分子生物学范文

分子生物学篇1

一、分子生物学适合开展双语教学

目前，普通院校的多媒体等教学条件有了较大改善，网络教学资源也变得日渐丰富，这些都为分子生物学的双语教学提供了有力的硬件支持。同时，随着生物学的快速发展，越来越多的高层次生物学人才走上了普通院校的讲台，一定程度上为普通院校分子生物学的双语教学提供了师资保障。根据教学大纲的要求，我校《分子生物学》课程的双语教学开设时间为大三第二学期，但统计表明此前仅50%的学生通过国家大学英语四级考试，学生总体英语水平偏低，尚未满足全英文教学的要求。如果这时对《分子生物学》课程进行全英文教学，会让相当一部分学生难以接受复杂的分子生物学知识，使得学生不仅英语没长进，专业知识也是一知半解，最终导致全英文课堂教学流于形式而达不到应有的教学效果。采用全中文讲授分子生物学课程显然不能满足当今社会对分子生物学尖端人才的要求。试想，在分子生物学飞速发展的今天，如果学习者只懂母语而不懂英语报道的学科发展、学术成果等，又如何跟踪学科的最新进展呢？总的来说，教学师资、学生的英语水平以及分子生物学发展的需要，都决定了《分子生物学》课程符合开展双语教学的学科和课程特征。

二、分子生物学双语教学的初步实践

我校生物工程专业是湖南省重点资助专业，笔者自2012年开始对本专业的分子生物学进行了双语教学尝试，现将初步教学实践分述如下：

1.教学大纲的调整和教材的选用。

鉴于分子生物学双语教学与全中文授课的差异，我们首先重新修订了《分子生物学》双语教学大纲，并对教学内容和教学进度做了适当调整。在绪论中增加了分子生物学常用专业英语词汇介绍，以弥补学生专业英语词汇量的不足。同时，分子生物学双语教学的关键问题之一是要选用一本合适的英文版教材，因为原版英文分子生物学教材常常令学生感到晦涩难懂。因此，笔者编写了对原版教材加以注释的讲义，以保持英文的“原汁原味”，兼容中英文教材的优点，对分子生物学专业术语和词汇增加中文注释，书后辅以中英文词汇对照表，每章开始部分增加中文概要，以方便学生理解和掌握教学要点。从多年的分子生物学双语教学实践来看，使用效果比较理想。

2.循序渐进的教学过程和多样化的教学方法相结合。

在进行分子生物学双语教学过程中，鉴于刚开始时大部分学生都感觉有一定的难度，我们在最先常采用英文板书与中文讲授为主相结合的方法，用英文讲授那些较为浅显易懂的内容，而重点和难点以及那些用英语解释太复杂而汉语解释又显得简洁明了的内容，则用中文讲解。当学生的专业词汇量逐渐扩大和英语水平慢慢提高，尤其是待学生逐步适应以后，再不断提高英语讲授的比重，最后过渡到以英文教学为主。对于分子生物学的一些实验技术等案例教学一般也采用中文的方式。通过循序渐进的教学过程和多样化的教学方法，能有效提高分子生物学双语教学的实际效果，进而避免双语教学流于形式。

3.运用多媒体等现代教学手段加大课堂信息量。

我校《分子生物学》总共56学时，采用双语教学后并没有增加学时，全英文版的书面材料和中英文双语讲授使得教学进度缓慢，不仅让教师的课堂授课量受到影响，难以按时完成教学任务，也常常让学生接受的信息量偏少。对此，本人在钻研教材和相关教学参考资料的基础上，精心制作好多媒体英文课件，课堂上借助于PPT的使用，不仅让课堂教学内容变得丰富与生动，也可大大增加课堂教学的信息量；同时，还可以节省大量的板书时间，适当加快课堂教学节奏，保证按时完成教学进度和教学任务。课后将PPT课件及时传到班级QQ群共享，以方便学生课后学习使用。

4.注重课后双语练习，改革考核方式。

分子生物学双语教学实践既是对教师的挑战，要敢于担当，同样对学生亦是一种挑战，要勇于面对。由于受教学大纲的要求限制了双语教学的课堂教学时数，这必然要求师生在课内外都要多花时间和精力。一方面教师课后要精心备课答疑，构建习题库上传到班级QQ群，供学生课后复习交流使用；另一方面学生课后要及时预习、复习巩固课堂所学知识。我们经常要求学生课后阅读或翻译教师指定的英文参考资料来巩固复习专业术语以及一些相关的专业知识。每次上课前，教师安排一定时间对上次作业情况进行检查点评，由复习旧课要点导入新课的教学内容。我们不仅注重课内外的双语练习，还结合分子生物学双语教学的特点调整了课程考试形式，如采用中英文结合制定期考试卷（英文占40%以上），其中，填空、名词解释及选择等题型部分用英文制卷，并要求部分题目用英文解答。

三、加强分子生物学双语教学的有效措施

综上所述，目前分子生物学双语教学中普遍存在的问题主要表现在：高素质双语教学师资队伍欠缺，教学方法陈旧；学生对双语教学方式的兴趣不浓厚，不及时熟悉英文教材；双语教学管理欠科学、教学考核手段传统单一。总之，分子生物学双语教学的质量有待进一步提高，具体措施如下：

1.加强分子生物学双语教学师资队伍建设，不断提高授课教师英语水平。

要想取得分子生物学双语教学的预期教学效果，首先就要有一支专业能力和英语水平都较强的教师队伍。为了分子生物学双语教学教师的英语水平，一方面现有双语教学主讲教师要积极主动参与外语培训，可以由学校有计划地安排相关教师到双语教学经验丰富的学校参加教学观摩，或分批选派双语教学教师到相关外语学院进修，或聘请教学经验丰富的外语教师进行口语训练，有条件的学校还可以把教师送到国外培训，以提高其英语授课水平。另一方面学校要积极创造条件引进双语教学师资，如采取相对优惠的政策以吸引国外留学人员来校任教，或邀请相关国外专家学者承担部分双语教学课程，如我校在2013年邀请湖南省海外名师、美国卫生研究院研究员肖调江教授为生物工程专业2010级本科生讲授遗传学课程，相关双语教学教师通过全程观摩教学，较大地提高了双语教学能力。

2.加强分子生物学双语教学用教材的管理，保障双语教学因材施教。

针对普通院校目前双语教学存在的主要问题，分子生物学主讲教师应该尽可能选择通俗易懂与国际同步的最新教材，条件允许的尽可能结合学生实际编写双语配套教材，如与原版英文教材配套的讲义，辅以相应习题讲解，并上传至班级QQ群以及教师教学空间，以方便学生课后随时参考和学习。同时，针对地方本科院校学生英语基础普遍较差的现象，主讲教师还可以制作授课视频和收集相关音像资料等辅助教学材料，并将课题组成员的上课过程进行录像，方便学生课后自学，进一步提高学生的英语听说能力。

3.改革传统教学方法，实现分子生物学双语教学手段的多样化。

同母语教学一样，教学方法和手段也是实现分子生物学双语教学教学目的的重要保障。教学方法的发展变化主要体现在教学方法的综合化、教学手段的媒体化和主体化。鉴于目前分子生物学双语教学的课时严重不足，一方面，双语教学的主讲老师要努力提高传统课堂教学的效果，如及时与学生交流、沟通，了解他们的学习兴趣、效果以及学习过程中所遇到的主要困难和相关要求，以提高双语教学效果。另一方面，主讲老师还应该充分利用QQ、微信等网络资源，与学生及时开展网络答疑等教学互动，这样既可以及时掌握学生的课堂学习效果，也有利于教师及时把握教学方法，对于教学过程中的共性问题进行分析总结，进一步提高双语教学效果。

4.加强分子生物学双语教学的管理与支持，为双语教学提供制度保障。

为有效提高分子生物学双语教学的教学效果，普通院校尽管师资等多方面条件受到一定限制，也应该创造条件保障双语教学的顺利开展。首先，加强双语教学管理，制定切实可行的教学制度，及时检查督促双语教学主讲教师按双语教学大纲完成相关教学任务，教学过程不“缩水”，不流于形式；其次，适当加大双语教学课程学时，保障双语教学主讲教师有相对充裕的时间完成教学任务；再次，建立激励机制，如适当提高双语教学的工作量、支持和鼓励制作双语教学多媒体英文课件、在业绩考核等方面给予政策倾斜、加强对双语教学教师的调查评估与沟通，以充分调动双语教学教师的积极性。提高普通院校生物工程专业分子生物学双语教学任重而道远，我们将通过不断学习提高自身的理论认知水平、掌握新的知识和教学方法，为学生提供更好的教材，在学校与系部的大力支持和鼓励下，在教学实践中不断改进课程教学体系，进一步提高分子生物学双语教学质量。

分子生物学篇2

关键词：药学分子生物学；生物学技术；课堂教学；教学方法

药学分子生物学是在药学、遗传学和生物化学等学科的基础上发展融合形成的新学科；它是将分子生物学的新理论、新技术渗入药学研究领域，从而使药物学研究由化学、药学的培养模式转化成为生命科学、药学和化学相结合的新药模式；同时它还是当代生物科学发展的引擎，是现代生物技术的基石。[1]近年来随着分子生物技术的发展，它的应用领域也在不断拓宽，它与医学和药学方面的交叉也越来越多，因此，分子生物学在今后已经不再只是生物技术专业的必修课，它也成为药学院学生的重要必修的基础课之一。

分子生物学主要是从分子水平上阐述生命现象和本质的科学，是现代生命科学的“共同语言”。分子生物学技术把研究技术提高到了基因分子水平，可应用于遗传性疾病的研究和病原体的检测及肿瘤的病因学、发病学、诊断和治疗，新药开发等方面的研究。所以，常用分子生物学技术是现代分子生物学研究的重要核心内容之一。掌握了常用分子生物学技术，并能将理论和实际操作结合，也就相当于掌握了一把从微观世界揭示生物学奥秘的钥匙。经过多年教学，笔者将对此章节的教学体会总结如下。

一、介绍本学科最新前沿动态，提高学生兴趣

分子生物学是一门发展快速的前沿学科，由其发展带来的成果和研究进展日新月异。由于教材跟不上分子生物学发展速度，在授课时我们及时将最新的分子生物学进展补充到教学内容之中。以基因敲除技术为例，教材主要介绍传统第一代同源重组方法，这种方法是经典基因敲除方法，但效率低（1 per 106 cells），实验周期长，可以说基本被淘汰的方法。随后又出现了锌指核酸酶（ZFN）[2]、TALEN、CRISPR/Cas9等方法。尤其是2012年出现最新CRISPR/Cas9方法，以能够实现任意敲除、成功率高、打靶效率很高、脱靶率高、周期非常快等优点著称。这种方法构建的基因突变动物具有显著高于传统方法的生殖系转移能力，是一种高效、快速、可靠的构建敲除动物模型的新方法，所以在动物模型构建的应用前景将非常广阔。

将这些最新的分子生物学科学进展补充到教学内容之中，一方面可以提高学生学习兴趣，另一方面使学生了解本学科最近发展动态，从动态中学习，而非死记硬背书本内容，有助于大学生的能力和素质培养。

二、注重融会贯通，重点突出，便于学生掌握重难点

以分子杂交技术为例，该技术可分为核酸分子杂交、蛋白质分子杂交、原位杂交、生物芯片等，所涉及的概念、原理、方法操作较多。如何将这些纷繁复杂的内容在一次理论教学中完成，我们进行了深入的思考和探索，在授课时注意淡化概念，注重联系实际和实验操作，使学生对整体分子杂交技术有感性的、总体上的认识，然后记忆各个方法概念、知识点，这样使各个知识点不是孤立存在，而是统一形成网络，使学生学到的不是一个个孤立的知识点。将分子杂交技术与前面学到的基因、复制、转录、翻译衔接紧密，介绍每种方法应用及其临床意义，在教学中注意融会贯通和启发式教学。以核酸分子杂交为例，核酸分子杂交又可分为Southern印迹和Northern 印迹，通过启发式教学方法，学生通过短暂的回忆和思考，使思维进入到“基因复制和转录”的空间中，再介绍两种方法的原理和应用范围，从而学生能很好理解Southern印迹主要应用于DNA检测，而Northern 印迹用于分析mRNA的转录或mRNA分子大小，此时再进行讲授每种方法的操作流程，突出重点，便于学生掌握重难点，会取得更好的效果。

三、应用多媒体教学，对学生进行启发式教学

多媒体资源已经广泛应用于教学中，它可以使课堂教学内容生动活泼、丰富多彩，并彻底改变传统的教学模式和学生的认知过程。俗话说好钢要用在刀刃上。多媒体在教学中的应用也是同样需要用在“刀刃上”，这样才能发挥其关键的作用。教学的“刀刃上”是指教学中的重难点以及衔接点、导入点、启发点、思维盲点等，所以只有处理好这些关键点，才能上好这门课程。笔者通过网上查阅资料、Flash 动画和自制彩色图片等方式，使复杂的分子生物学操作流程变得形象直观、易记忆和理解，初步取得了较好的教学效果。每节课程结束前还进行小结，将重难点内容和图片回放，并提出思考题让学生思考，这样既有助于理解和掌握本节课的内容，又可排除学生对新知识的畏难和对学习的抵触情绪，逐步养成起学生对分子生物学学习的兴趣和信心。另外，每节课程结束后还进行习题讲解和课后答疑，利用QQ或邮件等手段与学生交流和互动解答问题，这样可及时巩固课堂知识和建立师生之间互信。因此，将多媒体应用于教学中，可以使授课过程更加丰富多彩和灵活多样，同时可使课堂教学更具有创新性。

四、将自身科研经验运用到教学中，让教学内容更丰富多彩

作为高校教师，我们在承担教学任务的同时还从事一些科研工作，科研工作是将自己所学理论知识运用于实践。在教学过程中，为了丰富教学内容，笔者将自己的科研成果和经验穿插于教学中，这样从实际出发可以使授课效果更生动、具体和形象，让学生更容易理解并加深印象。这种教学方式既可帮助学生更容易理解本课程内容，并且还可将抽象的书本知识具体形象化，还开拓了学生的视野，激发学生学习兴趣和动力，使其不再认为科学遥不可及。另外，利用课堂时间向学生介绍常用的科学文献检索方法和常用网址，让学生在课余时间可以通过这些方式摄取相关知识，了解本学科最新研究动态，扩展视野，逐步培养学生自发地阅读国内外文献，增强对科学研究的兴趣，为以后研究生的学习打下基础。

总之，针对常用分子生物学技术这章内容在药学分子生物学的重要性，以及其内容的抽象性和复杂性的特点，我们通过不断地实践和探索，建立了高效的教学方法，并得到学生广泛的好评。

参考文献：

[1]苏 娇.药学分子生物学教学语言艺术的探索[J].吉林医学，2010，31（21）.

[2]SW Cho，S Kim，JM Kim，et al.Targeted genome engineering in human cells with the Cas9 RNA-guided endonuclease[J].Nature Biotechnology，2013，31（03）.

分子生物学篇3

英文名称：Journal of Molecular Cell Biology

主管单位：中国科学院

主办单位：中国细胞生物学学会

出版周期：双月刊

出版地址：上海市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：31-1269/Q

国内刊号：

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1936

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

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期刊简介

分子生物学篇4

关键词:研究生培养;分子生物学;实验教学

分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学,是当前生命科学中发展最快并与其他学科交叉渗透最广泛的前沿学科之一.进入21世纪,分子生物学的实验技术与方法已经应用到了生物学各个分支学科的研究中[1].研究生教育是培养具有科学精神和创新能力高层次人才的主要方式,培养硕士研究生创新思维和科学研究能力,将是作为研究生阶段的研究工作和将来作为科研人员所必备的素质.近年来,很多高校在研究生的培养上采取了重大举措,如浙江大学、中国科技大学、西安交通大学、中国农业大学等,实现了研究生的理论教学、实验教学和学位论文研究三阶段的培养模式[2].在加强研究生理论教学和学位论文研究的同时,注重研究生实践能力的培养,增加了实验教学环节,实现研究生实践能力的宽领域培养,再通过学位论文的研究,形成研究生实践能力的立体全方位培养.作为一个生物学研究生,把本科所学的基础知识与科学研究的最新进展联系起来,学好、学通分子生物学是必需的一步.基于此,2012年起我校在生物学科研究生学位课中设置“分子生物学实验”课,3年来虽然取得了明显的成效,得到了研究生与指导教师的认可,但在实际运行过程中也发现了一些问题,还需要通过不断的改革和实践,使生物学科的研究生更系统、更全面地掌握分子生物学的实验技术和技能,为后续的研究性实验工作和今后走上工作岗位提高科研水平打好一个坚实的基础.

1课程定位及理念

分子生物学在20世纪取得了理论和技术的飞速发展.分子生物学技术越来越广泛地应用于生命科学的各个研究领域当中.随着越来越多的理论突破,分子生物学技术也日新月异.在高等院校的生物相关学科的研究生教学中,越来越广泛地注重分子生物学的教学.分子生物学理论课教学内容多,范围广,有一定深度,学生很难透彻理解和掌握,如果不做实验,只学习理论,往往会事倍功半,理不出头绪.分子生物学实验课能给学生亲自动手参与实验全过程的机会,便于学生加深对相关理论的理解[3].研究生来自不同的院校,由于各院校课程设置不同,研究生接受的本科阶段的教育差别很大,这种差别在实验操作能力上体现最为明显.对于已经进入分子时代的生命科学来说,不熟练分子生物学实验操作的学生就很难快速适应课题研究的科研工作.在研究生学位课中设置分子生物学实验课,合理安排实验课内容,建立常规操作与科研课题相结合的实验课程体系,是提升研究生实践能力的重要途径,同时也能为学生完成硕士学位论文及将来从事科研工作打下良好基础.内蒙古科技大学生物学硕士研究生学位点于2006年经批准设立,2007年起招收首批硕士研究生,近10年来,已为内蒙古自治区及全国输送了一批从事生物学研究与开发的优秀人才.“加强专业技术教学、紧跟学科发展前沿、全面提升研究生培养质量”一直是本学科研究生培养工作的重点和目标.为适应新形势下高等院校研究生教育与创新型人才培养的目标,对研究生分子生物学教学的改革势在必行.2012年以来,我们通过在研究生学位课中设置“分子生物学实验”课,不仅显著地提高了研究生对分子生物学课程的学习热情,而且明显提升了研究生的科研能力.

2课程建设及特色

2．1课程建设的过程与方法

每学年的秋学期初新录取的研究生入学,根据对新生分子生物学知识背景和实验动手能力的详细调研合理安排实验课内容,建立常规操作与科研课题相结合的实验课程体系,并根据学科发展不断更新和完善,力求促进研究生科研工作的顺利开展.研究生分子生物学实验教学的改革分为3个阶段进行.

2．1．1准备阶段

组织相关人员成立课题小组,对小组人员进行具体分工,以2015年新入学的硕士研究生为研究对象,采用问卷调查方式对他们的分子生物学基础知识与实验操作能力进行摸底,撰写调查报告[4].

2．1．2实施阶段

(1)制定教学大纲.根据准备阶段的调查结果讨论研究生分子生物学实验课教学大纲,实验项目实行多层次、模块化管理,分为基础性、综合设计性、创新性3个模块.基础性实验项目以基本的分子生物学操作技术为主,如:质粒DNA的提取、限制性内切酶酶切DNA分子、琼脂糖凝胶电泳分离DN段、大肠杆菌感受态细胞的制备、重组DNA分子的构建与转化等、PCR扩增目的基因等.对没有任何分子生物学常规操作基础的研究生要逐个开出;对本科阶段已经接触并熟悉这些基础性实验的研究生可直接开出综合设计性实验,如:多种方法获得目的基因、动植物中某关键基因的克隆、重组质粒的构建等.创新性实验项目全部由本学科教师承担的科研课题转化而来,研究生可根据自己的研究方向与兴趣爱好选择项目完成,包括植物细胞中MYB类转录因子的筛选、与人类遗传病相关的核苷酸重复序列的克隆等.

(2)学生选课.将全部实验教学内容及具体开出安排提前公布,学生根据实际情况与自己的研究方向进行实验内容的选择,这一环节须由指导教师协助完成.选课结束后根据每个项目的选课情况准备实验,包括学生分组、准备实验材料、仪器设备、耗材试剂和实验讲义与实验报告册分发等.

(3)预实验.指导教师根据学生分组情况,每组安排组长一名,副组长一名,在实验开出前协助指导教师完成预实验.

(4)实验课开出.按计划认真组织研究生开出实验.实验操作阶段,要求学生熟练掌握实验操作流程,严格按规范进行操作.同时指导教师要充分调动学生的学习积极性和主动性,增强学生独立完成实验的能力和实际动手能力,使学生能够尽可能主动地、独立地完成实验的整个过程,为以后独立从事科研设计和科学实验打下良好的基础.

(5)课程考核.实验课结束后进行成绩考核,综合学生的预习报告、实验操作、实验结果与实验报告撰写情况给出实验课成绩.

(6)编写研究生实验教材.基于教学实践的积累,编写研究生实验教材“研究生现代分子生物学实验”,重点面向研究生的实验教学,将分子生物学基本实验技术和近年来发展起来的新技术、新方法有机融合.

2．1．3总结阶段

跟踪调查,了解研究生在分子生物学实验课结束进入课题研究后的情况,掌握他们在分子操作各个环节上的操作熟练程度,对取得的研究资料做全面的整理分析.在学科内部推出“研究生分子生物学实验”示范课,并完成相应的资料库与光盘制作,并进一步在全校范围内推广.同时课程改革小组的成员要不断讨论项目实施过程中存在的问题,并及时与兄弟院校沟通学习,提出切实可行的办法[5].

2．2指导教师队伍建设

自2012年生物学科硕士研究生开设分子生物学实验课以来,该课程的教学任务一直由我校外聘的留美分子生物学专家王建英教授负责,另配2名讲师作为助手.经过3年来的教学实践体会,加上学生与研究生导师的意见反馈,我们发现这种单一的指导教师模式是需要改进的,需要建设一支由长期工作在科研、教学一线教师组成的研究生实验课教学团队.教学任务分配上,根据团队内每位教师主要从事的科研领域和专业特长,分配相应的实验教学内容,每个项目安排2名指导教师,他们不仅熟悉所指导实验的技术要点,及时解决实验过程中出现的各种问题,还能将本领域相关的科研前沿、热点问题介绍给学生,以开阔学生视野,使每次实验均能获得预期结果.同时,指导教师在教学实践过程中也不断发现和审视自己,包括对自身专业知识的把握与实验技能熟练程度的反思,这样也能促使他们紧密跟踪学科发展前沿不断提高[6].本课程经各方面协调讨论,现已逐渐组建了一支人员稳定、业务基础全面、具有团结协作精神的教学团队.其中教授3人、副教授2人、讲师2人.其中大多数教师承担国家自然科学基金、内蒙古自然科学基金、内蒙古高校基金等科研项目,在努力完成这些科研任务的同时,有意识地将许多科研工作中的思路和先进的技术转化到研究生分子生物学实验的教学实践中.实验课教学团队的建设极大地提高了研究生实验教学质量,并申请得到了我校研究生教学改革项目建设立项资助.

2．3实验课成绩考核与结果评价

经过教学团队的调研讨论,针对分子生物学实验考核形式的问题,提出实验课评价体系多层次评价的管理制度,包含预习报告、平时考勤、实验操作、实验结果与实验报告撰写情况5个部分,分别所占比例为1∶2∶4∶1∶2;针对设计性与创新性实验,要加上实验方案制定与实验论文撰写环节.针对研究生各实验组人数较少、时间较灵活、学生专业多样化等特点,在考核中更加注重实验的具体操作过程.在课程开课初要将考核方案告知学生,让他们明确各环节的评分标准,在实际考核过程中如实记录作为评价依据.实验课结束后,通过“问卷调查与后期跟踪相结合”的模式及时对教学效果进行评价[7].通过发放问卷调查表的方式综合调查研究生对本门实验课的内容设置、教学方法及授课教师的教学效果等信息的评价.另外,在实验课结束一个学期后,我们对研究生指导教师进行问卷调查,对上一年度的实验教学效果进行了后期跟踪评价,对研究生进入到各自实验室工作后的科研思维、实验设计、操作能力等进行调研,综合评价实验教学效果[8].

3结语

分子生物学实验技术是生物学各分支学科科学研究必备的手段,在研究生入学后进入课题研究之前开设“分子生物学实验”课,熟练掌握基本的分子生物学操作技术,这是生物学研究生快速进入科研课题与顺利完成硕士学业的基本保证[9].研究生经过基本实验技能培训、全面综合实验及自主设计实验的锻炼及创新实验平台的全方位提升,科研能力得到大幅度提高.学生普遍反映研究生分子生物学实验为他们顺利进行课题研究、完成学位论文和未来的科研工作奠定了良好基础,一部分学生在硕士期间就发表了高水平的SCI论文.为生物学研究生开设分子生物学综合实验,在内蒙区内外兄弟院校进行此类设置的尚不多见,需要我们更加努力创立并逐步完善研究生实验教学平台,全面提升我校硕士研究生培养水平[10G12],及时将教师的科研成果提炼引入实验教学,提高指导教师的教学能力,使实验内容不断更新,为研究生进行课题研究及毕业以后从事相关的科研工作打下坚实的基础.

参考文献(References)

[1]张淑平,,李英姿,等．分子生物学基础实验课双语教学探索与实践[J]．实验技术与管理,2010,27(12):180G183．

[2]郑冬梅,王悦．构建研究生实验教学体系,培养研究生创新能力[J]．实验技术与管理,2010,27(5):146G150．

[3]文莹,李大伟,李颖．微生物专业研究生实验课设计思路与特色[J]．微生物学通报,2011,38(1):123G126．

[4]郭淑贞,李丽娜,张前,等．基于问卷调查的中医院校研究生分子生物学实验课程改革探索[J]．内蒙古中医药,2014(12):138G139．

[5]杜联峰,孙万邦,夏嫱,等．研究生免疫学实验教学改革与探索[J]．教育教学论坛,2015,16(4):263G264．

[6]郑源强,包玉龙,丁枫．研究生医学免疫学实验教学改革与探索[J]．中国免疫学杂志,2015,31(4):548G550．

[7]宁启兰,马捷,李冬民,等．研究生实验教学改革中的分子生物学教学实验设计[J]．西北医学教育,2009,17(4):693G694．

[8]汪渊,周青,袁凌云．开设博士研究生分子生物学实验课的探讨[J]．生物学杂志,2000,17(3):36．

[9]于振江,严国光,郑维洁．进一步加强教学实验室的建设与管理[J]．实验技术与管理,1998,15(4):34G37．

[10]王雅梅,李宝红,于培兰,等．医学研究生分子生物学实验教学体会[J]．医学教育探索,2008,7(2):173G174．

[11]孟照俊,俞小瑞,韩燕,等．医学分子生物学实验教学改革的初步探索与实践[J]．西北医学教育,2006,14(2):86G87．

[12]宋岚,徐朝军,张波,等．高等中医药院校研究生分子生物学实验教学改革初探[J]．中医教育,2014,33(1):48G51．

分子生物学篇5

Exploration on Teaching Reform of

Molecular Biology Course in Biotechnology

ZHANG Tiejun， CHEN Xinmei， OUYANG Yongchang*

（School of Life Science， Guangzhou Medical University， Guangzhou， Guangdong 511436）

Abstract Molecular biology is an important basic course for students majoring in biotechnology. Due to update the theory of molecular biology knowledge quickly， the development of experimental technology， fast， and the content is more abstract， from the rational use of teaching methods， to promote discussion， to carry out small class teaching， the use of cyber source， enhance the ability of autonomous learning， establish evaluation system， and optimize the experimental teaching system and other aspects of teaching reform， in order to improve the specialty of biological technology molecular biology teaching effect， cultivate unity of knowledge， ability and quality， application of compound bio technology professionals.

Keywords biotechnology； molecular biology； teaching reform

生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能，具有良好科学素养及创业精神，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在科研机构、高等学院和相关企业等单位中从事科学研究、教学、管理及商业服务的高级专门人才。

分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质及其规律的的科学，主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是21世纪最具活力的生命科学之一。[1]目前，分子生物学是生物技术专业学生一门重要的专业必修课。因此，确定合理、科学的教学改革方案，优化、重组教学内容，精心设计教学方法和教学手段，对保证生物技术专业分子生物学课程教学质量具有重要意义。[2]

1 分子生物学教学现状

（1）分子生物学是生物技术专业的一门主要课程，教学单位往往会根据教师上课需求以及市场需求来选择教材，然而，却有可能忽略了对学生的接受能力以及理解程度的考虑。部分分子生物学教材内容高深莫测、专业词汇多且与实际联系不够紧密，造成学生在学习过程中困难重重，严重降低了学生对该学科学习的积极性。

（2）教学条件限制。在分子生物学课堂中，使用多媒体设备等教学手段对提高学生的学习积极性以及学习效果有明显的促进作用。然而，部分教学单位由于教育资源分布不均匀，难以利用先进的教学手段。

（3）分子生物学课程所涉及的知识?c以及生物学过程，大多数是看不见摸不着的微观世界，学生在学习的过程中难以直观感受。

（4）理论知识更新快，实验技术发展快。分子生物学作为生命科学的前沿学科，其发展日新月异，这也对教学提出了更高的要求。授课老师需及时接纳最新知识，充分备课。

2 分子生物学教学改革的主要措施

2.1 PBL教学法的合理运用

PBL（problem-based learning，问题式学习）教学法于1969 年由美国Barrows教授创立，并引入高等教育，很快在高校中广泛应用。是一种以问题为导向，以学生为中心的教学方法。其主要流程是：老师提出问题，学生作为主体进行分组讨论，学生解决问题。[3]在PBL教学过程中，学生是主体，老师则主要起到辅导的作用。分子生物学课程内容复杂，用传统的教学方式不易调动学生的学习积极性，而且课堂效率不高。在课堂中适当引入PBL教学法，可改善教师唱独角戏，学生被动接受的状况。

在进行PBL教学前的备课过程中，任课老师应查阅大量的文献，充分考虑在讨论案例过程中可能出现的问题，内容涉及分子生物学以及其他学科如生物化学、细胞生物学等。在课堂上，教师应寓教于乐，充分调动学生积极性，控制好课堂节奏，同时应根据教学大纲的安排，强调学习过程中应掌握的知识要点。[4]

在分子生物学的教学过程中，PBL教学可分为四个阶段：（1）提出问题。开展PBL教学的时间不宜在课程开始的阶段，而应在课程中后期，学生具有一定的分子生物学基础后再开展。PBL教学讨论的主要题目应该是分子生物学教学过程中的重点或者难点，并且结合生活实际的讨论内容。教师在这个过程中是组织者的身份。（2）人员组成。为调动学生参与的积极性，同时考虑到团队的高效性，将每个班级分成4～6组，每组包括4～6 名同学。分组结束后，要求各组成员选拔出该组的组长并选定拟解决的问题，然后进行人员的分工，明确每个成员应完成的内容和时间节点。老师负责全程把控，掌握教学的整体节奏与进展，及时了解各组的情况，包括进程、主要观点、存在问题、后续进展等。鼓励各组结合自己的研究、思考提出自己的想法。对成效较好的小组，给予肯定和表扬；对存在问题较多或进展较慢的小组有针对性的指导，帮助小组找到解决问题的核心路径。（3）成果展示。学生展示自己的研究成果，并开展充分讨论。主讲老师在学生讨论完毕后，对学生的成果、讨论的主题、各组的亮点、学生关注点较集中或争议较大的问题、学生未掌握到的知识点、研究时未关注的部分、下一步学习或研究中需要改进的研究方法进行总结、归纳，并提出改进意见。[5]（4）考核评分。考核评分是对PBL学生成果的集中体现，评分体系主要包括三部分：一是课件制作，占比30%，评价标准主要是内容正确、重点突出、课件美观、清晰易懂，能综合运用图片、音频、视频、动画等表达自己的观点；二是课件展示，占比40%，准备充分、逻辑正确、条理分明、落落大分，能清晰的阐述自己的研究成果、观点等；三是课堂讨论：占比30%，主动思考，积极参与，能够抛出富有启发意义的论点，回答问题时中肯全面。

2.2 提倡分组讨论，开展小班教学

在讨论课开始前2周，老师将要讨论的内容告知学生。以小组为单位进行学习，各小组成员间可以进行分工协作，分头寻找资料、讨论并汇总；课堂上以小组形式提出问题，介绍小组观点、结论，老师也会对该小组的汇报进行点评；课后以小组为单位进行复习，增强学习效果。小组学习活动的意义既体现个人的价值和责任，更强调成员间彼此赋予信心和力量，通过体验团队的智慧和协作，培养了学生间可贵的团队合作精神。

分子生物学的课堂提倡小班教学。一方面，可以增加师生间互动的频率。由于分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程，大多数是看不见摸不着的微观世界，学生在学习的过程中难以直观感受，这就增加了学生学习该课程的难度。小班教学有助于老师关注每一个学生对相关知识的把握；另一方面，小班教学易于实施多种教学形式，灵活掌握教学要求和进度，便于及时调整教学内容。

2.3 利用网络资源，提升自主学习能力

自主学习强调的学生作为知识的主动构造者自己进行学习的意愿和能力，反映了教学向个性化、创新化、自主化、多元化过渡的趋势。分子生物学作为前沿科学，信息量大、更新快，要积极利用互联网信息资源，提升学生学习和借鉴优秀研究成果、自主学习的能力。教师要由照着教材讲变成开放式、启发式教学，最大限度调动学生学习的积极性、思考的主动性、课堂的参与性。鼓励学生自主学习，主动去学习和研究当前科研的最前沿知识，在研究的过程中敢于提出自己不同的看法，培养学生探索创新精神。[6]让学生由被动受教变成自主学习，主动参与到课堂学习中，形成教学工作“教”与“学”相辅相成、相互促进。教师要积极拓展教学内容的外延，主动介绍国内外优秀的生物网站、资源库、期刊、论坛等，鼓励学生积极开展课外阅读，丰富学科专业知识、前沿信息、专业词汇等知识，激发学生探索新知识的热情，也不断培养学生自主学习、发现问题、解决问题的能力。[7]

2.4 建立形成性评价体系

“形成性评价”的概念是由斯克里文 1967 年所著《评价方法论》 中首先提出来的，与传统的“终结性评价”不同，它是对学生的学习过程进行的评价，旨在确认学生的潜力，改进和发展学生的学习。因此，形成性评价方式更能体现出学生的学习效果。[8]分子生物学课程的目的在于培养学生形成良好的分子生物学学习习惯和实验习惯，提高他们的科学素养和创新能力。期中或期末考试不能全面真实地反映出学生的真实学习情况，采取形成性评价的方式显得更加科学和必要。具体如下：一是平时成绩，占课程总成绩60%，包括课堂考勤，占总成绩5%、课堂作业，占总成绩10%、课堂提问，占总成绩5%、PBL讨论会，占总成绩10%、实验考评，占总成绩30%。二是期末考试，占课程总成绩40%。由于形成性评价是强调过程的评价方式，引导学生重视平时的学习情况，大大减少了学生考前突击的可能，也更能真实地反映出学生的真实水平。

2.5 优化实验教学体系

分子生物学实验技术是生物技术专业学生必须掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被广泛应用于生命科学的研究当中。[9]通过对学生实验技能的培养，一方面有利于将理论教学与实践教学相结合，丰富教学内容，提升教学的实践性、实用性、综合性，便于学生理解和掌握；另一方面，在提升学生综合素质、学习兴趣、创新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此，增加分子生物学实验学时数，开展综合实验也是课程改进的一个重要方向。在实验教学中，教师要结合分子生物学快速发展的特点，选取与教学内容相适应的操作性、设计性实验，并做好不同实验之间的关联与衔接，建立实验的逻辑体系。一是分组分工，辅助实验老师提前做好实验准备工，并提前观察、发现问题及时记录。二是教师针对前期准备工作中发现的问题有针对性的阐述，并对实验流程、操作方法、各环节中注意事?进行讲解与演示，指导学生开展实验。三是讲解与演示结束后，学生动手实验，教师应注意注意观察过程和细节，对共性问题，要及时统一纠正，对个别同学的个性问题，要个别指导。既确保操作的准确性、严谨性，也要保证实验质量，通过实验检验教学情况。

3 结语

生物技术专业应用人才培养是一个综合性、系统性的工程，涉及到教育环节的方方面面。课程教学是其重要的一环，分子生物学课程教师要积极发挥作用，不断提升专业能力、教学能力，教学理念与时俱进、教学手段丰富灵活，激发学生学习的主动性、创造性，提升学习内容掌握能力及应用效果，为国家培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型人才。

*通讯作者：欧阳永长

分子生物学篇6

    关键词:钾离子通道;结构;基因

    离子通道(ion channe1)是跨膜蛋白,每个蛋白分子能以高达l08个/秒的速度进行离子的被动跨膜运输,离子在跨膜电化学势梯度的作用下进行的运输,不需要加入任何的自由能。一般来讲,离子通道具有两个显着特征:

    一是离子通道是门控的,即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节,并通过开关应答相应的信号。根据门控机制,离子通道可分为电压门控、配体门控、压力激活离子通道。

    二是通道对离子的选择性,离子通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性。根据通道可通过的不同离子,可将离子通道分为钾离子(potassium ion,K )通道、钠离子(natrium ion,Na )通道、钙离子(calcium ion,Ca2 )通道等。其中,K 通道是种类最多、家族最为多样化的离子通道,根据其对电势依赖性及离子流方向的不同,可把K 通道分为两类:①内向整流型K 通道(inward rectifier K channel;Kin),② 外向整流型K 通道(outward rectifier Khannel;K out)。K 是植物细胞中含量最为丰富的阳离子,也是植物生长发育所必需的唯一的一价阳离子,它在植物生长发育过程中起着重要的作用,具有重要的生理功能。植物中可能存在K 通道,这一点早在20世纪6o年代植物营养学界就有人提出,而一直到80年代才被Schroeder等人[23证实,他们利用膜片钳(patch chmp)技术,首先在蚕豆(V/c/afaba)的保卫细胞中检测出了K 通道钾离子通道的结构单个钾离子通道是同源四聚体,4个亚基(subunit)对称的围成一个传导离子的中央孔道(pore),恰好让单个K 通过。对于不同的家族,4"亚基有不同数目的跨膜链(membrane。span。ning element)组成。两个跨膜链与它们之间的P回环(pore helix loop)是K 通道结构的标志2TM/P),不同家族的K 通道都有这样一个结目前从植物体中发现的K 通道几乎全是电压门控型的,如保卫细胞中的K 外向整流通道等,其结构模型如图2一a所示。离子通透过程中离子的选择性主要发生在狭窄的选择性过滤器(selectivity filter)中(图2一b),X射线晶体学显示选择性过滤器长1.2 nIll,孔径约nIll,K钾离子通道的作用.有关K 通道在植物体内的作用研究并不多。

    从目前的结果来看,认为主要是与K 吸收和细胞中的信号传递(尤其是保卫细胞)有关。小麦根细胞中过极化激活的选择性内流K 通道的表观平衡常数Km值为8.8 mmol/L,与通常的低亲和吸收系统Km值相似[ 。近年来,大量K 通道基因的研究表明,K 通道是植物吸收转运钾离子的重要途径之一。保卫细胞中气孔的开闭与其液泡中的K 浓度有密切关系。质膜去极化激活的K 外向整流通道引起K 外流,胞质膨压降低,导致气孔的关闭。相反,质膜上H.ATPase激活的超极化(hyperpolarization)促使内向整流钾离子通道(K in)的打开,引起K 的内流,最终导致气孔的张开钾离子通道相关基因及其功能特征迄今,已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离得到多种K 通道基因(图3),根据对其结构功能和DNA序列的分析,可以把它们分为5个大组:工,Ⅱ,Ⅳ组基因属于内向整流型通道;m组属于弱内向整流型通道(weakly inwardAKT1Arabidopsis K Transporter 1)是第一个克隆到的植物K 通道基因,采用酵母双突变体互补法从拟南芥cDNA文库中筛选出来cDNA序列分析表明,AKT1长2 649 bp,其中的阅读框为2 517 bp,编码838个氨基酸残基组成的多肽,相对分子质量约为95 400 Da。AKT1编码的K 通道,对K 有极高的选择性,其选择性依次是K >Rb >>Na >Li 。

    Northern blot分析表明,AKT1组织特异性较强,主要在根组织中表达ZMK1(Zea mays K channel 1)是从玉米胚芽鞘中分离出的K 通道基因,在皮层表达。在卵母细胞中的表达表明,ZMK1编码的K 通道是通过外部酸化激活的。有研究表明,蓝光对ZMK1通道在玉米胚芽鞘中的分布有一定影响[3 2l。1组KAT1组基因编码内向整流钾离子通道,其与AKT1组基因产物结构上的最大区别是在COOH端没有锚蛋白相关区(枷n—related do—main,ANKY)。KAT1组基因主要包括KAT1,KST1,SIRK,KZM1,KPT1等。KAT1(Arabidopsis inward rectifier K channel1)是与AKT1同时从拟南芥cDNA文库中筛选出来的植物K 通道基因。KAT1基因的阅读框含有2 031个核苷酸,编码的多肽由677个氨基酸残基组成,相分子质量约为78 000 Da。KAT1的表达具有组织特异性,KAT1在拟南芥植株中的主要表达部位是保卫细胞,在根和茎中也有少量的表达。人们认为KAT1通道可能参与了气孔开放,并向维管组织中转运K ,而不是直接从土壤中吸收KJ。

    以KAT1为探针,又能从拟南芥cDNA文库中筛选出KAT2等功能类似的内向整流型K 通道基因通过基因工程技术,人们已相继开展了将KATI和AKTI基因导人到拟南芥、烟草和水稻的研究,并获得了一些转基因植株。比如,施卫明等利用根癌农杆菌介导法已成功地把KAT1和AKT1导人拟南芥和野生型烟草中,并获得了转基因植株及其纯合株系,发现转基因植株的吸钾速率和对K 的累积能力都比对照的有明显的提高,而且,经过分子检测,也证实711和AKT1基因在转基因植株中得到了整合和表达。因此,运用现代分子生物学手段和基因工程技术筛选高效利用钾的作物品种或利用现有的钾离子通道基因改良作物品种,从而提高作物本身的钾吸收利用能力应该是目前主要的研究方向。可以相信,随着分子生物学技术、基因工程技术和有关分析测试技术的发展和应用。随着研究工作的不断深入,有关钾离子通道基因的分离、克隆和利用会取得更大的进展。

    参考文献:

    1.J Langer K,Ache P,Geiger D,et a1.Polar potassiumⅡalIspclnerscapable of controlling Khomec~tasis and K 一dependent圳0gm—esislJJ,ThePlant Journal,2OO2,32:997—1009.

    2 .Schroeder JI,Hedrich R.Potassium-selective single channels inguard cell protoplasts of Vicia ba[J].nature,1984,312:361— 363.

    3 . Jacqueline MG,Declan AD.Potassium channel structures:do theycomform[J].Current Opinion in Structural Biology,20O4,14:440—446.

    4 . Mackinnon R,Zhou YF.The occupancy of ions in the K selec—tivity filter:ch~se balance and coupling of ion binding to a proteinconformational change undedie hish conduction rates[J].JMB,2003,333:965—975.

    5. Mackinnon R,Zhou M.A mutant KcsA K channel with alteredconduction properties and selectivity filter ion distribution[J].JMB,2O04,338:839—846.

    6. Elide F,Serena V,Alex C,et a1.DKT1,a novel K channel fromcarrot,forms functionalheteromeric channels with KDC1[J J.FEBS Letters,20O4,573:61—67

分子生物学篇7

【关键词】药学分子生物学 教学方法 基于问题学习

【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(b)-0021-02

分子生物学是在分子水平上研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、组织和功能的学科,根据化学和物理规律来解释生命现象,是生命科学发展过程中产生的一门新兴学科。随着生物技术、重组DNA技术的建立,分子生物学已渗透到生命科学的各个领域,完全改变了生命科学的面貌,并对人类的生活影响深远[1]。

分子生物学中新技术和新方法的涌现,促进了药物研究的迅速发展,如药物高通量筛选、组合化学、生物芯片、转基因和基因敲除等新技术,这也是学校对药学本科生开设分子生物学课程的主要原因。但由于分子生物学的知识体系庞杂、基础理论抽象,传统的板书式教学模式很难将分于生物学知识直观生动地传授给学生,“预习-听课-复习-考试”四段式教学方法的效果很差,更谈不上脉络清晰、系统性强的知识体系的构建以及创新思维的培养。

为实现“拓宽知识、增强能力、提高素质”的课程教学目标,使学生通过课程学习,自主建立学科知识体系、培育科学思维与学习能力、提高综合素质与创新精神,必须变革分子生物学教学手段,激发学生的学习兴趣,提升分子生物学教学质量。本教研室几年来实施开展Problem-Based learning (PBL)教学法,PBL是以问题为导向的教学方法,是基于以学生为中心的教育方式,1969年由美国的神经病学教授 Barrows 在加拿大的麦克马斯特大学首创。

与传统的以学科为基础的教学法有很大不同,PBL强调以学生的主动学习为主,而不是传统教学中的以教师讲授为主;PBL 将学习与更大的任务或问题挂钩,使学习者投入于问题中;它设计真实性任务,强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中,通过学习者的自主探究和合作来解决问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力,因此,培养学生养成提问的习惯、以问题为动力激发学习的主动性、通过解决问题而获得知识,这正是PBL教学法的核心所在[2]。

以问题为导向的教学方法,运用在药学分子生物学中是以新药研究和开发为先导,以研制过程中碰到的问题为基础,以学生自主学习为主体,以教师为导向的启发式教育,以培养学生的能力为教学目标。在几年的教学改革过程中,我们逐渐形成了“教师提出问题―学生查阅资料―分组讨论―教师总结―实验课加强”的分子生物学教学模式。现就相关体会做一些说明。

1 教师课前提出问题

“兴趣是最好的老师”,因此只有对所学知识感兴趣,才能在课堂上尽快地进入学习状态,将全部精力集中在必要的学习内容上。因此教学中首先要激发起学生的学习兴趣,避免一些对药学分子生物学“枯燥”理论的学习。分子生物学是一门综合性、边缘性学科,内容新而庞杂。每一个理论的背后都有一系列的科学实验作支撑,因此教师应在备课过程中做好充分的准备,首先要根据授课的内容查阅相关教材、文献、资料等,将前人的科研过程再现于学生面前,结合该技术在现实生活中的应用,然后编写例子,提出相应的问题,课前一周发给每位同学。问题的好坏直接决定了学生的主动性和积极性,甚至后期教学的效果,这也就是PBL教学法的精髓所在。

比如说蛋白质生物合成过程内容枯燥,难记忆,难理解,是多年来分子生物学教学上的一个难点。在讲述这一章节前,可以提出现在法医常常只需要通过犯罪现场的一滴血或者一根毛发就进行破案,其根据什么原理,以及中间涉及到什么知识？还有在讲述生物技术这一章节时,可以用转基因药物这一较新的概念作为铺垫,让学生查找并讨论研制过程所涉及的生物技术？这样学生会对所要学习的知识产生求知欲。

2 学生查找资料

在教师提出问题后,接下来就需要学生的主动配合,要求同学根据所提问题充分预习教材,通过各种手段查阅大量的文献资料,并积极与其它同学进行交流沟通,掌握基本知识,得出最佳结论。这样的学习,所需的时间精力大大多于普通的课堂学习,但由于学生长期接受“填鸭式”教育,缺乏主动发现问题、解决问题的积极性和能力,部分学生只满足于获取好的“分数”,所以对PBL教学改革形式会觉得太“花费”时间,这也是一种依赖于以往教学理念和学习方法的表现,因此,学生也应从自身出发,完成角色转换,从被动的学习者转变为学习的主人。否则很难达到预期的教学效果和目标。

学生查找资料主要通过网络资源,从Google和Baidu,又比如从专业一点的PubMed和学校图书馆购买的数据库等,其次还有通过图书资源,查找相关知识。学生在这个过程中渐渐掌握各种手段,提升了文献检索、查阅资料的能力,为今后的科研工作打下了坚实的基础。

3 分组讨论

学生在花了大量的时间查阅大量的资料,随后进行整理,最后要求他们在课堂上进行讨论,但是中国的学生长期接受传统理念的教学模式了,养成了“你说我听,你写我记”的学习习惯,不善于表达,也不愿意讨论,这是中国学生的一大弊病,在开展PBL教学法的初期,笔者就经常碰到课堂上没人发言的尴尬情况,只能靠点名的方式来要求学生发言。

因此我们采取分组讨论的形式,将3-4名同学为一组,人少了观点不够多,人多了有些人容易偷懒,在他们分别查阅相关资料后,课下分组进行讨论,课上同学以组为单位来回答,回答不足之处,再由其他组的同学补充。有时候各组同学间会因为同一个问题提出不同的观点,有时候会争得面红耳赤。这种方法的效果很好,首先,它为学生们营造了一个轻松、主动的学习氛围,使其能够自主地、积极地畅所欲言,充分表达自己的观点;其次,可使有关课程的问题尽可能多地当场暴露,在讨论中加深对理论的理解,还可以不断发现和解答新问题,印象更加深刻;第三,它不仅对理论学有益处,还锻炼学生归纳总结、综合理解的能力,逻辑推理、口头表达的能力,这些将对今后开展药学工作打下良好基础。

4 教师总结

最后教师对本节重点和学生回答模糊的问题作出小结。PBL作为一种开放式的教学模式,对教师自身的素质和教学技巧都有很高的要求,要求教师不但对本专业、本课程内容熟练掌握,还应当扎实掌握相关学科知识,并要具备提出问题解决问题的能力、灵活运用知识的能力、严密的逻辑思维能力,和良好的组织管理能力。要善于调动学生积极性、寓教于乐、控制课堂节奏等技巧。教师应该熟悉教学大纲和学生的能力情况,这样才能规划好学习的重点、难点,制定有针对性的讨论提纲,选择出适当的问题,此为做好PBL教学的基本前提。另外,教师要学习和具备良好的组织管理能力,控制课堂节奏等技巧。

5 实验教学巩固

分子生物学是一门实验学科,单凭理论的空洞讲述是不够的。分子生物学技术不仅用于本学科的研究,而且广泛应用于基础医学领域、临床实验和药学的研究,因此对药学专业学生开设分子生物学实验是极其重要的。有些单位主张把理论课和实验课分割开来,认为增加实验课的课时可以使学生能更好的掌握技术[3]。但是本教研室采取的是在理论课学习后就用实验课来巩固所学知识,让学生对所学知识与现实生活更好的结合起来,这样不仅仅加强了印象,也提高了学生的科研思维能力。

本校在现有条件下给学生开设了分子生物学实验课,实验包括DNA/RNA的提取和电泳检测,DNA的酶切、聚合酶链式反应、SDS-PAGE、印迹实验等内容。实验前,老师利用网络资源寻找分子生物学实验有关原理的FLASH动画,同时将预实验过程中的步骤拍成照片制作成多媒体课件,这样在给学生讲解时既形象又生动,使实验全程变得具体化、形象化,从而化难为易,直观的实验技术使学生对于难点掌握起到事半功倍的效果。实验时,提供充足的时间,让每个学生都有动手操作的机会,老师密切观察学生的操作情况,随时纠正其不规范的操作,以提高实际操作能力。实验后,要求学生认真写实验报告、实验体会。对一些成本较高而实验室无法开设的实验如RNA干扰技术、基因芯片技术,我们一方面结合多媒体教学进行讲述,另一方面结合科研课题采取实验开放的方法尽可能让学生了解相关知识。

通过实验,学生可以更好的掌握分子生物学的理论知识,为他们今后从事药学研究打下坚实的基础。

6 结语

经过几年的教改实践,有些接受PBL教学的本学生考上笔者所在科室的研究生,通过对比发现,本科阶段经过PBL教学方法训练的研究生,在涉及药学相关科研后,他们比没有经过PBL教学的学生能更快地进入科研角色。通过PBL教学,学生至少可以提高以下三种能力:

6.1 获取知识能力

通过课下查阅资料,同学们学会如何去检索,如何获取所需知识,并与实际情况相结合,将资料变成自己的知识,从实验中更好的掌握原理,从而变被动学习为主动学习。这种教学模式在锻炼学生自主学习、获取知识等方面起到了很好的作用。

6.2 口头表达能力的培养

PBL教学模式同以往传统教学模式的最大不同点就是更大程度地发挥了学生的口头表达能力,学生在分组讨论,课堂讨论的过程中能提出自己的观点,使知识能更好的,更加有效地进行交流。

6.3 团队意识的培养

科学实验不是一个人随意的活动,分工与协作是一个科研工作者应具备的素质,现代科学更加看重团队意识以及集体智慧的结晶。学生在分组讨论、分组实验的过程中,他们相互帮助、相互监督,从而有意识地培养相互协作精神,养成良好的科研习惯,为将来从事科学研究工作打下良好的基础。

总之,通过“教师提出问题―学生查阅资料―分组讨论―教师总结―实验课加强”的PBL教学方法,能使药学专业的本科生能够在学习过程中用分子生物学理论武装自己,用分子生物学思维思考问题,并能将所学的分子生物学理论知识与药学有关学科结合起来,从作用机理角度更深人地思考相关问题,为今后的药学研究打下坚实的生物学基础。

参考文献

[1] 朱玉贤,李毅.现代分子生物学.北京:高等教育出版社.2002.

[2] 陈萍,减伟进.西方现代教学理念与策略之剖析.中国高等医学教育,2005,(3):22-24.

分子生物学篇8

[关键词]微生物 分子生态学 RFLP DGGE Real-Time PCR

[中图分类号] Q938.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-267-1

0引言

微生物分子生态学是利用分子生态技术手段研究微生物与环境之间相互关系及其相互作用规律的科学，主要研究微生物生态学基础理论问题。

1微生物分子生态学常用分析方法

1.1寡核苷酸探针检测

该方法利用目标核酸序列与特异性探针特异性互补的特点，检测荧光标记的特定DNA序列[1]。探针为一段特定方式标记的核酸序列，具有较高灵敏度。做种群鉴定时选用DNA制备探针，利用cDNA避免繁琐的克隆程序，确保探针与种内全部菌株杂交。除此之外，cDNA探针若具有表型特异性，则可检测某一特定表型是否存在。

1.2 DNA-DNA杂交

DNA-DNA杂交针对微生物整体基因组的重组[1]，为检测DNA序列相似性提供可能性。该方法基于高温双链DNA解链、低温复性与碱基配对可转移的特点，通过温度等条件控制形成杂交DNA，检测其杂交率。由于来源不同的两条DNA单键难以配对重组，DNA杂交率可用于估计序列相似度。

1.3 16SrRNA序列分析

该方法在微生物分类学研究中最为常用[2]。微生物16SrRNA基因由保守区与可变区构成。可变区具有种属特异性，不同种属微生物间存在较大差异；保守区为所有微生物共有基因序列。微生物进化过程中，基因序列基本不变化，因此可根据保守区基因序列设计通用引物，或根据可变区基因序列设计特定引物，从而分析不同微生物的进化距离及亲缘关系。

1.4 编码蛋白质基因

该方法利用基因序列控制合成蛋白质[3]。微生物代谢过程实质为生物酶催化作用下的一系列氧化还原反应，而不同功能微生物的催化反应酶具有一定特异性，因此编码功能蛋白的基因不同，主要用于研究特定功能微生物，尤其在毒理学方面。

2微生物分子生态学常用技术

2.1限制性片段长度多态性分析（RFLP）

在RFLP分析过程中，以所提取的微生物DNA为模版，利用特异性引物进行聚合酶链式反应（PCR）得微生物16SrRNA序列，将其连接到载体，转至大肠杆菌感受态细胞，通过挑取克隆子，进而获取质粒DNA来实现克隆文库构建。不同微生物DNA序列不同，进而酶切位点不同，因此利用特异性限制性内切酶消化，可得到长短不一、数目不同的限制性酶切片段，琼脂糖凝胶电泳分离得到呈现多态性的图谱，进而获取环境微生物群落结构信息[4]。

2.2变性梯度凝胶电泳技术（DGGE）

DGGE是一种检测DNA突变的电泳技术，根据DNA在不同浓度的变性剂中解链行为的不同而导致电泳迁移率发生变化，从而将碱基组成不同的DN段分开。该技术具有以下优点：①检测极限低、速度快；②结果准确可靠；③无需微生物的培养；④可同时检测多种微生物。但其存在以下局限性：无法获取样品中全部微生物DNA，而DNA回收率越低，重复性越低；不均等扩增造成结果代表性低；敏感度较低，采样和样品处理会对结果产生影响。

2.3荧光定量PCR技术（Real-Time PCR）

Real-Time PCR为微生物生态学研究的定量分析方法，通过荧光染料或荧光标记的特异性的探针，标记跟踪PCR产物，实时在线监测反应过程，结合相应的软件分析产物，计算模板浓度。该技术具有以下优点：①利用扩增产物数量与荧光信号强度成对应关系的原理，实时检测PCR反应进程，避免了终点定量重现性差；②自动化程度高，操作安全、简单，可避免产物被污染；③检测特异性强，灵敏度与精确度高；④可实现多重扩增。其缺点在于无法对不确定对象进行分析。

3结论与展望

微生物分子生态学克服了传统培养法的不足，为全面掌握微生物多样性提供了可能。若将各方法结合，以便掌握更为全面的信息，可更好揭示微生物对环境变化的影响，预示环境变化趋势，为从微观方面改善环境提供依据。

参考文献

[1]杨霞，陈陆，王川庆.16SrRNA基因序列分析技术在细菌分类中应用的研究进展[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2008，36（2）：55-60.

[2]邓小宽，张新宜，田敏.现代生物技术在分子微生物生态学中的应用[J].国外医药（抗生素分册），2006，27（4）：164-170.

[3]王晓丹，李艳红.分子生物学方法在水体微生物生态研究中的应用[J].微生物学通报，2007，34（4）：777-781.