分子生物學論文范文

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第1篇

從2002年開始，我們結合我校人才培養目標及具體情況，制定了本科生《分子生物學實踐》及《基因工程實踐》的教學大綱，開設了相應獨立的實踐課程，設計了質粒提取、PCR技術、DNA電泳、限制性內切酶技術、DN段的膠回收、外源基因的連接及重組DNA的轉化、篩選和鑒定等最基本需要掌握的實踐。同時，我們還自編了內容詳細、操作具體的實踐教材。從2002年第一次開課至今已經過去了十多年，實踐課取得了一定的成績，根據課上學生上課情況和完成的實踐報告上看，學生反應良好，能積極動手動腦并提出問題，實踐報告也完成得認真、仔細。學生掌握了這些基本實踐的原理和操作，對將來從事中藥相關領域的研究工作有一定的幫助。但是在這十多年的教學實踐中，我們也發現了問題，由于該課程的實踐內容全都是驗證性實踐，實踐設計為“教師包辦型”，從試劑配制到操作步驟教師都已經準備好，學生只是按照規定的步驟按部就班地做實踐就行了，在這樣的教學模式下學生的行為受到限制，對教師和教材依賴性強，限制了發揮學生主動思維的空間。

二、改革實踐教學內容，強調綜合性和連貫性

由于驗證性實踐限制了學生發揮主動思維的空間，因此，必須建立分子生物學實踐教學創新培養新模式，從驗證性實踐過渡到以設計性、綜合性實踐為主，重點培養學生在科研中的綜合思維能力及實際動手操作能力，變被動灌輸為主動思考，為學生今后進實踐室從事相關領域的科學研究做準備。我們在改革中強調實踐的綜合性和連貫性，如學習重組DNA技術時，我們安排了5個實踐：重組質粒的提取，DNA的酶切，DNA凝膠電泳及片斷的膠回收，外源基因的連接，重組DNA的轉化、篩選及鑒定。這五個實踐包括了重組DNA技術的五個核心內容“分、切、接、轉、篩”。我們把這5個實踐串聯成一個綜合實踐，使其具有連貫性。每次實踐結束時的樣品正好是下次實踐的材料，這些實踐將變成一整套前后關聯的有機整體，一環扣一環，只有這5個實踐全部操作成功了，才能最后得到自己需要的克隆。這種綜合性實踐使學生在整個過程中面臨著挑戰，也使最終成功得到產物的學生有成就感；不僅能培養學生綜合實踐操作能力，還能培養學生團結協作的精神和對科學研究的興趣。

三、開放型教學模式，提高教學質量

在傳統的實踐課教學中，學生除了在規定的上課時間，機械地完成規定的實踐任務外，幾乎沒有機會進入實踐室，學生的主觀能動性得不到發揮。開放實踐室，為學有余力的學生提供更多時間和空間顯得很有必要的。但對于多數中醫院校來說，由于實踐室資源緊張，在開放方面一直實行得不夠。這次，我們嘗試對學生開放實踐室，鼓勵學有余力的學生進入實踐室，開展相關的分子生物學實踐研究，取得了一些成績。我們首先在課堂上向學生介紹本課程組教師在課題研究中所用到分子生物學實踐技術。有不少學生對教師的科研課題感興趣，我們組織感興趣的學生，在業余時間來課題組和教師一起進行了相關分子生物學的實踐研究。通過和研究生共同實踐，加強了理論課的知識。其次，我們組織學生利用所學到的分子生物學知識，以小組為單位，通過課下查閱資料，完成了科研小課題的實踐設計。學生在課堂上討論了他們設計的小課題，通過教師評價并與教師一起討論，調動了學生的學習興趣，激發了學生活躍的思維，通過討論進一步修正方案，使其更加完善。同時，教師利用業余時間，組織感興趣的學生進行了正式實踐。最后，在課堂中，我們抽出15分鐘，讓做實踐的學生講了具體實踐的體會和出現的問題，與大家分享成功的快樂和失敗的經驗。學生聽得都非常認真，討論得也很熱烈，大家都覺得這種實踐教學模式非常好，增長了很多知識，如果時間允許，希望能多些這種實踐教學模式。

第2篇

生物化學實驗既是實踐教學的課堂，又是學生理解、掌握和運用知識的重要途徑。利用生物化學實驗課可以進一步拓展其與理論知識相聯系的空間。然而在實驗課上，我們發現部分學生只會按部就班地操作，只重視實驗結果正確與否，采取應付了事的做法。因此，在實驗開始時我們可以采用提問等方式幫助學生復習鞏固相關的理論知識，引出實驗目的，這樣學生就會充分認識到理論知識對于指導實驗操作的重要性;而另一方面，實驗結束時總結分析，通過實驗操作也加深了對理論知識的進一步理解。實驗過程中，應激發學生動手實踐的興趣，增強其獨立完成實驗的信心，注意并引導其注重觀察實驗現象，遇到實驗結果不一致的情況，我們應鼓勵他們自己尋找原因，從而培養他們敏銳的觀察力和鍛煉他們分析、解決問題的能力。例如在“溫度影響尿素酶活性因素”的實驗中，應該是55度反應的試管中顏色最深，可部分學生做出的結果不盡相同，這就要引導他們思考分析在實驗操作中是否注意“預溫”、“按一定順序滴加試劑”等細節。

2實驗教學應注重培養基本實驗技能

熟練扎實的實驗技能是能否做好一個實驗的先決條件，規范操作是保證實驗結果準確可信的必要前提。因此在第一次做實驗時就要給學生強調實驗技能在實驗過程中的重要性，以便學生自主加強基本技能和基本操作的訓練，如試管、燒杯的刷洗，刻度吸管、加樣槍的使用等。教師要認真示范，不僅要教會學生如何使用，而且要求學生熟練掌握使用方法，對可能的錯誤操作進行特別的提醒。實驗中不斷巡視督促，及時指正學生在操作過程中出現的錯誤。對首次使用的儀器簡要介紹其原理，嚴格按儀器的操作規程進行示范，讓學生養成認真嚴謹、規范操作的實驗習慣，從而提高實驗課的質量。

3實驗教學應積極探索新的教學模式

傳統的實驗教學主要是以驗證性、基礎性實驗為主;且實驗教材內容稍顯陳舊，技術手段滯后，不能反映當今科學的前沿。同時由于實驗預期結果較明確，容易造成學生興趣不高、消極怠工，編造數據或是抄襲報告的現象時有發生［2］。近年來，生命科學尤其是分子生物學的發展迅速極快，應盡可能地讓學生接觸和了解更多的新技術、新知識。同時為了順應醫學發展的需要，培養基本功扎實、動手能力強的高素質醫學人才，我們改變原有教學理念，積極探索新的實驗教學模式，將實驗內容分成2個實驗模塊，即生物化學實驗和分子生物學實驗，涵蓋了生物化學與分子生物學的基本實驗技術，鍛煉了學生的動手與思考能力，體現了設計性和綜合性，也促進了師資隊伍學術水平和教學水平的提高。

例如我們將“影響酶活性因素”調整為設計性實驗，通過設立相關的問題和討論點，指導學生查閱文獻資料、合理制定方案、自行開展實驗，引導學生思考、討論、分析和評價問題。這種提問式、引導式的實驗教學新模式始終讓學生處于主體地位，能激發學生的學習熱情，活躍課堂氣氛，有助于學生科研素養的養成和創新綜合能力的培養。同時也進一步增強了教學老師的綜合素質，提高了教學的品質，從而達到實踐教學與理論教學互融互動的良好效果［3］。而通過綜合性大實驗的開設，有助于學生對于各章節理論知識的掌握和融會貫通。例如我們開設了“基因組DNA的提取、檢測及PCR擴增”、“質粒DNA抽提、酶切、連接”、“感受態細胞的制備及重組質粒的轉化鑒定”三個分子生物學綜合性實驗，構成了一個完整的基因工程的實驗流程，使學生對重組DNA技術的基本原理和操作步驟有了直觀的認識，并掌握了離心、電泳、分光光度技術等生化重要技術。每一個實驗之間環環相扣，相輔相成，前一個實驗的成功與否直接會影響接下來的實驗結果。因此如果想完整地做好一個綜合性大實驗，學生的注意力會更加集中，而且在實驗的過程中無論從理論知識方面，還是實驗技能的操作方面都會得到很大程度的提高。

第3篇

關鍵詞：分子生物學；課程教學；改革研究；創新生物學人才

分子生物學的目標是在分子水平上闡明細胞活動的規律，從而揭示生命的本質[1]。雖然它在生物類專業課程體系中充當著重要角色，對生命科學的發展起著至關重要的作用，但是分子生物學的教學卻因為課程內容多，學科交叉廣，理解難度高，信息量大，知識更新快而使教學效果差強人意，集中表現為教師授課難和學生學習難。這種現狀不但困擾著老師和同學，也與大學培養高素質創新型人才的目標不相適應。如何克服分子生物學課堂教學的“瓶頸”？本人在從事十多年的分子生物學教學過程中，努力研究和探索多種形式的教學改革，力求提升教學效果和教學質量。

一、教學內容的合理組織

分子生物學的教學除了選用好的教材，制定完善的教學大綱，如何組織教學內容是教學的一個非常重要環節[2]。教學內容呈現給學生的應該是完整、清晰的、有層次、條理的知識。我們在組織教學的過程中，首先從提高自身學科素養著手。“一本教材書，數種參考書”，除分子生物學國內、國外各類版本外，與分子生物學相互交叉和滲透的其他學科，如細胞生物學、生物化學、遺傳學，我們也都進行了系統的學習和強化，不斷夯實專業知識、拓展專業領域，基本構建了分子生物學完整的知識體系，具備了對教材處理的前提。既避免了教學中各學科的重復，也進一步凝練了知識。此外，我們還通過網絡教學平臺向全國優秀教師學習，在不斷的探索中總結出了教學內容合理組織的一些思路。1.思維導學模式。在DNA復制教學環節，知識點多，并且較分散，很容易在教學中造成學習困難和知識混淆的現象，針對這章教學的特點，我們采用了思維導學模式，收到了非常好的教學效果。2.重點、難點解讀。本科教學形式多樣化，也更提倡學生的自主學習，但并不是淡化了教師的教學，反而對教師提出了更高的要求[3]。教師必須圍繞每堂課的教學目的，合理組織和引導學生理解并掌握教學的重點和難點內容。比如在講解染色體端粒末端修復機制中，教師首先要從教材的知識結構中梳理出重點。染色體端粒末端修復機制的知識點包括：（1）引物切除造成的遺傳信息缺失；（2）端粒末端的特點；（3）體細胞和性細胞末端修復機制的不同；（4）DNA結構的變化；（5）端粒酶的修復機制。梳理知識點后，總結教學重點：一是引物切除后損傷修復在體細胞和性細胞中的不同；二是四鏈DNA結構；三是端粒酶的修復機制。其中端粒酶修復機制的講授是學生學習的難點。難點集中在端粒酶的性質和修復發生的過程。經過對教學內容中重點和難點的準確把握和合理組織，教師才能在課堂教學中突出重點、突破難點，讓學生的課堂學習無障礙。

二、教學方法和手段的改進

教學方法的推陳出新，是教學改革的重要內容[4]。為發揮學生作為教學主體的能動性，我們根據具體的教學內容設置了啟發式、聯想式、探究式等多種教學方法[5]，讓學生參與到教學過程中，不僅活躍了課堂氣氛，而且在分享知識的同時，更注重教會學生靈活掌握學習的方法。

1.啟發式教學。啟發的目的在于舉一反三，觸類旁通。針對每一次的課堂教學，設計一些拋磚引玉的問題，供學生思考與討論，這成為了分子生物學理論教學的重要組成部分。如進行到真核生物基因表達調控學習環節，提出甲基化修飾的生物學意義，這個問題覆蓋范圍廣，涉及到了DNA復制的調節、蛋白質和DNA甲基化修飾對基因表達的調控，以及Epigenetic（表觀遺傳學）方面的知識。通過提出問題—討論分析—不斷啟發—再討論分析—歸納總結—解決問題這一系列的互動教學活動，充分調動了學生課堂學習的主動性和積極性，在不斷的討論分析中通過展示不同的思維、發表各自的觀點，不但有利于促進學生在學習中發現問題、解決問題，而且有利于學生通過對基礎知識的消化、理解來達到理論的升華、拓展[4]。

2.聯想式教學。分子生物學是在生物化學、細胞生物學和遺傳學的基礎上發展而來[6]，因此知識相互交叉、相互滲透。在授課的過程中，教師一方面要避免重復，一方面要通過聯想知識點適時培養學生的發散性思維，提高學生對知識的遷移能力和整合能力。如在講解化學修飾對基因的表達調控時，將細胞生物學中的信號轉導有機結合，使學生了解基因表達調控對細胞信號轉導的作用機制。

3.探究式教學。在分子生物學教學中，每一個理論知識的背后都是科學研究的重大突破。如確定遺傳物質是DNA的兩大經典實驗，我們以探究的形式呈現教學內容，從實驗設計，到結果顯示，再經過討論分析并得出結論，以課題研究的角度，研究人員的身份引導學生進入學習角色，將學科概念、理論產生的起因和過程展示給學生，啟發學生努力探索，走近科學，讓學生從中領悟知識形成的探究性和科學性，逐漸培養具有創新意識和能力的高素質研究型人才。4.多媒體多樣化教學。分子生物學的教學內容具有微觀性、復雜性、抽象性和動態性。傳統的教學手段無法滿足教學的需求，而多媒體技術則具有聲像俱佳、動靜皆宜的特點[7]，是傳統教學無法比擬的。多年來我們不斷補充和完善教學手段，逐漸形成了獨具特色的多媒體教學課件。多媒體圖像處理清晰直觀，文字表述簡潔明了、主題突出。課件中的圖像來源于國內外的網絡數據平臺。如講述DNA半保留復制機理時[8]，首先將DNA可能存在的幾種復制方式用圖像展現，并利用Meselson和Stahl設計的DNA復制同位素示蹤實驗和密度梯度離心實驗來進行結果驗證，引導學生明確掌握DNA半保留復制特點，并結合文字，通過圖文并茂的多媒體課件，將教學內容中的背景知識、基本概念、基本理論，以及靜態、抽象的微觀知識清晰講解。多媒體課件動靜結合、聲像互動。對于生命過程中動態的知識點，比如DNA的復制、RNA的轉錄、蛋白質的翻譯過程，可以將這些復雜的生命過程利用多媒體手段做成動畫并配以文字和聲像，形象直觀地展現給學生，既加深了學生對知識的理解，也提高了其學習效率。

三、知識領域的拓展

分子生物學的教學內容除包含基礎理論知識外，還有大量理論應用的研究方法部分。我們在教學中不僅僅將知識局限在教材中，利用課堂教學不斷引導學生去了解本學科相關領域內的研究熱點、最新進展、發展趨勢[8]，以及生物技術在生產實踐中的廣泛應用。

1.專題講座與專題討論。專題講座是教師根據教學內容，自己組織參考資料對教學內容的延伸與拓展。比如在講授“SNP技術”時，先從遺傳標記分析的發展著手，把一代、二代的標記分析做知識性的回顧，再將納入教材的第三代標記分析“SNP”做詳細的講解，引導大家理解什么是單核苷酸多態性，核苷酸多態性研究的生物學意義以及在醫學、農業、畜牧等多種領域的發展與應用。通過這種方式激發了學生的學習熱情和求知欲，也使教師不斷地進行知識的更新，及時了解本學科當前發展的趨勢、研究的熱點以及爭論的問題。專題討論則是以學生為主體，根據課程教學內容，組織學生就某一個專題自行查閱、組織文獻資料，并在課堂上展開討論[9]。比如在講授基因重組的教學內容時，設計“轉基因的利與弊”供學生討論。引導學生思考基因工程藥物和轉基因動植物對社會產生的巨大影響，讓知識離開課本走進生活，從而喚起學生學習的興趣和探索未知領域的欲望。這不僅使學生更加深入、系統地理解所學知識，并且培養了學生靈活運用知識的能力[10]。

2.生物信息技術與數據庫。生物信息技術已經發展成為分子生物學研究方法中不可分割的一部分，比如在“PCR技術”的專題講座中，不僅要對實驗目的、原理、操作以及應用進行講解，還要特別對引物設計的生物信息技術進行補充，介紹學生對一些常規的生物信息技術軟件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAS-tar、Cluster等有一個基本的認知度。在整個分子生物學的教學中，學生需要自行查閱和組織各種文獻資料，因此，必須特別強調互聯網資源運用的重要性。教師通過介紹中國知網、維普、清華同方、NCBI等幾個常用資源庫，使學生了解如何利用資源庫進行查詢，對互聯網資源的熟練應用使學生的知識體系得以完善，學生通過自身的努力來提高信息收集和辨別的能力，培養了學生的自學能力。

四、教學改革中應該注意的問題

1.教師的專業修養與教學基本功。教師在教學中具有雙重身份，既是一名導演，又是一名演員。作為導演，首先需要有最新的教學理念，整個教學過程中適時設問、適時討論、適時啟發。其次要有較強的課堂組織能力，根據學生的學習情況，把握課堂節奏，調動學生課堂學習激情，使教學有的放矢。否則會在教學中出現“啟而不發”和論證條理不清的現象；作為演員，還要有良好的課程駕馭能力，通過教師扎實的專業知識、廣泛的認知領域、全面的知識結構，呈現給學生的是一個豐盛的知識大餐，而不是一鍋夾生飯。因此作為教師，必須從理論水平、科研水平、思維水平這3個方面提高教師自身的專業素質，此外，還要掌握適合自己的各項教學技能。

2.多媒體教學的合理應用。多媒體教學只是一種提高教學效果的輔助手段，是為教師的教學和學生的學習服務的，只有運用合理才可能達到好的效果。因此盡量避免在多媒體教學課件上出現過多的文字，否則多媒體成了教學活動中的主體，老師由照本宣科轉變為扮演放映員和播音員的角色。學生的學習興趣不高，教學效果也就適得其反。多媒體和傳統教學只有合理地結合，取長補短，才能在課堂教學中體現出其真正的價值。總之，教學改革的目標是幫助學生建立學科知識體系，培養學生良好的科學素養，提升學生后繼學習的能力。正如葉圣陶先生所說：“教師的教學，不在于給學生搬去可以致富的金子。而在于給學生點金的指頭。”目前，我們關于分子生物學課堂教學改革還處于不斷探索和實踐階段，除了需要不斷地提高教師自身的學科修養和科研素質外，也以“夯實基礎、拓展知識、增強能力、提高素質”[8]作為教學的目的和人才培養目標，努力在今后把教學工作開展得更加有生有色，為社會培養更多高素質創新型人才。

作者:武曉英 喬宏萍 張猛 吳麗華 郝雪峰 單位:太原師范學院

參考文獻：

[1]朱玉賢，李毅，鄭曉峰，等.現代分子生物學[M].第4版.北京：高等教育出版社，2012：1.

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[4]許崇波.《基因工程》課程教學改革初探[J].大連大學學報，2005，26（6）：41-43.

[5]文靜，申玉華，趙冰.高等學校分子生物學教學改革初探[J].吉林農業，2013，305（8）：92-93.

[6]王榮，劉勇，姜雙林.高等師范院校分子生物學課程教學改革與實踐[J].生物學雜志，2012，29（1）：100-102.

[7]張金嶺.淺談多媒體教學[J].教育與職業，2009，（30）：189-190.

[8]徐啟江，李玉花.分子生物學教學改革與高素質人才培養[J].黑龍江高教研究，2007，158（6）：159-161.