生物化学和分子生物学课程整合的教学探索

2018-04-03 02:02
山东农业工程学院学报 2018年9期
关键词:农业院校分子生物学生物化学

(甘肃农业大学农学院,兰州 甘肃 730070)

生物化学与分子生物学是农学专业与生物科学技术专业的专业基础课,这个课程内容广泛且新潮,涵盖了生物学各个学科的前沿领域,是生物学知识培养体系重要的组成部分,也是学生学习生物学的关键基础。分子生物学是建立在生物化学的基础上,并且不断发展。因为生物化学和生物分子学这两个课程的核心理论都是探究分子水平的生命本质,知识体系承接性和相似性很大,所以这两门学科交叉、重复的内容也比较多,这样就重复了教学内容,同时也就造成了资源浪费。自2015年开始,系统调研并且探讨国内多个农业院校的生物化学与分子生物学课程设置和教学内容之后,探索了农业院校开设的生物化学与分子生物学课程,并且得到了一定的成果,同时这种变革也吹响了我校该课程的进一步教学改革和新旧教学模式转换的号角。

1 生物化学和分子生物学课程整合前的教学状况与思考

1.1 生物化学与分子生物学的学科性质决定重复的必然性

生物化学和分子生物学都是用来研究分子水平上生命物质的结构功能与生命现象,分子生物学以生物化学为基础,并不断发展、拓展到生命科学各个领域,从而形成的新兴学科,因此两个学科之间有着复杂密切的联系。这两个学科在我国教育部和科技部颁布的学科目录中属于同一个二级学科,所以统称它们为生物化学与分子生物学。又因为生物化学与分子生物学的教学内容有明显的重复交叉,而且国内高等院校在教材编写、课程教学的内容重复过多、不突出重点,这极大的影响了教学质量,严重造成资源浪费。对比我国教材市场上各种版本的教材书籍,生化与分子生物学相关教学内容排版重复量大,主要内容重复表现在这么几个方面:第一是基因复制转录、表达调控等内容;第二是基因工程;第三是蛋白质、核酸分子结构及功能的内容,这些内容重复非常明显。可是即使两个学科知识体系之间的交叉重叠部分很多,但是这些内容并不相同,两个学科研究的内容的侧重点不同。生物化学侧重于研究糖类、脂类、核酸、蛋白质四类大分子的代谢(分解及合成代谢)与调节,而分子生物学是侧重于基因表达及其调控的有关内容,即核酸、蛋白质的合成过程及调控,所以尽管内容十分相似,二者之间也不是完全就能融合的。

1.2 目前国内农业院校生物化学与分子生物学教学现状与评价

现阶段我国各农业院校的生物化学和分子生物学的教学材料主要由教育部门同意编制规划,所以生物化学与分子生物学的教学内容不近相同,尤其是有关分子生物学基本理论知识部分的内容重复太多,这种重复就给教学造成了很大的困扰,同时也影响着教学效果。如果讲授生化与分子生物学两门学科的教师缺乏交流或没有沟通教学内容和进度,那么在教学过程中就更有可能出现很多问题:第一是两门课程重复讲授同一内容,浪费时间和精力,同时降低了学生的对生物的学习兴趣。第二是教师们教学职责不清楚,重复部分教学内容,就相互推脱,使学生只能了解片面内容,不能够把握知识点,情况严重点还可能出现教师们都没有讲重复的内容,却以为对方讲解过,导致遗漏教学内容。第三是重复的内容教学内容授课顺序被更改,破坏了学科的体系完整性。打个比方说,生命遗传信息传递的过程及调控部分的教学内容,分子生物学在一些高校教学内容中是重要知识点,但高校为了避免教学内容重复,在生物化学教学过程中就直接取消了部分内容。可就是因为这样的处理方式,使学生无法有效理解生命物质代谢整体体系,所以这种做法需要深思。国内农业院校生物化学与分子生物学可以分成两个教学部分,一部分是院校将生物化学与分子生物学联合起来,尤其是重复内容的部门进行重点讲解,一起教学,就像是一个课程一样;另一部分是院校将生物化学与分子生物学分开教学,就是生物化学和分子生物学各讲各的。贯通教学能有效避免生物化学与分子生物学教学内容重复的情况。可是贯通教学会造成生化与分子生物学上课时间提前 (因为生化这门课是最基本的),如果没有为分子生物学的内容打下一定基础,那么就会使学生对分子生物学的理解与掌握变得有难度。而且合并后的课程内容繁杂,难度增大,会让学生产生恐惧感,一个学期内完成这么多的教学内容,不仅教学难度大,内容庞杂,而且还很难突出重点,为了配合学时安排还可能删去一部分必要的教学内容,这样不仅会完成医学生的知识体系储备的不完整,还会使教学效果不好。

2 生物化学和分子生物学课程整合途径的探索与教学实施

2.1 课程教学设置

考察了我国国内农业院校生物化学与分子生物学教学措施,有关课程设计,结合了我国的教育体系实际情况,我们认为应该将生物化学与分子生物学作为两个课程,不过将这两个课程安排在同一学期教学。这样就使分子生物学的教学变得更有效且便于理解;然后就生物化学与分子生物学内容重复部分进行综合教学,让课程教学时间变得更有效率,而且使学习范围变得更大,这样不仅大大的减轻了学生的压力,而且还提高了学生的学习效果。

2.2 明确教学目标,突出各自重点

生化与分子生物学科内容重复是理所应当的,所以在教学设计上就该明确教学重点、目标任务,减少课程内容复杂带来的负面影响。例如生物大分子的教学,生化的重点是结构、功能以及结构功能之间的关系;而分子生物学的重点则是生物大分子相互作用及影响机制。再如基因复制转录、蛋白质表达,生化教学重点是核酸、蛋白质的合成体系、过程,和代谢相关;而分子生物学的重点是中心法则,基因传递表达的规律与影响环节,与信息和调控相关。这样就可以突出两科各自的重点,授课目标,就算课堂内容部分重复,学生也会有不同的认识和收获。分离教学之后,因为生物化学内容丰富,难度系数高,课时不够充裕,所以更得突出重点,而对一些非重点内容,例如激素化学、DNA重组交换等内容,可以按照学科专业取舍关键教学内容。分子生物学不仅要突出核心内容,而且还得关注而不注重分子生物学学科前沿研究。简单来说,就是把病毒、生物膜、糖复合物等有关的分子生物学研究简单粗暴的安插到课程中,因为研究内容与课程重点没有必然的联系,简单插入课本会使整个课程变得杂乱无章,同时也给学生的学习造成了很大的压力。有关分子生物学的前沿内容应该进行合理取舍,搭配相关专业,使专业知识更完善,同时也便于学生理解掌握。

2.3 合理安排课程衔接,知识体系有序贯通

不仅要合理安排生化与分子生物学,还要安排这两门课程与其他课程进行合理衔接,例如细胞学、遗传学、生理学等学科,这样就可以尽量避免教学内容重复。一般分子生物学与生物化学这两门课程会置于细胞生物学和遗传学等课程之后,因为这样的安排可以让学生更好的理解生化和分子生物学有关内容。同时也要实行不同课程间联组教学备课,教师之间互相听课学习,这样就可以让教师们对不同课程之间的同一内容进行合理安排;也要突出侧重点,不同课程教学对相同内容讲解的不同角度讲解也会加强学生的理解,而且这样也可以去掉不必要的重复,从而使课程前后有序贯通,突出重点。打个比方来说,遗传学讲述有关DNA同源重组交换的详细机制,就可以不用再在生化与分子课上重复。

3 生物化学和分子生物学课程整合的问题与展望

3.1 实验教学的整合限制

实验课教学主要是教同学们自己动手操作,但是它受到理论教学进度的限制和课时及实验室具体条件的限制。所以国内农业院校相关专业将生物化学实验和分子生物学实验区分开来了,但是这样就破坏了生物化学与分子生物学实验技术体系的整体性,使各个相关技术间缺少连续性。所以在实验课程整合的过程中要适当的减少基础验证的实验项目,同时增加综合力度较大的实验内容。打个比方说农学专业学生就应该在教学实践过程中开设基因的克隆、表达和鉴定等实验,因为这些是更具有特色的生物化学与分子生物学包含的实验更具有综合性、自主性、设计性。实验设计要表达出完整的遗传信息传递,实验内容在基因-蛋白质-生物学功能教学过程里,大概植入了像超速离心技术、层析技术、电泳技术、分光分析技术等经典生物化学和现代分子生物学的基本实验技术,这样的训练不仅使学生的基本技能大大提升,而且这样的实验效果也特别好,并十分受到学生们的欢迎。

3.2 对师资的要求与对策

课程的整合变革着现有的教学结构,主张教师站在主导地位,对学生学习起引导作用而非灌输作用。可是这样就给教师的教学能力造成了很大的压力,它要求教师拥有强悍的知识和教学能力。为了达到这个目的,教研室给青年教师采取了一系列措施,例如导师制指导、定期集体备课与业务学习、外出进修培训等,这样的措施可以有效的提高教师的综合素质,并改善教师知识结构体系。与此同时,因为分子生物学与多学科交叉渗透,教学理念相似,所以它的理论和技术也可以应用在许多学科领域,为此学校会邀请校内外相关教学内容专家、教授开展专题讲座、指导授课,让青年教师得到更大提升,同时是教学的良好效果的催化剂。

近几年探索研究了生物化学与分子生物学课程整合,大概整合了生物化学与分子生物学课程的教学体系,不仅提升了教师的综合素质,提高了教学的质量效果,而且也为发展创新教育和全面素质教育作出了很大的贡献,积累了有益的经验。随着专业教学需求和学科的不断发展,我校需要加强探索生化与分子生物学课程的整合,完善整合教学效果的评价体系,实现取得更好的成绩的目标。

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