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摘要 本文针对分子生物学课程特点和存在的问题，结合南阳理工学院实际情况和教学实践，从整合与优化教学内容、改进教学方法和教学手段、构建实验课程体系和完善考核方式等方面进行教学改革与探索，以提高课程教学质量、培养高素质人才。
关键词 地方性本科院校；分子生物学；改革；教学质量
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）24-0282-02
Reform and Exploration of Molecular Biology Course in Local Universities and Colleges
CHENG Shuang
（School of Biological and Chemical Engineering，Nanyang Institute of Technology，Nanyang Henan 473004）
Abstract In this paper，aiming at the characteristics and existing problems of Molecular Biology course，and combing with the actual situation and teaching practice of Nanyang Institute of Technology，reform and exploration was conducted from some aspects such as integrating and optimizing the teaching content，improving the teaching methods and strategies，establishing the experiment curriculum，improving the assessemnt methods and so on，so as to improve the teaching qualityand cultivatehigh quality talents.
Key words local universitiy and college；Molecular Biology；reform；teaching quality
分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传和细胞信息传递中的作用。当前，分子生物学具有在生命科学中发展速度快且与其他学科广泛交叉与渗透的特点[1]。分子生物学的发展为人类认识生命现象、利用和改造生物带来了前所未有的机遇。
目前国内绝大多数本科院校生物类专业均开设有分子生物学课程，但是各个学校在专业培养目标、师资队伍情况、实验配套条件等方面差异较大，分子生物学的教学效果难以得到保障。2008年，南阳理工学院生物与化学工程学院（以下简称我院）在生物工程专业本科生中开设分子生物学课程，近年来不断改革课程体系、课程内容、教学方法、教学手段、实验教学及网络精品课程建设等，以期提高课程教学质量。
1 分子生物学教学存在的问题
1.1 教学内容与专业实际情况脱节
目前，我院分子生物學课程指定参考教材是由北京大学朱玉贤教授主编的《现代分子生物学》，由高等教育出版社出版。教材讲解清晰、图文并茂，有利于针对本科生的生物学基础研究教学。但我院生物工程专业特色为微生物发酵工程，注重工业生物技术讲解、理论和应用相结合以及学生工科素质的培养，朱玉贤教授主编的《现代分子生物学》知识结构与本专业学生的培养目标不相匹配。
1.2 教学环节理论脱离实际、互动不足
传统教学侧重基础理论知识的讲解，缺乏专业特色，学生普遍存在学习动机、学习目标不明确等问题，导致学习兴趣不足、学习主动性、积极性较差，进而降低了教学效果。传统课堂教学模式以教师为主体，教师讲解，学生听课，忽视了学生的参与，造成教学效率低下。
1.3 忽视对主动学习能力的考核与评价
目前，分子生物学考核局限于教材和课堂内容，注重考察学生对教材和课堂内容的掌握程度，忽视了考查学生主动学习能力，这也间接导致了当前大学生缺乏学习主动性和创新意识。
1.4 实验课程的滞后
由于条件限制，目前我院尚无与课程对应的分子生物学实验室，相关分子生物学实验只能结合专业实验、开放实验室以及部分教师的科研项目进行，绝大多数学生无法在实践环节对理论知识进行强化以及得到相应的分子生物学实验技能的锻炼。
2 分子生物学课程改革总体思路
采用大班授课与小组学习结合、分层授课与个别指导结合的教学组织形式，有利于提高学生对于教学活动的参与度，充分发挥不同学习水平学生的学习积极性与主动性。结合教学实际，突破指定教材的局限，从教材知识、日常生活、社会热点、工作实践、网络信息等多角度挖掘教学资源，引导学生提高对分子生物学学科前沿动态的关注度、利用所学知识探究社会热点问题。
课堂教学以问题为载体，以学生为主体，促进学生掌握学科知识系统和解决问题的方法，形成科学的思维方式，有利于激励学生学习的积极性和自主性。充分发挥教与学的双主体作用，实现被动式教学转变为互动式教学，形成课堂提问、讨论和辩论等活跃的课堂气氛，有利于调动学生的学习积极性和能动性，促进自主学习、创造性学习。
传统讲授法不能满足内容深奥且抽象的分子生物学教学需要，而现代教学技术运用多媒体课件、录像、动画、投影等，使教学内容活泼生动、形象直观，增强学生对课堂内容的理解度、接受度以及教学的趣味性，激发创造性思维。因此，分子生物学课程教学中采用本教研室教师制作的“分子生物学课程CAI课件”开展教学，课件充分利用彩图、流程图、示意图、Flash动画等形式，深入浅出地展示了分子生物学的魅力。 3 改革措施
3.1 调整和优化理论课教学内容，引导学生端正学习态度
结合专业特点进行教学内容的相关改革，建立独具专业特色的理论课程体系。一是夯实基础理论知识。在此部分仍然沿用朱玉贤教授主编的《现代分子生物学》。二是重点介绍分子生物学在微生物发酵工程领域的应用。此部分通过教研室课程组主讲教师的多年积累，结合科研及目前国内外相关进展形成自编讲义。
调整教学大纲为如下几个部分。一是绪论。促使学生系统认识分子生物学的建立、发展沿革及趋势。二是分子生物学的基础知识。促进学生掌握基因的概念和组件以及 DNA复制、RNA转录、蛋白质合成等基因表达过程基本原理。三是分子生物学研究方法。促进学生掌握基因的体外操作技术、体外和体内重组技术以及蛋白质操作技术。四是分子生物学技术应用。举例介绍在发酵微生物菌种改造和微生物发酵特性的基因分析等相关专业知识。其中一、二部分以教材为主，激发学生的学习兴趣和热情，夯实学生的分子生物学基础理论知识；三、四部分则以自编讲义为主，将分子生物学技术融入生产、生活中的真实案例进行讲解，避免枯燥的“走过场”式教学。
3.2 采用多样化教学方法，激发学习热情
传统讲授法不能满足内容深奥且抽象的分子生物学教学需要，应根据教学内容实际需要结合讨论式、发现式、案例式等多种教学方法开展教学。如案例教学法可应用于分子生物学重难点问题教学，典型案例包括PCR技术在亲子鉴定中的应用、人类基因组测序应用等。案例教学生动具体，使学生易于理解并掌握抽象的分子生物学知识，引导学生独立思考并就实践案例提出自己的见解，由注重知识的学习转变为注重能力的培养。另外，每学年举办分子生物学最新研究进展、分子生物学研究方法等专题讲座2～3 次，开拓学生的知识视野，及时更新学生的知识体系，提高学生密切关注学术前沿的意识。
3.3 应用先进教学手段，提高学生参与度
计算机辅助教学CAI 应用于教育已成为主流趋势，可以实现最大限度的教学资源整合，并通过文本、图形、动画、音频、视频、仿真软件等多种媒体形象直观地呈现教学内容，拓展和延伸了学生的学习空间和时间；多种形式化解课程难点，课余时间学生可以随时浏览获取课程的相关信息。
项目组建成了分子生物学精品课程网站，包含教学大纲、教学计划、多媒体课件，试题库、教学录像、在线辅导和答疑以及毕业论文设计等资源。同时，为促进学生积极运用课程网站，结合课程内容组织学生补充和完善课件、动画、视频、试题库等课程资源。网络课程是分子生物学课程的重要教学辅助手段，使学生实现由“要我学”向“我要学”转变，既调动了学生的学习热情和积极性，又拓宽了自主学习渠道。
3.4 构建适合本专业的实验课程体系，培养学生的科研素养
传统的实验教学以基础性、验证性实验为主，实验内容枯燥且缺乏创新型。现合理整合实验资源和科研力量，实验课程的开展注重实践性、启发性、创新性、综合性、系统性和完整性。根据专业特点划分分子生物学实验教学内容为基础性、综合性、设计性和创新性实验4 个模块。
基础性和综合性实验是与基础分子生物学理论知识所对应的常规实验内容，此部分实验融合到本科二年级开设的微生物学和生物化学实验中，使全部学生都得到分子生物学基本实验技能的训练。
设计性实验是在教师的指导下基于对实验基本原理全面理解，运用分子生物学基础理论、实验技能以及检测手段等设计实验、确定实验方法、选用仪器设备等完成实验并撰写报告，该部分的实施则通过本科三年级开设的连续4周的生物工程专业实验进行，一般由4～5人组成的小组在指导教师的协助下完成实验项目。
创新性实验是依托相关科研项目展开[2-4]，由学生根据项目主题设计并提出实验方案，在教师的指导下开展实验，该部分内容结合学校的“开放实验室”项目、“挑战杯”以及“大学生生命科学联赛”等学科竞赛展开。
近些年实验教学改革与实践，构建了适合本专业的实验课程体系；生物工程专业学生在不同程度的理论和实验课程的学习中掌握到扎实的分子生物学实验技术，很多学生反映分子生物学不再是“看不见，摸不着”“高大上”的抽象学科，而是一门实践性强、非常锻炼自身动手能力和创新能力的学科。
3.5 采用灵活多样的考核方式，调动学生自主学习积极性
传统课程考核方式单一，以期末考试成绩为考核的主要依据，占比70%～80%，忽略对教学中间环节、学习能力的考核[5-6]。现采取多元化考核模式，将“过程后考核”变为“过程中考核”，其中理论课程成绩构成为考勤和纪律占比10%、课堂讨论占比20%、小组论文报告占比10%、开卷随堂测试占比10%和期末闭卷考试占比50%。改革考核方式后调动了学生参与课堂讨论的积极性，有利于教师了解学生对课程内容的掌握程度。
4 结语
近3年来，我院有超过20位的毕业生考取国内“211”或“985”院校的分子生物学等相关专业的研究生，这些学生一致反映在本科阶段分子生物学课程的学习对在研究生阶段专业基础知识的进修和课题项目的开展都有很大帮助。同时，在分子生物学精品课程建设、教学手段与方法的改进等方面已取得了初步成效，将继续努力提高生物工程专业人才的培养质量，为培养具有创新意识和实践能力的应用型人才的目标服务。
5 参考文献
[1] 朱玉贤，李毅.现代分子生物学[M].4版.北京：高教出版社，2013.
[2] 崔银秋，林凤，逯家辉，等.建立与科研课题相结合的分子生物学实验教学新模式[J].实验室研究与探索，2009，28（11）：109-111.
[3] 张淑平，张贵友.分子生物学实验教学新模式的实践与探索[J].实验技术与管理，2009，26（1）：137-139.
[4] 張以顺，黎茵，陈云凤，等.分子生物学实验的科研型教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索，2010，29（8）：238-240.
[5] 罗仍卓么，王兴平，李峰，等.地方本科院校《分子生物学》教学改革探讨[J].湖南文理学院学报（自科版），2012（4）：73-75.
[6] 武丽娜，武延生.地方高校生物学类专业分子生物学教学改革探索[J].现代农村科技，2017（6）：89-90.
关键词 地方性本科院校；分子生物学；改革；教学质量
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）24-0282-02
Reform and Exploration of Molecular Biology Course in Local Universities and Colleges
CHENG Shuang
（School of Biological and Chemical Engineering，Nanyang Institute of Technology，Nanyang Henan 473004）
Abstract In this paper，aiming at the characteristics and existing problems of Molecular Biology course，and combing with the actual situation and teaching practice of Nanyang Institute of Technology，reform and exploration was conducted from some aspects such as integrating and optimizing the teaching content，improving the teaching methods and strategies，establishing the experiment curriculum，improving the assessemnt methods and so on，so as to improve the teaching qualityand cultivatehigh quality talents.
Key words local universitiy and college；Molecular Biology；reform；teaching quality
分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传和细胞信息传递中的作用。当前，分子生物学具有在生命科学中发展速度快且与其他学科广泛交叉与渗透的特点[1]。分子生物学的发展为人类认识生命现象、利用和改造生物带来了前所未有的机遇。
目前国内绝大多数本科院校生物类专业均开设有分子生物学课程，但是各个学校在专业培养目标、师资队伍情况、实验配套条件等方面差异较大，分子生物学的教学效果难以得到保障。2008年，南阳理工学院生物与化学工程学院（以下简称我院）在生物工程专业本科生中开设分子生物学课程，近年来不断改革课程体系、课程内容、教学方法、教学手段、实验教学及网络精品课程建设等，以期提高课程教学质量。
1 分子生物学教学存在的问题
1.1 教学内容与专业实际情况脱节
目前，我院分子生物學课程指定参考教材是由北京大学朱玉贤教授主编的《现代分子生物学》，由高等教育出版社出版。教材讲解清晰、图文并茂，有利于针对本科生的生物学基础研究教学。但我院生物工程专业特色为微生物发酵工程，注重工业生物技术讲解、理论和应用相结合以及学生工科素质的培养，朱玉贤教授主编的《现代分子生物学》知识结构与本专业学生的培养目标不相匹配。
1.2 教学环节理论脱离实际、互动不足
传统教学侧重基础理论知识的讲解，缺乏专业特色，学生普遍存在学习动机、学习目标不明确等问题，导致学习兴趣不足、学习主动性、积极性较差，进而降低了教学效果。传统课堂教学模式以教师为主体，教师讲解，学生听课，忽视了学生的参与，造成教学效率低下。
1.3 忽视对主动学习能力的考核与评价
目前，分子生物学考核局限于教材和课堂内容，注重考察学生对教材和课堂内容的掌握程度，忽视了考查学生主动学习能力，这也间接导致了当前大学生缺乏学习主动性和创新意识。
1.4 实验课程的滞后
由于条件限制，目前我院尚无与课程对应的分子生物学实验室，相关分子生物学实验只能结合专业实验、开放实验室以及部分教师的科研项目进行，绝大多数学生无法在实践环节对理论知识进行强化以及得到相应的分子生物学实验技能的锻炼。
2 分子生物学课程改革总体思路
采用大班授课与小组学习结合、分层授课与个别指导结合的教学组织形式，有利于提高学生对于教学活动的参与度，充分发挥不同学习水平学生的学习积极性与主动性。结合教学实际，突破指定教材的局限，从教材知识、日常生活、社会热点、工作实践、网络信息等多角度挖掘教学资源，引导学生提高对分子生物学学科前沿动态的关注度、利用所学知识探究社会热点问题。
课堂教学以问题为载体，以学生为主体，促进学生掌握学科知识系统和解决问题的方法，形成科学的思维方式，有利于激励学生学习的积极性和自主性。充分发挥教与学的双主体作用，实现被动式教学转变为互动式教学，形成课堂提问、讨论和辩论等活跃的课堂气氛，有利于调动学生的学习积极性和能动性，促进自主学习、创造性学习。
传统讲授法不能满足内容深奥且抽象的分子生物学教学需要，而现代教学技术运用多媒体课件、录像、动画、投影等，使教学内容活泼生动、形象直观，增强学生对课堂内容的理解度、接受度以及教学的趣味性，激发创造性思维。因此，分子生物学课程教学中采用本教研室教师制作的“分子生物学课程CAI课件”开展教学，课件充分利用彩图、流程图、示意图、Flash动画等形式，深入浅出地展示了分子生物学的魅力。 3 改革措施
3.1 调整和优化理论课教学内容，引导学生端正学习态度
结合专业特点进行教学内容的相关改革，建立独具专业特色的理论课程体系。一是夯实基础理论知识。在此部分仍然沿用朱玉贤教授主编的《现代分子生物学》。二是重点介绍分子生物学在微生物发酵工程领域的应用。此部分通过教研室课程组主讲教师的多年积累，结合科研及目前国内外相关进展形成自编讲义。
调整教学大纲为如下几个部分。一是绪论。促使学生系统认识分子生物学的建立、发展沿革及趋势。二是分子生物学的基础知识。促进学生掌握基因的概念和组件以及 DNA复制、RNA转录、蛋白质合成等基因表达过程基本原理。三是分子生物学研究方法。促进学生掌握基因的体外操作技术、体外和体内重组技术以及蛋白质操作技术。四是分子生物学技术应用。举例介绍在发酵微生物菌种改造和微生物发酵特性的基因分析等相关专业知识。其中一、二部分以教材为主，激发学生的学习兴趣和热情，夯实学生的分子生物学基础理论知识；三、四部分则以自编讲义为主，将分子生物学技术融入生产、生活中的真实案例进行讲解，避免枯燥的“走过场”式教学。
3.2 采用多样化教学方法，激发学习热情
传统讲授法不能满足内容深奥且抽象的分子生物学教学需要，应根据教学内容实际需要结合讨论式、发现式、案例式等多种教学方法开展教学。如案例教学法可应用于分子生物学重难点问题教学，典型案例包括PCR技术在亲子鉴定中的应用、人类基因组测序应用等。案例教学生动具体，使学生易于理解并掌握抽象的分子生物学知识，引导学生独立思考并就实践案例提出自己的见解，由注重知识的学习转变为注重能力的培养。另外，每学年举办分子生物学最新研究进展、分子生物学研究方法等专题讲座2～3 次，开拓学生的知识视野，及时更新学生的知识体系，提高学生密切关注学术前沿的意识。
3.3 应用先进教学手段，提高学生参与度
计算机辅助教学CAI 应用于教育已成为主流趋势，可以实现最大限度的教学资源整合，并通过文本、图形、动画、音频、视频、仿真软件等多种媒体形象直观地呈现教学内容，拓展和延伸了学生的学习空间和时间；多种形式化解课程难点，课余时间学生可以随时浏览获取课程的相关信息。
项目组建成了分子生物学精品课程网站，包含教学大纲、教学计划、多媒体课件，试题库、教学录像、在线辅导和答疑以及毕业论文设计等资源。同时，为促进学生积极运用课程网站，结合课程内容组织学生补充和完善课件、动画、视频、试题库等课程资源。网络课程是分子生物学课程的重要教学辅助手段，使学生实现由“要我学”向“我要学”转变，既调动了学生的学习热情和积极性，又拓宽了自主学习渠道。
3.4 构建适合本专业的实验课程体系，培养学生的科研素养
传统的实验教学以基础性、验证性实验为主，实验内容枯燥且缺乏创新型。现合理整合实验资源和科研力量，实验课程的开展注重实践性、启发性、创新性、综合性、系统性和完整性。根据专业特点划分分子生物学实验教学内容为基础性、综合性、设计性和创新性实验4 个模块。
基础性和综合性实验是与基础分子生物学理论知识所对应的常规实验内容，此部分实验融合到本科二年级开设的微生物学和生物化学实验中，使全部学生都得到分子生物学基本实验技能的训练。
设计性实验是在教师的指导下基于对实验基本原理全面理解，运用分子生物学基础理论、实验技能以及检测手段等设计实验、确定实验方法、选用仪器设备等完成实验并撰写报告，该部分的实施则通过本科三年级开设的连续4周的生物工程专业实验进行，一般由4～5人组成的小组在指导教师的协助下完成实验项目。
创新性实验是依托相关科研项目展开[2-4]，由学生根据项目主题设计并提出实验方案，在教师的指导下开展实验，该部分内容结合学校的“开放实验室”项目、“挑战杯”以及“大学生生命科学联赛”等学科竞赛展开。
近些年实验教学改革与实践，构建了适合本专业的实验课程体系；生物工程专业学生在不同程度的理论和实验课程的学习中掌握到扎实的分子生物学实验技术，很多学生反映分子生物学不再是“看不见，摸不着”“高大上”的抽象学科，而是一门实践性强、非常锻炼自身动手能力和创新能力的学科。
3.5 采用灵活多样的考核方式，调动学生自主学习积极性
传统课程考核方式单一，以期末考试成绩为考核的主要依据，占比70%～80%，忽略对教学中间环节、学习能力的考核[5-6]。现采取多元化考核模式，将“过程后考核”变为“过程中考核”，其中理论课程成绩构成为考勤和纪律占比10%、课堂讨论占比20%、小组论文报告占比10%、开卷随堂测试占比10%和期末闭卷考试占比50%。改革考核方式后调动了学生参与课堂讨论的积极性，有利于教师了解学生对课程内容的掌握程度。
4 结语
近3年来，我院有超过20位的毕业生考取国内“211”或“985”院校的分子生物学等相关专业的研究生，这些学生一致反映在本科阶段分子生物学课程的学习对在研究生阶段专业基础知识的进修和课题项目的开展都有很大帮助。同时，在分子生物学精品课程建设、教学手段与方法的改进等方面已取得了初步成效，将继续努力提高生物工程专业人才的培养质量，为培养具有创新意识和实践能力的应用型人才的目标服务。
5 参考文献
[1] 朱玉贤，李毅.现代分子生物学[M].4版.北京：高教出版社，2013.
[2] 崔银秋，林凤，逯家辉，等.建立与科研课题相结合的分子生物学实验教学新模式[J].实验室研究与探索，2009，28（11）：109-111.
[3] 张淑平，张贵友.分子生物学实验教学新模式的实践与探索[J].实验技术与管理，2009，26（1）：137-139.
[4] 張以顺，黎茵，陈云凤，等.分子生物学实验的科研型教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索，2010，29（8）：238-240.
[5] 罗仍卓么，王兴平，李峰，等.地方本科院校《分子生物学》教学改革探讨[J].湖南文理学院学报（自科版），2012（4）：73-75.
[6] 武丽娜，武延生.地方高校生物学类专业分子生物学教学改革探索[J].现代农村科技，2017（6）：89-90.