生物学论论文【精彩24篇】
生物学研究揭示了生命的多样性与复杂性,探讨了遗传、进化与生态的相互关系,如何促进人类对自然的理解与保护?以下由阿拉网友整理分享的生物学论论文相关范文,供您学习参考,希望对您有所帮助!
分子生物论文 篇1
关键词:分子生物学;教学;实效性
中图分类号: 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)28-0204-03
课堂质量和课堂效率是提高课堂教学的实效性的两大关键因素。课堂质量包括教师教的质量和学生学的质量;课堂效率是指教师能否在单位时间里高效完成教学任务。“教”主要体现在教学目标、教学环节、教学活动等是否能调动起学生学习的积极性等;“学”主要体现在学生对基础知识的掌握情况、学习能力的提升状况、学科思想、方法与策略的获得、学习乐趣的有无、是否有了探索知识的欲望[1]。因此具有实效性的课堂,讲求的是高质量的教与学的过程。
分子生物学是高等院校生物学相关专业开设的主干课程之一,也是生物学科中发展较快的前沿学科之一,该课程的理论性很强,所涉及的内容都是在分子水平上的研究成果和研究方法。因此,无论是教师还是学生,对于初学者来说,确实有一定的难度。笔者根据自己多年来从事分子生物学的教学实践,对如何提高分子生物学课堂教学实效性的一些关键的问题进行了归纳和分析。
影响分子生物学课堂教学实效性的因素有很多,如教材的选择、教学目标的确定、教学手段和方法运用、教师的综合素质以及学生的自身因素等,但是,最主要的因素是教师的综合素质和学生的学习能力。笔者根据对分子生物学教学的经历,从教材的选择和利用、教师的素质和学生等方面进行简要阐述。
一、教材的选择和利用是提高分子生物学课堂实效性的重要基础
分子生物学较难,因此选择合适的教材很重要,要选择结构编排清晰的中文教材,这样会使学生对分子生物学有一个整体的清晰地认识,不至于对该课程产生厌倦的情绪。选择主要教材固然很重要,但是选择合适的参考书也不容忽视,这些参考书要以教材为中心,从不同方面对分子生物学的某些章节进行了详细阐述,这样可以使学生对不太清楚的知识点进行自学和更详细的把握。
在分子生物学教学中,要以教材为中心,通过查阅大量文献,灵活地使用教材。比如在绪论中介绍分子生物学发展史时,里面涉及的许多分子生物学的重大发现,是获得了诺贝尔生理和医学奖或者化学奖的成果,光讲这些理论成果比较枯燥,如果穿插介绍一些科学家发现理论的一些有趣的生活小故事等,就可以激发学生的学习兴趣。
一个优秀的分子生物学教师必须能灵活地处理和利用教材,在不打破知识结构顺序的前提下,可以打破所选教材的编排顺序,按照自己的教学思路,因材施教。在教材的选择方面笔者认为,以国内的优秀教材为主,把国外的一些优秀教材的相关内容的实验证据翻译成汉语制成课件或动画,让学生通过对实验证据的理解更进一步巩固加深。同时给学生提供一些国内外优秀的分子生物学参考书和高校精品课程网站,以利于学生更好地掌握和巩固分子生物学中难理解的知识。
二、教师的知识储备和综合素质是提高分子生物学课堂实效性的核心
1.教师的知识储备与分子生物学的课堂实效性的提高。分子生物学是一门综合性的学科,它以经典遗� 尽量做到课程之间的联系和知识的迁移。
分子生物学的专业知识和技术是分子生物教师知识中的特色部分。当然分子生物学实践知识在该课程教学中至关重要。分子生物学的一些理论和规律是通过实验得出来的,所以教师对相关实验证据的理解和掌握要全面透彻。而分子生物学的发展国外要快于国内,因此教师掌握英语,使自己具有查阅国际先进技术信息和进行信息处理以及国际技术交流的能力很重要。因此只有储备广泛的学科知识,才能将分子生物学知识融会贯通,从而达到较好的教学效果。除此以外,一个优秀的分子生物学教师还应该掌握现代教育理论和技术,这样才能将专业知识的讲授和教育技术的利用有机结合起来,教学效果会更好。
2.教师的综合素质与分子生物学课堂实效性的提高。教师的思维能力直接影响学生的课堂联想能力。教师应在分子生物学课堂教学中,用声情并茂的语言传授知识,对知识进行多方位的联想、分析,使学生掌握知识结构的内在规律,激活学生知识迁移的本领,获得有价值的活知识。分子生物学是一门综合性的学科,几乎每一个知识点都涉及几门学科的知识,因此以问题的形式启发学生回忆联想相关知识,将不同学科的知识点加以整合,利于提高学生的联想能力。
教师的观察能力是教师在分子生物学教学过程中必须具备的能力。教师能否有效地引导学生进入知识的殿堂,主要取决于教师是否具有准确的洞察力和及时反馈获取瞬间信息的能力。在分子生物学教学过程中,遇到难理解的问题时,学生会皱眉头或者瞪大眼睛,这时教师应该将该知识点所涉及的内容清楚讲解,便于学生消化吸收后面的内容。
教师的科研能力也是教师教育所必备的能力。一名优秀的大学教师除了具备以上所谈到的能力外,还要具备较强的科研能力。分子生物学是生命科学领域里发展较快的一门学科,新的技术和方法层出不穷。分子生物学教师必须以研究者的姿态进行教育教学,并在不断的研究与探索中,有所发现,有所创造,才能紧跟分子生物学的发展,把新的发现贯穿到教学当中,使学生了解分子生物学的发展热点和趋势,从而激发学生的学习兴趣。因此,教学过程中,将自己的科研成果与教材上的知识相结合讲解,更能激发学生的积极性。
教师的沟通能力有助于分子生物学课堂实效性的提高。教师的教育对象是学生,课堂上,需要教师与学生之间进行精神的沟通,情感的交流,引导学生积极上好每一节课,教师由教学活动的主角转变为学生学习的指导者和配合者。课堂上,教师的视线不要离开学生,一定要捕捉学生对所讲内容的反应,哪怕是一点点细微的表情,比如眼神、皱眉、点头、摇头以及微笑和迷惑的表情,随时灵活改变教学方法和表达的方式,让学生真正成为学习的主人而不是知识的奴隶。在课堂教学中,给学生提供一些学习资源,告诉学生如何利用这些资源,要善于捕捉和激发学生学习的灵感,发现和挖掘学生发展的潜能。同时对自己的教学过程,不定期进行问卷调查或者让学生以匿名的方式写出自己的意见和见解,从而不断提高和改进教师的教学技能和教学方法。
三、教学方法和手段是提高分子生物课堂实效性的关键
1.教学方法的灵活运用可以激发学生的学习兴趣。在分子生物学理论课程的教学上,采用启发式、互动式、对比式、小结式、开放式和研究式等多种教学方法的灵活使用,有利于提高教学质量,培养学生学习兴趣,活跃教学气氛,增进师生交流。
分子生物学是一门很难的课程,必须采用丰富多样的课堂教学模式,活跃课堂气氛,提高学生学习的主动性和积极性,即在分子生物学的教学中鼓励学生提问、讨论与交流,采用启发提问、讨论的方式,努力去创造有利于学生独立思考问题的情境,激发学生活跃的思维。引导学生带着问题学习,鼓励学生全方位、多角度独立思考,大胆提问,使其学会发现问题、提出问题,这样才能把学生的思维引入到活跃的课堂氛围中,以此培养学生的课堂积极性和激发创造性思维能力。
2.适当的教学手段可有效提高课堂教学质量。在教学手段方面,目前我们的分子生物学教学主要应用多媒体教学。多媒体教学利用动态画面展示知识点,利用它的图画特性将抽象的、理论的东西形象化,将空间、难以想象的内容具体化,还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实践过程和再现研究过程,使学生在学习中感受到乐趣[2,3]。在多媒体教学中,我们应用了大量的动画来展示分子生物学核心内容,比如PCR原理,可以从网上下载动画素材,让学生从感官上认识PCR反应的具体过程,生动、形象、直观,节省时间,很容易接受,还可以进一步加深学生对理论的理解。
教学语言最好用汉语(母语),一些名词术语可以标注英语,因为我们的学生英语水平有限,分子生物学的知识本身就很难理解,如果用英语讲课无形中又增加了难度。所以用汉语讲效果会更好。
四、学生的学习方法和学习兴趣是提高分子生物学课堂效率的主要因素
教固然是影响课堂实效性的主要因素,但学也同样是一个非常关键的因素。学生首先要学会在做好预习,教师课前布置预习任务,以问题的形式让学生去预习下一次课的内容,这样学生听课就容易多了,接受知识也就轻松多了,只要能听懂,兴趣自然也就有了。于是,听课的过程中,学生就会提出一些问题,在老师的指导下,学生自己分析问题和解决问题,自然课堂效率会得到提高。
其次,在课堂上要聚精会神地听课,而不要光盲目地记笔记,最好提前把老师的课件拷贝打印出来,在听课的过程当中把难点记下来,以便课后向老师求教。分子生物学比较难,如果没有教师的细心讲授和指导,学生学起来也很吃力,所以每讲完一节课,教师要有目的地布置作业,对于记忆性的知识,让学生课后复习即可,而一些难理解的知识点,布置一些查阅文献的作业,让学生通过大量查阅文献对这些知识加以理解和掌握,这样理解更深刻透彻,就更容易掌握。
再者,我们可以找一些难度适中的章节让学生自己设计编写教案,然后讲给大家听,这样也可以激发学生的学习和探索的兴趣。
综上所述,要提高分子生物学课堂效率和教学质量,教师必须具备扎实雄厚的分子生物学知识、较强的学习能力和巧妙运用教育技术的能力。除此以外,一名优秀的分子生物学教师在走上讲台前,一定要旁听相关课程教师的课,尤其是旁听有经验的教师的课,这样从中可以细致地品味怎样才能让学生喜欢这门课。笔者在讲分子生物学课之前,曾经在不同的学校旁听了分子生物学及相关课程的不同优秀教师的课程达三年,既有研究生的课也有本科生的课,发现不同的教师在讲课时具备不同的风格,有的由浅入深娓娓道来,有的旁征博引激情活泼,有的边讲边讨论互动,无论哪种形式,都是主次分明层次清晰,最后高度概括和归纳,由点到面,再由面到点,学生的课堂积极性很高,因此课堂效率也很高。由此看来,总结经验取长补短,先当好“学生”,而后再当教师,这样才能胜任该课程。
因此,在分子生物学教学中,教师应该以雄厚的分子生物学理论和教育技术为指导,建立一个以学生为中心的动态课堂教学模式,即实行教师为主导,学生为主体,互相交流,共同参与的“双向沟通”教学模式,从而提高教师的课堂教学质量和学生的课堂学习效率。
参考文献:
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[2]刘新光。多方位改进研究生的分子生物学技术理论与实验教学[J].广州医学院学报,2001,19(1):75-76.
分子生物学论文 篇2
关键词 农业院校;分子生物学;综合性实验;教学改革;成效
中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)21-0332-02
分子生物学是目前农林院校生物专业及涉农专业的主干课程,是从分子水平研究生命本质的一门新兴学科。它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为主要研究内容,在当前生命科学中发展较快,并正在与其他学科广泛交叉与渗透。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。学好分子生物学,学会运用基本的实验技术对遗传物质进行实验操作,对于培养和训练学生的研究性思维很有帮助[1-2]。目前,各个院校生物专业均开设了分子生物学与分子生物学实验课,分子生物学实验课程是一门年轻的课程,从20世纪90年代初期开始,随着分子生物学日新月异的发展,分子生物学实验技术已逐渐成为生命科学各学科重要的研究工具。但是目前分子生物学实验课存在着知识更新慢,实验内容单一[3],实验内容更新速度慢等问题,难以满足分子生物学发展的需要。本文针对目前分子生物学实验课现状,结合笔者自身体会,提出综合性实验的内容和可行性,进行实验课的改革和创新。安徽农业大学生命科学学院实验教学中心把科学研究中较成熟的科研项目逐步运用于实验教学中,通过开展综合性、设计性实验的探索,取得了理想的效果。
1 农业院校分子生物学实验课程现状
目前各个高校均开设了分子生物学实验课,从20学时至60学时都有。但是目前各个高校的分子生物学实验内容大同小异,验证性实验多,知识点少,综合性不强。主要内容一般包括基因组DNA提取、琼脂糖凝胶电泳、PCR反应、质粒DNA提取、感受态细胞制备、DNA的分子杂交等[4-5],目前分子生物学实验课的开设基本采用集中教学的方法,因为分子生物学实验一般需要的时间较长,一个实验项目短则连续1 d完成,长则连续3 d完成。但是在目前分子生物学的实验课程安排上每个项目基本是单独存在的,而且基本是一些验证性的实验。但目前分子生物学技术往往实际使用的是连贯的技术体系,目前的分子生物学实验课只能训练学生的基本技能,无法进行综合能力的培养[6]。学生学习了实验课内容后,记忆不强,印象不深,且在毕业论文及以后学习中,难以综合应用分子生物学实验技术。但在实际应用中分子生物学需要与其他学科相交叉,才能更好地发挥作用。基于分子生物学实验课程现状分析,提出了合理确定课程内容,培养学生创新能力,训练扎实的基本功,利用现代化教学手段使实验内容更加生动形象、丰富多彩,并严格要求,以科研促进实验教学改革,自主设计综合性实验以及实行开放式教学等若干合理对策。
2 综合性实验实施案例
综合性实验重点体现“综合”二字,本综合性实验名称为《水稻愈伤组织诱导及转GUS基因鉴定》,涉及的实验技术比较多,而且每个环节都有联系,最终达到一个实验目的,解决一个问题。本实验以水稻种子为材料,从愈伤组织诱导、农杆菌的培养、GUS基因载体的转化、GUS基因的染色等方面,学习农杆菌导入方法,熟悉水稻转基因的全部流程,掌握GUS基� 实验目的为使学生明确实验流程(图1),熟悉科研课题的设计,并且训练学生的科研素养。实验内容主要包括:①水稻胚性愈伤组织诱导;②农杆菌感受态细胞的制备;③液氮冻融法把重组子导入农杆菌;④农杆菌与水稻愈伤组织的共培养和筛选;⑤水稻转基因抗性植株的获得和鉴定;⑥水稻愈伤组织和叶片的GUS染色[7-8]。然后根据实验内容撰写论文,论文的格式同格式,要求图文并茂。
水稻愈伤组织诱导实验需要学生结合前期组织培养技术的学习,回顾学过的实验技术。农杆菌感受态细胞的制备也是分子生物学实验中的内容,同时结合了微生物培养的实验技术[9]。液氮冻融法把重组子导入农杆菌是植物转基因中常用的实验技术,与上一个内容相连接,同时对阳性菌株的检验又会使用质粒提取、PCR等技术。农杆菌与水稻愈伤组织的共培养和筛选综合运用了植物转基因的知识,使学生认识到植物转基因的步骤和原理[10]。水稻转基因抗性植株的获得和鉴定又结合了植物基因组提取、PCR等分子生物学实验技术。水稻愈伤组织和叶片的GUS染色实验使学生熟悉了标记基因在转基因中的应用,基本实验过程见图2。总之在本综合性实验技术中,不仅包含了普通分子生物学实验中大部分实验技术,且与其他学科实验技术融会贯通,更重要的是整个实验室成为一个有机的整体,有一个明确的实验目的。学生在实验中不仅要观察实验现象,进行拍照,同时要进行数据统计,优化实验参数。
3 综合性实验实施效果分析
实验时间灵活,周期长
根据分子生物学实验的特点和各校教学时间设计情况,在时间上对分子生物学实验进行灵活而又合理的安排。该综合实验持续2~3个月的时间,学生可利用空余时间进行实验,而不一定要在固定时间进行,且实验周期长,学生能学会更多知识内容。
实验内容丰富,综合性知识多
该实验不仅涉及到分子生物学的实验技术,细胞学、微生物学等实验技术也有涉及,起到了综合运用多种实验技术的目的,同时也是对原来实验技术的复习和回顾。比如本实验中使用了组织培养技术,属于细胞工程实验的内容,农杆菌培养属于微生物学实验内容,再结合分子生物学实验内容,体现了该实验的综合性。
考核方式灵活,重过程,轻结果
以往的分子生物学实验报告,每位同学的报告内容基本相同,抄袭现象严重,因为每位同学的实验步骤、方法,甚至结果都基本相同。综合性实验要求按照科研论文的形式上交,每位同学都要收集图片、统计数据,因此每个人的实验图表各不相同,通过图和表以及文字的叙述来衡量学生的技能掌握情况,比用单纯的实验报告效果更好。
培养了学生的动手能力,教师起到辅导作用
以往的实验课中教师授课时间基本占1/3,学生按照固定的模式去做实验,基本都是一些重复性的结果,学生往往是机械性地操作,实验内容枯燥乏味。综合性实验教师起到的是导师作用,进行实验的指导,学生往往需要自己查阅文献、配制试剂,并把实验作为一个课题来研究,提高了学生的思考意识和能力。此外,安排研究生进行助教工作,将综合性实验与研究生实验进行有效结合[11]。同时也减少了实验教师的工作量,从传统机械性的教学模式转变为实验性的辅导。
4 结语
农业院校生物学专业必须结合实际要求,植物转基因和基因工程是生物专业必须要了解的知识。但是目前分子生物学实验教学中,往往进行的都是分子生物学基本技能的培养,缺乏深层次和系统性的实验,学生学习兴趣不大。本文从多方面阐述了综合性实验在分子生物学实验教学中的必要性,同时以《水稻愈伤组织诱导及转GUS基因鉴定》综合性实验为例,列举了该实验集合了多项实验技能,能够通过这样的实验项目锻炼学生的实验技能,同时进行了科研能力的训练,在今后农业院校分子生物学实验教学中应该多采用综合性实验教学的模式。
5 参考文献
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分子生物学论文 篇3
从2002年开始,我们结合我校人才培养目标及具体情况,制定了本科生《分子生物学实践》及《基因工程实践》的教学大纲,开设了相应独立的实践课程,设计了质粒提取、PCR技术、DNA电泳、限制性内切酶技术、DN段的胶回收、外源基因的连接及重组DNA的转化、筛选和鉴定等最基本需要掌握的实践。同时,我们还自编了内容详细、操作具体的实践教材。从2002年第一次开课至今已经过去了十多年,实践课取得了一定的成绩,根据课上学生上课情况和完成的实践报告上看,学生反应良好,能积极动手动脑并提出问题,实践报告也完成得认真、仔细。学生掌握了这些基本实践的原理和操作,对将来从事中药相关领域的研究工作有一定的帮助。但是在这十多年的教学实践中,我们也发现了问题,由于该课程的实践内容全都是验证性实践,实践设计为“教师包办型”,从试剂配制到操作步骤教师都已经准备好,学生只是按照规定的步骤按部就班地做实践就行了,在这样的教学模式下学生的行为受到限制,对教师和教材依赖性强,限制了发挥学生主动思维的空间。
二、改革实践教学内容,强调综合性和连贯性
由于验证性实践限制了学生发挥主动思维的空间,因此,必须建立分子生物学实践教学创新培养新模式,从验证性实践过渡到以设计性、综合性实践为主,重点培养学生在科研中的综合思维能力及实际动手操作能力,变被动灌输为主动思考,为学生今后进实践室从事相关领域的科学研究做准备。我们在改革中强调实践的综合性和连贯性,如学习重组DNA技术时,我们安排了5个实践:重组质粒的提取,DNA的酶切,DNA凝胶电泳及片断的胶回收,外源基因的连接,重组DNA的转化、筛选及鉴定。这五个实践包括了重组DNA技术的五个核心内容“分、切、接、转、筛”。我们把这5个实践串联成一个综合实践,使其具有连贯性。每次实践结束时的样品正好是下次实践的材料,这些实践将变成一整套前后关联的有机整体,一环扣一环,只有这5个实践全部操作成功了,才能最后得到自己需要的克隆。这种综合性实践使学生在整个过程中面临着挑战,也使最终成功得到产物的学生有成就感;不仅能培养学生综合实践操作能力,还能培养学生团结协作的精神和对科学研究的兴趣。
三、开放型教学模式,提高教学质量
在传统的实践课教学中,学生除了在规定的上课时间,机械地完成规定的实践任务外,几乎没有机会进入实践室,学生的主观能动性得不到发挥。开放实践室,为学有余力的学生提供更多时间和空间显得很有必要的。但对于多数中医院校来说,由于实践室资源紧张,在开放方面一直实行得不够。这次,我们尝试对学生开放实践室,鼓励学有余力的学生进入实践室,开展相关的分子生物学实践研究,取得了一些成绩。我们首先在课堂上向学生介绍本课程组教师在课题研究中所用到分子生物学实践技术。有不少学生对教师的科研课题感兴趣,我们组织感兴趣的学生,在业余时间来课题组和教师一起进行了相关分子生物学的实践研究。通过和研究生共同实践,加强了理论课的知识。其次,我们组织学生利用所学到的分子生物学知识,以小组为单位,通过课下查阅资料,完成了科研小课题的实践设计。学生在课堂上讨论了他们设计的小课题,通过教师评价并与教师一起讨论,调动了学生的学习兴趣,激发了学生活跃的思维,通过讨论进一步修正方案,使其更加完善。同时,教师利用业余时间,组织感兴趣的学生进行了正式实践。最后,在课堂中,我们抽出15分钟,让做实践的学生讲了具体实践的体会和出现的问题,与大家分享成功的快乐和失败的经验。学生听得都非常认真,讨论得也很热烈,大家都觉得这种实践教学模式非常好,增长了很多知识,如果时间允许,希望能多些这种实践教学模式。
总之,通过分子生物学实践教学创新培养模式的尝试,取得了很好的反馈,既给学生介绍了先进的知识内容,拓展了视野,又激发了学生的学习兴趣,增强了学生对于学习医学分子生物学知识的学习热情,培养了他们的研究创新能力和科学素养。
分子生物学论文 篇4
关键词:研究生培养;实际需求;分子生物学;探索
中图分类号: ?摇文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)03-0046-02
随着生物科学技术的飞速发展,生命科学各学科之间的交叉渗透日益显著,而在生命科学领域的各项核心课程之中,分子生物学已逐渐成为联系其他学科的枢纽性课程和众多新兴学科的基础性课程。生命科学各专业的研究生,对分子生物学知识的理解和掌握程度,直接关系着后续开展研究生课题设计及进行毕业论文实验研究的质量与水平,因此,如何让学生真正做到学以致用,让分子生物学的理论和实践知识为研究生课题设计服务,已成为判断该课程教学效果好坏的关键问题[1]。分子生物学是从生物化学这门课程中独立出来的一门课程,它的核心内容是基因的表达与调控,这构成了整个课程的主干部分,与此相关的众多内容组成了课程的枝叶部分,传统的教学方法往往注重分子生物学理论机制的讲解,而将实验教学独立开来,这种教学模式对即将进入实验室开展课题设计和研究工作的研究生来讲,存在明显的缺陷。原因有以下三点:首先,生命科学相关专业的研究生与本科生相比,已具有一定的分子生物学理论和实验基础,其理解能力也更强;其次,研究生与本科生对于课程的预期不同,研究生马上面临独立地开展学位论文的课题设计,对课程学以致用的要求会更高一些;再次,由于研究生的本科背景及自己所学专业等方面存在着较大的差别,其学习的基础参差不齐,因此每个人对课程的要求也不同。因此,分子生物学的研究生教学工作需要更多地考虑研究生的实际特点,针对性地开展教学模式和教学方法改革。本教学团队,注重从研究生教育的实际需求出发,通过几年的实践探索,已初步构建好研究生分子生物学的课程体系,并在教学工作中不断改进和创新,有力地促进研究生专业能力的培养,下面就已经开展的教学新探索加以介绍。
一、教材的选择与课程内容设置的探索
我们没有指定某一本书作为课堂教材,而是向学生介绍了几本分子生物学领域的经典著作,其中包括《现代分子生物学》、《医学分子生物学》、《基因的分子生物学》、《基因VIII》及《分子克隆实验指南》等,希望学生能尽可能地阅读并参考这些著作来学习。这样有助于学生从不同的专著中获取知识,通过不同作者的讲解与叙述,增加对分子生物学的全面思考和认识。
我们通过深入了解每位学生在本科阶段的相关学习情况,发现由于专业背景差别较大,很多学生即使学过了相关课程内容,对分子生物学知识的理解仍处于较浅水平。因此,在课程内容的设置上我们进行了改革,最终确认了“一条主线,三个基本点”的格局,主线就是分子生物学的核心:基因的表达与调控,三个基本点即三大基本过程:复制、转录及翻译。在课程设置上,我们也分为三大块,即分子生物学基本理论与知识、分子生物学实验技术和分子生物学专题知识,第一部分是课程的重点部分,包含了三个基本点的内容;后两部分是在第一部分内容上的进展和深入,基因的表达与调控成为贯穿三部分的一条主线,每一部分都紧密联系该主题。因此,理论课与实验课的教学内容设计都是围绕主线与基本点展开,使学生通过本课程的学习,在脑海中形成分子生物学的最基本理论体系,奠定良好的分子生物学知识基础。
二、了解学生的学习需求,使教学更加贴近实际
针对本课程结束后,学生马上就要进入实验室开展课题研究的现状,在开课初期给学生布置了一道课外作业题,即“与导师交流,了解自己研究生论文的课题方向和内容,提出你想通过分子生物学课程学习到的内容有哪些”。因为涉及到未来自己的课题及论文,每位学生都积极参与并完成了该项作业,总结学生的作业情况,我们发现不同专业研究生对本课程的需求存在着异同点,例如,基础医学专业的研究生对分子生物学新发现和新知识方面的要求较多,而药学专业的研究生更希望对分子生物学实验技术方面了解更多一些。根据这些反馈回来的情况,我们授课老师了解到了学生以后从事专业课题研究的基本信息,因此在后续的课程设计上根据各专业特点,有选择性地安排一些专题性质的课程内容,例如,增加了RNAi专题讨论课等,这样使我们的教学可以更加贴近学生的实际需求,受到了学生的广泛好评。
三、每节课都要有亮点
分子生物学与其他生物医学类理科课程类似,理论课教学中都涉及到很多比较枯燥的概念和复杂机制过程的讲解,如何保证学生在课堂上的专注力是能否获得好的教学效果的关键因素之一。为解决上述问题,通过集体备课我们对每节课的授课内容进行细致的分析讨论,一致认为除了进行传统的教学讲解以外,每节课都必须在内容上体现出两个以上的能激发学生学习兴趣的亮点内容,这些亮点与当堂课的核心内容有密切关系,在提高学生学习兴趣的同时还能帮助对核心内容的加深理解。例如,在讲DNA复制这节课的内容时,我们选取了发现半保留复制机制和发现冈崎片段两个著名实验的科学家故事作为亮点,教导学生如何激发自我的创造性思维;在讲解PCR技术的理论章节时,选取了授课教师自己做PCR实验中遇到的几个问题作为亮点,将理论课程与实际操作结合起来,通过提出问题、分析问题和解决问题的讲授方式,使学生对该项技术的理解更加深入。
四、实验教学着重锻炼学生的实验设计及实践操作能力
本课程还包括了分子生物学的实验教学工作,本着为研究生提供一个连续性锻炼动手操作机会的目的,我们设计了一个涉及分子生物学最根本也是最重要内容的综合性实验,即目的基因的克隆及鉴定。首先在理论课教学中采用讨论式教学方法,让学生对基因克隆的基本实验设计和操作流程有了初步的认识,然后采用连续不间断的时间安排,利用晚上及周末时间,让学生亲自动手完成样本制备,RNA提取,RT-PCR,目的基因片段的酶切、回收及连接,感受态细胞制备,转化重组子及筛选鉴定的各个实验环节,并对实验过程中及时发现问题进行课堂讨论和分析,进一步加深了学生对该实验的理解和认识,也培养了实验设计的基本思维,对其后续研究生课题的开展起到了很好的促进作用[2]。
五、引导学生培养良好的科研思维能力
锻炼好的科研思维能力是以后从事科研工作的根本所在,在分子生物学的课堂上,我们也采取了形式多样的教学方法努力引导学生培养自己的科研思维能力。例如,老师在讲授完基本理论知识后,提出一些有争议性的专业知识问题,让学生分组讨论,并拿出自己的观点,然后进行课堂辩论会,通过这种方式促使学生开动脑筋运用所学的知识去解决存在的问题,有利于学生科研思维能力的锻炼;我们还开展了课堂seminar活动,让学生根据自己专业及今后课题研究的特点,选取涉及到分子生物课堂知识的高水平SCI文章,通过自己的阅读理解,制作讲演PPT上讲台进行讲解,通过这个活动提高了学生查阅和分析外文文献的能力,对今后的课题设计也是大有裨益的[3]。
本着能让学生能够学以致用的原则,分子生物学课程教学紧紧抓住研究生培养和教育的特点,在教授基本理论和实验技术知识的同时,从研究生未来课题设计的实际出发,对授课内容、课程体系及构架等做了新的探索和尝试,已获得了初步的教学成果,但仍然还有许多地方有待改进和完善,相信通过不断的努力,分子生物学能成为一门助力生命科学各专业研究生教育的必备课程。
参考文献:
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[2]郑小坚,贡成良,薛仁宇。研究生分子生物学实验教学体系的创新建设[J].实验室研究与探索,2012,31(3):146-149.
分子生物论文范文 篇5
关键词分子生物学技术;实验教学;教学模式
基金项目:郑州师范学院校级课题项目(项目批准号:2012076)。
分子生物学技术是我国综合、师范、医药、农林类院校生物专业必修的一门基础课,也是生命科学的带头前沿学科,课程地位十分重要。我校是一所师范类的本科院校,在生物技术与应用专业开设了分子生物学技术课程。本课程内容主要包括分子生物学技术的基础理论、基本技术以及当前分子生物学技术研究的前沿领域。了解或掌握分子生物学技术的基础理论、基本技术及其研究方法对高级人才的培养具有重要的现实意义。然而,分子生物学技术的理论知识抽象、有深度、内容多,而且教学时间短(54学时),教学效果往往不尽人意。如何利用有限的教学时间取得良好的教学效果,是教师们最关心的问题。作为一名分子生物学技术课程的老师,就我院学生的情况在分子生物学技术课程教学方面存在的问题及教学改革的思路及对策谈几点看法。
一、分子生物学技术课程特点及存在的问题
(一)分子生物学课程特点
分子生物学是在生物化学的基础上发展、向生命科学各个领域拓展而形成的,是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互间作用规律的一门实践性很强的学科。随着这门学科的飞速发展,使人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界[1]。另外,近年来的诺贝尔医学和生理学奖绝大多数都颁给了分子生物学相关的研究领域,这表明了分子生物学在整个生命科学中的重要地位。
(二)分子生物学技术教学存在的问题
1.过分依赖现代化教学手段
分子生物学技术内容庞杂、抽象,较难理解,并且涉及大量的实验技术和操作,在有限的时间内让学生理解和掌握大量的知识和技术是很难的,导致教学效果很不理想。随着多媒体技术进入课堂,教学效果有明显提升。该技术可将抽象的、理论的东西形象化,将空间的、难以想象的内容具体化,还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实验过程和再现研究过程,提高了学生学习的兴趣[2]。但这也很容易产生一些负面效果,一是教学过程中教师和学生交流及互动的环节减少;二是学生无法及时消化吸收大量的课堂信息。
2.理论与实验教学比例失调严重
分子生物学技术课程是一门实验技术类课程,在我国师范类高校中分子生物学技术课程实验课时普遍较低,特别是处于本科发展起步阶段的师范院校,实验能力的培养得不到重视,特别是我院开设的这门课程,理论内容在一学期内都很难讲授完,几乎没有时间安排学生实验,更不要说让学生系统的掌握一项分子生物学技术了。由于实验课时很有限,很难保证学生对基本实验技能的掌握,对理论内容的理解也是一知半解,囫囵吞枣,学生的学习兴趣与积极性逐渐丧失。
3.综合型和研究型实验缺乏
综合型实验是将某几个相关的实验内容结合,培养学生运用所学知识和技能进行综合分析、解决问题的能力;研究型实验是学生在教师的指导下分析和解决实际应用问题,培养学生解决问题的能力[3];而知识验证型实验主要是验证知识、帮助学生理解分子生物学技术基本理论和实验技能,仅能够对学生的动手能力以及固定的实验操作进行培训。目前,实验课程的教学以知识验证型实验为主,缺乏综合型、研究型实验,不利于培养学生自主思考、自主设计、自主解决问题等实验能力。
4.实验教学经费匮乏
学校每年都在扩招,我院每次上学生实验课实验室内人数都在25个左右,又由于实验经费很有限,而分子生物学技术实验用的仪器设备、实验耗材和试剂都比较昂贵,根本无法让每一位学生都进行实验操作。结果导致实验课上只有几个学生经常动手操作,其他大多数学生坐等结果,这种现象严重影响了学生对实验课的兴趣,不利于学生动手能力和创新能力的培养。
二、分子生物学技术课程实验能力培养目标
分子生物学技术是一门实践性很强的课程,学生通过学习该课程不仅应掌握重要的理论知识,而且应掌握一些实验技术,更重要的是具备解决实际应用问题的能力。这种能力的培养单靠理论教学无法完成,必须将实验教学纳为课程教学的重要组成部分。通过实验教学可以将理论和实际运用结合起来,使理论内容易于被学生理解和掌握,提高学生的动手实验能力、专业应用能力,逐步建立独立的科研和工作方法,为继续深造发展和将来工作奠定良好的基础。
分子生物学技术课程的教学不仅要注重培养学生深厚的专业知识,更要注重培养学生运用专业知识和技术解决实际问题的能力,因此,本课程建设必须紧密结合教学实践。学生综合能力的提高需要通过一系列的实验项目和课程设计分阶段完成,以基础理论、基本方法和基本操作为基础,循序渐进地构建分层次的能力,由浅入深地不断提高。
三、分子生物学技术教学改革的思路与对策
1.充实理论内容,采用互动式教学法
近年来,随着分子生物学技术的迅猛发展,新知识、新理论、新成果不断涌现,这就要求我们教师必须敏锐把握学科发展前沿并及时充实到教学内容中,使学生对分子生物学技术课程有一种开放和发展的心态[4]。另外,只有与人类自身密切相关的知识,才能引起学生更大的兴趣,才能变灌输为启发,同时也才能使该课程为社会科学发展发挥更大的作用。在授课过程中,适当增加一些与疾病发生原理、药物和保健品开发、个体发育、生殖健康、生产生活和生活质量等有关的分子生物学技术研究内容,让学生觉得这门抽象的课程与自己的生活息息相关。进而能提高学生的学习兴趣,激发学生学习的独立性。
更重要的是,在教学方式上可采取课堂讨论、提问的互动式教学方法,同时与讲授教材、新进展专题系列报告的传统教学方法相结合。课堂讨论与课堂提问的互动式教学可以将分子生物学技术理论内容分成几个部分,同时将学生分成相应的组,每组同学准备一部分的内容,也可以让每一位同学准备一章理论内容或者自己感兴趣的专题报告,并选择在课堂上向全体同学讲解该部分内容,其他同学就该部分内容提出问题,所提问题由该组同学回答,不能回答的问题下一次课回答,最后由教师解答疑问并总结。
2.增加实验课时数和教学经费,充实实验内容
增加实验课时数,是进行分子生物学技术实验教学改革的前提条件。分子生物学技术发展迅速,运用广泛,是生物技术类学生进行实验和科研的重要手段。就目前的课时数而言,根本无法满足分子生物学技术实验教学需要。增加课时数,一方面可以适当增加些基础性实验,让学生学会分子生物学技术常规仪器设备的使用、试剂的配制及一些基本的实验方法,例如:基因克隆涉及的核酸提取、PCR、凝胶电泳等;另一方面教师可根据自己科研项目引导学生设置一些探究性实验,让学生查阅文献资料,自拟实验方案,制定技术路线,对实验结果进行分析讨论,撰写实验研究报告,这样有助于学生科技创新实验活动和自主能动性的发挥。
但是,由于分子生物学技术实验所需仪器设备、耗材以及试剂都比较昂贵,目前的实验教学经费不足以满足让每一位学生都能进行实验操作的需求。在这种情况下,一要积极申请实验教学经费,使学校加大对实验教学经费的投入;二每次进行实验准备前,可以通知学生,让无课并且有兴趣的学生参与到实验准备工作中来,使学生既可以熟练掌握仪器使用及试剂配制,又可增强其责任感,使其在进行实验时,能更加珍惜实验仪器和试剂,认真做好实验。
3.科研课题和实验教学紧密结合
高校要进行教学改革、提高教学质量,科研是关键。将科研课题以及科研成果应用于实验教学,能帮助学生及时了解最新科研动态及科研成果,提高学生对科研的兴趣,为其今后的发展方向提供有价值的参考[5]。本院有多位教师承担着校级、省部级及部级科研项目,可以让有科研课题的教师带领一部分学生做科研,使学生熟练掌握与分子生物学技术课程基本实验方法的同时,建立科研思维。这样,可以真正做到实验教学紧密联系科研,以科研促教学,使学生参与到科研中,既可以让学生了解实验的全过程,又可以发挥其主观能动性,掌握实验技巧以及实验以外的其它知识技能。
4.培养学生阅读文献的习惯
查阅有关分子生物学技术研究新进展的文献,通过对学生进行重点讲解,让学生感受理论知识在实际生活中的应用,同时,也培养学生阅读文献的能力,使其了解当今生命科学发展的进展和热点问题。向学生介绍分子生物学技术研究领域一些重要的期刊,比如英文的期刊Pubmed (http: / / ,Science Direct电子期刊(http: / / sciencedirect. com),Wiley Inter Science电子期刊(http: / / interscience. wiley. com/ journal finder. html)等;还有一些中文的期刊:中国知网、维普中文期刊、万方数据库等,选择代表性的数据库给学生演示一下如何查文献,尤其是自己对某方面研究感兴趣的文献,给学生提供了一个搜集学习资料的手段。通过查阅相关的文献,仔细阅读并逐渐地提炼自己的想法,本身就是一个不断学习和创新的过程,对学生以后毕业论文和进行科学研究论文的写作都是非常有帮助的。
5.构建多元化的考核方式
教师对所讲授课程进行考核是衡量学生对知识内容掌握情况的一种基本方法。考核方式多种多样,但怎样的考核方式才能真正起到衡量学生对一门课程知识的掌握情况,是值得我们每位教师思考的问题。为了减少学生在学习过程中出现平时不努力,考前突击的情况,我们增大了平时成绩的比重(30%)。平时成绩由听讲、回答问题、作业、查阅文献资料的总结报告4个方面组成;由于平时成绩所占总评成绩比重较高,学生上课听讲大都认真专注,每次理论课后学生都按时复习课堂讲授重点并按时完成作业;实验的设置也增进了学生对分子生物学技术部分理论知识的理解,从近5年的考试成绩来看,学生对本课程要求必须掌握的理论知识考试成绩有较大提升,且对基本实验技术理解更加深入。
四、结语
分子生物学技术的快速发展对教师的理论和实验教学都提出了更高的要求,理论教学可以使学生具备基本的知识内容,实验教学可以更有效地提高学生的实践、探究和创新能力,因此加强分子生物学技术实验教学是培养学生扎实的生物技术技能的立足点。本文结合本校实际情况仅对分子生物学技术课程教学改革提出了一些观点和经验,如何顺应分子生物学技术飞速发展的需要,仍需我们教师在教学过程中不断地进行总结和思考。
参考文献:
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分子生物论文 篇6
从2002年开始,我们结合我校人才培养目标及具体情况,制定了本科生《分子生物学实践》及《基因工程实践》的教学大纲,开设了相应独立的实践课程,设计了质粒提取、PCR技术、DNA电泳、限制性内切酶技术、DN段的胶回收、外源基因的连接及重组DNA的转化、筛选和鉴定等最基本需要掌握的实践。同时,我们还自编了内容详细、操作具体的实践教材。从2002年第一次开课至今已经过去了十多年,实践课取得了一定的成绩,根据课上学生上课情况和完成的实践报告上看,学生反应良好,能积极动手动脑并提出问题,实践报告也完成得认真、仔细。学生掌握了这些基本实践的原理和操作,对将来从事中药相关领域的研究工作有一定的帮助。但是在这十多年的教学实践中,我们也发现了问题,由于该课程的实践内容全都是验证性实践,实践设计为“教师包办型”,从试剂配制到操作步骤教师都已经准备好,学生只是按照规定的步骤按部就班地做实践就行了,在这样的教学模式下学生的行为受到限制,对教师和教材依赖性强,限制了发挥学生主动思维的空间。
二、改革实践教学内容,强调综合性和连贯性
由于验证性实践限制了学生发挥主动思维的空间,因此,必须建立分子生物学实践教学创新培养新模式,从验证性实践过渡到以设计性、综合性实践为主,重点培养学生在科研中的综合思维能力及实际动手操作能力,变被动灌输为主动思考,为学生今后进实践室从事相关领域的科学研究做准备。我们在改革中强调实践的综合性和连贯性,如学习重组DNA技术时,我们安排了5个实践:重组质粒的提取,DNA的酶切,DNA凝胶电泳及片断的胶回收,外源基因的连接,重组DNA的转化、筛选及鉴定。这五个实践包括了重组DNA技术的五个核心内容“分、切、接、转、筛”。我们把这5个实践串联成一个综合实践,使其具有连贯性。每次实践结束时的样品正好是下次实践的材料,这些实践将变成一整套前后关联的有机整体,一环扣一环,只有这5个实践全部操作成功了,才能最后得到自己需要的克隆。这种综合性实践使学生在整个过程中面临着挑战,也使最终成功得到产物的学生有成就感;不仅能培养学生综合实践操作能力,还能培养学生团结协作的精神和对科学研究的兴趣。
三、开放型教学模式,提高教学质量
在传统的实践课教学中,学生除了在规定的上课时间,机械地完成规定的实践任务外,几乎没有机会进入实践室,学生的主观能动性得不到发挥。开放实践室,为学有余力的学生提供更多时间和空间显得很有必要的。但对于多数中医院校来说,由于实践室资源紧张,在开放方面一直实行得不够。这次,我们尝试对学生开放实践室,鼓励学有余力的学生进入实践室,开展相关的分子生物学实践研究,取得了一些成绩。我们首先在课堂上向学生介绍本课程组教师在课题研究中所用到分子生物学实践技术。有不少学生对教师的科研课题感兴趣,我们组织感兴趣的学生,在业余时间来课题组和教师一起进行了相关分子生物学的实践研究。通过和研究生共同实践,加强了理论课的知识。其次,我们组织学生利用所学到的分子生物学知识,以小组为单位,通过课下查阅资料,完成了科研小课题的实践设计。学生在课堂上讨论了他们设计的小课题,通过教师评价并与教师一起讨论,调动了学生的学习兴趣,激发了学生活跃的思维,通过讨论进一步修正方案,使其更加完善。同时,教师利用业余时间,组织感兴趣的学生进行了正式实践。最后,在课堂中,我们抽出15分钟,让做实践的学生讲了具体实践的体会和出现的问题,与大家分享成功的快乐和失败的经验。学生听得都非常认真,讨论得也很热烈,大家都觉得这种实践教学模式非常好,增长了很多知识,如果时间允许,希望能多些这种实践教学模式。
分子生物学论文范文 篇7
关键词:《分子生药学》;教学内容;教材
分子生药学是将生药学与分子生物学有机融合而成的新兴交叉学科,不仅继承了传统生药学的内容,更赋予生药学新的任务和挑战,是利用分子生物学技术研究药用动植物的系统进化和鉴定、种质资源评价与保护、道地药材形成机制和活性成分合成与调控的一门学科[1]。1995年中国中医科学院院士黄璐琦发表在《中国中药杂志》的《展望分子生物技术在生药学中的应用》一文中首次提到分子生药学的概念[2]。这个学科创新性地将分子生物学理论知识应用于中药研究中,是生药学的一个新兴分支,具有显著的学科交叉属性。该学科的分子生物学技术在中药资源和中药鉴定等领域中的应用越来越普遍。目前,已有近30所高等院校针对本科或研究生开设了分子生药学课程及对应的实验课[3]。从2008年新世纪全国高等中医药院校创新教材《分子生药学》出版[4],到2017年全国中医药行业高等教育“十三五”规划教材《分子生药学》[5]及国家卫生和计划生育委员会“十三五”规划教材《分子生药学专论》出版[6],到2019年国家卫生健康委员会“十三五”规划教材《分子生药学》出版[7],再到全国中医药行业高等教育“十四五”规划教材的编写,标志着分子生药学教育体系已经建成,分子生药学教学体系建设日渐完善[8]。开设此学科既为中药鉴定提供了新的思路方法,也有助于学生更好地利用综合知识解决在中药鉴定及中药资源研究上遇到的问题。2001年,北京中医药大学在全国领衔开设分子生药学本科课程[9],经过近二十年的教学实践,培养应用型人才,公开出版分子生药学配套教材3部,其中“十三五”规划教材两部。
1不同版本《分子生药学》整体结构内容对比
我国分子生药学二十多年来经历了从无到有的变迁,虽然分子生药学理论研究起步晚,但是经过不断更新先进的理论知识,再加上不断补充前沿的研究成果,近年来分子生药学研究有了质的飞跃。《分子生药学》3个不同版本教材的编排目的和适用对象不同。2017年国家卫生和计划生育委员会“十三五”规划教材《分子生药学专论》是针对中药学、中药资源与开发、中药制药和药学等专业的研究生所用。2017年全国中医药行业高等教育“十三五”规划教材《分子生药学》是针对中药学、中药资源与开发、中药制药和药学等专业的本科生所用。《分子生药学》(中国中医药出版社)绪论部分概述了分子生药学起源、含义、任务及学习方法等内容,具有整体导读作用。本书正文部分较其他两个版本而言更加凝练,介绍了分子生药学的基本原理、中药分子鉴定技术、中药活性成分生物合成与生长和道地药材形成的遗传机理四部分内容,将重点置于培养学生的分子鉴定技术理论基础和操作能力上。虽然全书内容较少,但具有极强的实用性和概括性,有利于学生学习掌握。《分子生药学》(人民卫生出版社)绪论部分总结性地介绍了分子生药学的定义、形成与发展以及研究内容,并在章节末提出关于本学科发展前景的开放式讨论,为全书做了有深度的铺垫。正文部分将条理清楚的理论知识与简洁易懂的彩图相结合,图文并茂,详略有序。全书重点阐述中药分子鉴定、中药种质资源、中药资源功能基因组和中药资源活性成分的生物合成与调控。在此基础上拓展了药用植物生长、道地药材及其品质的形成机制以及中药活性成分的生物技术生产等内容。本书突出介绍通过获取中药DNA条形码序列对中药进行快速准确鉴别的理论知识及实际操作步骤,结合前沿理论研究案例及开放性的复习思考题,有利于加深学生对分子生药学学科内涵的理解并提高其分子鉴定技术操作水平。《分子生药学专论》(人民卫生出版社),概论部分分为5个小节,分别介绍了生药及其研究历史以及分子生药学的含义、形成背景、研究内容及任务,并在最后提出对本学科的几点展望,对学生具有重要的启示作用。正文内容包括分子生物学基础、药用植物分子系统学研究与应用、中药的分子鉴定、道地药材及品质形成机制、药用植物功能基因组学与系统生物学、药用植物种质资源保护、次生代谢产物的生物生产以及中药合成生物学的研究与应用,正文部分着重介绍中药分子鉴定以及道地药材形成机制,学生通过学习本书能够较好地掌握分子鉴定技术的理论基础和操作方法。
2不同版本《分子生药学》
编排方式对比(见表1~2)《分子生药学》(中国中医药出版社)全书分为5个章节,包括1章绪论及4章正文内容。全书按照分章分节分点的布局方式进行编排,概括性较强,有助于学生快速掌握学习重点。《分子生药学》(人民卫生出版社)全书分为8个章节,包括1章绪论及7章正文内容。除绪论外,每一章都下分多个小节,每个小节按照“学习目的—基础性名词—案例导入—正文”的结构编排,全书编排顺序富有逻辑性和层次感,清晰的框架让学生能够通过就快速抓住学习重点。每个章节后都附有复习讨论题,有助于学生巩固所学内容。《分子生药学专论》(人民卫生出版社)全书分为9个章节,包括1章概论及8章正文内容。每一章节都下分多个小节,每小节内容又被细分为几大点,结构清晰,一目了然。每一章章首附有导读,导读部分通过对本章内容进行高度概括来指导学生迅速抓住重点并掌握其内在逻辑,起到了引导作用。
3不同版本《分子生药学》
内容体系对比(见表3)3种不同版本《分子生药学》教材基本都包括了分子生药学的含义、内容和任务,DNA、RNA和蛋白质的基本技术原理,中药分子鉴定的概念、研究方法、研究进展,药用植物种质资源遗传多样性及分子评价,中药活性成分的生物合成途径及其中的结构基因和调控基因,中药活性成分的体外培养和异源生产等内容。从3种不同版本《分子生药学》的内容体系中可发现,各个版本教材之间是相互制约、相互依存和相互促进的。黄璐琦院士提出现阶段《分子生药学》是以中药分子鉴定为基础、道地药材形成分子机制为特色、应用合成生物学生产活性成分为前沿,密切结合中药生产和科研实践,具有综合性与创新性结合、可读性与实用性统一的特色。
4对《分子生药学》教材的展望
结合各个版本优势,增强结构的完整性
以上3个版本教材在编排上均具有突出优势,期望未来新版本的《分子生药学》教材能够结合以上各版本的优势,如分章分节分点作、章节前附导读以及案例、章节末附复习思考题等,进一步增强其结构的完整及严谨性。
加快版本更新速度,确保内容的创新性
近年来,分子生药学已发展成为热门学科,具有一定的研究热度,因此,教材的更新速度应该紧跟其研究进度,结合最新研究,及时纠正原教材中的一些错误内容,并对新的研究成果进行补充,以确保教材内容的准确性和创新性。
适当进行图文扩展,增强学习的趣味性
传统的教材大多具有趣味性不够的弊病,纯粹的理论知识会让教材略显枯燥。因此,可适当插入一些图片及趣味性的案例,提高学生的学习兴趣,图文并茂的内容也会加深学生的形象记忆,从而有利于其掌握所学知识。随着分子生物技术发展,分子生药学在现代中医药研究中的作用越来越突出,教材是学科知识的载体,也是学科知识体系的浓缩和体现。因此,应及时优化教材内容体系,从而提高教学质量和教学效率,提高学生对该学科的兴趣。
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分子生物学论文 篇8
一、我国农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲的主要理论基础
(一)实施课堂演讲依托的是“输出式”知识获取理论
目前,我国高校的大部分课程均是单纯的“输入式”教学,而彻底缺失了“输出式”教学。教育家Swain的“输出理论(outputhypothesis)”认为:“输出”可大大提高学习者特别是语言学习者的学习意识,对提高学习者的交际能力起着不可替代的作用;事实上,成功的专业知识和二语习得既需要大量“可理解输入(comprehensiblein-put)”,又需要有效“可理解输出(comprehensibleout-put)”。对学生而言,在农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲正是一种专业知识和英语的双重“强迫性输出(pushedoutput)”,是一种以任务为导向将学生置于真实“输出”环境的“任务型教学”。在完成演讲任务中,学生须经过重构在分子生物学和英语两方面将陈述性知识转化为程序性知识,并以富于情感的演讲来实现分子和英语知识的同时强化。
(二)实施课堂演讲体现的是“研究型学习”理念
“研究型学习”是指学生在教师指导下以类似科研的方法获得知识。农业院校研究生分子生物学双语教学的目标之一就是要强化学生的研究能力,课堂演讲正是磨炼学生研究能力的有效方式。这是因为,课堂演讲过程包括选题、准备、演讲和评价等环节,学生应对每个环节时都可模拟研究来开展。在认定题目时,学生须客观评价自身的知识基础和未来研究需要,这类似于科研中的“选题”;在准备演讲稿时,学生须大量收集、快速甄别资料,这等同于科研中的“文献检索”与“立论”,该过程锤炼的总结与写作技巧还能有效运用到学生的论文写作中;在制作PPT和上台演讲时,学生须理清逻辑、谋篇布局、旁征博引,该过程等同于科研中的“结题汇报”或“论文答辩”。可见,课堂演讲的实施正是契合了研究生课程的“面向研究”的属性,体现的是“研究型学习”理念。
二、我国农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲的主要操作环节
(一)学生动员
在首次课中,教师一方面要向学生说明课程的设计理念,强调课堂演讲的实施是顺应时代的发展,以敦促学生感悟教师的良苦用心,积极应对;另一方面,要说明课堂演讲的实施方案和评价方式(见表1),规定每位学生都要演讲一次,成绩将被纳入其“形成性评价体系”,并占课程总成绩的40%,促使学生高度重视、严肃对待。实践发现,少数分子基础知识扎实、英语口语功底好的学生对课堂演讲的兴趣较高,但大部分学生因分子基础知识薄弱、英语口语能力低下而对演讲产生焦虑感,故动员环节的核心是消除这些学生的畏难情绪,鼓励其勇敢面对。
(二)演讲题目确定
演讲题目按“一人一题”的原则并根据分子生物学内容和学生水平确定。就学科内容而言,题目须立足学生的研究需要,以分子技术的基本操作、新进展为重点,同时兼顾基本概念,做到深与浅、经典与现代的和谐统一。就学生实际而言,首先须照顾学生的知识背景,如学生的分子基础知识极其薄弱,则为其设计基础性的题目,并推荐中文材料;如学生已拥有较扎实的分子基础知识,则鼓励其选择较尖端的新命题。其次,须考虑学生在研究生阶段甚至在就业后的研究方向,如学生在研究中将不涉及或很少涉及分子问题,则让其选择“入门”型的题目;如学生研究涉及大量分子手段,则让其与导师沟通,使所选题目能贴近其研究细节或就是其研究的关键环节,即让演讲成为该学生准备研究的有机组成部分。在长期教学中,笔者已建成了课堂演讲的“题目库”,供每轮教学更新、使用。
(三)演讲PPT制作与审定
学生须提前准备好演讲PPT。演讲内容应紧扣题目,支撑材料可来自指定的原版教材、国际分子生物学相关网站或英语期刊。内容的组织应重点突出、结构严谨、逻辑清晰。PPT须用全英语完成,并讲究科技论文写作的规范和专业词汇翻译的准确度。PPT应长短适宜,背景美观,字体、字号恰当,图、表和视频等精美、合适。学生演讲前,教师及时审阅其PPT,指导其在分子内容和英语运用方面进行反复推敲,特别是要杜绝抄袭与剽窃现象。
(四)正式演讲前的演习
在正式演讲前,教师指导学生利用宿舍、实验室或自习室等场合反复演习,以熟悉PPT、控制时限、推敲演讲中构思与布局的科学性,并设计必要的肢体语言。教师可提供经典英语演讲稿供学生欣赏,让其领略英语演讲中的换气、连续、重音和停顿等用声特征。
(五)“上台”演讲
在规定时间,学生上讲台在10-15min内完成演讲,并预留提问时间1-2min,演讲顺序可按学生学号也可由学生自主决定。学生演讲时须先说或读英语,再汉译关键词或句。教师负责为学生营造一个宽松而庄严的环境,要求学生郑重进入演讲状态,并敦促其他学生尊重演讲者;学生演讲结束后,教师随机请学生对演讲者进行点评或提问。在学生演讲过程中,教师要宽容对待其失误或错误,及时给予总结或鼓励。条件允许时,教师可对演讲过程进行录音或录像,再在课堂上回放点评,这样可大大增加课堂的趣味性与互动效果。
(六)成绩评定与期末试题设计
演讲结束后,教师参考学生对演讲者的点评对演讲者进行评分(表1)。同时,教师在演讲结束后的提问时段,从演讲内容中快速精编部分知识点设计为期末考试题,并当场对全体学生说明,即本课程的期末考题全部来自学生的演讲内容,每个学生的演讲内容都有可能出现在期末试卷中,这样一来每轮课的期末试题均不同,可杜绝“师弟”、“师妹”向“师兄”、“师姐”打探期末考题、弄虚作假应对考试的弊端,从而促使全体学生专心听每一个演讲者的演讲,积极应对期末考试。
三、我国农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲的主要意义
(一)有助于强化研究生的分子生物学知识和综合运用英语的能力
农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲可从“源头”强化学生的分子知识。在学生为演讲做准备的过程中,教师引导学生熟悉国际上分子生物学的主要网站、著名期刊和经典名著,学生从中积累了大量的分子生物学专业词汇。随着阅读量的扩大,学生将逐步掌握分子基础知识、技术方法的英语表达方式,以实现对分子理论和技术的准确认知。同时,学生可熟悉部分分子生物学英语期刊的办刊宗旨和收录范围, 另一方面,实施课堂演讲可大大提升学生综合运用英语的能力。课堂演讲实施中,英语文献检索与阅读、英语科技论文的写作和英语口语演练等环节可系统地促使学生自主强化其综合运用英语的能力,教师则引导学生感悟英语的遣词造句、基本语法和科技论文惯用语等诸多细节,使学生运用英语时在词、句、段和篇各层次均力求地道,从而提高英语思维、锤炼英语思辨能力。其中,“上台演讲”环节可在近似正式交流的层次为学生创造说、讲、读和听英语的宝贵平台,可有效帮助学生在英语运用中认识到地道、优美语音语调的魅力和连贯、流畅表达的重要性。
(二)有助于强化研究生的心理素质
农业院校的研究生因英语较差而对演讲产生严重的畏难情绪,但仍被分子生物学双语教学中的课堂演讲“逼”上讲台。教师应正视学生的焦虑情绪,依托完善的演讲内容准备和基本演讲技能指导来帮助学生消除理解恐惧,调整期望值,临场时冷静、自制。实践证明,学生按平等机会轮流上台能有效帮助学生克服怯场心理,后上台者越发镇定自若,台下的提问者也逐渐活跃,在这种充满善意、激情的氛围中,学生运用英语的兴趣被激发,在公众场合展示自我的勇气得以增强,害羞、怯场等不良心理逐渐被克服。
(三)有助于强化研究生以信息收集与甄别为核心的思辨能力
我国长期的“填鸭式”教学使学生思辨能力低下,面对海量信息时,学生们往往无所适从。研究生参与课堂演讲时尝试以语言综合认知和运用为基础的跨文化交际,在应对演讲的各环节时都须调动、运用分析、综合、判断和推理等思辨能力。其中,学生浏览网站和阅读国内外参考文献时,须做到广泛涉猎、海量收集和快速甄别。面对庞大的信息群时,学生须以评判性思维、紧扣自身目标来辨析信息与目标的“关联度”,在有限的时空内快速决定材料的取舍和“取”的程度,该过程与科研项目申报中的立论依据梳理和研究假说凝练过程极其相似。可见,课堂演讲可培养学生良好的以信息收集与甄别为核心的思辨能力,这对学生研究工作的开展具有特别重要的意义。
四、结束语
我国农业院校研究生分子生物学双语教学中实施课堂演讲并非致力于把学生培养成演说家,而是将课堂演讲作为手段实现学生分子知识水平提升和英语运用能力强化双重目标。[3][28]实施课堂演讲运用的是“输出式”知识获取理论,体现的是“研究型学习”理念,具体包括学生动员、演讲题目确定、演讲PPT制作与审定、正式演讲前的演习、“上台”演讲和成绩评定与期末试题设计六个环节。实践证明,课堂演讲有助于强化研究生的分子知识和英语综合运用能力、心理素质和以信息收集与甄别为核心的思辨能力。同时,实施课堂演讲对教师在分子知识、英语能力和工作量等方面提出了新的挑战。教师须时时紧跟分子生物学的发展才能引导学生实现对该学科的即时了解。教师组织课堂演讲既要立足于对普通英语演讲的充分了解,又要从英语学术报告的角度强调课堂演讲的科学性。此外,教师在演讲的各环节都要密切关注、精心组织学生,还需统筹教学任务的圆满完成,故必然付出更多的精力和时间。
分子生物学论文 篇9
关键词医学分子生物学;教;课程设置
中图分类号G424 文献标识码B 文章编号1006-1959(2009)10-0245-02
分子生物学是研究生物大分子的结构、功能及基因结构、表达与调控的科学,从分子水平探讨生命现象的本质。医学分子生物学是研究人体在正常和疾病状态下生命活动及其规律,从分子水平开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的一门科学。分子生物学已成为生命科学领域的重要基础学科和前沿学科,广泛渗透到医学各学科领域,推动了医学各学科的发展,使医学科学从宏观到微观,从整体、细胞水平逐步进入了分子水平。医学各专业的学生,有必要很好地学习有关分子生物学基础理论,掌握必要的分子生物学实验技术,了解当今分子生物学的研究进展。加强医学分子生物学的教学,对培养具有广博知识的复合型医学高级人才具有及其重要的意义。近几年来,我们对医学分子生物学的教学进行了一些探索,取得较好的效果,积累了一些经验,特总结如下。
1 优化课程设置
医学教育的特点决定了医学分子生物学不同于综合性大学、农林、师范院校的课程,医学分子生物学偏重于与临床的结合,但又不能忽略基础知识的强化。正确处理分子生物学基础和临床应用的教学是解决医学分子生物学教学的关键[1]。为了和生物化学教学内容衔接,本课程不再讲授基因信息传递,仅讲授基因组的结构与功能,补充介绍网络生物信息资源。着重介绍分子生物学的基本技术和新技术,如PCR和各种衍生的PCR技术、DNA序列测定、分子杂交、基因工程、基因芯片等,并兼顾介绍一些新的技术如RNAi等。联系临床介绍癌基因与抑癌基因、基因诊断与基因治疗等。教师结合自身的科研经历展开授课,使课堂教学生动,给学生留下的印象深刻,让学生学有所获、学有所乐。
分子生物学是一门技术性很强的学科,如果只学习理论知识而不做实验,往往如空中楼阁,不知所云[2]?在坚持医学分子生物学理论教学的同时,通过开设相关实验将理论教学与实践操作有机结合,有助于加深对医学分子生物学理论的理解,增强学生的动手能力,使学生在教学过程中体会到所学知识的应用价值,提高学生的学习兴趣。我们在保证总课时36学时不变的情况下,调整了教学时数的分配,压缩理论课时,增加实验课时。将理论课由28学时减少到18学时,实验课由8h增加到18学时。将教师的科研成果应用于实践教学中,利用获得的重组DNA克隆作为实验材料,连续开设了质粒DNA的提取、感受态细胞的制备、质粒DNA的转化和筛选、核酸的体外扩增、DNA的琼脂糖凝胶电泳共六个实验。在实验中着重介绍每个技术的原理和应用,利用实验步骤中间隔的等待时间讲解一些背景知识和需要补充的理论知识,使实验课内容充实而饱满。实验完成后进行总结,分析成功的经验和存在的问题,找到实验失败的可能原因,有利于学生学习知识和积累经验,为今后的临床及科研工作奠定基础。
2 开展双语教学
双语教学是我国高等教育与国际接轨,迎接新世纪挑战和教育改革发展的必然趋势,也是当前教学改革的重点和热点[3]。分子生物学进展极为迅速,其中大多数信息储存在英文资料和文献中,如果采用英文资料和课件进行讲授,学生可更准确的把握其含义,并且可及时获得分子生物学的最新进展,有助于高素质复合型高素质人才的培养。我们在参考相关专业教材的基础上,选定了DNA序列测定、核酸分子杂交、PCR三章内容进行了双语教学,制作了中文和英文两个课件,教师采用英文课件授课,学生利用中英文两个课件进行复习,使学生既掌握了基本技术,又强化了自身的英文水平,教师的整体教学水平也得到了提高。
3 完善考核体系
考试是督促学生学习的一个重要手段,考试目的是检测教育教学的效果。医学分子生物学是一门专业限选课,由于课时少,内容多,进展快,学生学习存在一定困难,有些学生并未引起足够的重视。如果只注重闭卷考试,会导致学生死记教材,不注重查阅文献和了解新进展,达不到创新性教育的目的。如果完全放弃闭卷考试,有些学生会放松对基本理论的学习,也达不到掌握基本知识和基本技能的效果[4]。为此,我们结合课程的教学特点,制订了闭卷考试、实践考核与撰写综述相结合的医学分子生物学考核方案,规定闭卷考试成绩总成绩的70% ,文献综述占10% ,实验成绩占15%,平时成绩占5%,将培养学生动手能力和思维能力全面地体现在考核成绩中。并且在第一次开课就提出课程的考核方式和考核要求,让学生在学习上引起足够的重视。为防止学生直接下载或复印别人的同类文章,教师限定写作内容,稿件一律用手写,并附5篇以上文献(含英文文献2篇以上),抄袭稿件计零分。这种综合考核方式使学生既能掌握医学分子生物学的知识体系,又能准确把握医学分子生物学的脉络和发展动态,熟悉互联网资源的查询和利用,提高了学生的文献查阅能力和英语水平,从而改变学生“读死书、死读书”的现状。
经过几年的教学探索,我们积累了一些教学经验,初步建立了一套适于医学生的医学分子生物学教学体系,收到了较好的教学效果。当然,现有的教学中仍存在一些不足,需要进一步开展教学改革。我们将充分利用多媒体教学资源,扩大双语教学内容,不断丰富和更新教学体系,创新教学手段,增加分子生物学软件使用的培训,适当介绍国内外最新理论和技术,紧跟分子生物学不断发展的步伐,以提高学生综合素质为目的,逐步提高教学质量。
参考文献
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分子生物学论文 篇11
关键词:分子生物学;课程教学;改革研究;创新生物学人才
分子生物学的目标是在分子水平上阐明细胞活动的规律,从而揭示生命的本质[1]。虽然它在生物类专业课程体系中充当着重要角色,对生命科学的发展起着至关重要的作用,但是分子生物学的教学却因为课程内容多,学科交叉广,理解难度高,信息量大,知识更新快而使教学效果差强人意,集中表现为教师授课难和学生学习难。这种现状不但困扰着老师和同学,也与大学培养高素质创新型人才的目标不相适应。如何克服分子生物学课堂教学的“瓶颈”?本人在从事十多年的分子生物学教学过程中,努力研究和探索多种形式的教学改革,力求提升教学效果和教学质量。
一、教学内容的合理组织
分子生物学的教学除了选用好的教材,制定完善的教学大纲,如何组织教学内容是教学的一个非常重要环节[2]。教学内容呈现给学生的应该是完整、清晰的、有层次、条理的知识。我们在组织教学的过程中,首先从提高自身学科素养着手。“一本教材书,数种参考书”,除分子生物学国内、国外各类版本外,与分子生物学相互交叉和渗透的其他学科,如细胞生物学、生物化学、遗传学,我们也都进行了系统的学习和强化,不断夯实专业知识、拓展专业领域,基本构建了分子生物学完整的知识体系,具备了对教材处理的前提。既避免了教学中各学科的重复,也进一步凝练了知识。此外,我们还通过网络教学平台向全国优秀教师学习,在不断的探索中总结出了教学内容合理组织的一些思路。1.思维导学模式。在DNA复制教学环节,知识点多,并且较分散,很容易在教学中造成学习困难和知识混淆的现象,针对这章教学的特点,我们采用了思维导学模式,收到了非常好的教学效果。2.重点、难点解读。本科教学形式多样化,也更提倡学生的自主学习,但并不是淡化了教师的教学,反而对教师提出了更高的要求[3]。教师必须围绕每堂课的教学目的,合理组织和引导学生理解并掌握教学的重点和难点内容。比如在讲解染色体端粒末端修复机制中,教师首先要从教材的知识结构中梳理出重点。染色体端粒末端修复机制的知识点包括:(1)引物切除造成的遗传信息缺失;(2)端粒末端的特点;(3)体细胞和性细胞末端修复机制的不同;(4)DNA结构的变化;(5)端粒酶的修复机制。梳理知识点后,总结教学重点:一是引物切除后损伤修复在体细胞和性细胞中的不同;二是四链DNA结构;三是端粒酶的修复机制。其中端粒酶修复机制的讲授是学生学习的难点。难点集中在端粒酶的性质和修复发生的过程。经过对教学内容中重点和难点的准确把握和合理组织,教师才能在课堂教学中突出重点、突破难点,让学生的课堂学习无障碍。
二、教学方法和手段的改进
教学方法的推陈出新,是教学改革的重要内容[4]。为发挥学生作为教学主体的能动性,我们根据具体的教学内容设置了启发式、联想式、探究式等多种教学方法[5],让学生参与到教学过程中,不仅活跃了课堂气氛,而且在分享知识的同时,更注重教会学生灵活掌握学习的方法。
1.启发式教学。启发的目的在于举一反三,触类旁通。针对每一次的课堂教学,设计一些抛砖引玉的问题,供学生思考与讨论,这成为了分子生物学理论教学的重要组成部分。如进行到真核生物基因表达调控学习环节,提出甲基化修饰的生物学意义,这个问题覆盖范围广,涉及到了DNA复制的调节、蛋白质和DNA甲基化修饰对基因表达的调控,以及Epigenetic(表观遗传学)方面的知识。通过提出问题—讨论分析—不断启发—再讨论分析—归纳总结—解决问题这一系列的互动教学活动,充分调动了学生课堂学习的主动性和积极性,在不断的讨论分析中通过展示不同的思维、发表各自的观点,不但有利于促进学生在学习中发现问题、解决问题,而且有利于学生通过对基础知识的消化、理解来达到理论的升华、拓展[4]。
2.联想式教学。分子生物学是在生物化学、细胞生物学和遗传学的基础上发展而来[6],因此知识相互交叉、相互渗透。在授课的过程中,教师一方面要避免重复,一方面要通过联想知识点适时培养学生的发散性思维,提高学生对知识的迁移能力和整合能力。如在讲解化学修饰对基因的表达调控时,将细胞生物学中的信号转导有机结合,使学生了解基因表达调控对细胞信号转导的作用机制。
3.探究式教学。在分子生物学教学中,每一个理论知识的背后都是科学研究的重大突破。如确定遗传物质是DNA的两大经典实验,我们以探究的形式呈现教学内容,从实验设计,到结果显示,再经过讨论分析并得出结论,以课题研究的角度,研究人员的身份引导学生进入学习角色,将学科概念、理论产生的起因和过程展示给学生,启发学生努力探索,走近科学,让学生从中领悟知识形成的探究性和科学性,逐渐培养具有创新意识和能力的高素质研究型人才。4.多媒体多样化教学。分子生物学的教学内容具有微观性、复杂性、抽象性和动态性。传统的教学手段无法满足教学的需求,而多媒体技术则具有声像俱佳、动静皆宜的特点[7],是传统教学无法比拟的。多年来我们不断补充和完善教学手段,逐渐形成了独具特色的多媒体教学课件。多媒体图像处理清晰直观,文字表述简洁明了、主题突出。课件中的图像来源于国内外的网络数据平台。如讲述DNA半保留复制机理时[8],首先将DNA可能存在的几种复制方式用图像展现,并利用Meselson和Stahl设计的DNA复制同位素示踪实验和密度梯度离心实验来进行结果验证,引导学生明确掌握DNA半保留复制特点,并结合文字,通过图文并茂的多媒体课件,将教学内容中的背景知识、基本概念、基本理论,以及静态、抽象的微观知识清晰讲解。多媒体课件动静结合、声像互动。对于生命过程中动态的知识点,比如DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的翻译过程,可以将这些复杂的生命过程利用多媒体手段做成动画并配以文字和声像,形象直观地展现给学生,既加深了学生对知识的理解,也提高了其学习效率。
三、知识领域的拓展
分子生物学的教学内容除包含基础理论知识外,还有大量理论应用的研究方法部分。我们在教学中不仅仅将知识局限在教材中,利用课堂教学不断引导学生去了解本学科相关领域内的研究热点、最新进展、发展趋势[8],以及生物技术在生产实践中的广泛应用。
1.专题讲座与专题讨论。专题讲座是教师根据教学内容,自己组织参考资料对教学内容的延伸与拓展。比如在讲授“SNP技术”时,先从遗传标记分析的发展着手,把一代、二代的标记分析做知识性的回顾,再将纳入教材的第三代标记分析“SNP”做详细的讲解,引导大家理解什么是单核苷酸多态性,核苷酸多态性研究的生物学意义以及在医学、农业、畜牧等多种领域的发展与应用。通过这种方式激发了学生的学习热情和求知欲,也使教师不断地进行知识的更新,及时了解本学科当前发展的趋势、研究的热点以及争论的问题。专题讨论则是以学生为主体,根据课程教学内容,组织学生就某一个专题自行查阅、组织文献资料,并在课堂上展开讨论[9]。比如在讲授基因重组的教学内容时,设计“转基因的利与弊”供学生讨论。引导学生思考基因工程药物和转基因动植物对社会产生的巨大影响,让知识离开课本走进生活,从而唤起学生学习的兴趣和探索未知领域的欲望。这不仅使学生更加深入、系统地理解所学知识,并且培养了学生灵活运用知识的能力[10]。
2.生物信息技术与数据库。生物信息技术已经发展成为分子生物学研究方法中不可分割的一部分,比如在“PCR技术”的专题讲座中,不仅要对实验目的、原理、操作以及应用进行讲解,还要特别对引物设计的生物信息技术进行补充,介绍学生对一些常规的生物信息技术软件、DNAman、、DNAS-tar、Cluster等有一个基本的认知度。在整个分子生物学的教学中,学生需要自行查阅和组织各种文献资料,因此,必须特别强调互联网资源运用的重要性。教师通过介绍中国知网、维普、清华同方、NCBI等几个常用资源库,使学生了解如何利用资源库进行查询,对互联网资源的熟练应用使学生的知识体系得以完善,学生通过自身的努力来提高信息收集和辨别的能力,培养了学生的自学能力。
四、教学改革中应该注意的问题
1.教师的专业修养与教学基本功。教师在教学中具有双重身份,既是一名导演,又是一名演员。作为导演,首先需要有最新的教学理念,整个教学过程中适时设问、适时讨论、适时启发。其次要有较强的课堂组织能力,根据学生的学习情况,把握课堂节奏,调动学生课堂学习激情,使教学有的放矢。否则会在教学中出现“启而不发”和论证条理不清的现象;作为演员,还要有良好的课程驾驭能力,通过教师扎实的专业知识、广泛的认知领域、全面的知识结构,呈现给学生的是一个丰盛的知识大餐,而不是一锅夹生饭。因此作为教师,必须从理论水平、科研水平、思维水平这3个方面提高教师自身的专业素质,此外,还要掌握适合自己的各项教学技能。
2.多媒体教学的合理应用。多媒体教学只是一种提高教学效果的辅助手段,是为教师的教学和学生的学习服务的,只有运用合理才可能达到好的效果。因此尽量避免在多媒体教学课件上出现过多的文字,否则多媒体成了教学活动中的主体,老师由照本宣科转变为扮演放映员和播音员的角色。学生的学习兴趣不高,教学效果也就适得其反。多媒体和传统教学只有合理地结合,取长补短,才能在课堂教学中体现出其真正的价值。总之,教学改革的目标是帮助学生建立学科知识体系,培养学生良好的科学素养,提升学生后继学习的能力。正如叶圣陶先生所说:“教师的教学,不在于给学生搬去可以致富的金子。而在于给学生点金的指头。”目前,我们关于分子生物学课堂教学改革还处于不断探索和实践阶段,除了需要不断地提高教师自身的学科修养和科研素质外,也以“夯实基础、拓展知识、增强能力、提高素质”[8]作为教学的目的和人才培养目标,努力在今后把教学工作开展得更加有生有色,为社会培养更多高素质创新型人才。
作者:武晓英 乔宏萍 张猛 吴丽华 郝雪峰 单位:太原师范学院
参考文献:
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分子生物学论文 篇12
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� 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DNA片段、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。
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分子生物学论文 篇13
1.实验教学内容缺乏整体性和连贯性。高等农业院校中,除了生物科学等相关专业外,包括农学、林学、园艺、畜牧兽医、食品科学等专业,在本科生阶段开设的分子生物学内容较为简单,主要表现在课时数少和实验内容简单缺乏连贯性。园林植物与观赏园艺专业在研究生阶段开设分子生物学课程的主要目的,一方面是在先前的学习基础上在学习过程中掌握分子生物学国际动态和前沿知识,更加充实自己的理论知识;另一方面是利用先进的科研仪器进一步提高和完善研究生的分子生物学实验操作能力。另外,研究生来源较为广泛,当前我院本专业的研究生,本科专业有园林植物、农学、林学、生物科学和园艺等多专业的学生,不同院校不同专业的本科阶段分子生物学课程教学内容略有偏差,侧重点不同,尤其体现在实验课教学内容上,所造成的学生知识储备的实际差异对研究生分子生物学实验教学带来较大影响。再加上分子生物学这门课程理论知识比较抽象和微观,尤其是分子作用的原理内容抽象性较强,在理论教学过程中需要结合大量的实验教学进行讲解和演示。为达到对学生实验动手能力,创新能力和探索精神的培养,需要增加综合性实验和研究性实验。然而在这方面当前的教学过程中明显不足,现在的实验内容主要包括一些基本的实验操作技术:如植物和质粒的核酸提取、DNA酶切与重组、感受态细胞制备、目的基因连接与转化、常规PCR和荧光定量PCR扩增技术等,缺少综合性实验和研究性实验。这种教学方式不利于培养学生的学习兴趣,更不利于培养学生的创新能力和探索精神,与研究生教学目标不符。
2.实验室建设投入不足。近年来研究生招生人数逐年增长和分子生物学领域的飞速发展,实验室建设上投入表现出明显的不足,主要体现在以下几方面:第一,在研究生实验教学中,由于上课人数较多,实验仪器设备数量上的不足,不能满足每个研究生都能进行实验操作的需求;第二,已有的实验仪器设备更新较慢,由于仪器设备老旧,造成的实验精度和准确性上的问题常有发生,得不到预期的实验结果,使授课教师在实验教学过程中陷入尴尬;第三,实验室购置大型仪器和先进仪器的进度较慢,与分子生物学科研领域的飞速发展形成了鲜明的对比,没办法满足传授学生分子生物学国际最新动态和前沿知识的教学要求,在开展综合性实验和研究性实验的教学过程中,常遇到技术障碍,不利于运用最新的实验技术方法开展教学,对培养研究生的学习兴趣和探索精神产生不良影响。
二、园林植物与观赏园艺专业分子生物学实验教学改革的内容
1.创新实验课程授课形式,优化实验教学内容和考核方式。在基础实验的基础上,增加综合性实验和研究性实验。在研究生分子生物学实验课程中,适当缩减技术实验内容,绝大部分研究生在本科阶段已经修过分子生物学实验课程,此部分内容的教学目的只为补平由于生源的差异引起的知识储备的差异,不宜占去大量的课时安排。利用较少课时进行完植物和质粒的核酸提取、DNA酶切与重组、感受态细胞制备、目的基因连接与转化和常规PCR等基础实验,使研究生熟悉实验原理和实验操作,然后重点开展综合性实验和研究性实验。开展综合性实验和研究性实验过程中,任课教师可以让研究生根据自己的课题科研需要进行合理分组组成研究小组,充分发挥研究生的主观能动性根据已学内容查阅参考资料和自己设计实验,利用基础实验的常规技术进行综合和研究性实验。在此阶段实验过程中,任课教师可以Seminar讨论会的形式让学生进行汇报,让学生参与讨论相互学习,在此过程中,指导教师可以将前瞻性、先进性的科研技术引入到研究生的实验教学中去,使研究生了解和掌握现代最先进的技术思想,全面提升实践能力和科研创新能力。重点把关学生的实验设计合理性与可行性,经过反复讨论和修改,确定优化后的实验设计,指导教师可以从新颖性、科学性以及可行性几方面去评价各个研究小组的实验设计。实验进行过程中,指导教师可以定期组织Seminar讨论会,共同讨论和分析各个研究小组实验过程中遇到的问题和解决方案,锻炼研究生解决问题和分析问题的能力,并以作业的形式定期检查各个研究小组的实验记录,关注每个实验过程,检查研究生的科研动手能力。在本阶段实验结束后,重点考核各个研究小组的实验报告,实验报告应按照科研论文的格式撰写(包括题目、作者、中英文摘要、关键词、综述及实验设计、实验方法、实验结果、讨论分析及参考文献等内容),根据实验报告的规范性、讨论的充分性以及观点的创新性等方面对该部分进行评价。这样的分子生物学实验课程授课形式既做到了在研究生分子生物学实验教学过程中分层次和分阶段的多元化考核,也锻炼了研究生解决问题和分析问题的能力,培养了研究生的独立思考查阅科研资料和书写科研论文的能力。从选题到实验设计,从实验材料准备到实验设备使用,从实验结果的分析到实验报告的撰写,全方位地让研究生参与其中,提高学生运用分子生物学实验技术的能力,起到最大可能地发掘自身科研潜力和提高自身创新能力的效果。
2.完善研究生分子生物学综合实验教学平台。随着园林植物与观赏园艺专业方向硕士点的获批,2007年开始招收第一届硕士研究生,园林植物与观赏园艺专业研究生实验室建设还处于起步阶段,大部分情况下与本科教学共用教学资源,教学和研究基础都较薄弱。在2010年园林植物与观赏园艺被授予北京市重点(建设)学科,在学校各级领导的支持下建立了园林植物与观赏园艺专业方向的研究生实验室,并配套连栋温室等现代农业设施。经过多年的设备更新和补充,添置了研究生科研实践所需部分试剂与耗材;提供经费供研究生导师外出调研及参加学术会议;提供经费供学科导师发表高水平论文、申请专利、购买文献资料,提供专家咨询费供学科聘请专家对学科发展方向调整进行把关。从硬件建设和软件建设两个方面加强学科建设。我们研究生分子生物学综合实验教学平台逐步得到完善。能够开展核酸提取、基因扩增、分子标记、Southern和Northern杂交、基因重组与转化、蛋白质分离与纯化、蛋白质体外表达和酶联免疫等一系列分子生物学实验。既满足了分子生物学综合性实验和探索性实验课程的开设要求,也为学生的实验教学与科研构建了一个良好的平台。实验室建设得到升级优化后教学效果的提升也是显而易见的,从2007级17人硕士研究生中只有1人从事利用分子生物学实验技术的研究并发表核心论文1篇,到2010级18人硕士研究生中只有10人从事利用分子生物学实验技术的研究并发表核心论文10余篇和申报发明专利3项,其中已经授权1项,可见实验室硬件设施的升级改造是与教学质量成正比的。教学质量和科研质量的提高,反过来也为实验室建设争取更多的资源和提供更多的有力支持,进而为园林植物与观赏园艺专业的分子生物学实验课教学改革提供了有力的配套保障。
近些年,我们虽然在园林植物与观赏园艺专业研究生分子生物学实验教学改革中,经过大量调研和经验积累取得了一些成效,申报并授权功能基因方向的发明专利1项,主编生物化学与分子生物学实验技术指导(省部级“十二五”规划教材)1部,发表SCI收录的论文6篇,但与“211”大学等院校仍存在一定差距,这就要求我们一线的实验课教师要在教学过程中,本着对教学质量高度负责的责任感,把培养学生作为日常工作中的首要任务,必能将园林植物与观赏园艺专业研究生的分子生物学实验教学质量不断提高。在当前随着高等教育改革的不断深入的大形势下,在校、院、系各级领导的大力支持以及分子生物学实验教学一线实验教师的不断努力下,研究生的分子生物学实验教学改革也会更加深入,教学质量也会向着教育部公布的人才培养目标迈入新的阶段。
分子生物学论文 篇14
关键词:分子生物学;课程教学;改革研究;创新生物学人才
分子生物学的目标是在分子水平上阐明细胞活动的规律,从而揭示生命的本质[1]。虽然它在生物类专业课程体系中充当着重要角色,对生命科学的发展起着至关重要的作用,但是分子生物学的教学却因为课程内容多,学科交叉广,理解难度高,信息量大,知识更新快而使教学效果差强人意,集中表现为教师授课难和学生学习难。这种现状不但困扰着老师和同学,也与大学培养高素质创新型人才的目标不相适应。如何克服分子生物学课堂教学的“瓶颈”?本人在从事十多年的分子生物学教学过程中,努力研究和探索多种形式的教学改革,力求提升教学效果和教学质量。
一、教学内容的合理组织
分子生物学的教学除了选用好的教材,制定完善的教学大纲,如何组织教学内容是教学的一个非常重要环节[2]。教学内容呈现给学生的应该是完整、清晰的、有层次、条理的知识。我们在组织教学的过程中,首先从提高自身学科素养着手。“一本教材书,数种参考书”,除分子生物学国内、国外各类版本外,与分子生物学相互交叉和渗透的其他学科,如细胞生物学、生物化学、遗传学,我们也都进行了系统的学习和强化,不断夯实专业知识、拓展专业领域,基本构建了分子生物学完整的知识体系,具备了对教材处理的前提。既避免了教学中各学科的重复,也进一步凝练了知识。此外,我们还通过网络教学平台向全国优秀教师学习,在不断的探索中总结出了教学内容合理组织的一些思路。1.思维导学模式。在DNA复制教学环节,知识点多,并且较分散,很容易在教学中造成学习困难和知识混淆的现象,针对这章教学的特点,我们采用了思维导学模式,收到了非常好的教学效果。2.重点、难点解读。本科教学形式多样化,也更提倡学生的自主学习,但并不是淡化了教师的教学,反而对教师提出了更高的要求[3]。教师必须围绕每堂课的教学目的,合理组织和引导学生理解并掌握教学的重点和难点内容。比如在讲解染色体端粒末端修复机制中,教师首先要从教材的知识结构中梳理出重点。染色体端粒末端修复机制的知识点包括:(1)引物切除造成的遗传信息缺失;(2)端粒末端的特点;(3)体细胞和性细胞末端修复机制的不同;(4)DNA结构的变化;(5)端粒酶的修复机制。梳理知识点后,总结教学重点:一是引物切除后损伤修复在体细胞和性细胞中的不同;二是四链DNA结构;三是端粒酶的修复机制。其中端粒酶修复机制的讲授是学生学习的难点。难点集中在端粒酶的性质和修复发生的过程。经过对教学内容中重点和难点的准确把握和合理组织,教师才能在课堂教学中突出重点、突破难点,让学生的课堂学习无障碍。
二、教学方法和手段的改进
教学方法的推陈出新,是教学改革的重要内容[4]。为发挥学生作为教学主体的能动性,我们根据具体的教学内容设置了启发式、联想式、探究式等多种教学方法[5],让学生参与到教学过程中,不仅活跃了课堂气氛,而且在分享知识的同时,更注重教会学生灵活掌握学习的方法。
1.启发式教学。启发的目的在于举一反三,触类旁通。针对每一次的课堂教学,设计一些抛砖引玉的问题,供学生思考与讨论,这成为了分子生物学理论教学的重要组成部分。如进行到真核生物基因表达调控学习环节,提出甲基化修饰的生物学意义,这个问题覆盖范围广,涉及到了DNA复制的调节、蛋白质和DNA甲基化修饰对基因表达的调控,以及Epigenetic(表观遗传学)方面的知识。通过提出问题—讨论分析—不断启发—再讨论分析—归纳总结—解决问题这一系列的互动教学活动,充分调动了学生课堂学习的主动性和积极性,在不断的讨论分析中通过展示不同的思维、发表各自的观点,不但有利于促进学生在学习中发现问题、解决问题,而且有利于学生通过对基础知识的消化、理解来达到理论的升华、拓展[4]。
2.联想式教学。分子生物学是在生物化学、细胞生物学和遗传学的基础上发展而来[6],因此知识相互交叉、相互渗透。在授课的过程中,教师一方面要避免重复,一方面要通过联想知识点适时培养学生的发散性思维,提高学生对知识的迁移能力和整合能力。如在讲解化学修饰对基因的表达调控时,将细胞生物学中的信号转导有机结合,使学生了解基因表达调控对细胞信号转导的作用机制。
3.探究式教学。在分子生物学教学中,每一个理论知识的背后都是科学研究的重大突破。如确定遗传物质是DNA的两大经典实验,我们以探究的形式呈现教学内容,从实验设计,到结果显示,再经过讨论分析并得出结论,以课题研究的角度,研究人员的身份引导学生进入学习角色,将学科概念、理论产生的起因和过程展示给学生,启发学生努力探索,走近科学,让学生从中领悟知识形成的探究性和科学性,逐渐培养具有创新意识和能力的高素质研究型人才。4.多媒体多样化教学。分子生物学的教学内容具有微观性、复杂性、抽象性和动态性。传统的教学手段无法满足教学的需求,而多媒体技术则具有声像俱佳、动静皆宜的特点[7],是传统教学无法比拟的。多年来我们不断补充和完善教学手段,逐渐形成了独具特色的多媒体教学课件。多媒体图像处理清晰直观,文字表述简洁明了、主题突出。课件中的图像来源于国内外的网络数据平台。如讲述DNA半保留复制机理时[8],首先将DNA可能存在的几种复制方式用图像展现,并利用Meselson和Stahl设计的DNA复制同位素示踪实验和密度梯度离心实验来进行结果验证,引导学生明确掌握DNA半保留复制特点,并结合文字,通过图文并茂的多媒体课件,将教学内容中的背景知识、基本概念、基本理论,以及静态、抽象的微观知识清晰讲解。多媒体课件动静结合、声像互动。对于生命过程中动态的知识点,比如DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的翻译过程,可以将这些复杂的生命过程利用多媒体手段做成动画并配以文字和声像,形象直观地展现给学生,既加深了学生对知识的理解,也提高了其学习效率。
三、知识领域的拓展
分子生物学的教学内容除包含基础理论知识外,还有大量理论应用的研究方法部分。我们在教学中不仅仅将知识局限在教材中,利用课堂教学不断引导学生去了解本学科相关领域内的研究热点、最新进展、发展趋势[8],以及生物技术在生产实践中的广泛应用。
1.专题讲座与专题讨论。专题讲座是教师根据教学内容,自己组织参考资料对教学内容的延伸与拓展。比如在讲授“SNP技术”时,先从遗传标记分析的发展着手,把一代、二代的标记分析做知识性的回顾,再将纳入教材的第三代标记分析“SNP”做详细的讲解,引导大家理解什么是单核苷酸多态性,核苷酸多态性研究的生物学意义以及在医学、农业、畜牧等多种领域的发展与应用。通过这种方式激发了学生的学习热情和求知欲,也使教师不断地进行知识的更新,及时了解本学科当前发展的趋势、研究的热点以及争论的问题。专题讨论则是以学生为主体,根据课程教学内容,组织学生就某一个专题自行查阅、组织文献资料,并在课堂上展开讨论[9]。比如在讲授基因重组的教学内容时,设计“转基因的利与弊”供学生讨论。引导学生思考基因工程药物和转基因动植物对社会产生的巨大影响,让知识离开课本走进生活,从而唤起学生学习的兴趣和探索未知领域的欲望。这不仅使学生更加深入、系统地理解所学知识,并且培养了学生灵活运用知识的能力[10]。
2.生物信息技术与数据库。生物信息技术已经发展成为分子生物学研究方法中不可分割的一部分,比如在“PCR技术”的专题讲座中,不仅要对实验目的、原理、操作以及应用进行讲解,还要特别对引物设计的生物信息技术进行补充,介绍学生对一些常规的生物信息技术软件、DNAman、、DNAS-tar、Cluster等有一个基本的认知度。在整个分子生物学的教学中,学生需要自行查阅和组织各种文献资料,因此,必须特别强调互联网资源运用的重要性。教师通过介绍中国知网、维普、清华同方、NCBI等几个常用资源库,使学生了解如何利用资源库进行查询,对互联网资源的熟练应用使学生的知识体系得以完善,学生通过自身的努力来提高信息收集和辨别的能力,培养了学生的自学能力。
四、教学改革中应该注意的问题
1.教师的专业修养与教学基本功。教师在教学中具有双重身份,既是一名导演,又是一名演员。作为导演,首先需要有最新的教学理念,整个教学过程中适时设问、适时讨论、适时启发。其次要有较强的课堂组织能力,根据学生的学习情况,把握课堂节奏,调动学生课堂学习激情,使教学有的放矢。否则会在教学中出现“启而不发”和论证条理不清的现象;作为演员,还要有良好的课程驾驭能力,通过教师扎实的专业知识、广泛的认知领域、全面的知识结构,呈现给学生的是一个丰盛的知识大餐,而不是一锅夹生饭。因此作为教师,必须从理论水平、科研水平、思维水平这3个方面提高教师自身的专业素质,此外,还要掌握适合自己的各项教学技能。
2.多媒体教学的合理应用。多媒体教学只是一种提高教学效果的辅助手段,是为教师的教学和学生的学习服务的,只有运用合理才可能达到好的效果。因此尽量避免在多媒体教学课件上出现过多的文字,否则多媒体成了教学活动中的主体,老师由照本宣科转变为扮演放映员和播音员的角色。学生的学习兴趣不高,教学效果也就适得其反。多媒体和传统教学只有合理地结合,取长补短,才能在课堂教学中体现出其真正的价值。总之,教学改革的目标是帮助学生建立学科知识体系,培养学生良好的科学素养,提升学生后继学习的能力。正如叶圣陶先生所说:“教师的教学,不在于给学生搬去可以致富的金子。而在于给学生点金的指头。”目前,我们关于分子生物学课堂教学改革还处于不断探索和实践阶段,除了需要不断地提高教师自身的学科修养和科研素质外,也以“夯实基础、拓展知识、增强能力、提高素质”[8]作为教学的目的和人才培养目标,努力在今后把教学工作开展得更加有生有色,为社会培养更多高素质创新型人才。
作者:武晓英 乔宏萍 张猛 吴丽华 郝雪峰 单位:太原师范学院
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分子生物论文范文 篇15
[关键词]中药理论;硬性知识;手工业
中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0332-01
1 引言
中医学在产生初期就存在于传统文化及日常生活中,一方面中医学能够与传统文化相互作用及影响,另一方面它能够潜移默化的影响人们的思想意识,在这一中医学不断发展的过程中,相关本草著作也随之产生,但是任何形式的著作都是具有积极作用的,其中不仅涵盖着传统文化,农耕经验等生活内容也被列入其中,在时展进程中,以往古人所认为的难以言表的内容,慢慢成为人们难以细化研究的隐性知识,这就对中药理论的形成及拓展带来阻滞性影响。本文就在结合相关经验的基础上,对中药理论背后的隐性知识进行细化研究及讨论。
2 中药理论背后的隐性知识
历代本草著作均为博物之作,中药理论的形成与发展受多方面因素影响。传统文化中的鸟文化与禽类药物理论、饮食文化与滑类药物理论关系密切。药物在传统手工业、加工业及日常生活中的应用,同样影响到中药理论的形成与发展。文献学知识及实地采集辨识药物也是理解学习中药理论的基础。中医学根于传统文化与农耕生活,文化与生活方式影响了人们的思维方式。
(1)传统文化知识。滑类药物的应用机理,源于古人尚甘滑的饮食文化。古人饮食尚甘滑,上至君王大夫下至百姓,饮食均以甘� 在《周礼》中,滑与酸苦甘辛咸一样,是味的一种。用药理论则是,“凡药,以酸养骨,以辛养筋,以咸养脉,以苦养气,以甘养肉,以滑养窍。”人身上的孔窍都有分泌功能,以起到作用,古 如果孔窍有了疾病,就用具有涎滑性状的液体或药物治疗。有些动植物含有滑溜溜的液体,不易拿捏、无法附着,故古 南北朝徐之才《药对》中,滑剂占十剂之一:“滑可去着,冬葵榆皮之属是也。” 滑能通利,治疗闭塞不通之症。所以滑溜溜的葵菜成为百菜之主,农书将其放在种菜的首位,秦汉时期已广泛应用于瘤疣附着、小便淋漓不通等种疾病。
(2)传统手工业知识。许多中药在传统手工业制作过程中被广泛应用,药物理论的产生与传统手工业有密切关系。如朴硝的功用可从制革熟皮中得到体会:朴硝生于盐卤之地,凡牛马诸皮,须此治熟,故今俗有盐消、皮消之称。从皮革制作过程,就能清楚地看到朴硝软坚散结的作用。制作过程大致是:将整张皮泡在石灰水中两天,附在皮上的毛就掉了,在清水中摆洗过,生皮就做好了。如果我们需要柔软的皮子,将三四斤皮硝在大铁锅内加热溶化,放进一张生皮,如不急需,泡两天翻几次,皮硝就被吸收了,生皮就变成了柔软的熟皮。如急需,则用小火在锅底加热,不断翻动,两个小时后,同样地得到熟皮。老羊皮袄、狗皮褥子,因为保存毛,需要另一种熟制过程:夏季,在大缸中放入水、皮消,将熬好的黏稠的小米粥倒入缸中,搅匀,把铲掉皮下组织的硬邦邦的毛皮浸泡其中,经两周时间,期间翻动三五次,捞出清水摆净,将内皮铲薄些,就得到了雪白柔软的小羊皮。从皮匠的制皮过程中,我们可以亲眼见证朴硝能软坚,当身上长了硬块时,人们也用朴硝敷在外面,硬块随即变软消失了,当大便干硬时,人们自然也想到了朴硝。
(3)农耕生活经验。农耕生活普遍能够依靠自己生产,满足自身需要,在这一阶段中他们还会养殖鸡鸭、兔子等牲畜,这就能够获得较为丰富的生活经验,这样就能对古人研究后传承下来的中药理论进行深入理解及挖掘。通过对兔子的日常表现进行观察是无法对其雌雄状态进行精准掌握及判断的,只有对兔子周期了解,并饲养过兔子的才可以对其雌雄进行判断。当兔子进入期后,雌兔子的眼神会发生变化,并始终处于迷离状态,而雄兔行为则会出现异常情况,在这一阶段中,雄兔往往会做出后腿向前扑并扑打抓地的行为。在本草纲目中就有记载,鸡无外肾而亏小肠,但是只要杀过鸡就可以发现,其本质并非如此,鸡的肠子就长在鸡胗下面,并且有二寸增粗,上部分的直肠也有部分增粗,其余的部分就有粗有细均匀分布,也就是说鸡与兽类相比具有一定的差异性,并没有大肠及小肠之分。
(4)中医文献学知识。用文献学中的学知识,可熟悉每味中药在本草文献中的著录情况。以文献学中音韵、训诂方法,可考证药名从古至今的变化。如胡芦巴,又时写作葫芦巴,很容易被当作葫芦科植物葫芦的蒂把,其实胡芦巴为豆科一年生草本植物胡芦巴的成熟种子。又名芦巴子、苦豆、胡巴、芦巴。胡芦巴原产于胡芦碛(今新疆哈密),当地名小木夏、香豆子,种子肾形,如萝卜子大,含有大量黏胶,水浸泡后形体膨大,白色半透明肥厚的胚乳触之涎滑,水液亦呈黏液状。“巴”是古人对粘接性物品的称呼,如泥巴、锅巴等,胡芦巴是由产地与种子的黏性得名的。其子豆形,入肾补肾。其性黏能粘,能收下焦,治精冷自遗。
(5)实地辨别药物。采集辨识药物是历代医者、本草工作者的基本工作。药物的生长环境决定了药物的功用,药物的形貌是取象比类的依据,品尝药物是认识药物的基础。如生长于水中、湿地的药物泽泻、浮萍、蛇床、石韦等多能却水行水利湿,黑色、豆形多入下焦、肾。如沙苑蒺藜是在华北、西北旱地广泛分布的豆科植物,并非仅仅产于潼关之沙苑。将其称为蒺藜,并非因为它结蒺藜样种子,是因为它有象蒺藜一样丛生的茎叶,如果未开花结果,沙苑植株很像蒺藜,但沙苑全株被有白色毛刺,视之大有涩象,触之碍手,故能收敛。种子豆形黑褐色,故能入肾补肾。因入下焦,故能收敛下焦不禁之症,治疗遗精,白浊带下,尿血、小便余沥等。
综上所述,中医理论的产生并不是无据可依,它与古人的日常生活及文化密切相关,也可以说中医理论的发展需要以古代文化及生活经验为基准,其中涉及内容的广泛性,更为其发展带来了相应影响,无论是文化知识还是文献学知识等,都是中医理论囊盖范畴中不可或缺的一部分, 尤其是在现展进程中,农耕生活已经消失不见,这就更需要χ幸├砺壑识背后的隐性知识进行充分了解及掌握,相对的为了确保对隐性知识能够进行精准理解,还可以到实地去采集药物,并对其进行辨认,这对于中药理论的学习及研究来说具有十分重要的意义。
参考文献
分子生物学论文范文 篇16
困扰笔者的一个问题是生命现象或生物学陈述是否会对物理学定律发生证伪事件,引起物理学理论的修正?无论是证实,还是证伪,理论陈述与观察陈述之间必须存在着可能的演绎关系,而生物学陈述中的一些成分与物理学陈述在演绎关系上的不相关,似乎是当前对生物学自主性认识的根本所在。这种认识基本是这样的:①生命科学具有独立于物理科学(包括化学)的规律或定律;②生命科学的解释框架不同物理科学的演绎解释框架。本文试图对生物学自主性提出一个新的理解,它与物理科学的理论构建密切相关,并由此解决演绎逻辑上相关与否的问题。
1 生物学自主性在以往理论结构上的表现
(1)生物学理论的公理化尝试
生物学具有独特的内容,可建立一个与物理科学并行的演绎体系,这种观念导致了对生物学进行公理化处理的尝试。伍德格尔(J.H.Woodger)早在1937年就试图对孟德尔遗传学定律进行公理化处理,但未引起人们的注意、到七十年代,在生物哲学界发生了达尔文进化论是否属于科学理论的争论。在这种背景下,威廉斯(M.B.Williams)在1970年给出了关于达尔文进化论的完整公理化模型理论〔1〕,它包括两个初始概念、进化的两个公理、有关适应和选择的五个公理、适应度的操作定义,由这些可推导出达尔文理论的一切概念和关系或定理〔2〕。
威廉斯的体系只是直接从宏观上对进化的原始概念和公理的认定,脱离了微观的遗传学机制。还原论者认为,仅仅将进化论� 因此,鲁斯(M.Ruse)建议,群体遗传学应是进化论的演绎基础〔3〕,首先应阐明从群体遗传学到进化论的演绎关系,而公理化处理后的群体遗传学体系,其逻辑公理则是孟德尔遗传定律。然后,再将孟德尔定律作为演绎结果从分子生物学中导出。
在下文的分析中将会看到,分子生物学本身就不是一个纯粹的演绎体系,并且它与经典遗传学之间存在着逻辑蕴涵上的脱节。这是生物学自主性的一种表现,其根源来之于演绎体系的构建之始,即演绎的公理和原始概念直接来之于生命界,从而独立于或自主于以无机界为研究对象和直观经验来源的物理科学。这种构建过程的合理性在于,人类的直观经验有两大类或两个来源,除了无机界之外,还有生命世界的生命现象。人们无法漠视生命这一独立于无机界的现象或实体的存在,因而它们
(2)分子生物学中的功能性解释
事实上,在诸如分子遗传对经典遗传学的还原,那一部分不能还原的独特内容,以功能预设或目的性预设的形式出现。
对孟德尔遗传学稍加考察,便可发现,它首先直接从遗传现象和数据中设定了一个生命实体即遗传因子(后来称为“基因”),接着给予了这一实体两个承诺:第一,它们既可以彼此分离,又可以再组合;第二,它们自身带有某种生物学性质,这种性质是使生物体显示某种性状的原因。在孟德尔遗传学或 但是,当分子遗传学从实体上将基因与DNA片段相对应,或者说将前者还原为后者,随之而来的则必须从DNA分子行为上给予这两个承诺以解释,并且只有演绎的解释,才能达到理论还原的要求。
然而,分子生物学对经典遗传学的所谓还原,只达到了对第一个承诺的还原,可以从DNA分子的性质和行为来解释遗传因子或基因的分离与组合。而关键是第二个承诺,无法对此给予从DNA分子到遗传性状的上行演绎解释,例如,在将性性状与蛋白质相对应的解释中,DNA碱基顺序代表了基因即遗传信息,而遗传信息是从生物学功能角度来定义(而不是从DNA分子的性质及行为来定义),涉及到与细胞器和其他生物学成分的关系,涉及到与细胞器和其他生物学成分的关系,涉及到转录、合成、生长、发育等一系列过程,即它是从生命整体角度来定义的。DNA分子的行为与性质并没有蕴涵遗传信息的概念,因此,DNA决不等于基因。在这里,体现了功能性解释的特点;基因的含义有一部分是从这一实体或DNA分子在生命整体中所具有的功能这一方面来定义的。人类直观经验之一的生命现象在此以功能预设的方式参预了理论的构建,所以,生物学在理论上的自主性,并没有由于分子生物学所谓的还原而消失。内格尔(E.Nagel)、罗森伯格(A.Rosenberg)等人把功能(或目的性)解释看成生物学自主性的依据和根源。
2功能性(目的性)、演绎性和理论构建
由于功能预设的存在,使得生物学解释框架不同于物理科学。那么,在生物学理论中,是否能实现一种从功能解释模式框架向演绎解释框架的模式转换,在消除功能预设的同时,又不破坏分子与生命之间的联系呢?模式的建立与科学理论的构建过程相关,通过其构建过程的分析,对于模式转换问题有着莫大的启示。
演绎性解释框架模式如下:
(1)L1,L2,……,Lr
解释性陈述或前提
(2)C1,C2,……,Ck
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
(3)E
解释对象
其中,L1……Lr是规律般的全称陈述,C1………Ck是关于初始条件的特称陈述,E是描述单个事件的特称陈述,也就是对要给予解释的现象的陈述。如果E能够作(1)中的全称陈述和(2)中的初始条件的特称陈述的演绎结果,则它就得到了解释〔4〕。这种解释框架实际上就是要对自然现象寻求一种因果性解释:如果条件C1、C2…Ck存在,则必有现象E出现。
一个严密的、完美的科学理论体系必须使用这种解释框架,这已成为一种模式。从物理学到化学,基本上已达到了这种要求。而生命现象的特殊性,如趋目的性,使我们在传统的生物学理论中仍到处采用目的性或功能性解释,特征是以未来的一种既定状态作为当下行为的依据,或以生命现象为整体背景,以组成部分(如分子)对整体所具有的功能作为组成部分的行为依据,因而我们常采用这样的语句:“为了达到某种目的而如何”,或“……具有使达到某种目的功能或作用”。功能的依据不能仅仅从组成部分本身的性质给出,必须依据整体的状态才能得以解释。〔5〕因此,这一框架与人们寻求自然界因果关系的精神不相吻合。
演绎体系的建立,主要在于规律性全称陈述的建立,即定律、原理建立。在这个过程中,解释的对象先是作为经验基础参预了定律的构建,例如,对无机界实体及其性质的认定,依据于宏观的经验现象和数据,然后,回过头来演绎解释其他现象。既使遇到新的观察事实,它与规律性的全称陈述的演绎结果不符甚至相反,也可以通过修正或证伪的途径,或修改、或重建规律性的全称陈述。证伪,也是“解释对象”参预构建“解释前提”的途径之一。由此保证了演绎性解释框架在物理科学中的有效性。
解释对象,将其看成一个集合,其中某些“元素”作为经验基础参预了理论构建,从而内化于解释的前提。这样的解释前提,再去解释其他“元素”时,可能会发生以下三种情况。第一,演绎的结果与新的解释对象相符,从而得以证实和支持;第二,演绎结果与新的解释对象不符,发生证伪,因而要对理论进行修正,新的解释对象就此参预了理论构建;第三,解释前提的演绎结果,与新的解释对象无关,既不证伪,也不证实。
第三种情况对于我们非常重要。在这种情况下,我们需要 这是物理科学体系中并非存在唯一的解释前提的原因。重要的是,生命现象对于物理科学中的解释前提来说,也正是处于既不证实、也不证伪的境遇。但,第一,它没有参预构建新的解释前提,第二,它也没有作为解释对象:生物大分子行为的结果,只局限于物理、化学领域内,生命的特性似乎游离于分子行为之外。作为解释对象和参预解释前提的构建,二方面具有潜在的统一性,而生命现象以另一种形式出现,即在解释之先作为一个其作用类似于解释前提的目的性或功能性预设。当然,它并不与解释前提等同。事实上,正是由于它的存在,才代表了与演绎框架不同的目的性或功能性解释框架。下图表示出分子生物学理论中同时采用的两种框架之间的关系:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
┃ 解
生
解
┃
┃ 释 ━━━━━━━━ 物 ━━━━━━━━ 释
┃
┃ 前 演绎或因果关系
大 演绎或因果关系
对
┃
┃ 提
分
象
┃
┃ C1
子
E
┃
┃
行
┃
┃
为
┃
┃
C2
┃
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
┃赋予生物学意义
整体的生命现象(目的性或功能预设)
方框内是演绎解释的框架,解释前提C1是指以微观实体为起点构成的物理科学解释前提,它来之于物理科学的理论构建过程;解释对象E是指用物理和化学手段将生物体进行处理后,形成的无机环境背景下所显示出的现象,如DNA晶体的X射线衍射图、试管中的化学现象;生物大分子行为C2是指诸如DNA、蛋白质等行为过程;目的性或功能性预设来之于对宏观生命现象的认定,它不是作为解释的对象,而是赋予生物大分子行为以生物学意义,赋予DNA碱基变化以“变异”的意义,赋予血红蛋白与O2、CO2的结合与分离以“呼吸”的意义,即生物大分子的活动或行为都必须指向生命整体,以其为最终目标。在这种框架中,生物大分子的行为只是一种形式或“载体”,负载着生命现象所赋予的意义,这是分子本身并不逻辑地蕴涵着有关生命特征的概念的原因。
人类对于生命现象的直观经验,在此以目的性或功能性预设的形式出现,这提示我们,生命现象要融于物理科学的演绎体系,其本身要参预物理科学的解释前提的构建,从而使其从这种预设的形式转换为某种内化于解释前提中的成分。
我们从化学还原为物理学的历程中受到一种虚幻的鼓舞,从而忙于将生命还原为已有的物理科学定律,这是一种狭隘的还原主义。化学现象之所以可 量子化学的诞生与发展,是化学从理论 这一度使人相信在生物学中也可以发生类似事件。但是,从理论构建历史中可以发现,生物学与化学,二者在同物理学的“亲缘”关系上存在着巨大差异。用� 只要罗列一下原子结构、量子力学的形成历史就足以说明这一点。
早期化学
原子论
元素论
量子化学 ──
│
元素周期律─电子运动理论
│
│
原子结构论─ 量子力学 ───
①道尔顿所创立的原子论,首先是化学理论,为近代化学奠定了理论基础,其动机则是期望用经典力学的观念来解释化学;
②元素及原子一开始是化学研究的对象,也是一个化学概念,以后成为物理学研究的对象;元素周期律是化学体系中举足轻重的理论;
③原子论、元素周期律导致了原子结构理论的诞生,以及成为电子运动理论诞生的契机;
④玻尔创立量子理论的基础是原子结构模型、氢光谱及巴尔末公式;而量子力学首先对分子最成功的解释正是对氢分子的说明,因而诞生了最子化学;
⑤量子力学、电子运动理论是量子化学的理论基础。
因此,用来演绎解释化学的那部分物理学理论,首先是从化学走出来的,微观物理学便“天生”具有了解释化学的胎记。这种历史性的构建过程,保证了它们的概念、命题、现象之间存在着天然的逻辑蕴涵关系和证伪、修正关系。
对于生物学来说,只需指出下面一点就足够了;物理学、化学的理论构没有采纳生命界的任何生命现象的特征,或者说生命现象没有参预物理学、化学的理论构建。至少在系统理论、耗散结构理论或自组织理论建立之前是这样的。
3广义还原与生物学自主性的新含义
在狭隘的还原主义看来,仅从无机界现象中构建起来的理论诸如实体的性质、行为、运动规律等,相对于生命世界来说,无可怀疑地有着先天的真理性,是永恒的基石,对它的证伪、修正或完备性的补充,只能在对无机界的研究中进行,而生物学、生命现象只能动地等待着解释和还原。针对于此,我们应持有一种广义的还原主义,将物理学理论或演绎的解释前提体系看成一个对生物学、生命现象开放的理论体系。系统理论的奠基人贝塔朗菲、控制论的创立者维纳无不受到生命现象的启迪。正如贝塔朗菲所建议:考虑到有机体具有整体性,会发育、变异、生长,为了描述它们,我们必须运用调节、控制、竞争这些传统自然科学(主要指物理学、化学)没有的新概念。〔6〕另一个著名事例是耗散结构理论诞生于热力学理论对于生命自组织性的不完备性。
生命界的各种现象中,是否存在着对现有物理学、化学定律证伪的事件,是否能象黑体辐射现象对经典物理学进行证伪从而赋予基本粒子以一种全新的行为和性质,到现在为止还不得而知。现在的情况是生命现象对正统的物理学既不证实也不证伪,而系统理论、耗散结构论、超循环论等新兴学科,正在吸收生命现象的特征,并与正统物理学相联系。
对于这个问题,如果认为“生物学能否还原为物理科学与能否用物质的原因阐释生命现象”是两个问题〔7〕,那是不妥的。将两个问题截然分开的根源在于把物理科学所研究的物质运动规律封闭于无机界,同时认为生物界中的物质运动规律独立于物理、化学规律,也就是独立于无机界。但是,只要承认生命来之于无机界,就无法把无机界的运动规律与生命界运动规律绝对地划界,因而也就不应在物理、化学与生物学理论之间人为地划出一条不可通约的鸿沟。物理学的还原地位是先天的,这是它所研究的对象决定的。即使生命界存在许多现有物理学所不能解释的现象,甚至出现与现有物理学规律相悖的现象,也不应成为生命运动规律独立于物理规律、生物学独立于物理学的理由。生命界存在物理学不能解释的现象(或与物理学定律无关),说明物理学的内容还不完备,有待于充实、丰富和发展;如果相悖,说明二者至少有一方是错误的,要么修正物理学,要么修正生物学规律,要么二都有待于修正,以达到逻辑上的统一。辩证唯物主义认为,物理学和化学规律在生命体中的作用的“范围被限制”了,物理和化学规律在生命体中并不具备发挥作用的充分条件。我们必须深化这一观念,对此做出更清晰的解释和理解,而不能在此止步不前,更不能将这种“范围被限制”作为生物学规律与物理学规律之间存在一条天然的逻辑鸿沟的理由。只要我们追究这种“限制”(即生命的有序性、组织性)是如何从无机界产生的,并将封闭于无机界领域的物理科学解放出来,那么生物学就可以广义地还原为物理科学。耗散结构论、协同学、超循环论等都是在这种背景下产生的新物理科学,所取得的成果使我们看到将生命现象纳入演绎框架体系的希望。这虽然只是初步,但科学的生命力在于不断引进新概念来解释不曾解释的现象。
在此,可以提出生物学自主性的新含义,这种自主性并非表现为生物学必须具有独立于物理学和化学、并且不能从后者获昨解释的规律,而是表现为生物学及生命现象作为物理科学的构建基础之一,参预物理科学的理论构建;物理科学自身也不应拘泥于无机界之中,只有如此,才能构建一个对于整个自然界是完备的物理科学体系。反过来说,仅将无机界作为理论构建的经验来源的物理学,其对于生命现象的不完备性,体现了生物学对这种物理学理论的那种过去所理解的自主性。
4 非线性还原
将物理科学与生命科学统一于一个演绎解释的框架之中,是还原的需要,因而也是广义还原的需要,以反映从分子到生命的逻辑过程。不过,这是一个非线性的逻辑过程。
辩证唯物主义所认为的“不能把高级运动形式归结为低级运动形式”中的“归结”一词,其意义是模糊的,含有“演绎解释、还原、简单地组合或机械地相加”等诸多含义。我们认为,“不能归结”的提出,有着历史背景,是针对十八、十九世纪机械的、线性的还原论进行的批判。机械自然观认为,生命运动是低级运动形式的机械组合,相应地,生命体是一种机械装置,用今天的术语说,生命是生物大分子及其行为的线性迭加,二者之间是一个线性的逻辑关系。现代自组织理论已揭示出,生命的自组织过程是一个从分子到生命的非线性动力过程。与理论之间的广义还原相应,本文提出实体上或本体论上的非线性还原。现代物理学发现,自然界普遍存在的是非线性关系,而线性关系极为少见。无机界同样存在着非线性的自组织过程,这说明自组织性并非为生命界所独有,而是生命界与无机界的桥梁,而物理学所研究的就是这种发展过程的动力学原因,描述它们的逻辑过程,无论是线性还是非线性的。这是物理学处于先天的还原地位的理由。如果说物理学内的演绎框架体系是由于对无机界运动或现象的统一解释的需要,那么,在物理科学与生命科学之间建立一种非线性逻辑演绎关系,则是对无机界与生命界统一解释的需要。因此,演绎框架的合理性并非只存在于物理科学与无机界之间的关系中,并不仅仅是建立物理科学体系的标准。这种合理性同样存在于物理科学、生命科学、无机界、生命界之间的关系中。
5 总结
生物学自主性的根源在于:生命现象是人类直观经验来源之一。它以不同的方式参预了理论的构建:在威廉斯、鲁斯那里,直接针对着生命世界构建一个公理化体系,如果将理论封闭于生命世界中而不向无机界拓展,可建立一个自足的演绎体系,与物理科学演绎体系相并列,这是自主性的一种表现;在以分子生物学还原经典遗传学的过程中,它以解释之先的目的性或功能预设的形式参预了生物学理论的构建;本文受到新兴学科的启示,提出生物学自主性表现为这种经验来源及理论(或陈述)直接参预物理科学的构建过程。
阿亚拉(F.J.Ayala)曾提出,可以把还原论区分为三个层次:本体论还原、方法论还原,理论的还原。对此,本文提出了在理论之间的广义还原,本体上的非线性还原;方法论上,物理科学应是对生物学、生命现象开放的体系,生物学、生命现象应直接参预物理科学的理论构建,这并不是指利用物理、化学手段将生物体破坏,在试管中还原为无机背景,因为这已推动了生命现象作为直观经验的价值。生命现象参予物理科学理论构建的价值体现,离不开生物学理论作为必要的中介作用。
参考文献
〔1〕Wiliams,M.B.(1970).Deducing the Consequence of Evolution: A Mathmatical Model.Journal of Theoretical Biology, 29:343-385。
〔2〕Rosenberg.A.(1985)).The Structure of Biological Science.(Cambridge: Cambrideg University Press)
〔3〕董国安:论生物学自主性,《自然辩证法研究》,1992年第10期,第48页。
〔4〕〔5〕李建会:功能解释与生物学自主性,《自然辩证法研究》,1991年第9期。
分子生物学论文 篇17
关键词:应用型人才 种子生物学 教学改革
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)12(c)-0176-02
当前,随着我国经济的快速发展和高等教育大众化的推进,高等教育从精英教育向大众教育发展的必然是培养应用型人才[1-3]。种子生物学是高等农业院校种子科学与工程专业的专业基础课程,是种子检验、种子加工贮藏和种子生产的基础。种子生物学是种子科学的一个重要分支学科。种子生物学是研究种子的形态构造和分类、种子的化学成分、种子的形成发育和成熟、种子休眠及其调控、种子萌发、种子活力、种子寿命、种子加工处理生物学基础、种子贮藏生物学基础、顽拗型种子生物学、种子新技术专业开设的实践型、应用型课程,对理论知识和实践能力的要求都比较高。该课程是种子科学与技术专业的核心课程,是一门理论和实践相统一的综合性应用型课程。目前,关于种子生物学教学研究内容繁杂,没有形成几个核心内容,教学方式单一,多以课堂上授课老师讲解为主,很难适应和满足当前培养应用型复合人才的需要。文章就目前种子生物学教学中存在的问题,对教师采取有效的教学方法改革,以期调动学生的积极性和兴趣。
1 优化课程结构,整合实验教学内容
种子科学与工程专业是在2002年新开设的一个本科专业,经教育部批准建立并开始招生的,也是我国第一个培养种子学人才的本科专业。由于专业成立时间尚短,教材少,没有专门针对种子学专业方面的教材,可选用的教材也只有颜启传的《种子学》、胡晋和高荣岐等人主编的《种子生物学》。我们可以对现有因教材而设置的课程结构进行优化,对教学内容进行整合。以教材中涉及到的实验课内容为例,在实验课内容方面可做如下调整:主要以种子科学的基础实验内容为主,重点讲述“种子分类”“种子形态构造观察”“种子化学成分分析”“种子形成发育过程观察”“种子休眠特性及解除”等实验,通过以上整合,使得内容系统而全面,避免与其他课程重复。将这几章集中在一起,增加理论授课时数,引导学生由浅入深,虽说这样的内容对学生而言,接触少且没有太多现成的文字图片,学生无法形成感官认识,但通过系统的由浅入深地引导教学,可以使学生慢慢产生学习兴趣。另外,可以把“种子活力、生活力的测定”“种子水分测定”及“种子发芽试验”等内容纳入独立开设的种子技术综合实验课程中。
2 提高教学手段,改革教学方法
作为一门基础理论课,种子生物学为种子生产、加工、贮藏和检验等提供科学的理论依据。作为一门应用技术,种子生物学又为种子工程提供新技术。因此,如何改革教学方法,并提高教学质量迫在眉睫。经过几年的探索,笔者及同仁尝试着在教学过程中采用了PBL教学、翻转课堂式教学、慕课教学等方法。
基于问题学习(Problem-Based Learning,PBL)教学
PBL教学法―基于问题学习教学(Problem-Based Learning)是一种以学生为主体的典型教学方法,就是以提出问题―分析问题―解决问题为线索,并把这一线索始终贯穿于整个教学过程。PBL教学是以学生提出学习内容和问题为起点。因此,授课老师可以按照种子生物学的教学进度安排,狠抓该门课程核心理论和知识点,并针对一系列问题合理有序地安排,让学生来解决。学生根据提出的问题,主动搜集相关知识,授课老师可以随时与同学进行学习交流,从中不断地发现问题、分析问题和解决问题,培养了学生学习的主动性,提高了学习效率。比如,在讲解“种子萌发”时,授课老师就这个问题提出其他相关几个问题,让学生提前预习,如何提高种子萌发?种子萌发的条件?在授课的过程中,教师组织学生针对学习当中出现的一些难点提出问题进行讨论,让学生更好地理解和掌握。如:种子贮藏生物学基础?等等。下课前5~10 min,教师除就讲过的问题做一个全面的总结归纳外,还可以通过提出一些总结性或者拓展性的问题,来加深学生对本章节知识的掌握程度。
当然,授课老师要想做好PBL教学,需要有极大的热情做好课前准备工作,还要在备课前掌握学生的知识面深度和广度,结合学生的兴趣点,联系在校学生所处的实际情况,恰如其分地提出问题,才能激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
“翻转课堂式”教学
这是从英语“Flipped Class Model”翻译过来的术语,被称之为“翻转课堂式教学模式”。它是将传统教学中的“教”与“学”的时间进行了颠倒,“翻转”教学是相对于传统的课堂教学方式而言的,它让课堂教学时间和学生课外时间翻转过来。这种教学模式是要求在课下自主学习授课老师提前制作好的课件,在课件的指导下学习与课件相关的知识。并根据该课件解决自主学习过程当中出现的疑点和难点,并对出现的问题进行归纳总结,在上该理论课时,在课堂上向授课老师求取答案。而课堂上,授课教师将有更多的时间与学生进行互动、答疑解惑,对知识讨论、扩展,有利于学生积累种子生物学的理论知识。课上答疑后,学生再利用课下时间自主学习种子生物学延伸和扩展知识点,如种子加工处理的生物学知识等,既可以让学生能进一步加深对种子生物学理论知识的有效理解和掌握,又让自主学习的学生逐渐成为课堂的主角,学习该课程不再是晦涩难懂。
慕课教学
慕课是新近涌现出来的一种在线课程学习开发模式,它源于过去的那种资源、学习管理系统以及将学习管理系统与更多的开放网络资源综合起来的新的课程开发模式。它既能提供免费、持续、高端的学习,又可以让在校学生在获取新技能的同时,有效提高了他们的知识水平和就业能力。种子生物学是专业基础课程,该门课程内容涉及到多个方面,而理论授课学时有限,且存在多学科之间交叉、渗透的作用巨大,因此,学生在课堂有限的时间内不易理解。为此,可以尝试开展慕课教学,可以不分年级,不分学期,不局限于学习的方式让学生尽可能地学习种子生物学的相关知识。学生通过采取慕课这种方式可以主动学习,发挥自己的个性,有利于应用型人才的培养。但需要注意的是,教师在使用慕课这种方式时,需要及时有效地针对学生在学习中出现的疑难问题进行解答,并对学生在整个学习过程中的学习效果进行有效的监督和评价。
种子生物学只有进行有效的教学改革,才能在众多教学技术和方法中找出真正适合学生需要的教学方法,借助现代化的教学技术和方法,找到教学方法改革的切入点,真正培养出“能下能上”的高素质应用型人才。
参考文献
[1] 姜凯月。地方新建本科院校应用型人才培养模式构建[J].中国管理信息化,2005,18(2):257.
分子生物论文范文 篇18
关键词:分子生态学;教学方法;研究生课程
一讲授法
讲授法,是一种“填鸭式”的教学模式,即指通过老师系统的讲解,让学生获取知识的一种教学方法。在这种教学模式中,教师是主体,学生是被动接收知识的受体,这在某些情况下也是一种可被接收的教学模式。以分子生态学绪论为例,老师可以充分发挥讲授法的优势,除了讲解分子生态学的学科形成来由,其发展历程及研究范畴外,还要增加学生关心或无法了解的当前分子生态学研究热点的内容,最新发展与动向,使学生对分子生态学有一定的感性认识。在讲述分子生态学中“分子标记在生态学中的应用”这一章之前,首先要补充讲解分子生物学的一些内容,如核酸和蛋白质的结构、PCR技术、测序技术等基本概念,提升学生对分子生态学基础知识的认知水平,充实学生对分子生态学问题解决方法的理解。讲授法老师可以按照自己的方式,在有限的课时条件下传授大量知识,结合这一优势,采用其它教学法,充分调动学生的主动学习性和积极性。
二Seminar教学法
德语“Seminar”,源于早期的德国大学,中文含义为研讨会,又称“研讨式”教学法或文献阅读式教学法,现已成为西方发达国家高校中的一种主要教学方法[1]。Seminar是指导一组学生为某一预设论题与带教老师共同讨论的一种紧密互动交流的教学方法[2]。目前国内对“研讨式”教学法还没有明确定义。文献阅读是分子生态学教学中极为可取的一种教学方法,也是研究生主动获取知识的一条重要途径。旨在以问题为载体,培养学生阅读文献,主动独立思考、分析和解决问题的能力。例如,在“分子标记在生态学中的应用”这一章中,将内容分解如下:什么是分子标记,分子标记如何评价生物遗传多样性,分子标记如何对遗传结构解析,分子标记在生物进化研究中的作用,等等。围绕这些内容,展开独立思考和探索,通过广泛深入的文献研读,研究生可以从中学习到规范的研究方法,严谨的研究设计、完善的知识体系,最终提高学生凝练科学问题的能力、开拓学生的学术视野,提升其科研能力。在“文献研讨式”教学法实施过程中,要注重学生的主体地位,由学生组成研究小组,围绕共同关注的问题,集中讨论,形成分析问题、解决问题的能力。在这种教学模式下,师生“学为主体,教为主导”的角色互换。老师不再是传统的知识灌输者,其主要作用是引导学生掌握文献阅读的方法和提高科研思维能力,旨在培养研究生自主学习的能力。“文献研讨式”教学模式的主要优势表现为,以解决问题为中心,学生为主,教师为辅,师生共同探索问题,通过问题研究和问题探讨,让学生掌握知识。然而在具体实施过程中,这种教学模式也会出现一些问题:比如,学生在文献汇报之前,要花大量时间查阅文献,发现问题、提出问题并解决问题,有些学生不愿花时间做充足的准备,只想获取答案而不愿参与讨论;另外,对老师来说,除了自身要重视文献积累、紧跟学科前沿的学术动态、把握学科发展方向外,还必须加强自己的知识贮备和思辨能力,并能针对学生的汇报即时做出准确的点评和思路拓展,从而不断提出新问题,提高文献研讨质量[1]。
三讨论式教学法
讨论式教学法是是国内外大学常用的一种教学方法。体现的是“教师为主导,学生为主体”的教学思想,通过讨论来解决学习中遇到的问题。该方法强调针对不同的教学目的和任务要求,教师组织和引导学生围绕教学中的重难点问题展开讨论,通过预先的设计与组织,启发学生就特定问题发表自己的见解,以培养学生的独立思考能力和创新精神[3]。在“分子生态学”的课程教学实施过程中确保讨论教学法顺利进行,老师首先对问题要进行精心准确的设计好,学生合理分组,参与度要高;其次,在讨论过程中,老师要适当参与其中,利于讨论顺利进行;再次,学生分工要明确,在讨论之前,学生分析课程相关内容,查阅大量的资料,形成自己的课题分析方案和见解[3]。以“保护生物学”这一内容为例,问题可以是生物多样性的危机,生物多样性的遗传与进化,生物多样性的价值评价等,学生围绕这些问题,主动查阅书本,寻找所学内容,学会独立思考,积极参与讨论,深入理解和掌握保护生物学的知识,取得良好的教学效果。
四Presentation教学法
Presentation中文译为报告、展示或陈述等。主要通过PPT等演示工具,通过语言、动作等进行介绍或展示。它是指以个人或小组形式针对某一问题或专题向教师和全体学生作课堂报告和讲解,并回答教师和学生提出的问题。这种教学方法被美国学者埃德加戴尔(EdgarDale)的“学习金字塔”(ConeofLearning)理论证明是提高学习效果的有效方式[4]。Presentation教学法避免了单向灌输的传统模式,充分发挥学生的主观能动作用,不仅提高了学生对专业英语的兴趣,锻炼学生的口头表达能力,还充分体现了学生对知识的整理和组织能力。为了让学生真正领悟到新物种形成的过程,分子生态学在种群遗传学这一章,可以让学生主动准备如下主题报告:①对种群遗传和分化的影响因素、机制进行研究;②研究环境变化(如气候变暖、环境污染、地理变迁等)与物种进化的关系;③对濒危物种进行保护,如对大熊猫、银杏等物种致濒因素的探索与保护策略的研究;④对物种形成的机制进行研究;⑤对物种进行鉴定与分类,尤其是形态相似的物种间的区分等。学生们在搜集信息的过程中,能够产生“刺激效应”和“示范效应”,获得启发和领悟,从而更好的掌握学习内容。
分子生物论文 篇19
关键词:研究生培养;实际需求;分子生物学;探索
中图分类号: ?摇文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)03-0046-02
随着生物科学技术的飞速发展,生命科学各学科之间的交叉渗透日益显著,而在生命科学领域的各项核心课程之中,分子生物学已逐渐成为联系其他学科的枢纽性课程和众多新兴学科的基础性课程。生命科学各专业的研究生,对分子生物学知识的理解和掌握程度,直接关系着后续开展研究生课题设计及进行毕业论文实验研究的质量与水平,因此,如何让学生真正做到学以致用,让分子生物学的理论和实践知识为研究生课题设计服务,已成为判断该课程教学效果好坏的关键问题[1]。分子生物学是从生物化学这门课程中独立出来的一门课程,它的核心内容是基因的表达与调控,这构成了整个课程的主干部分,与此相关的众多内容组成了课程的枝叶部分,传统的教学方法往往注重分子生物学理论机制的讲解,而将实验教学独立开来,这种教学模式对即将进入实验室开展课题设计和研究工作的研究生来讲,存在明显的缺陷。原因有以下三点:首先,生命科学相关专业的研究生与本科生相比,已具有一定的分子生物学理论和实验基础,其理解能力也更强;其次,研究生与本科生对于课程的预期不同,研究生马上面临独立地开展学位论文的课题设计,对课程学以致用的要求会更高一些;再次,由于研究生的本科背景及自己所学专业等方面存在着较大的差别,其学习的基础参差不齐,因此每个人对课程的要求也不同。因此,分子生物学的研究生教学工作需要更多地考虑研究生的实际特点,针对性地开展教学模式和教学方法改革。本教学团队,注重从研究生教育的实际需求出发,通过几年的实践探索,已初步构建好研究生分子生物学的课程体系,并在教学工作中不断改进和创新,有力地促进研究生专业能力的培养,下面就已经开展的教学新探索加以介绍。
一、教材的选择与课程内容设置的探索
我们没有指定某一本书作为课堂教材,而是向学生介绍了几本分子生物学领域的经典著作,其中包括《现代分子生物学》、《医学分子生物学》、《基因的分子生物学》、《基因VIII》及《分子克隆实验指南》等,希望学生能尽可能地阅读并参考这些著作来学习。这样有助于学生从不同的专著中获取知识,通过不同作者的讲解与叙述,增加对分子生物学的全面思考和认识。
我们通过深入了解每位学生在本科阶段的相关学习情况,发现由于专业背景差别较大,很多学生即使学过了相关课程内容,对分子生物学知识的理解仍处于较浅水平。因此,在课程内容的设置上我们进行了改革,最终确认了“一条主线,三个基本点”的格局,主线就是分子生物学的核心:基因的表达与调控,三个基本点即三大基本过程:复制、转录及翻译。在课程设置上,我们也分为三大块,即分子生物学基本理论与知识、分子生物学实验技术和分子生物学专题知识,第一部分是课程的重点部分,包含了三个基本点的内容;后两部分是在第一部分内容上的进展和深入,基因的表达与调控成为贯穿三部分的一条主线,每一部分都紧密联系该主题。因此,理论课与实验课的教学内容设计都是围绕主线与基本点展开,使学生通过本课程的学习,在脑海中形成分子生物学的最基本理论体系,奠定良好的分子生物学知识基础。
二、了解学生的学习需求,使教学更加贴近实际
针对本课程结束后,学生马上就要进入实验室开展课题研究的现状,在开课初期给学生布置了一道课外作业题,即“与导师交流,了解自己研究生论文的课题方向和内容,提出你想通过分子生物学课程学习到的内容有哪些”。因为涉及到未来自己的课题及论文,每位学生都积极参与并完成了该项作业,总结学生的作业情况,我们发现不同专业研究生对本课程的需求存在着异同点,例如,基础医学专业的研究生对分子生物学新发现和新知识方面的要求较多,而药学专业的研究生更希望对分子生物学实验技术方面了解更多一些。根据这些反馈回来的情况,我们授课老师了解到了学生以后从事专业课题研究的基本信息,因此在后续的课程设计上根据各专业特点,有选择性地安排一些专题性质的课程内容,例如,增加了RNAi专题讨论课等,这样使我们的教学可以更加贴近学生的实际需求,受到了学生的广泛好评。
三、每节课都要有亮点
分子生物学与其他生物医学类理科课程类似,理论课教学中都涉及到很多比较枯燥的概念和复杂机制过程的讲解,如何保证学生在课堂上的专注力是能否获得好的教学效果的关键因素之一。为解决上述问题,通过集体备课我们对每节课的授课内容进行细致的分析讨论,一致认为除了进行传统的教学讲解以外,每节课都必须在内容上体现出两个以上的能激发学生学习兴趣的亮点内容,这些亮点与当堂课的核心内容有密切关系,在提高学生学习兴趣的同时还能帮助对核心内容的加深理解。例如,在讲DNA复制这节课的内容时,我们选取了发现半保留复制机制和发现冈崎片段两个著名实验的科学家故事作为亮点,教导学生如何激发自我的创造性思维;在讲解PCR技术的理论章节时,选取了授课教师自己做PCR实验中遇到的几个问题作为亮点,将理论课程与实际操作结合起来,通过提出问题、分析问题和解决问题的讲授方式,使学生对该项技术的理解更加深入。
四、实验教学着重锻炼学生的实验设计及实践操作能力
本课程还包括了分子生物学的实验教学工作,本着为研究生提供一个连续性锻炼动手操作机会的目的,我们设计了一个涉及分子生物学最根本也是最重要内容的综合性实验,即目的基因的克隆及鉴定。首先在理论课教学中采用讨论式教学方法,让学生对基因克隆的基本实验设计和操作流程有了初步的认识,然后采用连续不间断的时间安排,利用晚上及周末时间,让学生亲自动手完成样本制备,RNA提取,RT-PCR,目的基因片段的酶切、回收及连接,感受态细胞制备,转化重组子及筛选鉴定的各个实验环节,并对实验过程中及时发现问题进行课堂讨论和分析,进一步加深了学生对该实验的理解和认识,也培养了实验设计的基本思维,对其后续研究生课题的开展起到了很好的促进作用[2]。
五、引导学生培养良好的科研思维能力
锻炼好的科研思维能力是以后从事科研工作的根本所在,在分子生物学的课堂上,我们也采取了形式多样的教学方法努力引导学生培养自己的科研思维能力。例如,老师在讲授完基本理论知识后,提出一些有争议性的专业知识问题,让学生分组讨论,并拿出自己的观点,然后进行课堂辩论会,通过这种方式促使学生开动脑筋运用所学的知识去解决存在的问题,有利于学生科研思维能力的锻炼;我们还开展了课堂seminar活动,让学生根据自己专业及今后课题研究的特点,选取涉及到分子生物课堂知识的高水平SCI文章,通过自己的阅读理解,制作讲演PPT上讲台进行讲解,通过这个活动提高了学生查阅和分析外文文献的能力,对今后的课题设计也是大有裨益的[3]。
本着能让学生能够学以致用的原则,分子生物学课程教学紧紧抓住研究生培养和教育的特点,在教授基本理论和实验技术知识的同时,从研究生未来课题设计的实际出发,对授课内容、课程体系及构架等做了新的探索和尝试,已获得了初步的教学成果,但仍然还有许多地方有待改进和完善,相信通过不断的努力,分子生物学能成为一门助力生命科学各专业研究生教育的必备课程。
参考文献:
[1]李敏,陈必链。硕士研究生《分子生物学》(英文)课程的改革与实践[J].福建师范大学学报(自然科学版),2011,27(3):44-47.
分子生物论文 篇20
关键词:高中物理 量子论内容 演变
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(c)-0041-01
在现代化教育理念下,物理教育也必须要紧跟现代化教学要求设置内容。但是在设置量子论内容上不能空谈,需要分析量子论发展的演变,进而在发展基础上探析内容演变过程,再在该基础上逐步提升和发展,这才是量子论内容设置的发展方向。
1 高中物理量子论内容设置演变
对于我国教育改革来说,新的课程该正在如火如荼的进去,必须要改变传统课程内容的繁、难、旧以及偏以及照本宣科的现状,要结合时展发展新的课程内容,适应现代化发展要求和任务。在这种形势下,必须要强化内容和学生的生活及现代化科学发展相联系,让课程具备基础性、时代性以及选择性,分析学生学习中的兴趣与经验,从各种技能之中精编必备基础制度和技能,在这种情况下量子论成为了发展必然趋势。
事实上自从量子论问世以来,距今大约有一百年的历史了,它逐渐成为了支柱近代物理学两大理论之一,并且被物理学广泛使用到各个领域,给人类提供新方法与新思想,给人类科学乃至社会科学都产生出深远影响,依据相关统计到了20世纪中叶,具备量子论背景下获取了医学奖和其他生理学奖站占据比例较大。但是从近代先进发现,现代物理知识对社会科学素养具备基本要求,同时,还具备重要教育价值。但是对于高中物理的量子论来说,目前所涉及到的课程依然比较少。因此,要在高中物理课程中要适当引入一些量子论的知识。还必须要依据公众的科学素养需求深入到现代物理知识,并将量子论及其他一些内容融入到物理课程,这是高中物理发展必然趋势。而且在现代高中物理知识中渗透一些量子论,就能够为学习适当开设一些科学窗口,让学生通过这个窗口能够见识世界,一开眼界,让学生感受到外面世界的精彩,相关人士探究发现发达国家都开设课程较多,但是研究发现都将量子论作为重点内容,例如美国所用的《PSSCPhysixs》物理教材,就将电和原子结构作为了渗透原子论观点。并且在现代的物理学中也涉及到量子论的内容,在现代物理学中量子论内容占据比例相当大,很多宇宙学与天文学都将量子论与相对论作为主要内容。而且澳大利亚如今高中物理教材之中,对于宇宙、天体物理以及太空、量子到夸克等都是以单章节出现的。美国科学教师协会所指定出来的物理考的中都将现代物理作为重要内容,占据了15%的内容。
从许多文献研究中可知,一些国家都开始将量子论编入到近代的物理课程内容之中,而且多占据的比例逐渐变重。因此将量子论的内容编入高中物理是现代化物理课程发展必然趋势。而且将课改物理大纲以及新课程标准融入了量子论,就必须要对高中物理内容的设置演变进行适当探讨,清晰意识到物理量子论课程设置,期望该课程对物理教学有所指导,这也是我国物理量子论发展必然趋势。
新课程下物理大纲与量子论知识的关系
在新课程之下物理大纲有了较大发展,而且也是紧跟社会人才需求所编撰,因此就具备了现代性,这二者之间的比较主要体现在以下几个方面:
从改革开放以来,高中物理大纲与新课标都将量子论设为新知识、重要知识,也只有在数量上一致,并且这些知识点都造成数量在逐渐增加。在2005年、2008年以及2011年,大纲中所加入内容基本度差不多,在该基础知识上逐渐提升;而且应用渗透方式融入大纲之中,进而体现出原子结构,但是许多教学中并没有将量子论作为专题讲述。但是从实际课程设置来看,量子论内容正在逐渐成为专题课程步入正轨教育。
其实在2000年以来大纲之中就适当加入了一些量子论,各种内容都是大同小异,并且逐渐加入物质波,逐渐成为了必学内容,明确表明学生所能够接受形式,同时,还对现代科学技术进行适当介绍,通过量子论反映出现代物理学重要的观点,让学生进一步了解现代物理学发展必然趋势。事实上,1998年的教学大纲和2005年的新课程标准中所涉及量子论内容基本上相同,同时,还会加强知识点数量。2008年物理大纲之中就明确提出,物理教学内容必须要更新时展,处理好经典物理和近代物理之间关系,依据实况适当的加强现代物理观点,通过物理量子论来开拓学生眼角与思路,进而体现出物理量子论的重要内容。
通过物理大纲列置出量子论的部分知识点
虽然物理课程中量子论确实也是比较重要知识,但是也有学校将该课列入到选修课中,在讲解物理课程中量子论时划分成AB两个层次。自从我国融入进微观世界后,量子化就成为重要研究对象,而到了2003年大纲也是第一次列入到课程中,但是那个时候仅仅是将该类课程设置成选修课程,并没有设计出独立的量子论专题,也没有将量子论融入到原子与原子核中,这样学习的目标就比较模糊,就需要设置成模糊和选题模式相结合,把力学成绩和局限性相结合。在上面的大纲以及新课程有关量子论基础上,体现出新的局限性,从量子论因重要作用来看,还需要高中物理提进一步明确其内容,这样才能够加强物理内容的改革,加强现代物理知识可持续化发展。
2 结语
随着现代技术的高度发展,物理学成为高中重要的课程之一,尤其是一些特殊内容都是发展必然趋势。在这种情况下,就必须要分析高中物理的量子论演变过程,探究物理量子论涉及到的重要知识,进而在该演变基础上推动物理教学可持续发展。
参考文献
[1] 梁国志,郭玉英。从报刊看我国公众对近现代物理知识的需求[J].学科教育,2008(11):76-78.
[2] 李自强。浅析近现代物理知识的教学价值[J].现代物理知识,2007(2):108-112.
[3] 课程教材研究所20世纪中国中小学课程标准[S].教学大纲汇编,2005:37.
分子生物论文 篇21
本教材适合七年制和长学制临床医学专业学生用,也可作为医学各专业研究生的选用教材。分子生物学的理论与技术已在医学领域广泛应用。学习医学分子生物学这门课程,既要较系统地了解分子生物学的基础理论知识和技术理论知识,同时也要了解分子生物学在医学领域的应用和相关研究进展。本书介绍的医学分子生物学知识包括5个方面的内容。第2章至第10章介绍与医学密切相关的分子生物学基本知识,主要介绍基因和基因组的基本概念和基本特点,基因组核酸的复制与损伤修复、基因表达和功能蛋白质的形成与降解、基因表达的调控、细胞间通讯与信号转导的基本概念和基本理论,细胞增殖与凋亡的相关分子生物学机制。第11章至第13章介绍基因操作的基本知识,主要介绍基因分析、基因功能研究和基因克隆与表达的有关基本知识和研究策略,这些知识是从事医学科学研究、掌握医学各学科研究进展、了解分子生物学在临床医学中的应用所必备的基础知识。第14章至第18章介绍疾病相关的分子生物学机制,主要介绍基因和基因组、细胞间通讯和信号转导与人类健康和疾病之间的关系。
医学分子生物学主要栏目专家述评、论著、综述、研究快报。
获奖情况:1990年《国外医学》系列第一次质量评比中获三等奖
国外数据库收录:中国科学引文数据库、《化学文摘(网络版)》、《剑桥科学文摘》、剑桥科学文摘社ProQeust数据库、本刊MARC数据、本刊DC数据、国家图书馆馆藏、上海图书馆馆藏。
分子生物学论文 篇22
采集地点的选择伊宁县位于东经80°13′~82°42′,北纬43°35′~44°29′之间,东邻尼勒克县,西与伊宁市和霍城县接壤,南邻伊犁河,与察布查尔、巩留两县隔河相望。同时,位于伊犁河谷中部,水草丰富,境内的伊宁口岸是伊犁地区重要的贸易口岸。
实验材料
蜱的来源2013年4-5月,从伊宁县的2个采集点、2个绵羊群,每群>30只,均未药浴,采集其体表寄生蜱,共获得硬蜱324只,放置于潮湿阴暗处,以保持其存活。
主要试剂PCR所用试剂均购自上海生工生物工程技术服务有限公司;DNA提取试剂盒(DNeasyBloodTissueKit)购自德国Qiagen公司;其他试剂均为分析纯。
实验方法
蜱种鉴定参照《中国经济昆虫志》[9],用普通解剖显微镜将324只蜱进行形态学鉴定,初步分类后,从中选取50只用配备数码照相功能的解剖显微镜(LEICAM165C)拍摄图片,对蜱的盾板、假头、假头基、肛侧板、气门板、第一缘垛、孔区(雌蜱)等形态进行对比观察并测量[11]。蜱的处理和DNA提取将蜱标本分别依次用浓度为70%、50%、30%、10%的乙醇溶液于37℃摇床中振荡冲洗1h,再用超纯水反复冲洗,干燥。最后置于消毒灭菌的管中。按照DNA提取试剂盒使用说明书提取虫体基因组DNA,置-20℃保存备用。
基因扩增用上游引物5′-CTGCTCAATGATTTTTTAAATTGCTGTGG-3′,下游引物5′-CCGGTCTGAACTCAGATCAAGT-3′扩增线粒体16SrRNA序列[12];上游引物5′-CAAAAWCCTGGTAAAATTAAA-3′和下游引物5′-GCACTATCAAGCAACACGACT-3′扩增COⅠ序列[10]。25μlPCR反应体系:模板μl(约50ng),上游和下游引物各μl(75pmol),50mmol/LKCl,10mmol/LTris⁃HCl(),/LMgCl2,1单位TaqDNA聚合酶。PCR反应循环参数为:①16SrRNA为94℃预变性5min,92℃变性30s,54℃退火30s,72℃延伸30s,共38个循环,72℃终延伸8min。②COⅠ为94℃预变性5min,92℃变性30s,50℃退火30s,72℃延伸60s,共38个循环,72℃终延伸8min。扩增片段后送上海生工生物工程技术服务有限公司测序。序列分析及系统进化树构建结合GenBank登录的图兰扇头蜱的16SrRNA和COⅠ参考序列,将本实验PCR扩增的6条16SrRNA及6条COⅠ序列测序结果与参考序列比对,运用软件的ClustalX程序分析,计算遗传距离并构建遗传进化树。
2结果
蜱种鉴定所鉴定蜱共324只(168、156),虫体体型较小,雌虫体长~,雄虫体长~,呈褐色,背腹扁平似卵圆形,芝麻至米粒大,雌蜱饱血后可膨胀达蓖麻籽大。体分为假头和躯体两个主要部分(图1A)。假头基呈六角形,侧角明显,后缘微凹(图1B)。雄蜱盾板覆盖整个背部,雌蜱盾板覆盖背前部,前部较窄,后部圆钝,盾板遍布刻点,以细刻点居多,粗刻点少而零散(图1C)。眼卵圆,靠近盾板前部边缘。须肢粗短,中部最宽,前端稍窄。雄蜱气门板长卵形(图1D)。体端有缘垛,中垛大于边垛,常有尾突(图1E)。有肛沟,雄性肛侧板后缘内斜明显,内缘具角突,长约为宽的~倍,内缘中部稍凹,后缘向内显著倾斜,其后方凸角明显(图1F)。结合有关文献[9,13]认为伊宁县的蜱具有硬蜱科扇头蜱属图兰扇头蜱的特征。但由于吸血、饱血雌蜱及部分未成熟或形态变异的雄蜱,仅用传统形态学分类方法不能准确区分。因此,从324只中选出6只雌雄分别具有形态差异的蜱(4、2),根据采集地点分别将其命名为YN-1、YN-2、YN-3、YN-4、YN-5和YN-6。YN-1为当地典型雄性图兰扇头蜱;YN-2和YN-3为半饱血雌蜱,因其腹部吸血膨胀已无法观察缘垛,肛侧板和副肛侧板难以区分形态且边界不清;YN-4、YN-5和YN-6为部分形态特征改变雄蜱,YN4和YN5体端较宽似倒置三角形与典型的图兰扇头蜱卵圆形体端不同,且YN5气门板呈长逗点形与血红扇头蜱气门板相似;YN6肛侧板后缘圆钝,凸角不明显。因此对这6只蜱采用分子生物学方法进一步分析,对上述形态学鉴定结果进一步验证。
分子生物学鉴定
扩增通过PCR扩增上述形态学差异较大的6只图兰扇头蜱线粒体DNA,产物经1%琼脂糖凝胶电泳分析,均获得特异性很好的PCR产物,与预期目的片段一致(16SrRNA约为460bp,COⅠ约为760bp)。
图兰扇头蜱16SrRNA和COⅠ基因片段组成利用软件计算6只图兰扇头蜱的16SrRNA和COⅠ基因片段碱基组成。16SrRNA基因片段A、T、C、G的平均碱基含量分别为%、%、%和%,碱基A+T平均含量是%。COⅠ基因片段A、T、C、G的平均碱基含量分别为%、%、%和%,碱基A+T平均含量是%。
图兰扇头蜱基因序列比对及系统进化树运用软件的ClustalX程序进行多重序列比对后,16SrRNA获得2种不同序列,并登录GenBank,登录号分别为KF547987和KF547989;COⅠ获得3种不同序列,登录号分别为KF688136、KF688137和KF688138。各结合GenBank登录的3种扇头蜱的参考序列构建系统进化树。6只图兰扇头蜱16SrRNA基因片段的遗传变异很小,共检测出2个单倍型,1个变异位点。其中YN-2、YN-3、YN-4和YN-5序列相同,为一种单倍型;YN-1、YN-6在216位点处为转换位点(T-C),为一种单倍型。基因序列比较结果显示同源性均在%以上,遗传距离为%~%。而上述6只图兰扇头蜱的COⅠ基因片段序列变异较大,共检测出3个单倍型,4个变异位点。YN-1、YN-2和YN-6序列相同,为一种单倍型;YN-3和YN-5检测到3个变异位点,均为转换位点(A-G),无插入/缺失和颠换现象;YN-4在上述变异基础上,于574位点处发生转换(A-G)。基因序列比较结果显示同源性均在%以上,遗传距离为%~%。
3讨论
调查结果表明新疆伊宁县绵羊体表普遍寄生了图兰扇头蜱,据以往报道图兰扇头蜱主要分布于新疆的巴楚、喀什、霍城、和田、哈密、呼图壁、库尔勒、轮台、阿瓦提、沙雅、于田等荒漠草原和荒漠地区[14]。而伊宁县地处亚欧大陆腹地,伊犁河谷中部,属中温带干旱型内陆山地气候,该地区气候温和,水源充沛,水草丰茂,以往并不适合图兰扇头蜱的生存繁殖,而此次在伊宁县发现图兰扇头蜱分布普遍,可能与新疆北疆近30年雨水过少、特殊的植被分布及气候改变有关。线粒体基因已成为群体遗传学和进化生物学研究中的重要分子标记。Murrell等[15]认为线粒体基因对于分子进化的研究具有很大价值,且更适于种内遗传差异的分析。目前蜱类研究中用的最多的线粒体基因为12SrRNA、16SrRNA、COⅠ和COⅡ等基因[10]。线粒体上的不同基因具有不同的解析功能,同一基因在不同的物种间也具有不同的解析能力。并且,在系统发育研究中多个数据比单个数据的效果要好,16SrRNA基因序列由于其保守性和存在的普遍性,被大量用于蜱类的物种鉴定和系统研究[12,16-17]。COⅠ基因是线粒体呼吸链末端的一个催化酶,比其他基因在生化功能的研究上更完备,普遍存在于真核生物和原核物细胞的线粒体中;此外,COⅠ基因是核基因组以外独立的线粒体环状DNA,所以能够用来比较其在生物进化上的相互关系[18]。吕继洲等[19]通过16SrRNA和COⅠ基因鉴定小亚璃眼蜱()、亚洲璃眼蜱()和残缘璃眼蜱()3种形态上极其相近的蜱种。一般来说,在变异程度上16SrRNA基因较COⅠ基因明显保守[20],本实验研究结果也证实了这一观点。并且,通过对2个基因的研究发现,该地区图兰扇头蜱种内遗传差异显著,证实图兰扇头蜱具有生物多样性。由于蜱传播病原体一般与蜱种之间存在着一定的对应关系,亲缘关系越近的蜱种,其传播相同病原体的机会越大[21]。因此,不同蜱种的种内遗传差异与蜱传疾病的变化仍需进一步研究,为蜱媒病的预防控制提供依据。
分子生物学论文 篇23
关键词:《医用化学》;类比现象;类比教学法
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)28-0182-03
我国的高职教育作为一种新的教育类型,目前的状况是从理论到实践仍处于不断探索新的办学模式和新的教学理论的发展阶段。作为一线的教育工作者最能深切体会到传统的精英教育理念和教法确实已不适用于高职教育,更不要说饱受诟病的应试教育。仅从高职院校生源的角度来看就有高中理科生、文科生、三校生等,呈现出多元化的方向发展的趋势。学生的知识结构的巨大差异给授课教师提出了新的挑战,从教学理论到教学方法都必须全面调整和创新。如何用适当的教学方式完成教学目标,尤其是在学生难学、不重视的基础课上更显得突出与紧迫,笔者在化学课的教学实践中不断探索,认为类比教学法是一种有效的教学方法。
类比法,本意是根据两个或者两类对象之间在某些方面相似或者相同,从而推出它们在其他方面可能相似或相同的一种逻辑方法,显然类比是由个别到个别的推理过程[1]。类比教学法则是用学习者较熟悉的知识、经验或技能和学习者一时难以理解的新知识做联想、比较从而达到由此及彼的知识迁移的教学方法,是类比法思维的一种具体应用。因此,类比教学法的关键在于本体和类体之间有相同或相似的某些属性,并且类体是学习者较为熟悉的事物。
一、化学教材中的类比
由于近代科学技术的发展,人们的认识已远远超越了我们能直接感知到的自然世界,尤其是微观领域。纵观科学发展史,不论是科学家们的探索与研究,还是科学家要说明、表达某种思想,或是描述某种事物,都会用到类比法。1906年,英国科学家卢瑟福做了著名的α粒子散射实验,1911年由卢瑟福提出:原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域,叫原子核,电子在原子核外绕核作轨道运动。原子核带正电,电子带负电。可是原子本来就很小,现在要说明它内部复杂结构,可想在当时是何其难。卢瑟福提出的原子模型像一个太阳系,带正电的原子核像太阳,带负电的电子像绕着太阳转的行星,于是科学界就把卢瑟福提出的原子模型也称之为“原子行星模型”。这里把宏观的可以看得见的行星和微观的看不见的原子作类比,这样让人们很容易理解卢瑟福提出的原子模型到底是怎么一回事。再如,近代化学为了描述核外电子的运动状态,而引入了电子云的概念,核外电子的运动规律是不能预言它在某一时刻究竟出现在核外空间的哪个地方,只知道它在某处出现的机会的多少。人们为描述、说明它的这种特点就用小黑点的疏密来表示单位体积内电子出现的几率,小黑点密处表示电子出现的几率密度大,小黑点疏处几率密度小。可这个形象是三维图像,用二维平面图像来表征它,总显得不那么直观,如何能让人们正确地认识电子在原子核外空间分布的几率密度分布呢。类比法显示了它的好处,用人们熟悉的云雾做类比,这样使人们很容易理解核外电子的运动特点。云是人们生活中最常见的一种形象:疏密不同的,形状各异的立体图像,不同之处是电子带负电,云雾不带电而已。于是,科学家就把核外电子出现的几率分布直� 再如,手性分子是化学中结构上镜像对称而又不能完全重合的分子。碳原子在形成有机分子的时候,4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。由于相连的原子或基团不同,它会形成两种分子构型,这两种分子拥有完全一样的物理、化学性质。但是从分子的构型来看,它们依然是两种分子,这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样,看上去互为对应,由于是三维结构,它们不管怎样旋转都不会重合,就像左手和右手那样,我们称这两种分子具有手性,又叫手性分子。显然,化学上应用了类比的方法,来定义手性分子。那么手与手性分子到底有何相似性,就是实物与镜像不能重叠。生活中每个物体都有镜像,但不是每个物体都不能和其镜像重叠,只有手这样的不具有对称面和对称点的实物才是实物和镜像不能重叠。用手性来定义具有结构上镜像对称而又不能完全重合的分子的这种特性,也是因为人人都有双手。手是人们生活中最常见随时可拿来观察与比较的实物,且左右手互为实物与镜像的关系,因此才定义为手性分子。可见,类比能让事物的表达既简单又容易理解。
二、化学教学上的类比
具体的教学过程中亦可选用恰当的类比,使学生能快速、准确地理解教材知识,同时还可达到启迪思维,建立广泛知识迁移的好习惯,培养学生建立良好的学习策略的目的。在讲授有机化合物的命名知识时,我们的教学目标是使学生掌握有机化合物的命名规则和步骤方法。纵观有机化合物的命名,它们的宗旨是统一的:唯一的名称对应唯一的物质,并且名称中要体现出有机物的结构特征。规则大致是相似的。如何让学生由特殊到一般,系统、全面地掌握所学的有机化合物的命名呢?可联想到我们日常生活中给人的命名和有机化合物的命名有可比性,教师在讲解时先从中国人的起名习惯谈起,再和有机化合物的命名做比较,让学生明白我们给事物命名时的习惯,再进一步让学生认识有机化合物的命名规则,并且让学生知道科学上的规则的制定不是由哪一个个人或者组织任意规定的,而是由相应被科学界认同的相应的权威机构规定的。一旦制定了某一规则,其他的个人或者国家都按照此规则执行,当然由于文字的不同,各国可根据自己的文字特点制定在本国适用的规则。我们现在学习的在机物命名就是我国根据我国的文字特点制定适合中文的系统命名法。例如,我先问学生,你们每个人都有自己的名字,是否想过自己为什么叫这个名字,谁给你起的,能否给自己改名字,改名字的原则是什么。这些学生最熟悉的现象让学生明白,给人起名字就是做为这个人的代表符号,但是起名的规则却是根据文化传统有一定的约定俗成的,不是可以随意地起名字;让学生明白人们在表达描述事物时要有规则的制定,好的规则是名称中要体现出事物的关键物征信息,正如中国人的姓名规则是第一个字做为姓氏,然后是第二或第三个字是排行,才有了族谱这一中华文化的特殊奇葩,我们才能知道我们的祖先是怎样演化而来的。孔夫子的第七十二代后人能够知道自己的来历,也就不奇怪了。这些都是依赖中华文化有的姓氏制度才能得以知晓。它在生物进化学上也有积极的意义,就是避免近亲结婚。这些知识的旁征博引,不但让学生明白了人类命名现象背后的逻辑与科学,还能启发学生对生活现象观察与思考。但是,我们的姓名规则和有机化合物命名还是有严格的区分,再以重名现象引导学生思考,使学生认识到做为人的唯一代吗。我们的姓名有一定的局限性,为了有效管理国家的公民,国家公安部给每个公民起了唯一的名称―身份证号,让学生明确身份证号中每一个数字的含义,使学生最终清楚给事物命名的较科学的规则应当是唯一的名称对应唯一的事物,名称中要体现出该事物的重要的属性信息,然后再来学习有机化合物的命名规则。这样类比,扩展了学生的视野,优化了学生的知识结构,为进一步学习有机化合物的命名的教与学做好了知识迁移的知识准备。实践证明,学生在以后有机化合物的命名的学习中,都能很好地理解、掌握各类有机化合物的命名规则。再譬如,在讲杂化轨道理论时,学生对杂化轨道理论较排� 为了让学生较好地接受这个思想的转变,本人尝试着用学生相对较易理解的政治学理论来类比。马克思主义的理论和俄国的十月革命的经验,在中国的革命实践中必须结合中国的实际状况,的伟大正是较好地将马列主义和中国的实际结合起来,并创立了自己一整套指导中国革命取得胜利的理论,于是便有了“思想”这一共产主义理论的新内容。同样,原有的结构理论已不能很好地解释有机化学上的现象时,必然会有新的理论产生来补充、完善甚至取代原有的理论,这也正是科学不断向前发展的普遍现象和正确的逻辑。这样的类比,让学生一扫原有理论对学习新理论形成的干扰和迷思,激发起学习新理论的冲动。在给学生讲解电子效应时,笔者用“近朱者赤,近墨者黑”原本是用来指人类活动的普遍现象的名言作为切入点。这一名言所说的社会现象和所包含的哲理是两个相距太近的事物必然会产生互相的影响,然后引申出这一现象在微观的分子结构中也是普遍存在的,即同一分子中相距太近的原子之间会存在相互的影响,并进一步引出电子效应的概念:在有机化合物分子中,由于原子或基团之间的相互影响,使电子云分布发生一定程度变化的现象称为电子效应。将微观的难以理解的结构理论用学生能很好理解的社会现象做类比,使学生学得轻松自然,化解教学难点于无形。
三、结语
总之,当我们面对学生较难理解的知识时,可选择类比教学法。恰当的类比,能使同学们把熟悉的生活经验和已有知识进行联系、比较,从而理解新知识。教师在选择类体时要注意类体与本体确实要有相似性,能较好地促进学生正迁移,避免负迁移的产生,使我们的教学难�
参考文献:
分子生物学论文 篇24
关键词:分子生物学;教学方法;教学改革
中图分类号: 文献标志码:A文章编号:1674-9324(2013)38-0050-02
《分子生物学》是从分子角度、在基因水平上阐述生命现象的科学。其主要内容是构成生物体的生物大分子结构和功能的研究,特别是核酸、蛋白质结构和功能的研究,并在此基础上,对不同生物体及生命现象的各个方面从分子水平上进行剖析。《分子生物学》作为农学专业的基础课之一,是分子遗传学、生物技术、基因工程等的理论基础。随着现代科学技术突飞猛进地发展,现代农业研究已深入到分子水平,《分子生物学》渗入农业科学各个学科。面对学科本身的飞速发展,如何在新形势下让学生学好这门课程,是我们面临的重要问题。
一、加强绪论教学方法,增强学生学习兴趣
近几十年来,随着分子生物学的迅速发展,新技术、新成果不断涌现,成为生命科学领域最具活力的学科之一,所以对此的学习过程和授课方式倍加重要。因此,讲好绪论部分可以帮助学生树立学习《分子生物学》的信心,激发他们学习的兴趣,最大程度地提高教学效果。例如:绪论中我们会谈到分子生物学中诺贝尔奖的相关信息,可以帮助学生重视《分子生物学》课程的学习。从1901年以来自然科学领域的诺贝尔奖大概有550名左右,其中有200位诺奖获得者涉及生物化学和分子生物学。我国于1999年9月获准加入人类基因组计划,虽然参与这一计划最晚,而且是唯一的一个发展中国家,但是我国科学家仅用了半年多的时间,就已经按照人类基因组计划的部署完成了测序任务,对破译人类遗传信息起到重大作用。这样让学生认识到我们国家在分子生物学方面的长处与不足,提高了学生的学习兴趣,使学生在第一时间被深深地吸引,在明确课程内容、发展历程以及应用的基础上,更为重要的是明确学习目标、激发学习热情、建立自信、掌握正确的学习方法,
二、善于归纳总结,系统地讲解有关知识
由于《分子生物学》的内容丰富、知识点多、理论比较抽象,使其具有一定的深度和难度。要想在有限的学时内更加全面而深入地让学生掌握并理解本课程的内容。我们要学会整理、归纳,使课本上相关的一些分散知识系统化、网络化、提炼出知识点。如在DNA的复制中有两个关键概念,DNA的半保留复制强调的是对DNA复制后结果的归纳,DNA的半不连续复制着重点在于对DNA复制过程的总结。抽象的知识记忆起来确实存在一定难度,这也是以往学生反映最多的问题。需要在理解的基础上,采用总结规律性教学的方式将其具体而直观表现出来,使学生能更迅速、更准确记忆。例如,限制性内切酶Ⅱ识别回文序列,可用“上海自来水来自海上”来解释什么是回文序列,即正读和反读其序列均一样。建议学生学习时结合课程内容采用不同的学习方法,切记不可死记硬背,在理解的基础上要善于总结,重点培养创造性思维能力,只有掌握正确的学习方法才能有效地提高学习效果。
三、充分发挥多媒体教学的优势,实现教学内容的直观化
运用多媒体技术进行课堂教学,既可以将图、文、声、像融为一体,使教与学的活动变得更加丰富多彩,又可以寓知识学习、技能训练、智力开发于生动活泼的形象之中,从而激发学生的学习兴趣,变苦学为乐学,同时又促进他们的思维发展,丰富学生的想象力。例如,RNA的剪切加工过程,教师用很大力气介绍每一加工过程,学生仍是一头雾水,而我们通过一个“RNA的剪切加工”视频,可以清楚地看到在细胞中,RNA合成后5’帽子和3’尾巴是怎样被加上,然后进一步剪切内含子,连接外显子的过程,学生观看以后,顿时有一种豁然开朗的感觉。
四、注重学科进展,强调其理论意义和实际应用
《分子生物学》是一门比较年轻的学科,作为一门独立的自然科学,只有六十多年的历史。但其发展非常迅速,目前已成为自然科学领域发展最快、最引人注目的学科之一。《分子生物学》作为多门学科之间的桥梁,对与其关系比较密切的生物化学、细胞学、微生物学、遗传学等领域都产生深刻影响。《分子生物学》的理论意义在于:生命活动的根本规律在生物体中都是统一的。分子遗传学的中心法则和遗传密码,除个别例外,在绝大多数情况下也都是通用的。学生学习《分子生物学》的最终目的是为其理解和掌握农业生产中相关知识服务。在教学的过程中,教师要多与生产实践知识联系起来。比如:小麦是我国第二大主要作物,其产量与品质直接关系国计民生。随着全球气候变暖,制约小麦产量的环境因素更加复杂。小麦抗旱生理生化与分子生物学研究将为解决环境因素问题提供有力的理论支撑。目前已得到了玉米、水稻、胡萝卜、烟草等二十九种重要农作物的抗病毒、抗虫、抗除草剂、营养品质大幅度提高的转基因植株。在诸多的农业增产措施中,采用转基因技术进行作物蔬菜水果良种繁育的方法占到30%~40%。随着分子生物学研究的进一步发展,不仅采用基因工程的技术获得新的植物良种和实现粮食作物的固氮;而且有可能在掌握光合作用机理的基础上,使整个农业生产的面貌发生根本改变。
五、强化课程实验教学改革,注重学生素质能力的培养
《分子生物学》课程的实践性很强,强调理论联系实际。学生可利用学校提供的校园网络资源,结合教材预习实验内容并提出问题,教师集体解答后指导学生做实验。这种学生自主学习的方法,极大地激发了学生学习的兴趣,有利于培养学生的综合素质。例如:学生们在做PCR扩增及琼脂糖凝胶电泳实验时,我们要求学生提前总结PCR反应体系的配制、PCR扩增程序的设置以及琼脂糖凝胶的配制,学生们在实验室上实验课时直接操作,教师及时指导学生们在操作时出现的错误和不当处。理论与实验结合起来使学生的实验操作得到了极大的提高,以适应21世纪社会对高层次农学人才的需要。
总之,在《分子生物学》的教学过程中,作为教育工作者,我们将不断提高自身素养,充实自己的知识,与时俱进,探索新教学改革方式,完善教学方法。在教学过程中发挥学生的主体作用,引导学生学好农学专业知识,提高教学质量,培养他 分子生物学教学改革实践与展望[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2008,10(2):150-152.
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