分子生物学课程的建设与实践

一、依据培养方案，进行课程定位

笔者所在的广东药学院是广东省培养高级医药卫生专门人才和新药研发、成果转化的重要基地。生命科学与生物制药学院建院之初就明确了要根据生物医药类专业的人才培养方案，结合自己的科研优势，服务社会，为地方经济社会发展的需要培养基础性和应用型创新人才。而我们培养的学生大部分在广东省的生物公司和科研机构就职。根据上述情况，我们对《分子生物学》课程进行了定位：通过理论学习，强化学生的理论基础知识；通过实验教学和课外实践，培养和提高学生的科研能力，为学生今后进一步从事科研工作打下坚实的基础。

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。

四、优化师资队伍，加强青年教师培养

师资力量是保证课堂教学顺利进行的关键[5]。为了组织一支学历、职称、年龄和学缘结构合理的师资队伍，我们对教师团队进行了优化。由一支教学经验丰富、学术水平高的教师队伍担任分子生物学的教学工作，其中95%以上的具有硕士及以上学位，拥有高级职称的占40%。教师队伍中老、中、青相结合，学术思想活跃，教改创新性强。此外，师资队伍的学缘广泛，专业结构优良，兼容各大重点院校的优秀学术、先进思想和教学方法。为保证教学质量，我们制定并严格执行一系列的规章制度，保证各教学环节正常、有序地进行。为了保证《分子生物学》课程的教学能持续、健康地发展，我们大力培养青年教师，采取了如下一系列的措施：①实行青年教师导师制。由具有高级职称的教师作为青年教师的导师，并统一组织开展多种教学研究活动，如集体备课、示范性讲课以及疑难案例集体讨论等。②鼓励青年教师进行继续教育，不断提高教师专业素质。一方面，邀请外校专家来学院听课，给青年教师进行具体指导；另一方面，鼓励和支持青年教师参加相关的教学与学术会议，扩大青年教师的视野，不断提高其专业素养。③引导青年教师积极申请教改项目及科研项目。邀请专家对所申报的项目进行评审打分，给予建议，同时对优秀的研究项目给予适当的奖励。通过这些方式，可以提高青年教师教改和科研的积极性。经过这些年不断的建设，《分子生物学》课程取得了令人满意的成果，不但提高了本门课程的教学质量，还对其他相关课程起到了示范和激励作用。然而，精品课程要进行长期的建设，任重而道远，需要我们不断努力，继续探索和完善。

作者：陈伟 单位：广东药学院