌握分子生物学的基本理论、基本技能和最新进展,并特别注重与基础医学和临床医学的结合,从而为学生进一步学习其他专业课程和开展医学研究工作奠定医学分子生物学基础。因而,在课时分配上注重对基本理论和基本技能的侧重。安徽中医药大学中西医结合专业分子生物学的总学时是36学时,其中理论27学时,实验时。理论学时中,绪论1学时,基因与基因组2学时,DNA的生物合成•4学时,RNA的生物合成4学时,蛋白质的生物合成4学时,基因表达与调控4学时,基因工程6学时和癌基因2学时将原来的DNA生物合成的4学时变为5学时,原癌基因与抑癌基因由2学时变为1学时。原来的基因表达调控由4学时变为6学时(将基因与基因组的内容整合到基因表达调控章节之前)。实验学时的分配没有变化,PCR技术应用3学时,核酸的制备和测定6学时。

二教学方法的革新

在教学过程中我们要根据教学内容采用一定的教学方法,这主要是由于不同的教学方法都有其适用性,而教学方法本身不存在绝对的优劣。《分子生物学》各章内容都有其关键知识点,而每一知识点都有其特点,任何单一的教学方法对每一关键知识点而言并不总是最适合的。学生有了实际的参考的物质加以想象后就很容易理解这些抽象的知识要点,再进行理解记忆就变得相对简单了。且有了这样的类比经验可以启发学生产生更多的想象,让这个分子生物学的某些知识变得简单易懂。归纳和总结一直是医学基础课学习的重要方法。分子生物学的许多概念、分子结构特点和反应过程比较相近,学生易于混淆。例如,重叠基因与重复序列、启动子与增强子等。诸如这类概念或化学过程相近的知识点,关键是使学生掌握两者的相同和不同点,因此对比归纳式教学方法就有其优越性。教师通过对有联系的知识点的对照归纳分析,有助于突出重点、易化难点,有助于将知识条理化、系统化,使学生把握住知识点内在的联系和区别,达到认识其本质的目的。基于上述原因,对优化后的各章关键知识点,采用不同教学方法如类比联想、归纳比较、引导启发和理论联系实际等方法进行讲授,比较各教学方法在此知识点的适用性和优劣性,最终优化出一套适合中西医结合临床专业多元教学方法体系。

三紧密联系临床实际应用

分子生物学学习的目的是为临床服务的,因此在教学上需要多联系实际的医学问题,即理论联系实际的教学方法。例如,在讲授DNA是遗传信息载体的时候,可以将DNA指纹联系到实际医学的基因诊断和基因治疗;在基因表达调控中,将遗传学(单基因与多基因遗传病)和表观遗传学调控,如DNA甲基化(组蛋白修饰)的表观遗传调控与心血管等疾病联系在一起;在癌基因与抑癌基因内容时,可以将临床实际遇到的癌症的遗传特点和检测方式中加以引入。通过这种和实际的医学诊断和治疗相结合的方法使学生认识到学习内容可以直接解决实际的健康问题,将极大地调动学习热情和兴趣,提高学习效果。四建立科学合理的评价体系为了提高学生的质量,使其更能适应社会需求,安徽中医药大学积极进行教学改革,要求转变教育思想,改变以前课堂教学的形式和对学生的评价体系。为此,在中西医结合专业分子生物学的评价体系中,初步建立形成性评价。评价体系主要包括考勤(10%)、课堂问题(20%)、每章科学问题讨论(20%)和试卷成绩(50%)课堂提问主要是每次课教师准备三个问题,让学生回答,根据回答情况,进行评分。每章科学问题讨论采用PBL形式,分组完成,最后给于评价。这种方式实施极大的调动学生的积极性,根本上改变之前仅依靠期末试卷带来的学生惰性式学习习惯,培养了学生的学习兴趣,课堂气氛活跃,学生课下投入的时间大大提高,学习的自主性和能动性都得到大大增强。和一些形成性评价相似,课时、场地的限制和教师与学生比例失调限制了这种评价体系的实施。五结语分子生物学是生命科学的分支,是中西医结合临床医学生必须熟练的基本知识和基本技能。在分子生物学的教学过程中,要密切联系临床的实际应用,及时联系科学研究动态,才能激发学生的学习兴趣,培养学习的积极性和调动学生自主学习的能力,使他们不仅能现在掌握分子生物学的基本知识,还能在未来工作中继续跟踪医学分子生物学的发展,适应社会对新型中西医结合专门医疗人才的要求。

参考文献:

[1] •秦崇涛,张捷平,王一铮等.医学分子生物学实验教学改革的探索[J].广西中医药大学学报,2012,15(4):102-104.

[2] 马•克龙,汪远金,黄金铃等.中西医结合专业分子生物学教学改革探索[J].中医教育,2013,30(1):50-52.

[3] 程•玉鹏,李慧玲,高宁等.《药学分子生物学》在中医院校的课程设计与教学评价[J].林区教学,2011(5):7-8.

分子生物学的主要内容篇5

【中图分类号】G643 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0220-02

随着分子生物学的迅速发展,相关的新知识和新技术不断涌现,其理论与技术正在向生态学和环境科学等学科迅速扩展。分子生态学就是在这种形式下应运而生的。其概念是指应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理及其分子机制的科学[1]。

分子生态学涉及的研究领域十分广泛,研究的生命对象为微生物、植物与动物,在研究生教育中适合的专业比较多,如生态学、作物生产类、动物生产类和环境科学等专业可以必修或选修,在教学方法上有其独特性,同时分子生态学是一门崭新的学科,尚没有成熟的方法借鉴,迫切需要我们在该门课程的教学实践中逐渐去摸索。本文就研究生分子生态学课程的教学方法进行一些探讨。

1 分子生态学教学方法

1.1 精选教学内容,体现学科特点与发展趋势

分子生态学是一门新起的交叉学科,涉及的领域非常广泛,研究内容主要包括分子种群学、分子环境遗传学和生物体内有机大分子对环境因子变化的响应的分子适应性[2]。教授分子生态学这门课程,就要精选授课内容,让学生既能系统地掌握分子生物学的基本原理与实验技术,又要让学生了解这些原理与技术在生态学、微生物学、植物学和动物学等相关领域的应用和所取得的最新进展。因此,我们将教学内容大体分成三部分:(1)分子生物学基本原理;(2)分子生态学中常用的分子生物学技术与方法;(3)分子生态学研究所取得的主要进展。

1.2 采用现代化教学手段

分子生态学是在蛋白质、核酸等分子水平上探究有关生态学问题,主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化和发展的分子过程的分子机理,内容较为抽象,通过多媒体教学,可以将抽象的内容图示化、形象化而便于学生理解[3],如核糖体RNA的碱基排列顺序可以检测出种系发生上的深远关系,是分子生态学中要介绍的主要内容之一,用多媒体将真核生物糖体RNA基因的结构以图像展现出来后,学生很容易理解18S、5.8S和28S的分布情况。再如构建分子进化树是分子生态学研究种群进化关系的主要手段之一,而构建进化树方法的介绍牵涉到软件使用和在线操作,利用多媒体和网络教学手段教授,学生不仅容易理解和掌握而且激发了他们的学习兴趣。

1.3 讨论式教学方法的应用

1.3.1 讨论式教学方法的必要性

讨论式教学是一种开放式的教学形式,它组织和鼓励学生主动学习和掌握知识,论述和阐明对某一教学基本内容的理解,并通过与其他同学的交流与讨论,获得科学的思维方法以及正确的结论[4-5]。讨论式教学有利于激发学生的创造性思维,开发学生的思维资源,是培养学生主动获取知识能力和独立思考能力、调动其学习积极性、提高创新能力的有益方式。以下是分子生态学教学中采用讨论式教学方法的必要性:

首先,研究生教育是我国高等教育中的重要环节,对研究生创新能力的培养是研究生教育的核心内容,而研究生从事研究工作的能力大小对于能否提高我国整体学术水平以及研究生自身的发展的好坏具有十分重要的作用。因此,在分子生态学教学中我们也始终坚持以培养研究能力和创新能力作为核心教学思想,更多地采用讨论式教学方法,鼓励研究生积极参与学术讨论活动,而不应把研究生的课程学习变成本科阶段的简单继续和延伸。

其次,研究生与本科生不同,他们已经初步掌握了相关学科的基本理论和研究方法,可以开展课程教学以研究生为主体,重视和促进研究生个性的健康发展,充分发挥其学习的主动性和自觉性。

再者,分子生态学是一门新兴的交叉学科,学科自身的经典理论很少,更多的是利用分子生物学技术从微观探讨生态学机制,研究范围非常广泛,未知领域多,发展速度快,同时选修该课程学生的专业差异大,更适合利用讨论式教学。

1.3.2 挑选适宜进行课堂讨论的内容

以学生为主体,针对不同类型的教学内容加以科学的问题设计,制定与学生认知程度相适应的讨论方案,采用“自学、精讲、讨论”的教学模式。这些问题一方面来自老师的观点,更重要的是收集学生感兴趣却又不是很明白的问题,以便在讨论时,学生有据可查,有话可说。

在分子生态学教学中,由于选课的研究生专业背景差异大,兴趣点分散,为了突出共同的兴趣,我们在分子生态学研究的分子生物技术中提出一些主要问题让学生讨论。例如学生可以讨论“功能基因与核糖体RNA基因作为生物遗传多样分析指针的优缺点比较”,“怎样构建合理的遗传进化树”等。对这些基本问题的讨论,参与人数多,讨论的气氛热烈,可以提高讨论效果,增加学生的学习兴趣。

对试验结果进行课堂讨论。试验结果一方面要来自授课老师自己的课题研究,另一方面可以来自学生结合导师项目的相关试验。这些试验过程与结果具有现实性和真实性,学生兴趣较大,是很好的讨论题材。例如在变性梯度凝胶电泳(DGGE)实验中,由于操作程序复杂、引物设计、样品PCR条件、实验仪器本身和电泳条件等因素均可以影响实验结果。我们可以根据试验的不同结果,进行分析总结,推测出现各种结果的可能原因,加深对分子生态实验技术优缺点的理解。

1.3.3 分组进行讨论

从我们这几年的教学情况来看,选修分子生态学的学生数较多,专业差别很大,可将专业类似的学生分为一组,对与其专业相关的特定的专题知识或文献进行讨论。针对不同小组,授课老师事先结合各小组的专业特点,发给他们一些文献,鼓励学生课前一到两周查阅相关资料和文献,并将准备的内容进行整理制作成幻灯片,然后再推举一至两人在课堂上进行讲解。每组讨论时间为40分钟。

对于专题知识讨论,可以采用阐述法和探究法。阐述法适宜于教学内容中的重点问题,通常作为预习内容提出而在下一次课中进行讨论。通常由教师提出问题学生予以分析阐述。例如:在研究环境对生物基因表达影响中几种基因差异表达技术的优缺点是什么?即针对分子生态学中的主要研究方法,布置学生分组准备试验设计方案,并进行可行性分析。例如针对一个污染湖泊,我们怎样用分子生态学的方法分析其微生物遗传多样性的变化。这样的问题在教科书上找不到现成答案,必须在掌握分子生态学的相关分子技术原理上,查阅大量参考资料并深入思考才能设计出来,不仅锻炼了学生利用工具书与互联网迅速获取信息的能力,而且对他们辨证思维能力、分析问题与解决问题能力的提高也有极大帮助。

对于文献讨论,分报告、讨论和点评与总结三个环节进行。报告的重点内容为:本论文要解决什么问题及其提出的背景或假设,论文解决问题的过程中所采用的方法,论文的结果分析如何,结论是否明确,本文的贡献在哪里,研究方法、材料或内容上是否存在不足等。讨论的内容包括:解答老师和同学的疑问、补充课堂讲解的不足、讨论学科交叉的知识和方法等。为了充分调动同学讨论的积极性,达到更好的教学效果,我们把每位同学的提问次数、讨论的积极性、问题的质量以及自己的见解和发现纳入平时考核的范围。任课教师对课堂报告的内容和讨论的内容进行点评和总结。每次小组讨论结束前,授课老师都要给出点评和总结,其内容比较广泛,可以讲授相关的前沿知识点,指出课堂报告的优缺点,发表自己对文献相关论点的看法,补充科研写作方法等。

1.3.4 成绩的考核

为了督促学生更好地通过本课程学习专业基础知识、前沿知识和科研方法,我们采用平时考核和期末考核相结合的方法对学生的学习情况进行综合考核。平时考核的对象主要是在讨论式教学中,每位同学的提问次数、讨论的积极性、问题的质量以及自己的见解和发现纳入平时考核的范围。期末考核对象是对本课程的基础知识的了解与掌握情况,最后的总评成绩为平时成绩和期末成绩加权平均的结果,其中平时考核成绩占总成绩的40%,期末考核成绩占60%。

2 体会与对策

2.1 不断加强自身学习,提高业务水平

学生对一门课程的兴趣和学习热情,除了课程的重要性之外,很大程度上也与授课教师的教学水平有关。面对分子生态学是一门刚新起的交叉学科[6],国内起步较晚,大部分文献来自国外,因此加强英文文献的阅读量,以便掌握国内外最新研究进展。该学科涉及的领域十分广泛,必然要求授课老师具有较广的专业知识面,教师首先必须加强自身学习,不断提高自身的业务水平,而且要善于与学生沟通,及时了解学生的反应,在教学实践中不断总结经验,及时对教学方法加以改进和充实。

2.2 创新教学方法改进教学手段

本课程涉及的原理与方法较为抽象,必须加强教学手段的改进和现代教学课件的应用,尽可能采用一些动画的多媒体辅助教学课件,使教学内容形象、生动而且直观,使学生对教学内容,尤其是难点的掌握起到事半功倍。由于本课程涉及的专业面很广,在教学方法上,除了应用讨论式以外,还要根据具体授课内容利用启发式、互动式和参与式等多种方法结合,引导学生如何探索科学的未知领域,激发他们在科研中不迷信前人的结论,提出多样化答案,使学生勇于探索、敢于创新。

2.3 编制教材,补充教材内容并加以规范

到目前为止,还没有一本适合研究生教学的分子生态学教材。目前教学的基本内容主要参照的教材是Beebeeb编著的由牛津大学出版社出版的《An Introduction to Molecular Ecology》和Carvalho编著的《Advances in Molecular Ecology》。同时,本学科的发展很快,随着分子生物学新理论、新技术层出不穷,分子生态学研究的广度与深度的加深,每年有关本课程内容的知识也在不断积累,起点不断提高,因此必须及时整理,尽量使多元的知识系统化,形成一本较完善的教材,并及时对教学内容进行增添,,将当代最新的科学技术成果及时纳入相应课程,逐步加大教学内容的前瞻性。

参考文献

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[3] 徐会利,贺佳丽,周庆逸.多种教学方法在临床精神病学研究生教学中的应用,学位与研究生教育,2007,11:50-52.

分子生物学的主要内容篇6

       分子生物学是在生物化学等学科的基础上发展并建立起来的。最早是由Warren Weaver提出首先在Harvey Lecture上应用的[1]。自20世纪50年代以来,分子生物学逐渐成为生命科学的前沿与生长点,其研究领域涵盖了遗传学、生物化学和生物物理学等学科,且分子生物学是一门生物学和化学之间跨学科的研究[2]。分子生物学是一门实验性很强的学科,不仅要通过实验去验证理论,更要从实验中得到一些启发,进而进行创新。这就要求学生要具有较强的观察力和动手能力,从而才能更好地掌握和发展现代分子生物学的技术和基本理论。传统的分子生物学课程及实验课程大多是一些基本原理的验证和一些常规的实验技能操作,对学生的实验技能训练比较单一,学生只能被动地掌握一些基本理论和实验技能,不能独立分析和处理实验中出现的问题,更是缺乏创新精神,实验课更是应付了事。为了切实提高学生的实验技能、思维及创新能力,有必要对现在的分子生物学及实验课程进行一些改变和改正。

首先我们从理论教学模式的改变和改正。现在的理论教学放在第一位的,实验教学依附于理论教学,作为验证理论的一种手段[3]。实验课程大多是理论教学中理论或定律的验证,各门相关生命科学课程的实验之间相对独立、缺乏联系,学生思维也被局限于各相应的理论课程。这种模式只适用于基本技能的训练,不适应创新能力的培养,不能激发学生的积极性和创造性。要改变这种教学模式,最起码的要求就是理论教学和实验教学有机结合,让学生在学习理论知识的同时进行一些基本实验的操作,让学生在理论课程及实验课程中多思考、多观察并多提问问题。分子生物学的实验大多是用眼睛看不到、用手摸不到的,这就要求我们老师在理论和实验课中尽可能地展示一些相关分子的模型,同时采用现场实验的方式给学生加以灌输,也可以让学生先动手做相关实验,以便激发学生的兴趣和思维,主动地去学习理论知识。同时按照国家素质教育的要求,以培养创新能力为主线,重新建立课程结构体系,实验教学环节尽可能独立开设实验课;对不具备独立开设的实验教学环节,努力按课程群设置实验课,使实验教学逐渐建立起与理论教学紧密配合又相对独立,由不同层次、不同系列的实验课程组成的实验教学体系。

其次是实验教学的模式改变。众所周知,现在大多学高等院校实验课的教学模式还是保姆式模式:即实验技术人员准备实验药品、调好实验仪器,配制实验试剂,教师板书好实验步骤及其原理,学生按部就班地按照实验步骤一步一步做实验,得出实验结果,写实验报告,交实验报告。这种实验教学模式让学生基本没有自主性,基本抹杀了学生的创新能力,无法提高学生的实验技能。要改变实验教学中这些传统的弊端,我们有必要从准备实验开始,让学生主动参加。为了让学生能更好地理解整个实验是怎么开展的,可以在教师辅导的前提下,让学生自己准备实验。例如质粒提取这个实验,让学生提前准备药品,调试仪器并配制一些实验溶液,等这些所有的都已准备完毕,学生对实验的整个流程都了解清楚。特别是一些药品的使用、仪器的使用规则印象特深刻,基本上能够做到安全地使用实验室,不仅能有效地防范实验事故的发生,同时能培养学生独立思考问题和解决问题的能力,激发学生的主动能动性。实验基本操作的规范也是分子生物学实验中相当重要的一环。在实验教学中,指导老师从始至终都要强调规范操作的必要性,同时还要指出操作中常易犯错的地方,同时让学生知道每个实验操作规范可影响实验结果,以及为什么会影响,比如分子生物学中移液器的使用,必须规范,不规范会致使实验数据的偏差以及假阳性。实验过程中,老师要不停的观察每组实验,碰到问题及时启发学生去解决,解决不了的问题老师可以引导学生,不要直接去帮学生解决问题,多让学生动手、思考,充分发挥学生的主观能动性。实验结果会因个人能力的不同差异显著,要让学生互相参与讨论实验结果,让学生相互谈谈自己是如何做出这样或那样的实验结果,这对发现学生做得好与不好有很大的帮助。另外实验教学中可以采用一些多媒体的手段,有助于学生理解一些抽象的概念和实验原理,使实验内容更加直观、生动、形象,有助于学生加深对分子生物学抽象内容的理解,可以极大地丰富了实验课内容,提高实验课的质量,使实验课内容变得更加生动、形象、引人入胜。

最后要从实验课内容上进行改革。传统的分子生物学实验课程中,每个实验的安排都是相对独立的,且大多是验证型实验,随着现代生物技术的迅速发展,本科生的实验教学内容有些滞后,不断涌现的新知识和新技术都没有安排到实验教学中,比如RNA干涉技术、分子标记等。鉴于以上几点,传统实验教学内容有必要进行相应地调整,以开拓学生的视野,提高学生综合运用知识的能力。首先将实验教学内容进行整体优化、筛选整合,将创新意识和创新能力的培养贯穿于整个实验教学的全过程。根据教学大纲,精选实验项目,既能保障了实验课与理论课、教学与实习的有机衔接,又能避免教学内容上不必要的重复,从而有效地利用了教学课时,增大了教学信息量,提高了实验课的效率。其次可以设置开放实验室并通过一些开放性课题,为学生提供了更多的自主实验的机会,调动学生的积极性,主动地去接触一些科学的课题,提高学生动手能力。在开放性实验题目的设立及内容的安排上,一要新颖,就是题目的设立及内容的安排要完全不同于本科生一般实验课的题目和内容;二要具有一定的特征,就是实验题目的设立及内容要充分体现实验室的特色;三是涉及的内容要多,在实验过程中让学生尽可能多的学习使用常规实验接触不到的仪器设备。开放实验的设置、内容和教学方法要不断更新和改进,才能适应科学技术日新月异的发展和对人才培养的需求。

本文通过分析目前高等院校分子生物学中实验教学存在的问题,指出了传统实验教学模式不利于发挥学生主观能动性的局限性。本文有针对性地提出了实验教学体系改革的思路,从理论课与实验课有机结合、实验课教学方法、教学内容等方面进行了探讨。旨在提高学生操作技能素质,全面实现教学培养目标。实验改革是现代生命科学发展的需要, 是高等学校发展的要求,也是全面提高大学生动手实践能力的需要。

参考文献:

分子生物学的主要内容篇7

21世纪是生命科学的世纪,生命科学的发展伴随着探究技术的提升和人才的培养。在科学发展过程中,分子生物学的理论和技术已与生物学,医学和药学等众多领域交叉、融合,是提高探究技术水平和人才质量的一门重要学科[1],因此,作为医学人才培养的医学院校,医学分子生物学是不可缺少的一门学科。目前,我校仅对医学检验专业和医学实验技术专业开设医学分子生物学的理论和实验教学。本文总结了一些在医学分子生物学实验课教学过程中的心得和体会,希望通过不断的反思和改进培养出满足社会和人民需要的高素质人才。

1医学分子生物学实验课的主要特点

医学分子生物学是一门理论与实践相结合的医学基础学科,以核酸和蛋白质为研究对象,利用先进的分子生物学实验技术对临床疾病进行诊断,特别是进入21世纪后的短短几年,无论是疾病发生、发展机制的阐明,患病风险的预测与评价,还是疾病的早期诊断和个体化医疗的开展,都愈来愈依靠和依赖分子生物学[2],常见检测内容包括微生物检验[3]、肿瘤诊断[4-5]、遗传病诊断[6-8]和人体各类免疫疾病[9]等。

临床中应用医学分子生物学技术的項目很多,但目前学院针对医学生开设的分子生物学实验项目有限,例如小鼠肝组织DNA提取和保存,琼脂糖凝胶电泳检测核酸,PCR技术等。然而,医学分子生物学技术发展迅速,传统的医学分子生物学实验室仅结合学院现有的条件开展分子生物学实验教学项目,内容陈旧,技术简单,缺乏临床结合,不利于学生动手能力和创新能力的培养。随着分子生物学的不断发展,越来越多的高等学校将分子生物学设为必修课和选修课。我们作为国家医学人才培养的摇篮,随着技术的更新和发展,国家和社会对医学分子生物学重视程度的增加,这对老师和学生提出了更高的要求,教师应不断更新教学内容和实验技术,学生应掌握理论知识和实验技术,设计实验紧密结合临床,紧跟科学技术发展的步伐。

2目前医学分子生物学实验教学面临的问题

2.1分子生物学实验室建设不足

医学分子生物学是21世纪研究的新兴学科,主要以核酸和蛋白质分子为研究对象,对实验室的条件和设备的投入要求较高,然而目前学院对分子实验室建设的重视程度不高,通常与其他学科共用实验室,实验环境达不到标准,仪器共用、陈旧且破损,使得分子实验不能顺利开展;分子实验的目的是通过将理论知识应用于实践进而培养学生的动手能力、结果分析能力和创新能力,但分子实验试剂和耗材均需进口,价钱昂贵,在实验试剂和耗材使用方面不能满足人人均有,导致大部分学生没有参与实验,降低了学生对分子生物学实验课的积极性。分子生物实验均需要低温高速离心,为了提高分子实验结果的成功率,低温高速离心机是分子生物学实验室必备的,且每个教室最少配备一台低温高速离心机。在核酸电泳检测过程中,需要使用溴化乙锭(EB)或其替代物染色,而溴化乙锭为强致癌物质,因此,实验室需要设置EB专用实验台,避免学生操作不当引起实验隐患;对于核酸电泳结果均要在紫外灯下检测,紫外灯下不利于实验结果的分析,也不能确保所有学生都能观察到实验结果,准确分析实验结果,学院应在学生教室配备多媒体,将每个实验结果直观地展现给学生,让学生观察并分析,带动学生的积极性,因此,为了培养社会和国家需要的创兴型人才,学院应该加强分子实验室的建设,建立单独的分子生物学实验室,对相应仪器和耗材的采购应给予大力支持。

2.2实验用品准备不规范

分子生物学实验对试剂和耗材洁净度高,且试剂名均为英文,分子生物学这门课程的理论和实验内容在学院的开设时间较晚,现在从事分子实验耗材准备的老师专业和英语水平有限,在实验试剂、耗材和仪器准备过程中空难重重,且准备不全面,影响实验的顺利开展。为了促进分子生物学实验顺利进行,降低实验准备中试剂和耗材的损失,实验室或代课教研室应对实验技术老师进行规范性培训,如RNA提取过程中使用的吸头和离心管均为无RNase,学生实验开始前应组织实验老师了解实验条件的严格性,在口罩和手套配备齐全的基础上,将吸头放置配套的吸头盒内,而不是随意将吸头倒在一次性手套上,这将误导学生对分子生物学实验严谨性的认识。学院也可以相应的引进分子生物学背景的实验技术老师从事教辅或教学工作,这对于分子生物学实验顺利而准确的进行起到重要作用。

3医学分子生物学实验课教学心得

3.1完善分子生物学实验内容和指导手册

分子生物学是跨越生物、医学、农学乃至药学的一门新型学科,优质的分子生物学实验课程开设离不开与相关专业的紧密渗透[10]。目前我院仅对医学检验专业和医学实验技术专业开设分子生物学实验,这就要求教师结合学生的专业和发展方向设计实验内容。只有结合学生的专业才能更好的将理论和实际相结合,激发学生的积极性。在目前教学中,只能依据实验室的环境和设备的变化,结合教学老师主持的科研课题开展一些简单的分子生物学实验,而忽略了结合学生的专业开设特色的实验内容。由于固定的实验材料和内容多变,没有完善的分子生物学实验指导手册,这使学生对即将做的实验毫无头绪,降低了学生学习分子生物学的积极性,不利于学科的发展和创新人才的培养。

3.2建设师资队伍

分子生物学实验内容设计,实验方法的使用以及实验结果的解析与教学老师的知识背景和能力具有紧密的联系,也是确保良好教学质量的关键。目前我们生物与分子生物学教研室的老师分别承担国家自然科学基金,省级科学基金、省级教育厅课题以及校级课题等多项科研项目,且均为硕士研究生以上学历,具有较扎实的分子生物学理论基础和熟练的分子生物学技术,可以巧妙灵活的为学生设计相关的分子实验内容。但是分子生物学内容和技术更新换代,学院可以提倡或执行“送出去,引进来”的政策,让教师得到全面的提高,让学生拓宽眼界享受先进的知识课堂。

3.3提高学生的重视度

分子生物学是一门抽象难懂的技术学科,学生对分子生物学的理论和技术应用了解的并不多,所以学生对分子生物学理论学习和实验操作均表现为消极,应付的心态。导致学生对分子生物学不重视态度的原因之一,是学生没有了解到分子生物学在临床或是研究生生活中的重要性。目前,我们教授的学生为大三学生,已经有了很强的思考能力,对自己的发展有了一定的规划,为了提高学生对分子生物学的重视程度,学院可以安排学生进入实习单位,比如医院,检测单位或是一些科研机构,让学生在实实在在的生活中了解分子生物学的中重要性以及操作过程的规范性;也可以举办学生经验交流会,让学院已经毕业工作的学生、实习的学生或者读研究生继续深造的学生分享分子生物学的重要性,提高学生的自主学习能力和对分子生物学由衷地热爱。

3.4增加多媒体教学

多媒体课堂教学已成为理论课上必不可少的教学手段,但在实验教学中应用的较少。分子生物学是通过多种先进技术手段研究核酸等生物大分子的功能、形态结构及其重要性和规律性的科学[11]。其内容抽象,枯燥无味,实验结果无法直观地展现给学生,使学生很容易产生厌学的情绪[12]。为了提高教学质量,我们应该利用多媒体将一些难懂的分子生物学技术原理和过程通过动画、幻灯片和视频等直观地展现给学生,如大肠埃希菌质粒的提取和检测,PCR技术的原理和操作过程等,使学生在轻松愉快的氛围下,快速掌握分子生物学知识。实验结果检测过程中,我们可以通过多媒体将检测的结果展示给学生,让学生观察讨论,给出依据并提出相应的答案,教师通过分析学生的討论结果,了解学生的思维动态,并给出正确结果。根据学生的反馈,板书教学结合多媒体展示利于学生对知识的认知和掌握。

3.5开放实验室

要想成为一名国家需要的优秀人才,除了掌握扎实的理论知识,具有熟练的实验室操作技能,同时也要具备活跃的创新思维。因此,为了更好地培养学生的各方面能力,实验室可以结合实际课程开放实验室,让学生查阅文献,巩固理论知识,应用实验课上的分子生物学技术结合临床疾病设计实验,给学生提供更多的动手机会,培养学生的自主学习能力和创新能力[13-15],同时提高学生对分子生物学课程的兴趣和重视。在开放实验室期间,至少安排一位指导教师,既规范学生的操作技能,又可以帮助学生分析实验结果,这样培养学生的思考能力和分析问题的能力。目前学校仅对医学检验专业和医学实验技术开设医学分子生物学实验课,开放分子生物实验室,不仅让已学习分子生物学的专业的学生巩固理论知识和实验课内容,也为其他医学生提供了学习机会和创新平台。

3.6鼓励学生参与教师科研

生命科学的研究离不开分子生物学技术,目前学校的教师均有自己的研究课题,学生可以适当参与教师的科研工作,了解分子生物学的重要性,增强学生学习的主动性和积极性。学校也为学生开设大学生创新项目,学生将学习的分子生物学理论和实验技术结合临床设计实验,大大地发挥学生的主观能动性,激发学生的求知欲和创新能力。科研和教学的相互结合,相互渗透,不仅丰富了分子生物学实验教学的内容,也提高了学生的综合素质和科研思维[16],为国家和社会培养更优秀的人才。

3.7改革实验成绩评定方法

常规的实验成绩评定是根据学生提交纸质的实验报告进行评定,然而,医学分子生物学实验课不仅仅评定学生掌握的理论知识,同时考察学生们的动手能力、分析结果能力、创新能力等,因此,将医学分子生物学实验成绩评定内容分为实验理论测评和实验操作技能测评,实验理论测评包括实验原理,实验步骤以及实验内容的应用,这样有利于学生自主学习医学分子生物学并加深对分生生物学的认识;实验操作技能的测评:考察学生的实验设计能力、动手操作能力、实验结果分析能力。经过观察实验课堂学生的表现,部分同学主动参与到实验课堂中,而其他同学仅仅是旁观者,通过实验成绩评定的改革,提高学生实验设计能力、自主动手能力和分析问题能力,为国家和社会培养创新人才具有重要的意义。

分子生物学的主要内容篇8

中图分类号: G642.0 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2013)-08-92-2

引言

分子生物学是在分子水平研究生命现象本质及其规律的一门新兴学科,它是研究核酸等生物大分子功能、形态结构特征及其重要性和规律性的学科,是人类从生物分子水平上真正揭开生物世界奥秘,由被动适应自然界转向主动地改造和重组自然界的学科[1]。近些年来分子生物学已日益渗透到生物学的各个领域之中,并产生了巨大的影响。而分子生物学实验技术也已成为生物学、医学、农学等学科站在新的高度和角度揭示生命奥秘的重要手段。分子生物学的理论掌握和实验操作是掌握分子生物学精髓的重要途径。因此,从培养学生能力出发科学地创建分子生物学理论和实验体系、选择适当的实验教学方法及客观地评定学生实验课成绩,会对分子生物学理论课理解和实验教学的效果产生重要的影响。高等学校传统的分子生物学实验教学[2]往往只是结合各自的实验室条件开展有局限的分子生物学实验教学,缺乏科学的实验体系,忽略合适实验方法的选择,缺少对实验教学效果全面、客观、系统的评估,这些都不利于学生学习兴趣和创新能力的培养。而高校是孕育和培养创新型人才的摇篮。实验教学作为高校教学体系的一个重要组成部分,是培养学生科学思维、创新意识的重要途径[3]。本文就分子生物学课程教学的改革阐述一些观点和体会,以期为提高分子生物学教学质量及培养创新型和素质型人才提供一定的参考。

1 分子生物学教学改革具体的措施

1.1 教学体系的优化

分子生物学是在生物化学和遗传学的基础上发展而来[4]。随着分子生物学研究的快速发展,分子生物学已经成为一门独立的学科。很多分子生物学教材的内容与生物化学、细胞生物学、分子遗传学、遗传学等课程重复较多,例如DNA 和染色体的结构,RNA转录和蛋白质翻译等课程内容在分子生物学、生物化学和分子遗传学方面都有一定篇幅的介绍,重复的课程内容占用了大量的教学课时。因此,为了避免课程教学的重复,通过与生物化学、遗传学,细胞生物学,分子遗传学等课程的教师交流与研讨,对相关课程内容进行了具体而系统的优化,明确课程之间的有机衔接,突出了分子生物学的教学重点。在“RNA转录和蛋白质翻译”这部分的教学内容中进行了相应的优化,生物化学注重讲述转录和翻译的基本过程、而分子生物学则注重介绍具体的分子机制,又如原核和真核转录起始复合物的形成过程及分子机制的教学内容生物化学和分子生物学也进行了相应的侧重。

1.2教材的优化选择

通过多年的教学实践过程,选取适合本科生学习的分子生物学教材,对于学生系统的掌握本课程的理论知识及最新研究动态至关重要。课程设置之初选取阎隆飞主编的《分子生物学》第二版,之后开始侧重理论课与实验课的有机结合,选用朱玉贤等主编的《现代分子生物学》,它的知识体系较为完整,内容较前沿,尤其是第三版将分子生物学研究法分为了两章,分别讲述了DNA、RNA及蛋白质操作技术和基因功能研究技术,突出强调了分子生物学实验技术和原理,同时对基因组与比较基因组学也做了较大幅度的修改和充实[5]。这些内容均体现分子生物学的最新技术和研究成果,同时也满足学生了解分子生物学最新进展和考研的需要。为避免教材单一的局限性,还为学生推荐阎隆飞编著的《分子生物学》(第二版),LewinB主编的《Gene Ⅷ》,吴乃虎主编的《基因工程原理》(第二版)等书籍作为参考教材,并在教师的指导下有针对性地学习,这样不仅满足了大多数学生考研的需求,同时也加深了学生对分子生物学学习的兴趣及教学难点和重点的理解,取得了较好的教学效果。

1.3教学方法与教学手段的改善

在教学方法上,除了采用传统的教师讲授方法之外,为发挥学生作为教学主体的能动性,根据具体的教学内容安排启发式,讨论式等多种教学方法,让学生参与到教学过程中。如在讲授分子生物学研究法时,在班级内以各个学习小组为单位进行研究讨论会,以学生为主体讨论他们感兴趣的分子生物学实验技术,鼓励学生主动思考,自由发表他们的观点,通过讨论的方式测试相应的知识,以学生乐于接受的方式完成对知识的学习。本课程通过多种教学方法的有机结合,充分调动了学生的学习兴趣,分子生物学课程也因此受到学生的好评。近几年来学生考研选择生物化学及分子生物学作为专业课的人数日益增加并且考研专业课成绩逐年上升。

在教学手段上,采用传统教学与计算机辅助教学 CAI相结合的方法。计算机辅助教学 CAI 应用于高等学校教育已成为主流趋势,它的优势在于可以通过文本、图形、动画、音频、视频、仿真软件等多种媒体最大限度地整合教学资源,形象直观地进行教学内容的呈现[6],使学生通过多种展示方法理解并掌握课程的难点。如在“DNA高级结构” 这部分教学内容中,学生对DNA的分子结构感觉很抽象,在教学过程中通过图片和视频等手段使学生对此结构有了具体的感知。又如在“DNA复制,RNA转录,翻译和真核和原核生物的基因表达调控”的教学内容中,仅通过传统课堂讲解,学生无法理解,通过多媒体的方法,利用动画、视频和图片对其涉及的微观机制进行相应的演示,使学生理解其具体过程和分子机制,提高了学生学习的积极性。

2 分子生物学实验教学的改革措施

2.1加强实验教学条件建设,构建良好的实验教学平台

分子生物学是20世纪中期随着核酸的发现及结构和功能的研究发展起来的新兴学科,研究基础较为薄弱。我校前身是师范类院校,对物理、化学、数学、计算机等传统学科侧重较多。自2004年我校升级为本科院校,由师范类院校转变为综合类院校,学校增加了对各学科的实验教学投入。分子生物学实验室先后配备了Eppendorf PCR扩增仪、Eppendorf梯度PCR扩增仪、高效制冰机、UVP凝胶成像系统、Millipore超纯水系统、Eppendorf台式高速离心机、sigma大型高速冷冻离心机、日本三洋超低温冰箱、分子杂交仪等先进仪器,满足了分子生物学基础实验和综合性实验课程的开设要求,为学生的实验教学与科研构建了一个良好的平台,为我院分子生物学实验课教学改革提供了有力的支持。通过上述平台由我院学生参与的分子生物学方向科研实验在部级挑战杯竞赛中取得了良好的成绩。

2.2 实验教学体系的优化

之前由于实验条件的限制,我院分子生物学实验教学主要以基础性和验证性实验为主。随着实验条件的改善,逐步在实验设计上加大综合性、设计性实验、所占的比例。实验内容的选取也根据生物科学、生物技术专业的不同专业特点设置相应的实验教学内容。根据生物科学师范类专业的特点,在注重分子生物学基础验证实验的同时开设与分子生物学快速发展相结合的综合性实验。在生物技术专业的实验教学上则注重选取以实践操作为主的操作性和设计性实验。

在实验教学体系的优化中应注意各个实验内容之间的衔接与关联[7]。实验教学内容中建立好各实验之间的衔接对学生系统思维的培养具有重要意义,有利于学生对所学实验操作内容的理解和熟练掌握以及实验技术逻辑体系的建立。我院在实验课内容开设的顺序为基因组DNA的提取,聚合酶链式反应获得目的片段,电泳检测,大肠杆菌活化、感受态细胞的制备,质粒 DNA 提取,DNA 片断酶切,目的片段与载体的连接,转化等,当学生预习实验时,会注意到各实验内容之间彼此承接与关联。前面实验效果的好坏直接影响到下一个实验的正常进行,以此来培养学生在分子生物学实验操作过程中的系统性与逻辑性。

2.3分子生物学实验教学方法的探索

合理的实验教学方法可以使实验内容取得预期的实验效果,在实验教学方法上注重深入浅出的阐述原理,重点在实验环节的解析。针对学生的兴趣特点在教学方法上做了以下几点改进。一、把学生分成多个实验小组,每组选出一人辅助实验教师完成实验的准备工作。在学生准备实验的过程中发现问题。二、发现问题后,在实验课讲授的过程中,教师对问题有针对的讲解与演示,强调标准的操作方法及实验中各环节的注意事项。并将实验过程做成电子课件指导学生正确操作。三、在实验过程中注意实验操作主体的差异性指导。教师在实验课讲授和演示结束后,注意观察学生的操作过程,针对学生存在的普遍问题,给予及时纠正和指导;对于少数同学存在的个别问题个别指导。这样既保证学生实验操作的准确性,又达到在有限的时间内完成实验教学任务的要求。

2.4分子生物学实验课成绩评定方式的改进

科学、有效评价学生实验理论及操作技能是提高实验教学质量强有力的措施[8]。在分子生物学实验成绩评定中采用多样化考核手段,主要从两个方面评定:一、实验理论的评定,主要通过实验报告考察学生对实验原理和步骤的掌握和理解。通过结果分析考查学生对整个实验的理解与掌握。二、实验操作技能的评定。在实验过程中,各实验小组不同学生实验态度以及对实验教学内容的理解思考差异很大。鼓励那些大胆对实验步骤提出疑问的同学,同时激励其他的同学,在成绩评定中不同学生的评定会有所区别。

3 结语

如何教好分子生物学课程,提高学生的学习兴趣,改变学生为了考试而学习的观念,提高教学效果,是摆在所有分子生物学理论及实验教学工作者面前的一个共同问题[9-10]。通过以上的改革和探索。无论及教学,考研,科研还是就业都取得了一定的成效。为了更好地提高分子生物学的教学效果,希望能够与各高校的分子生物教师进行交流和合作,进一步优化分子生物学理论和实验教学的课程体系及教学方法和手段。从学生作为教学主体出发,发挥学生的主动性和能动性,以期培养出更高质量的高校毕业生。

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[7] 张宝珠, 陈德福. 培养学生实验能力“分子生物学实验”课程体系的建立[J]. 高等理科教育, 2005, 4(62):90-92.

[8] 杨晓杰, 刘质纯. 利用多媒体技术促进生物学教学改革[J]. 黑龙江高教研究, 2001, 103(5) : 112-113.

分子生物学的主要内容篇9

1 高度重视绪论教学,充分准备教学内容

近几十年来,随着生物化学的迅速发展,教学普遍存在内容多、学时少等问题,导致部分教师认为绪论课很容易讲,学生自学也能看得懂,为了节省时间,往往一带而过。有相当一部分教师把绪论当作可有可无的内容,只是照本宣科,轻描淡写地介绍一番;还有部分教师认为绪论课涉及的内容太多、太泛,需要查阅大量的资料,花费大量的时间来准备, 干脆“直奔主题”,直接进入具体章节的学习。这些易导致教师从教学上对绪论不够重视,其结果是学生学完了整门课程还不知道生物化学究竟是干什么的,以至于多年以后对生物化学的印象只剩下三羧酸循环了。

绪论对整门课程起着“统领全局,提纲挈领”的重要作用,集科学性、知识性、趣味性和教书育人于一体。想要把绪论讲好并不容易,需要教师对整本教材、对整个知识结构体系的整体把握;需要教师经过多年的专业积累,具备丰富的教学经验;需要教师在授课之前,必须要统观教材,仔细钻研,查阅相关的文献资料,做好充分的准备,把整本教材吃透。只有这样,绪论的讲解才能丰富、生动起来,才能帮助学生揭开生物化学神秘的面纱,使学生克服畏惧心理,激发学习兴趣,使学生愿意,并且有信心把这门课程学好。

2 层层推进,由浅入深,讲透生物化学概念

对生物化学来讲,概念的讲解是非常重要的,很多学生学完了生物化学课还不能理解生物化学到底是讲什么的。只有讲好“生物化学”的概念,才能让学生很清楚地知道这门学科是怎样一门科学。讲清概念的标准,最主要是讲清概念的来龙去脉,讲清概念的内涵和外延及与其他相关学科概念的联系。笔者讲解时先提出生物化学概念:生物化学是运用化学的原理和方法,研究生物体内化学分子与化学反应的科学,是从分子水平来探讨生命现象本质的一门学科,又称生命的化学。再以概念为出发点,先提出问题,如生物化学运用什么原理和方法研究生命现象的?生物化学研究对象是什么?医学生物化学的研究对象又是什么?生物化学是从什么水平研究生命现象的?生物化学和我们已经学过解剖学和生物学及生理学研究的角度有什么不同?何为生命?为什么生物化学又称为生命的化学?再由学生讨论、回答,教师解答,从多角度,多层次,由浅入深,层层推进,剖析生物化学概念,这样学生就很容易明白生物化学是研究什么的一门科学。

3 结合生物化学发展史,讲解生物化学的学习内容

生物化学经过二百多年的发展,已经成为一门独立的学科。按其发展过程可划分为三个历史阶段,第一是叙述生物化学阶段,主要是研究生物大分子的结构功能;第二阶段是动态生物化学阶段,主要是研究各种化学物质的代谢途径及其调控;第三阶段是分子生物学时期,主要是研究基因遗传信息传递及其调控。生物化学的学习内容:一是生物大分子的结构与功能;二是关于物质代谢与调控;三是基因遗传信息传递及其调控。从生物化学的发展史和学习内容来看,讲解生物化学的发展史就是学习生物化学发展的不同历史阶段取得的研究成果,其实就是生物化学的

学习内容。在讲解生物化学发展史的同时紧紧围绕生物化学的学习内容,尽可能地加入相关科学家的事迹介绍,以及对取得科学成就的趣闻、经过等,将知识性和趣味性融为一体,避免了两部分内容分开重复介绍,比起蜻蜓点水式的面面俱到,枯燥地叙述课本内容,更能激发学生的学习兴趣,更能达到较好的教学效果。

4 阐明学习生物化学的重要性,明确学习明的

在教学过程中我们发现很多学生对学习生物化学的重要性认识程度不够,认为生物化学是一门边缘性学科,难学又难懂,自己以后从事的是基层医疗工作,对以后用处不大,久而久之产生了消极思想。针对这种情况,很有必要介绍生物化学的重要性。一般从以下两个方面介绍:第一,生物化学与其他基础医学的关系。生物化学是从分子水平着手来研究生命现象本质的一门新兴边缘性基础医学课程, 现代医学的很多科学研究都必须从分子水平着手,在此基础上逐渐了出现了分子免疫学、分子病理学、分子药理学、免疫化学、生物工程学等交叉学科,已经成了他们的“共同语言”。从20世纪50年代以来,诺贝尔奖获得者中,65%的生理学或医学奖和40%的化学奖属于生物化学领域。②第二,生物化学与临床医学的关系。生物化学几乎与所有疾病的发生有关,生物化学为临床医学各学科从分子水平探讨疾病的发生发展机制、进行疾病的预防、诊断和治疗提供了科学的理论和技术。如常见的糖尿病、高血压、高血脂等一大类代谢疾病就是物质代谢障碍为主因引起的。镰刀状红细胞性贫血以及很多酶缺乏而引起的先天性遗传性疾病等都是由于分子结构异常而引起的“分子病”。生化药物主要成分是氨基酸、肽、蛋白质、酶与辅酶、多糖、脂质、核酸及其降解产物,不良反应极小,广泛应用于疾病预防、诊断和治疗。生化检验是生物化学的一个分支,是临床诊断疾病的重要手段,学过生物化学就会理解各项检验项目的原理,主要临床意义,对临床疾病的诊断、治疗及愈后判定具有十分重要的意义。通过以上两方面的介绍和一些实例,能够激发学生的学习兴趣,明确学习目标,让学生们懂得将来要做一名合格的临床医生,学好生物化学这门基础课是必须的。

分子生物学的主要内容篇10

    近几十年来,随着生物化学的迅速发展,教学普遍存在内容多、学时少等问题,导致部分教师认为绪论课很容易讲,学生自学也能看得懂,为了节省时间,往往一带而过。有相当一部分教师把绪论当作可有可无的内容,只是照本宣科,轻描淡写地介绍一番;还有部分教师认为绪论课涉及的内容太多、太泛,需要查阅大量的资料,花费大量的时间来准备, 干脆“直奔主题”,直接进入具体章节的学习。这些易导致教师从教学上对绪论不够重视,其结果是学生学完了整门课程还不知道生物化学究竟是干什么的,以至于多年以后对生物化学的印象只剩下三羧酸循环了。

    绪论对整门课程起着“统领全局,提纲挈领”的重要作用,集科学性、知识性、趣味性和教书育人于一体。想要把绪论讲好并不容易,需要教师对整本教材、对整个知识结构体系的整体把握;需要教师经过多年的专业积累,具备丰富的教学经验;需要教师在授课之前,必须要统观教材,仔细钻研,查阅相关的文献资料,做好充分的准备,把整本教材吃透。只有这样,绪论的讲解才能丰富、生动起来,才能帮助学生揭开生物化学神秘的面纱,使学生克服畏惧心理,激发学习兴趣,使学生愿意,并且有信心把这门课程学好。

    2 层层推进,由浅入深,讲透生物化学概念

    对生物化学来讲,概念的讲解是非常重要的,很多学生学完了生物化学课还不能理解生物化学到底是讲什么的。只有讲好“生物化学”的概念,才能让学生很清楚地知道这门学科是怎样一门科学。讲清概念的标准,最主要是讲清概念的来龙去脉,讲清概念的内涵和外延及与其他相关学科概念的联系。笔者讲解时先提出生物化学概念:生物化学是运用化学的原理和方法,研究生物体内化学分子与化学反应的科学,是从分子水平来探讨生命现象本质的一门学科,又称生命的化学。再以概念为出发点,先提出问题,如生物化学运用什么原理和方法研究生命现象的?生物化学研究对象是什么?医学生物化学的研究对象又是什么?生物化学是从什么水平研究生命现象的?生物化学和我们已经学过解剖学和生物学及生理学研究的角度有什么不同?何为生命?为什么生物化学又称为生命的化学?再由学生讨论、回答,教师解答,从多角度,多层次,由浅入深,层层推进,剖析生物化学概念,这样学生就很容易明白生物化学是研究什么的一门科学。

    3 结合生物化学发展史,讲解生物化学的学习内容

    生物化学经过二百多年的发展,已经成为一门独立的学科。按其发展过程可划分为三个历史阶段,第一是叙述生物化学阶段,主要是研究生物大分子的结构功能;第二阶段是动态生物化学阶段,主要是研究各种化学物质的代谢途径及其调控;第三阶段是分子生物学时期,主要是研究基因遗传信息传递及其调控。生物化学的学习内容:一是生物大分子的结构与功能;二是关于物质代谢与调控;三是基因遗传信息传递及其调控。从生物化学的发展史和学习内容来看,讲解生物化学的发展史就是学习生物化学发展的不同历史阶段取得的研究成果,其实就是生物化学的学习内容。在讲解生物化学发展史的同时紧紧围绕生物化学的学习内容,尽可能地加入相关科学家的事迹介绍,以及对取得科学成就的趣闻、经过等,将知识性和趣味性融为一体,避免了两部分内容分开重复介绍,比起蜻蜓点水式的面面俱到,枯燥地叙述课本内容,更能激发学生的学习兴趣,更能达到较好的教学效果。

    4 阐明学习生物化学的重要性,明确学习明的

    在教学过程中我们发现很多学生对学习生物化学的重要性认识程度不够,认为生物化学是一门边缘性学科,难学又难懂,自己以后从事的是基层医疗工作,对以后用处不大,久而久之产生了消极思想。针对这种情况,很有必要介绍生物化学的重要性。一般从以下两个方面介绍:第一,生物化学与其他基础医学的关系。生物化学是从分子水平着手来研究生命现象本质的一门新兴边缘性基础医学课程, 现代医学的很多科学研究都必须从分子水平着手,在此基础上逐渐了出现了分子免疫学、分子病理学、分子药理学、免疫化学、生物工程学等交叉学科,已经成了他们的“共同语言”。从20世纪50年代以来,诺贝尔奖获得者中,65%的生理学或医学奖和40%的化学奖属于生物化学领域。②第二,生物化学与临床医学的关系。生物化学几乎与所有疾病的发生有关,生物化学为临床医学各学科从分子水平探讨疾病的发生发展机制、进行疾病的预防、诊断和治疗提供了科学的理论和技术。如常见的糖尿病、高血压、高血脂等一大类代谢疾病就是物质代谢障碍为主因引起的。镰刀状红细胞性贫血以及很多酶缺乏而引起的先天性遗传性疾病等都是由于分子结构异常而引起的“分子病”。生化药物主要成分是氨基酸、肽、蛋白质、酶与辅酶、多糖、脂质、核酸及其降解产物,不良反应极小,广泛应用于疾病预防、诊断和治疗。生化检验是生物化学的一个分支,是临床诊断疾病的重要手段,学过生物化学就会理解各项检验项目的原理,主要临床意义,对临床疾病的诊断、治疗及愈后判定具有十分重要的意义。通过以上两方面的介绍和一些实例,能够激发学生的学习兴趣,明确学习目标,让学生们懂得将来要做一名合格的临床医生,学好生物化学这门基础课是必须的。

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1 高度重视绪论教学,充分准备教学内容

近几十年来,随着生物化学的迅速发展,教学普遍存在内容多、学时少等问题,导致部分教师认为绪论课很容易讲,学生自学也能看得懂,为了节省时间,往往一带而过。有相当一部分教师把绪论当作可有可无的内容,只是照本宣科,轻描淡写地介绍一番;还有部分教师认为绪论课涉及的内容太多、太泛,需要查阅大量的资料,花费大量的时间来准备, 干脆“直奔主题”,直接进入具体章节的学习。这些易导致教师从教学上对绪论不够重视,其结果是学生学完了整门课程还不知道生物化学究竟是干什么的,以至于多年以后对生物化学的印象只剩下三羧酸循环了。

绪论对整门课程起着“统领全局,提纲挈领”的重要作用,集科学性、知识性、趣味性和教书育人于一体。想要把绪论讲好并不容易,需要教师对整本教材、对整个知识结构体系的整体把握;需要教师经过多年的专业积累,具备丰富的教学经验;需要教师在授课之前,必须要统观教材,仔细钻研,查阅相关的文献资料,做好充分的准备,把整本教材吃透。只有这样,绪论的讲解才能丰富、生动起来,才能帮助学生揭开生物化学神秘的面纱,使学生克服畏惧心理,激发学习兴趣,使学生愿意,并且有信心把这门课程学好。

2 层层推进,由浅入深,讲透生物化学概念

对生物化学来讲,概念的讲解是非常重要的,很多学生学完了生物化学课还不能理解生物化学到底是讲什么的。只有讲好“生物化学”的概念,才能让学生很清楚地知道这门学科是怎样一门科学。讲清概念的标准,最主要是讲清概念的来龙去脉,讲清概念的内涵和外延及与其他相关学科概念的联系。笔者讲解时先提出生物化学概念:生物化学是运用化学的原理和方法,研究生物体内化学分子与化学反应的科学,是从分子水平来探讨生命现象本质的一门学科,又称生命的化学。再以概念为出发点,先提出问题,如生物化学运用什么原理和方法研究生命现象的?生物化学研究对象是什么?医学生物化学的研究对象又是什么?生物化学是从什么水平研究生命现象的?生物化学和我们已经学过解剖学和生物学及生理学研究的角度有什么不同?何为生命?为什么生物化学又称为生命的化学?再由学生讨论、回答,教师解答,从多角度,多层次,由浅入深,层层推进,剖析生物化学概念,这样学生就很容易明白生物化学是研究什么的一门科学。

3 结合生物化学发展史,讲解生物化学的学习内容

生物化学经过二百多年的发展,已经成为一门独立的学科。按其发展过程可划分为三个历史阶段,第一是叙述生物化学阶段,主要是研究生物大分子的结构功能;第二阶段是动态生物化学阶段,主要是研究各种化学物质的代谢途径及其调控;第三阶段是分子生物学时期,主要是研究基因遗传信息传递及其调控。生物化学的学习内容:一是生物大分子的结构与功能;二是关于物质代谢与调控;三是基因遗传信息传递及其调控。从生物化学的发展史和学习内容来看,讲解生物化学的发展史就是学习生物化学发展的不同历史阶段取得的研究成果,其实就是生物化学的

学习内容。在讲解生物化学发展史的同时紧紧围绕生物化学的学习内容,尽可能地加入相关科学家的事迹介绍,以及对取得科学成就的趣闻、经过等,将知识性和趣味性融为一体,避免了两部分内容分开重复介绍,比起蜻蜓点水式的面面俱到,枯燥地叙述课本内容,更能激发学生的学习兴趣,更能达到较好的教学效果。

4 阐明学习生物化学的重要性,明确学习明的

在教学过程中我们发现很多学生对学习生物化学的重要性认识程度不够,认为生物化学是一门边缘性学科,难学又难懂,自己以后从事的是基层医疗工作,对以后用处不大,久而久之产生了消极思想。针对这种情况,很有必要介绍生物化学的重要性。一般从以下两个方面介绍:第一,生物化学与其他基础医学的关系。生物化学是从分子水平着手来研究生命现象本质的一门新兴边缘性基础医学课程, 现代医学的很多科学研究都必须从分子水平着手,在此基础上逐渐了出现了分子免疫学、分子病理学、分子药理学、免疫化学、生物工程学等交叉学科,已经成了他们的“共同语言”。从20世纪50年代以来,诺贝尔奖获得者中,65%的生理学或医学奖和40%的化学奖属于生物化学领域。②第二,生物化学与临床医学的关系。生物化学几乎与所有疾病的发生有关,生物化学为临床医学各学科从分子水平探讨疾病的发生发展机制、进行疾病的预防、诊断和治疗提供了科学的理论和技术。如常见的糖尿病、高血压、高血脂等一大类代谢疾病就是物质代谢障碍为主因引起的。镰刀状红细胞性贫血以及很多酶缺乏而引起的先天性遗传性疾病等都是由于分子结构异常而引起的“分子病”。生化药物主要成分是氨基酸、肽、蛋白质、酶与辅酶、多糖、脂质、核酸及其降解产物,不良反应极小,广泛应用于疾病预防、诊断和治疗。生化检验是生物化学的一个分支,是临床诊断疾病的重要手段,学过生物化学就会理解各项检验项目的原理,主要临床意义,对临床疾病的诊断、治疗及愈后判定具有十分重要的意义。通过以上两方面的介绍和一些实例,能够激发学生的学习兴趣,明确学习目标,让学生们懂得将来要做一名合格的临床医生,学好生物化学这门基础课是必须的。

分子生物学的主要内容篇12

[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)12-0129-02

固体物理是物理学专业和材料专业的一门必修课程,主要研究固体的微观结构、物理性质和固体中的粒子运动,涉及力、热、电、光、磁和声等领域。当今所取得重大进展的纳米材料、超导、半导体等现代技术都以固体理论为基础。固体是包含众多粒子的复杂的多体体系,种类繁多,内容异常丰富。因为知识面广,用到的理论多,在学习过程中,学生普遍反映这门课程较难掌握,和刚学完的理论脉络清晰的四大力学比较起来,常常理不清头绪,总感觉乱成一团。大部分学生都有一个习惯,他们在学过理论物理课程之后,喜欢欣赏从基本定理、定律出发进行数学推导演绎的过程,实际上这不是固体物理的主要部分。对学生来说,清晰的物理图像和想象力对学好固体物理课程是至关重要的。这就要求老师不要让学生沉陷于繁琐冗长的推导计算之中,而要选择绝大多数学生易于接受的方法进行讲解,尽可能地把物理图像和基本概念讲述透彻清楚,一些高难度的数学推导过程可以让学生在课后完成。让学生对物理概念、原理和物理模型的掌握、理解和运用是固体物理课程教学中的侧重点。在进行推导过程复杂但是结论又非常重要的内容教学时,教师可以直接给出结果,这种做法是多数学生都能接纳的。对于那些极少数需要更深层次学习的学生,我们可以将具体的数学物理推导过程放在课下,尽量让这些学有余力的学生自主探究,遇到不能解决的问题再与老师进行探索与讨论。另外,教师对于较为详细的固体器件所涉及的技术问题也要尽量减少描述。笔者从平时的教学中总结了一些心得体会,希望有助于学生吸收新知识和新内容,不至于迷失和困惑。

一、分块教学内容,重视章节联系

任何一门教材都有它的系统性,同时又包括很多的知识板块,通过不同的章节阐述。固体物理教材也不例外,其中很多知识点相对独立。鉴于这种特点,教师在教学过程中可以把教学内容分块,以模块的形式来讲授。以黄昆《固体物理》教材为例来说明。在本科阶段主要讲前七章,整体模块大致包括:晶体结构和结合、晶格振动、能带理论、电子论。其中,每个大的模块又可以分为若干个子模块。如电子论部分还可分为四个子模块:金属电子论、绝缘体电子论、半导体电子论以及电子在外场(电场、磁场)中的运动。这样既有利于教师对教学内容的取舍,又有利于学生对各知识点的掌握。

尽管各个知识板块涉及不同的内容,但它们之间又有着一定的联系。还是以黄昆《固体物理》为例。周期性“晶体结构”形成的内在因素与粒子间的相互作用有关,这样就引出“晶体结合”的问题。构成晶体的原子之间既吸引又排斥,这些相反性质的作用力决定晶格在各自的平衡位置附近振动,由此引出“晶格振动”内容。晶体中还包括电子,它们的状态由“能带理论”描述。导体、半导体和绝缘体能带结构的不同,引出“电子论”部分。在平时教学中,以模块为主线,能让学生容易把握知识体系;将不同章节内容串联好,能让学生容易贯通不同内容与知识点。另外布置一些讨论题让学生们课下准备,也可以加强前后知识联系。例如,在一次讨论课前,笔者布置了“声子和光子的比较” 一题。由于准备充分,学生们进行了热烈的讨论,把心中容易混淆的概念搞清楚了。通过在不同知识领域中找联系,在相近的概念中找区别,有力扩大和增强了不同知识点间的纵横联系。

二、优化传统模式,巧用信息技术

晶格和电子是固体物理研究的主旋律,从晶格振动到电子能带论,既要用到深奥的量子力学,又要运用到抽象的倒格矢空间。如果仅仅凭着一块黑板教学,很难传授更多知识和取得良好效果。随着当今信息技术的快速发展,多媒体授课已成为不可缺少的一种教学手段。计算机可以灵活地把物理过程和物理图像进行逼真的模拟,将难懂的物理过程栩栩如生的展现给学生,将抽象内容变为直观形象的物理图像。国内多数固体物理教材,如黄昆的《固体物理》一开始就讨论晶体的周期性结构,这需要学生具有良好的空间想象能力和立体感。多媒体教学的运用,有助于学生对固体微观结构的理解。通过视频可以直观展现晶体结构、原胞形状、倒格子、能带结构、晶格振动等,使学生能进行想象空间模型的构造,更直观的理解教学内容。同传统教学相比较,多媒体教学能够增加课堂教学容量,既省时又省力,同时有助于学生对固体物理的学习产生浓厚的兴趣,培养学生养成良好的学习品质,从而有利于学生对知识的理解和掌握。