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分子生物科学范文6篇

时间:2023-09-25 10:52:03

分子生物科学

分子生物科学范文第1篇

关键词:分子实验;医学课程;实践

“分子生物学”是一门在微观水平上研究生物现象,从分子角度探讨生命本质的学科,是目前自然科学中进展最迅速、最具活力的前沿领域。在基础医学和临床医学学习体系中起着重要作用,其理论知识及实验技术已广泛应用到医学专业的各类学科中。分子生物学已成为培养医学临床医生及科研工作者良好的医学综合素养、医疗实践能力和科学创新思维的重点学科。分子生物学内容与其他学科互相之间具有紧密联系,在教学上要注意理论联系实际并与其他学科交叉联系。

1医学分子实验课程教学改革课程设置

1.1医学分子生物学实验的教学目标和教学形式

医学分子生物学实验教学要跟上时代及医学的发展。教学目标要从以往的教会学生课本知识,转变为经过学习,学生可以在掌握医学分子生物学实验的基本理论和基础实验的同时,学生的实践能力、自主学习能力,科学思想以及创新水平得到培养及提高。硕士研究生经过学习后,科研能力与创新能力有极大的提高。我校医学分子生物学实验开设对象主要是临床医学专业的本科生及硕士研究生。历经多年的实践和改革,医学分子生物学实验的教学已经演变成三个时期的教学过程:第一时期是基础能力的实验;第二时期是整体的大型实验,关键在于和遗传、免疫或基因疾病相关联的大型实验;第三时期是学生主动设计的探究性实验。和以往验证性的实验相比,新的课程安排主要侧重医学基础学科间的有机结合、理论联系临床实际和科学研究思维水平的培养等。

1.2进行分子实验室能力教改的初始成就

按照生物化学、分子生物学、免疫学以及医学遗传学的概念和实践设计和系统性实验,包含医学分子生物学实验理论和基础技术、医学分子生物学实验完整性实验、实验专题设定三个大的模块;撰写实验课程教材。课程的设定有三个支撑点。第一个支撑点:课程主体模块。技术阐述:全方位介绍分子生物学技术框架,所涵盖的关键内容及在医学发展过程中的作用。根本技术:是主体课程中占比最大的模块,包含分子生物学实际运用的技术原则和实践细节。如介绍动物、微生物基因组DNA的提取与鉴定,哺乳动物组织中RNA的提取与鉴定,质粒DNA的提取与鉴定,PCR扩增,分子杂交技术,限制性内切酶消化,分子克隆全过程和基因文库的构建等实验项目技术等,同时,重视知识内容与生物化学、医学遗传学及基础课程的结合。临床运用:介绍分子技术在医学模块的运用范围,同时举出实际的运用案例。第二支撑:前沿技术层面讲座。为了使学生了解学科前沿发展,对学生们课题方向的选择及毕业设计有协助和启发性,我们定期给学生开展“前沿技术”层面的讲座,讲解分子生物学的进展,让学生在学习分子生物学时,能够对前沿技术有所了解,同时发掘其科学研究和革新的潜在能力。第三支撑:开放性实验教学和医学分子生物学实验探究性、分析性实验。在这个模块当中,重点放在理论和实践的有效融合,注重学生实际操作水平、运用水平以及独立工作水平的培养。根据课程设置的目标,建设一个以科学研发探究为主体的开放式实验教学平台,让学生以学习实验小组的方式进行灵活多样的课余科学研发活动。学生通过小组的方式在老师的引导下查阅资料,提交设计思路,在老师的指导下写出实验步骤。在所提交的实验设计中,老师根据实验条件,挑选出部分可行性的优秀实验方案,组织同学具体实施。实验过程中及时总结,实验后要求学生写分析报告,提高学生分析问题和解决问题的能力。

2加强医学分子生物学实验课教学革新的思考

2.1现存的问题

第一,分子生物学与其他基础学科有机结合的力度不足,教学内容贯穿的力度不够。要加强学科之间的沟通讨论,有机结合各基础课程及实验。第二,目前的实验设计还偏向验证性实验,缺少全面性、探究性、实践性实验。第三,学生之间差距较大。尤其在硕士研究生的实验中,学生水平差距较大,是否能对分子生物学实验进行不同的分类,让学生根据自己的水平和兴趣爱好进行选择是后期需要探索的方向。

2.2加深革新观念和规划

2.2.1领导关注是顺利开展教学改革的保障加强医学分子生物学实验课程,一定会涉及很多层面问题,如教学规划的调节、教学人员的匹配、实验经费的投入、仪器设施的匹配、各教研室的合作,等等,全部都要有学院领导的认可和调节。

2.2.2用新的合作眼光审视设定本课程是加深改革的必要条件组织教学经验丰富的老师按照生物化学、分子生物学、免疫学、遗传学的教学目标设定具体和系统的实验;实验过程中,要充分展现各学科的有机结合,教学模式可以利用PBL等教学模式;加强前沿技术的讲座、设计综合性的实验。我们成立课程设定和建设小组,分工清晰、责任分明、落实到人。由三个学科的老师成立小组,设定一位课程负责人,确立和优化课程和基础内容,编撰课本以及教学大纲。此外,还成立课程执行小组:由基本医学实验教学中心以及各学科的老师组成,负责实验教学,同时设立一位实验室主任。

2.2.3构建固定的实验教学队伍,落实医学分子生物学实验教学深入革新的执行程序我校有硕士以上学历的教师作为专职实验课教师。加深改革的执行程序是:在最新教学大纲的基础上编写实验教材,设定实行新的实验内容,加强优化医学分子生物学实验教学网站、构建完善的网络课程;在申请教学革新专题的支撑下,落实教学改革的每个方面,第一时间归纳教学经历,构建“医学分子生物学实验”精华课程,同时获得教学成效。

2.2.4改革仪器设施是提升实验技术能力和教学效率的基本物质条件在教学方式和手段上开展创新和改革,更新落后的仪器设施,凭借当代教育技术方式和方法,建设各种多媒体教学以及网络教学方式和方法,并且建设对学生开放的网络服务系统,将不同模式的电子教学资源,如幻灯片、课件、flash动画、视频课件、教学资源等上传到网络平台上,易于学生上传和下载使用,并建设课程的独有网站和老师的个人微博,增强老师和学生的沟通与互动。在前沿知识讲座上,致力于邀请相关专业的学者和专家进行更深的学术讲座,打破陈旧课本范畴的知识内容。

3结语

不断优化教学模式是分子生物学教学改革长时间研究的课题。充分体现医学分子生物学实验教学过程中学生的主体地位和学生在学习过程中的主观能动性,让学生扎实掌握基础知识,多了解新知识、善于思考、拓展创新。在教学中不断培养学生研究问题和解决问题的能力,提升学生的综合素质。

参考文献:

[1]复旦大学化学系高分子教研组.高分子实验技术[M].上海:复旦大学出版社,1983.

[2]邢晓为,邓昊,XINGXiao-wei,等.分子实验技能课程教学模式初探[J].现代生物医学进展,2015,15(33):6567-6568.

[3]李昌国,朱福全,杨宇科.基于Web的三维虚拟分子实验室的设计与实现[J].计算机应用与软件,2011,28(08):173-176.

分子生物科学范文第2篇

关键词:医学分子生物学;中医学专业;教学反思

医学分子生物学是一门从分子水平研究核酸和蛋白质等生物大分子的形态、结构、遗传信息传递规律以及基因表达调控的科学,是人类真正了解生命本质、解开生物世界奥秘的最主要的基础学科[1]。21世纪以来,分子生物学迅速渗透到了医学和临床医学的各个领域[2],故而医学分子生物学这门课程成为了我国高等医学院校重要的修习课程。然而,传统的分子生物学课堂教学依然停留在“教师主导”的“灌输式”教育方式上,而这种方式培养的人才大多对本门课程缺乏理解与热爱,更难以运用到日后的临床研究中。这与“十八大”以来提出的培养创新性人才的需求形成了尖锐矛盾[3]。有鉴于此,笔者基于我校学生学情及中医药发展的大背景,结合我校具备条件,在生物化学教学的基础上,对医学分子生物学教学进行了一些新教学方式的尝试,本文将对这些尝试的反馈进行反思及分析。

一、中医专业开展医学分子生物学专业选修课的现状

根据医学科学发展的需求,高等中医药院校把培养高层次、复合型中医人才作为发展目标。这就要求现在的中医学专业学生在学好中医课程的同时,必须具备专业的分子生物学知识,具备将所学分子生物知识理论与医学相关问题结合并开展研究的能力。面对这一客观需求,我校有针对性的开设了医学分子生物学这门专业选修课。从近年选课结果上看,我校中医学专业的学生对于这门课程的兴趣也极为高涨,每年选修此门课程的人数都超过500人。这一数据说明用分子生物学研究技术武装自己的大脑,开展更为精细的中医药研究已成为学校和学生的共识。但是,面对这样迫切的供需压力,开展好医学分子生物学的教学工作仍然存在很多难关需要攻克。从过去几年的教学体验来看,在中医学专业医学分子生物学课程的教学中,学生普遍认为这门课程理论深奥抽象,似乎与日常临床相关度低,研究对象比较微观,难以理解,因而学习积极性不高,缺乏学习热情。还有一部分学生认为中医与微观的分子生物学相冲突,分子生物学课程与中医临床没有关系。带着这种态度进行分子生物学的学习,即使教师投入再多精力,学生的获得也非常有限。基于以上教学中面临的实际问题,为了更好的开展医学分子生物学的教学,笔者对教学内容、学时安排、教学方式及手段进行了不同的尝试和改革,取得了较好的反馈。

二、针对我校中医学专业的医学分子生物学教学尝试

1.消除学生对分子生物学的误解,端正学习态度与目的。经课上观察与课后分析后,笔者发现学生对于医学分子生物学存在较大畏难情绪。出现这样思想的根源一方面在于近年中医学专业学生文科生比例非常高,而大部分文科生在高中阶段只为应付会考,学习生物和化学课程的时间非常有限,大多知识也都遗忘,故而在还没开始接触这门课程的时候就已经带有畏难抵触情绪。另一方面在于有限课时限制教学内容的深入,没有足够的时间留给学生进行课堂讨论、研讨会教学等,使许多学生感到这是一门枯燥乏味且很难啃的课程。最后,社会舆论对于中医与西方科学对立的争辩,误导学生认为分子生物学与中医学对立。为解决这些原因导致的学生学习态度差,投入少的问题,笔者尝试通过以下手段改善教学:(1)在医学分子生物学课程开课的前三周主要对之前学习的生物化学课程相关内容进行复习,这样可以有效帮助学生弥补以往知识漏洞。(2)加强课时规划,通过对比、归纳等手段节约少量课时用于学生的自主学习使用,开展互动教学,案例分析,提高学生学习兴趣。(3)在开课的第一节绪论教学中就纠正中医学与分子生物学对立的观念,通过实例阐述分子生物学与中医学一样也是研究生命规律的学科,只是研究的出发点不同。从实际教学效果上看,大部分学生能够接受以上观点,可以主动的代入到学习情境中。

2.合理应用教学手段。PPT目前已在课堂教学中充分运用,相对于传统板书教学模式,其主要优势在于能以更大的容量和灵活的组织形式,方便地对教学内容进行增补修改。然而,在日常教学后的问卷调查中,学生普遍反映多媒体课件节奏太快、内容多,实际掌握知识程度不如黑板书写等。为了解决以上问题,笔者尝试通过以下手段进行:(1)在以PPT为主的教学中,加入板书、模型、动画、纪录片等教学,丰富教学手段,使得学生从多角度感知所学内容,再以眼、脑、手联动来加深印象。(2)少量课时用于学生的互动学习,例如基因诊断及治疗章节以学生讨论、研讨会等形式进行,可以提高学生自学能力。从实际教学反馈上看,主要存在的问题是学生准备及查阅文献的能力和程度难以把控,故而实际教学质量差异较大。(3)在肿瘤分子生物学等贴近临床的章节中,选择以病案为出发点的教学,通过学生讨论,教师引导的方式,让学生体会分子生物学在当今医学领域的应用,有效激发学生学习热情。(4)在较为难学的信号转导章节,通过教师本人的研究内容,帮助学生形成分子生物学与中医药研究交融的思维体系。以上教学方式的运用能有效调动学生的好奇心和学习热情,无疑会为教学目的的达成起到事半功倍的效果,而临床实例教学是活跃课堂气氛、加强学生综合思考能力的一种好方法。

3.注重形成性评价。考试是教与学的重要评估方式,常被看作教学的指挥棒。良好的考试模式,可以充分发挥其对学习的反馈激励和引导作用。在笔者的教学工作中,笔者尽力将平时成绩做到有标准可评,并且将平时成绩的比例提高到50%。参与度越高,形成性评价表现越好,体现为更高的平时成绩。比如,每次组织学生进行小组讨论等互动教学时,针对学生的参与度进行打分。设置学科研究小论文,要求学生对自己感兴趣的问题查阅文献后,撰写一篇综述性质的小论文,根据完成度进行评阅,对于有创意的论文推荐学生在课堂上为同学进行讲解。

三、效果分析与展望

经过以上的一些教学尝试,中医学专业学生医学分子生物学的教学效果有较为明显的改善。经统计,期末及格率从原有的不到60%上升到75%左右。从学生的反馈问卷中可以看出,经过教学改革,学生对于分子生物学的兴趣显著提高,更愿意自发的进行课后复习与自学。以学生为中心的医学分子生物学教学成效显著,但是,目前依然存在诸如教材内容较为陈旧、学生西医学背景薄弱、实验教学开展难度较大的问题。此外,分子生物学作为生物化学的延伸,近年来随着分子生物学的发展,原有课程体系已经不适应分子生物学发展形成独立体系的状况[4]。针对这些问题,笔者将在今后的教学中加以研究,为培养知识更为全面,能力更为突出的人才奋斗。

参考文献:

[1]姜泽群,周立华,姜海英,等.七年制中医专业分子生物学教学改革与实践[J].卫生职业教育,2014,19(32):5-7.

[2]褚巧云,孔璐,等.提高中医专业学生医学分子生物学教学效果的探索———以癌基因与抑癌基因教学内容设计为例[J].

[3]杨美青,杜燕.浅谈分子生药学教学方法[J].241.

分子生物科学范文第3篇

关键词:微课;食品专业;分子生物学

分子生物学是食品学科十分重要的一门基础课程,与食品科学存在着紧密的联系。分子生物学的基本理论、研究方法和技术手段对食品学科的发展具有重要借鉴和推动作用,如转基因食品鉴定、食源性病原微生物分子分型与溯源、植物新品种鉴定与应用,以及农产品功能性成分的分离提取以及开发利用等。然而,食品专业的学生在生物学方面的基础比较薄弱,而分子生物学课程内容信息量大,学习的理论知识点繁杂,而且抽象又枯燥,学生很难理解和记忆。同时,学生的课堂学时数又少,在有限的课堂内限制了学生对知识点的深入理解。对于食品专业的学生来说,学习和接触生命科学相关的理论知识有限,即使利用课余时间学习相关的知识,有时也很难达到理解透彻,因此,造成学习效率低下、学习热情不高。为了将分子生物学的理论知识和技术方法与食品专业进行有机结合,激发学生学习的主观能动性,提升学生的基本技能以及综合应用和创新能力,通过多年从事分子生物学教学的经验以及分子生物学实验的实践,对分子生物学教学内容及教学模式进行了不断地探索。针对食品专业学生的专业背景,借助微课教学方法作为辅助手段来提高传统教学的效率,培养学生的学习热情,引导学生自主学习,使学生能够有更多的时间培养自己的综合能力。微课是指运用信息技术按照认知规律,呈现碎片化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字资源。微课的知识内容虽然具有碎片化特性,但是每个微课视频却又是一个完整而独立的知识点。通过微课进行碎片化学习,通过对每一个重要的课程知识点的获取,逐渐对学习内容进行积累并思考,提高对课程的学习能力。

正是由于微课的微型化资源易于学习者利用碎片化时间学习,也有利于知识内容的共享,还可以通过知识模块的重组构建具有趣味性强、易于理解的新颖性课程,所以能够突破传统教学的时空限制,让学生更好地利用碎片时间灵活选择学习地点和时间。微课主要通过教学视频片段的形式,将教学设计、教学使用的多媒体素材与课件,与教学课堂后的学生反馈、教学反思、学科专家点评等相关教学资源结合,进行综合展示,以弥补或摒弃课堂教学的不足。尽管微课教学中包含有与专业主题配套的教学设计、教学课件、教学反思及专家点评等资源,但课程的容量很小,只有几十兆。课程容量的微小和用时的简短,使得微课很容易利用网络进行传播,不仅传播形式和手段可以多种多样(网上视频、手机传播、微博讨论等),而且还可灵活方便地下载保存到各种多媒体数码终端设备。此外,课程主题突出、内容具体易于表达和接受,对于没有大量时间集中学习的学习者来说,在适宜时间段内,可有利于他们实现随时随地的学习。微课将与教学主题相关的教学资源进行组合,再通过网络形式进行传播。涉及的教学资源包括微视频、教学设计、素材课件、教学反思、教师点评等,在微课教学过程中都可以修改和扩展。在教学活动和多种形式的互动、评论反馈等过程中,师生会产生许多生成性快、智慧性强的教学资源。通过了解学生对微课的教学评论与学习留言等反馈信息,教师可对微课课程及时反思,针对原有教案课件甚至视频等资源进行修改和完善。因此,微课的资源将会不断补充而日趋完善。通过不断地将师生的经验、理解、智慧、感受、见解、问题、困惑等宝贵的教学资源加入其中,使微课具备了很好的动态生成和更新的特性。传统的分子生物学教学过程需对较为抽象的内容及学生难于理解的知识点,在课堂上反复讲解,帮助学生理解和掌握。而微课借助网络为师生交流提供了新型平台,相较于传统课堂交流方式更加灵活便利,形成较强的交互性。这种强交互性主要体现在师生之间的在线同步与异步的交流,解答学生提问与作业批改,以及学生对课程内容理解程度的实时反馈等。

教师在微课的帮助下,可以减少课堂反复讲解一个基础概念的时间,从而增加与学生互动、带动学生在课堂上主动思考的时间。通过微课形式,能够增加师生交流,让教师更加关注学生的学习状况,而不是单独的知识点讲解。可为学生提供更多的学习路径,可以培养学生对本门课程的兴趣,培养学生的创造力和思维能力,在帮助学生掌握书本知识的同时,课堂更注重锻炼学生思考、讨论、整合以及内化知识的能力,还可以避免课程内容的零散造成学生迷失。关注学生还体现在允许学生对自己的学习有更多的主动权,支持学生根据自己的学习兴趣进行自主学习,根据学生的学习足迹自动推送学习资源,能够有效地支持学生的自主学习,为将来进一步学习和深造奠定良好的基础。分子生物学作为一门理论与实践紧密结合的学科,其理论体系处于一个不断发展和完善的阶段,理论知识的更新和实验技术的革新更是日新月异。新理论、新技术的介绍可以激发学生的好奇心,提高学习兴趣,让学生认识到分子生物学是使用各种先进技术作为解决手段来进行相关科学研究的实际应用。微课可以以最新生命科学技术快速发展为导向,吸引学生的学习兴趣和提高学习热情。利用微课将原本枯燥难懂的难点知识生动地介绍给学生,帮助学生理解相关原理,方便学生学习、认识并牢固掌握。让基础学习阶段的学生也能加入到目前进行的最新技术知识的更新,紧跟时代的发展脚步。微课教学作为传统课堂教学的有效辅助手段,可以促进食品专业的分子生物学课程的教学改革和发展。在信息化及网络化时代背景下,微课教学将有助于合理引导学生自主性学习,促进食品专业的分子生物学课程教学质量的提升,同时也能积极促进教师的教学技术和水平的发展。总之,微课在食品教育领域中的研究,将有助于推动我国高校食品专业教学事业的健康、稳定发展。

参考文献:

[1]李凌海,张慧娜.微信在医学生分子生物学教学中的应用[J].中国高等医学教育,2016,(10).

[2]赵莹莹,何剑斌,于业辉,董婧,魏华.高等农业院校分子生物学教学改革实践[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2014,(6).

[3]朱国旗,王训翠.中医药院校医学分子生物学教学的几点思考[J].安徽中医药大学学报,2017,(5).

[4]秦少伟,赵利峰.Sandwich教学法在分子生物学教学中的应用[J].教育教学论坛,2016,(51).

[5]梅辉,韦琴,张军林.CamtasiaStudio8.6微课制作软件的应用———以分子生物学微课制作为例[J].黑龙江畜牧兽医,2017,(4).

[6]刘向华,袁栎,刘志军,范秉洁,周正嫦.微课应用于医学分子生物学实验的思考[J].基础医学教育,2017,(7).

[7]张春冬.微课程应用于高校分子生物学教学的思考[J].安徽农业科学,2016,(9).

分子生物科学范文第4篇

在教学过程中,我们发现在课程群之间也存在诸多的遗漏、重复以及衔接不当的问题。如“化学-生物化学-分子生物学-基因工程”课程群中生物化学讲授的线粒体与能量代谢、蛋白质的合成与翻译内容,“人体结构与功能学课程群”中的细胞生物学也涉及而且课时较多,而很多新颖的研究内容却由于课时限制无法传授。

课程群内部各门课程间存在较多重复及衔接问题

很多内容课程群内部多门课程都有涉猎,重复内容较多,如DNA的复制、基因的转录与加工、蛋白质的生物合成、原核与真核细胞的表达调控等诸多内容在生物化学、分子生物学、基因工程等多门课程都有涉猎,而且都作为重点内容,重复内容较多,造成学生在学习中重复学习,学习兴趣不高,而当前分子生物学与基因工程等最新的研究成果与进展等学生感兴趣,希望学习的内容却由于课时限制无法传授,存在较大的衔接性问题,迫切需要进行课程群各学科间教学内容进行内部优化改革。另外,课程群实验教学内容也存在诸多纰漏,实验内容仍然滞后于学科发展,大多实验课教学是与理论课教学相对应的,以验证性实验为主,缺乏综合性、设计性实验,内容单一、重复严重[6]。

课程群管理模式的滞后

虽然生物科学专业开展了课程群授课模式,但各门课程之间缺乏有效的沟通[7]。承担各门课程的各个教研室分属于不同的系科,不能充分的将各门课程有机的整合,尤其是缺少有效、科学的管理模式。重视年轻教师的培养,促进特色专业建设,推动合理的“专业课程群”课程管理模式。因此,要想在当前工作的基础上使生物科学专业学生培养质量全面提高到一个新的高度,迫切需要对生物科学课程群进行整合与优化,系统规划一个新的改革方案,切实有效的解决课程群间重复、衔接及课程群管理问题[8]。

蚌埠医学院生物科学专业工作基础

蚌埠医学院生物科学专业课程群在2006年进行课程设置及培养方案修订的时候,已打破了生物学和医学各课程间各自独立、互不联系的状况,率先建立学科课程群教学体系,鉴定了良好的工作基础。通过不断的优化发展,已经初具规模,具有一定的应用基础。在实行学分制的基础上,设置课程模块构成课程体系结构,课程模块下由课程群构成主体。1.人文社科课程模块:安全教育、就业指导、体育、军事理论和军事技能、思想道德修养和法律基础、形势政策、中国近代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系概论、马克思主义基本原理、英语、专业英语、文献检索、大学计算机基础。2.自然科学课程模块:化学课程群(含无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析)。3.专业基础课程模块:人体结构与功能学、神经生物学、病理学、免疫生物学、流式细胞技术、实验核医学、药理学、医学微生物学、生物信息学。4.专业课程模块:生化与分子生物学课程群(含生物化学、分子生物学、基因工程、蛋白与酶工程)、遗传学课程群(遗传学、医学遗传学)、细胞生物学、发育生物学、生态学、生物制药技术、生物制品概论、生物统计学、生物学综合实验(含生物化学实验、生态学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、分子生物学技术实验、蛋白与酶工程实验、现代生物学技术与探索性实验)、临床医学概要。5.专业技能模块:毕业实习、毕业论文。

分子生物科学范文第5篇

在现代生物科学特别是分子生物学研究成果对农业科学的广泛渗透和深刻影响下,一些微观研究领域内,生物科学与农业科学的界限,日趋消失。比如近十多年来,国际上对植物光呼吸的研究,无论生物学家抑或农学家,都积极参与研究,并且普遍认为光呼吸是由叶绿体、过氧化物酶体、线粒体三者协同作用下进行的。叶绿体体积约3下5微米,线粒体只1一3微米,而过氧化物酶体还不够1微米,呈单层膜结构并含有均质内容物的小颗粒。只有深入研究细胞内的微细结构并阐明其机能,才能深刻认识植物光呼吸的本质,这样要采取降低、抑制以至控制光呼吸的技术措施才有可能。又如要阐明根瘤菌进入豆科植物根毛细胞的机制,精细观察侵染丝(只有1微米左右)如何由根毛尖端屈曲部位侵入后在根毛细胞内的伸展状况。只要弄清楚根瘤菌进入豆科植物根部的生理生化机制及其所需的外界条件,就有可能阐明根瘤形成过程及其消耗能量与豆科植物光合产物积累量之关系,阐明根瘤形成与固氮机能以至固氮过程的生化反应,这样,对于实现非豆科粮食作物(水稻、小麦、玉米等)以及经济作物(甘蔗、烟草等)的共生固氮,对于实现生物固氮模拟技术,都具有极其重大的经济意义和科学价值。

随着科学技术、特别是生物科学中的分子生物学的迅速发展,与其说现代生物科学的研究成果不断地渗透到农业科学研究领域,不如说农业科学本身必须主动地靠拢现代生物科学,必须积极地从生物科学的最新成果中吸取丰富的营养,才能蓬勃发展。当前农业生产中存在的许多悬而未决的问题,看来有从分子生物学角度才能够彻底解决。通常在基础研究尚未取得重大进展之前,要在技术措施上会出现新突破,是不容易办到的。比如,水稻对病害(主要是稻瘟病、白叶枯病、纹枯病)、虫害(主要是三化螟、稻飞虱、稻叶蝉、稻瘦蚊)的抗性机制,以至病虫杂草对化学药物的抗药性机制等等,看来只有通过深入研究生物膜系统(细胞膜、原生质膜、核膜、液胞膜、内质网膜、线粒体膜、微粒体膜、叶绿体膜、微管膜等)表面吸附的酶种类(一个植物细胞总共含有1万种不同类型的酶分子)及其活性,膜系统对物质的透过性和能量交换,酶活性与细胞免疫能力之关系等,才会得到彻底解决。

因此,可以说,以现代生物科学的最新研究成果来武装农业科学,是积极推进农业科学向前蓬勃发展的重要因素,而现代农业科学和生产实践提出的急待解决的实际问题,又将进一步促进现代生物科学的向前发展。

二、现代生物科学与农业科学各学科彼此交叉和相互依赖,导致研究领域向综合性和多学科性的方向发展

现代农业生产以及科学研究领域,为了大幅度提高劳动生产率,越来越趋向专业化,于是各个工序、各门学科遂越分越细,这就导致它们彼此之间互相联系、互相交叉、互相依赖,单靠本门学科知识和力量,已经难于解决当前农业科学领域内提出的重大综合性研究课题,因而必须实行多学科协作,相应集中人力物力财力,才可希望取得巨大进展或突破。

现代农业科学的重大研究课题之所以愈来愈带有综合性,就是因为当前农业生产提出的要求,并不限于局部改进某些农业技术措施,以便在一定范围内能够获得高产,而更为重要的是通过积极深入的探索,为农业生产成倍成倍地增长提供带根本性的科学手段和理论依据。现今国际上实行多学科协作,组织各有关学科既分工又联合以进行总体的研究,是解决重大综合性研究项目的最常见途径。

比如,美国1975年12月制定的生物科学十项研究计划,其基本宗旨是提高动植物和微生物对于食物资源的增产效能。在这十项研究计划中,特别强调光合作用,生物固氮和细胞遗传工程三项综合性研究内容。而在生物固氮这个项目中,就组织七个研究组数十门学科参与协作研究。例如,饲用豆科和粒用豆科植物研究组,就有农学、土壤学、植物营养学、细菌学、细菌遗传学、植物遗传学、植物生理学、植物生物化学等学科参加,规定该研究组应当完成的基本目标,而各门学科再根据基本目标去分别制定其所承担的具体内容。日本制定的“生物能量的发掘与利用”(1976~1980)的五年研究计划,以提高农业生产效能为中心,把农学、基础理论与应用生物学密切结合起来,对生物能量的若干基本问题,开展综合性的研究。例如,对于提高绿色植窗光能利用率的生物学机能的研究项目中,概括五个方面的综合性研究课题。(1)剖析光能吸收机制及提高光能利用效率,(2)阐明Co:的积集、固定机制及其生理机能,(3)阐明和控制光呼吸的机制,(4)采取农学措施提高群体光能利用率,(5)研究离体叶绿体典型光合过程。每个课题又具体规定一系列研究内容。

上述实例说明,要攻破重点综合性研究项目,就需要有专门化知识和技木,实行多学科协作以及科学研究管理机构进行协调,这三者便构成现代科学技木综合性研究的完整体系。

三、深刻揭露生命现象的本质,引导农业科学向人工控制的方向发展

人类对生物界的深入认识,深刻揭露生命现象的本质和生命活动的规律,就有可能对生物体及其活动过程实行人工控制。

随着生物科学的许多新兴学科诸如分子生物学、分子遗传学、遗传生理学、遗传生物化学、分子生物物理学、细胞遗传工程学等的迅速发展和广泛渗透,必将进一步扩大生物科学的研究领域和活动范围,进一步丰富和充实生物科学的知识来源,也必将为人类控制生物活动过程提供新技术、新方法和新途径。

最近几年来,细胞遗传工程(包括基因工程和染色体工程)的研究取得重大进展。在充分阐明植物细胞具有全能性(t以ip。‘姐cy)即由一个细胞能够恢复培养成完整植物体的能力的基础上,应用现代化超速离心技术、电子显微镜以及其他现代化实验技木装备,实行细胞融合(包括异种、异属植物细胞)以图育成杂种植物,这就是当前国际上相当盛行的细胞工程育种,这样就有可能按照人们的要求,对原来人工杂交难以成功的远缘植物,采取细胞工程育种途径,以育成具备理想性状(如高产、抗病、抗虫、抗寒、优质等)的新品种或新物种。其次,在细胞化学、酶化学、特别是基因工程学取得长足进展的基础上,对DNA之类的遗传基因能够进行分离、提纯及再组成,并能将其导入另一个细胞中,实行DNA余交,以育成人们理想要求的新物种,这就是近年来生物学界常说的基因工程育种。应用基因工程育种技木,可把高蛋白的基因,导入粮食作物或微生物细胞中,以育成高蛋白的粮食作物新品种以及蛋白质高生产效能的微生物种群;也可把抗病抗虫的基因,导入高产优质的粮食作物栽培品种中,以育成具有高度抗病虫的高产优质新品种。此外,近年又发展另一种技木,称为原生质体工程育种技术,这有如把C‘植物的高光效基因及低光呼吸基因(存在于细胞核、叶绿体、线粒体等细抱器之中)导入C3植物原生质体中,使C3植物叶片光能利用率提高到接近C4植物的高光效水平,而其光呼吸消耗量则大幅度降至接近C、植物的水平。

应用原生质体融合杂交育种技术,同样对于常规杂交难以成功的异种或异属植物,也易获得成功。由于每一个体细胞原生质彼此融合后而构成的杂种植株,其本身具有二倍性,且有可育能力,无须采取秋水仙碱之类的加倍处理,可以节省染色体加倍所需的时间,大大缩短育种年限和手续。

固氮基因的转导,也是近年来细胞遗传工程的十分活跃的领域之一。简单地把固氨菌固氮基因导入粮食作物根部原生质,是不能获得成功。因此必须深入研究豆科植物与根瘤菌对大气氮素固定的遗传机制,进一步揭露生物固氮的本质。近年来逐步发现,直接还原大气氮素者,是根瘤菌所生成的固氮酶。固氮酶是由两种蛋白质亚单位构成,其中一种的分子量为180000至280000道尔顿(分子量的单位);另一种为50000道尔顿。前者含有铂、铁、硫等元素,后者只含有铁和硫。这两种亚单位相结合才具备固氮酶活性。固氮酶易受o:影响而钝化,因此,为了防止其钝化现象,就必须具备豆血红蛋自(]e沙e二飞lobin)以使细泡内氧分压降低。然而这种豆血红蛋白的形成,则是受到豆科植物的遗传控制。可见,只有深入揭露豆科植物与根瘤菌共生固氮的讥制,要实观非豆科植物的生物固氮,才有可能。

细胞遗传工程学的进一步发展,将为人们定向控制生物休遗传特性提供巨大的可能性,这样就有可能按照人类的意图改变生物的遗传性状,克服种间杂交的障碍,扩大物种杂交的范围,大幅度提高物种变异的频率。据育种学家估计,采取选择自发突变的方法育种,其产生新组合性状的速度,要比自然界的进化过程快一万倍,运用遗传工程学方法,则要快一亿到十亿倍。因此,只要人们能够更充分地掌握基因转移的方法和深入认识基因表达调节控制的规律,就能够更准确地定向改变生物体的遗传特性,为人类按照自己的需要和愿望,有计划地改造现有生物品种和创造新物种开辟广阔的发展前途。

分子生物科学范文第6篇

摘要:本文针对近四年的分子生物学教学现状和试卷的分析和总结,进行了分子生物学课程的学业评价改革,提出了针对民族高校生物技术、生物工程以及生物科学三个专业关于分子生物学考核方式的一些思考和建议。

关键词:分子生物学;考核方式;学业评价改革

1分子生物学课程简介

分子生物学是20世纪50年代迅速发展起来的一门前沿学科,它的研究对象主要是核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其功能。随着理论的不断更新和技术的不断发展,该门课在生物学领域的地位显得越来越重要,历经几十年的飞速发展,分子生物学已成为各综合大学的必修和选修的重点学科,这使得分子生物学知识和相关技术得到了快速的普及[1-3]。但分子生物学课程的理论知识抽象枯燥,学生较难理解;教学内容较多、知识点较丰富,相对来说不容易记忆,而由于专业基础课和必修课的课程属性,该门课往往以考试的方式进行考核。

2分子生物学考核方式及现状

一般而言考试作为这门课的关键环节,是促使学生对该课程进行全面系统的再学习的一个好方法,不仅要完成对学生学习情况的考查任务,还要检查教师的教学效果与水平,诊断教学中存在的问题,反馈教与学过程中的各种信息[4]。但是传统考核考试方式单一化,学生考试的目的往往是获得学分和高分数。本文针对分子生物学考核方式在民族高校存在的一些问题,为了提高学生学习的主观能动性和灵活应用知识的能力,根据自己的教学经验及课堂上学生对分子生物学的学习反馈,在考核方式和学业评价上做了一些改革。近四年这门课的考核存在以下几个方面的问题:

2.1考试方式单一僵化,没有把知识的考查贯穿

在平时的教学过程中由于是专业核心课,以往对这门课以考试方式进行考查,主要针对的是理论基础知识,对实验技能的考核几乎没有涉及。这种考试的弊端是以书本为标准、知识较为局限、内容更新慢,尤其不利于追踪分子生物学这门知识更新极快的前沿学科的发展动态,因此单纯的期末考试对基本概念和原理的考查远远满足不了分子生物学的发展需求[6]。这就要求我们重新调整考核方式,把过程性考核的比例加大,把对知识的考核融入整个教学过程中去。除了期末闭卷考核检测大纲范围内要求必须掌握的重点知识外,在平时的考核中还应该考查撰写综述、实验设计、综合分析的能力。表1为进行该门课学业评价改革之前的评定表,可以反映出以往没有重视过程性考核,仍然延续的是老师作为主体的传统教学模式,学生获得平时成绩的重点放在考勤和作业的完成上,对学生积极性的激发不够。

2.2考试内容上没有创新,不注重知识的灵活应用

以往考试考查的是学生对分子生物学基本知识的掌握,题型包括名词解释、填空题、简答题、判断题等,答案为书本上标准的唯一答案,因此,学生即使不能理解和掌握相关知识点,但仍然可以通过考前突击和死记硬背的这种方式将答案原封不动地搬到试卷上[6]。一些设计性、综合分析性以及应用性题型都没有得到足够的重视,甚至不在考试范围内,导致学生缺乏灵活应用知识的能力,在解决问题及实验设计上欠缺思路。

2.3学生没有树立正确的考试价值理念

我院分子生物学教学过程中发现的问题就是学生上课记笔记,下课拷课件,考前背笔记及课件等,大多数学生不愿意提问,甚至也不进行思考,对一些难点重点知识没有理解掌握,但只要期末考试之前机械化的死记硬背就可以轻松达到60分标准,对待考试没有严谨认真的态度。有些学生认为考试只是一种获得学分和成绩的途径,出现上课偷玩手机,作业抄袭完成任务,但是在考前通过突击记忆也能蒙混过关,甚至取得较高的分数,这种风气降低了其他学生的学习积极性,形成不良的班风学风,正确的考试价值理念的形成相当重要。

2.4考试对教学的反馈功能没有发挥出来

当前高教管理部门和教师对“试后管理”不重视,老师阅卷结束后没有及时对考试结果、成绩分布、考试命题方式进行分析和评价,对试卷中反映出的问题很少及时反馈给学生,学生对自己的学习方法是否科学没有一个评判,考试只起到评定分数的作用,对教学的反馈促进功能没有发挥出来。

2.5对民族学生的鼓励和帮扶不够

北方民族大学生物科学与工程学院招收民族生的人数逐年递增(表2),尤其是一些母语为少数民族语言、在高中期间才接触汉语言教学的生源,一般包括西藏、新疆高中内地班少数民族生源、预科班中的少数民族生,这类民族生因语言的差异,往往成为高校学业帮扶的主要对象[7-8],而分子生物学为我院的专业必修课,这使得他们成为掌握这门课相关知识的特殊群体,如果在考核形式和辅导方式上和汉族学生一视同仁,则会给他们造成学习上的压力,甚至产生厌学悲观等负面情绪,通过对近四年所带的民族生进行问卷调查和统计显示,76%的新疆籍和西藏籍学生普遍反映听课困难,语言障碍是学习这门课的最大限制因子。

3分子生物学考核新策略

3.1加强过程性考核

通过提高平时成绩所占比例,从原来的30%比例提高到40%,将知识的考查贯穿在平时的教学过程中,一些关于生物学前沿和发展动态的知识点以自主学习的方式掌握,布置作业时以分子生物学发展前沿动态为主,以查阅文献和撰写综述的方式加深巩固一些分子生物学知识,这样在不占用正常上课课时的前提下,不但拓宽了知识领域,而且使学生加深了对课堂重点知识的理解掌握,提高了自主学习能力。

3.2改变出题策略,注重知识灵活应用

考试题型多出一些综合性分析题、设计性题型以及应用性题型,这样就避免了死记硬背的考试方式,能通过试卷的评阅,很好地把握学生掌握和灵活应用知识的能力。比如经过改革之后,在分子生物学考题中加入了综合性设计题,示例:某实验室在植物内提纯获得两种蛋白质,初步推测这两种蛋白可以发生互作,请设计具体实验步骤进行验证(15分),这种出题方式的灵活性应用,能锻炼学生思维能力以及对知识应用的能力。

3.3强化考试价值理念,加强试后管理及信息反馈

让学生平时就意识到考试是检查学生学习能力和巩固学习效果的一种权威性手段,考试是一种严肃和公平的评价方式,通过考试的权威性认可了个人的成绩和水平,增强了自信心,强化了个人尊严,而不是单纯地为了获得学分而学习,把教书与育人结合起来,强化学生的考试价值理念,端正平时的学习态度是学好这门课的一个重要的环节。通过对考试结果的分析及总结,将信息及时地反馈给学生,可以有效地调节学生的学习方法和学习过程,以及教师的教学方法和考核方式,有利于这门课的学习方法和教学方法的改进。

3.4制定学业帮扶策略,提高民族生自信心

很多高校都针对学业困难学生进行了学业帮扶,效果良好[9]。在这门课的学习过程中,针对新疆籍和西藏籍民族生,采取了“一对一”个体辅导形式,即以学委和班干部及学习优秀的学生组成的帮扶小组,进行课后一对一的帮扶。以及每周一次的“一对多”老师帮扶策略,即以教师为主的学业帮扶小组,让民族生能在较短时间内掌握课堂难点和重点,消除对这门课的恐惧心理,提高学习兴趣和改进方法。

4总结

经过一年多的课程改革之后,学生由原来的被动性接受,已经向主动性学习过渡,学习积极性增加,课堂气氛活跃,对待考试的态度有所转变,民族学生挂科几率减少,扭转了之前的学风考风,有利于这门课的学习。

参考文献

[1]王艳琴,蒋显勇,李军,等.医学院校《分子生物学技术》课程教学改革的初步探索[J].社区医学杂志,2016(18):74-75.

[2]王荣,刘勇,姜双林.高等师范院校分子生物学课程教学改革与实践[J].生物学杂志,2012(1):100-102.

[3]朱红威,邵菊芳,冷云伟.生物工程专业《分子生物学》课程教学改革的探索[J].安徽农业科学,2011(4):2512-2514.

[4]马永平,宋方洲,易发平,等.七年制医学分子生物学教学与考试改革初探[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2003(5):453-455.

[5]林谦.分子生物学教学改革探索[J].安徽农学通报:上半月刊,2011(13):215-216.

[6]张春燕,陶忠桦,甘淋.医学分子生物学考试模式改革[J].现代医药卫生,2013(21):3332-3333.

[7]梁采芹.如何做好高校少数民族大学生教育和帮扶工作[J].四川职业技术学院学报,2013(3):87-89.

[8]周伟辉,江全元.高校学业困难生预警与帮扶体系的构建与实践[J].高教论坛,2013(11):100-103,106.

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