［摘 要］ “分子生物學(xué)”是生物學(xué)、藥學(xué)等專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程。提高本科“分子生物學(xué)”課程教學(xué)效果，提升教學(xué)質(zhì)量，有助于提升學(xué)生的主觀能動性、自主創(chuàng)新能力，進(jìn)而培養(yǎng)大批符合社會發(fā)展需求的專業(yè)知識扎實、專業(yè)素養(yǎng)全面的人才。結(jié)合教學(xué)實踐從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)手段、推進(jìn)理論課實驗課一體化模式和融合課程思政四個方面進(jìn)行了探索和分析，以期提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，收獲良好的教學(xué)效果，為今后的“分子生物學(xué)”教學(xué)提供有益參考。

［關(guān)鍵詞］ 分子生物學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)手段；課程思政；教學(xué)效果

［基金項目］ 2021年度山東省自然科學(xué)基金青年基金項目“基于表面等離子體共振顯微鏡的HCMV入侵神經(jīng)前體細(xì)胞的原位動態(tài)檢測與受體鑒定”（ZR2021QC044）

［作者簡介］ 付亞茹（1987—），女，山東濟(jì)寧人，博士，濟(jì)南大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院講師，主要從事病毒感染分子機(jī)制和神經(jīng)退行性疾病分子機(jī)制研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）21-0017-04 ［收稿日期］ 2023-03-29

分子生物學(xué)融合了生物化學(xué)、遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)基本理論，從分子水平上研究生物世界奧秘，該學(xué)科的出現(xiàn)和發(fā)展使人們從被動適應(yīng)自然界逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃痈脑旌蛣?chuàng)造自然界［1］。近年，伴隨分子生物學(xué)基本理論和研究技術(shù)的迅速發(fā)展，分子生物學(xué)已成為現(xiàn)代生物學(xué)領(lǐng)域中最具活力的科學(xué)之一，其向其他學(xué)科如細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、病毒學(xué)和遺傳學(xué)的滲透更加全面，共同推動了生物學(xué)的深入發(fā)展。

“分子生物學(xué)”是現(xiàn)代生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等相關(guān)的基礎(chǔ)研究和實踐應(yīng)用中強(qiáng)有力的研究工具，被普通高等院校設(shè)定為生物、醫(yī)學(xué)和藥學(xué)等專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程。然而“分子生物學(xué)”課程內(nèi)容較抽象難懂，如何深入淺出地講授這門課程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)“分子生物學(xué)”的興趣和積極性，收獲良好的教學(xué)效果，是一個值得認(rèn)真思考和探索的問題。本文將結(jié)合筆者自身教學(xué)實踐，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)手段、實驗教學(xué)與理論課并行和融合課程思政等方面進(jìn)行一些探索和分析。

一、制訂合理的教學(xué)計劃并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

“分子生物學(xué)”的重點內(nèi)容包括染色體的結(jié)構(gòu)和功能、DNA的復(fù)制和突變、RNA的轉(zhuǎn)錄和加工、蛋白質(zhì)的生物合成與加工修飾和基因表達(dá)的調(diào)控等。學(xué)生普遍反映該課程理論內(nèi)容較為抽象，知識點細(xì)碎，理解和掌握相對較難。因此，精心組織教學(xué)內(nèi)容并合理制訂教學(xué)計劃是提高課堂教學(xué)效果的前提［2］。

授課教師應(yīng)認(rèn)真分析學(xué)情，了解班級內(nèi)學(xué)生先修基礎(chǔ)學(xué)科，尤其是生物化學(xué)的掌握情況，也可調(diào)研學(xué)生對未來職業(yè)生涯的規(guī)劃，從而做到有的放矢；積極向?qū)I(yè)培養(yǎng)教師交流所代課專業(yè)的培養(yǎng)方案，根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)重點和培養(yǎng)目標(biāo)合理選擇授課的重點?！胺肿由飳W(xué)”課程的重點內(nèi)容包括生物大分子（尤其是核酸和蛋白質(zhì)）的結(jié)構(gòu)和功能、遺傳信息的傳遞和表達(dá)（轉(zhuǎn)錄和翻譯）、基因表達(dá)的調(diào)控。先修基礎(chǔ)學(xué)科生物化學(xué)中已著重學(xué)習(xí)過核酸與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，在“分子生物學(xué)”教學(xué)過程中通過如課堂提問的形式回顧學(xué)習(xí)即可，避免學(xué)生認(rèn)為已經(jīng)學(xué)過對該知識點重視不夠，課堂聽課積極性不高。而先修基礎(chǔ)學(xué)科中尚未涉及的重點內(nèi)容，制訂教學(xué)計劃時應(yīng)分配更多的課時進(jìn)行教學(xué)，包括DNA的高級結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)、RNA的轉(zhuǎn)錄后加工、蛋白質(zhì)的加工修飾和降解類型、原核生物操縱子形式的基因表達(dá)調(diào)控模式、真核生物中多層次的基因表達(dá)調(diào)控模式。而且在講解這些內(nèi)容時，需要隨時穿插復(fù)習(xí)舊知識點，幫助學(xué)生“溫故而知新”。

此外，分子生物學(xué)的發(fā)展日新月異，不斷涌現(xiàn)新的知識，教師除了熟練掌握教材中所涉及的基礎(chǔ)知識，還應(yīng)當(dāng)及時了解本學(xué)科最新的發(fā)展動態(tài)，并嫻熟地將新知識添加至日常的教學(xué)中，與重點專業(yè)知識進(jìn)行融會貫通，可以豐富教學(xué)內(nèi)容，還可以啟發(fā)學(xué)生發(fā)散思維，用辯證發(fā)展的思維解決新的問題［3］。

二、改進(jìn)教學(xué)手段和教學(xué)方法

“興趣是最好的老師”，如何最大程度地調(diào)動學(xué)生的興趣，需要教師在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行大膽創(chuàng)新。大學(xué)生的學(xué)習(xí)科目較多，針對某一課程學(xué)習(xí)時間有限，課堂教學(xué)是他們獲取知識的最主要途徑，這對教師的教學(xué)手段和教學(xué)方法提出了較高要求。優(yōu)化和創(chuàng)新教學(xué)方法、教學(xué)模式，可有效增強(qiáng)課程趣味性，提高課堂教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，進(jìn)行個性化探索，加深對分子生物學(xué)知識的理解，真正做到學(xué)以致用。

“分子生物學(xué)”授課多采用“多媒體教學(xué)為主、黑板板書為輔”的教學(xué)方法。美觀、簡潔的多媒體課件，能夠引人入勝，提高學(xué)生的注意力。首先，教師一定要親自制作課件，做到排版整齊，文字表達(dá)簡潔，主題突出；其次，以教材為依托進(jìn)行適當(dāng)拓展，切忌直接將教材中的內(nèi)容照搬到課件中；最后，在制作課件時適當(dāng)引用優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺或者查閱權(quán)威專業(yè)學(xué)術(shù)雜志中的配圖和動畫［4］，避免堆積大篇幅文字，引起學(xué)生視覺疲勞。結(jié)合筆者教學(xué)實踐，在講解完重點知識后，教師還可帶領(lǐng)學(xué)生一起觀看相關(guān)動畫，這有助于學(xué)生對知識的消化理解。由于大部分動畫內(nèi)容是英文講解的，可幫助學(xué)生學(xué)習(xí)英語專業(yè)詞匯，無形之中提高學(xué)生閱讀專業(yè)文獻(xiàn)的能力。

在“分子生物學(xué)”理論教學(xué)過程中還應(yīng)大量引用日常生活中的實例，使枯燥的書面知識生動化，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠加深他們對內(nèi)容的理解。如在講解遺傳信息表達(dá)的RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯過程時，可結(jié)合新型冠狀病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞及其病毒生命周期，幫助學(xué)生理解遺傳信息傳遞的原理，也可使學(xué)生對中心法則有更直觀的認(rèn)識；在講解蛋白質(zhì)的折疊和降解時，可引入帕金森病標(biāo)志性病理蛋白α-突觸核蛋白或者阿爾茨海默病標(biāo)志性病理蛋白淀粉樣蛋白-β的異常折疊的機(jī)制，幫助學(xué)生掌握蛋白質(zhì)正確折疊的重要性和降解的方式。

在教學(xué)過程中，教師還可以將自身的科研經(jīng)歷融入課堂教學(xué)，例如在講解非編碼RNA參與真核基因表達(dá)調(diào)控中，筆者引用了自身的研究經(jīng)歷，介紹了筆者所開展的宿主編碼的miRNA-21抑制人巨細(xì)胞病毒感染神經(jīng)干細(xì)胞機(jī)制的研究過程，融入了表達(dá)載體構(gòu)建、熒光定量PCR、免疫印跡、慢病毒包裝等技術(shù)的講解。通過該實例，學(xué)生深刻理解了動物編碼的miRNA通過自身核心序列和其靶基因mRNA中非翻譯區(qū)域互補(bǔ)配對，抑制靶基因翻譯這一基因表達(dá)調(diào)控的機(jī)制，無形之中增加了教學(xué)的應(yīng)用性，并有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。同時，引用真實的科學(xué)研究案例，還可以使學(xué)生加深對課程中所包含的分子生物學(xué)研究技術(shù)知識點的理解，對各種實驗技術(shù)的實際應(yīng)用有了更為直觀的認(rèn)識，也培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維。

傳統(tǒng)的“教師講授學(xué)生聽講”的教學(xué)形式，學(xué)生參與度低，被動學(xué)習(xí)形式導(dǎo)致學(xué)生缺乏獨(dú)立思考的主動性，難以有效調(diào)動學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)積極性［5］。教師可以選擇難度適當(dāng)?shù)闹R點，課前布置任務(wù)，安排學(xué)生通過小組合作的形式，共同查閱相關(guān)知識點，準(zhǔn)備資料，如自行制作課件或者板書內(nèi)容，在課堂中邀請學(xué)生上臺講解。這種翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法可鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和查閱專業(yè)知識的能力，提高課前預(yù)習(xí)率，促進(jìn)學(xué)生之間的團(tuán)隊合作能力，提高學(xué)生課堂參與度，激活課堂氛圍，有效提高抬頭率和參加研討的積極性。

此外，比較總結(jié)教學(xué)法在應(yīng)對復(fù)雜抽象的“分子生物學(xué)”教學(xué)中也能發(fā)揮有效的作用［6］。例如講解DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯和基因表達(dá)調(diào)控等時，可反復(fù)利用比較法，將原核和真核生物的染色體組成、mRNA的結(jié)構(gòu)和加工形式、翻譯起始過程中mRNA的功能等方面進(jìn)行反復(fù)比較分析，加深學(xué)生對知識點的認(rèn)識。講述真核生物基因表達(dá)調(diào)控模式時，如果直接講解理論，學(xué)生會感到該章節(jié)知識點枯燥無趣晦澀難懂。教師可首先引導(dǎo)學(xué)生對真核生物基因表達(dá)的過程線進(jìn)行總結(jié)歸納，然后結(jié)合該表達(dá)過程逐一引出真核生物染色質(zhì)水平、轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平、翻譯水平等多層次的基因表達(dá)調(diào)控模式，章節(jié)結(jié)束后再將真核生物的基因表達(dá)過程（DNA復(fù)制—轉(zhuǎn)錄形成RNA—mRNA加工—mRNA翻譯成蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)加工）進(jìn)行板書，并結(jié)合該板書對多層次的表達(dá)調(diào)控模式一一歸納總結(jié)，利用教師板書時間引導(dǎo)學(xué)生思考，側(cè)面增加了師生的互動時間，利于學(xué)生對該復(fù)雜知識的掌握。

三、實驗教學(xué)與理論課并行

分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，且研究對象多為微觀大分子，僅通過理論課教學(xué)無法幫助學(xué)生真正體會分子生物學(xué)的奧秘，熟練掌握分子生物學(xué)技術(shù)，更無法利用相關(guān)技術(shù)有效解決實際問題。目前大多院校開設(shè)的“分子生物學(xué)”課程僅設(shè)置了理論課教學(xué)，未設(shè)置實驗課，或者大多將“分子生物學(xué)”實驗放在“基因工程實驗”等課程中?！皩嵺`出真知”，為了提升學(xué)生的科研思維能力和自主獨(dú)立科研能力，在“分子生物學(xué)”教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)適當(dāng)添加實驗課教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式是教師講解實驗?zāi)康摹⒃?、操作步驟、注意事項，學(xué)生參考教材或教師課件中的步驟進(jìn)行實驗操作。在這種教學(xué)模式中學(xué)生機(jī)械地完成操作，無法鍛煉主觀能動性，也不能培養(yǎng)科技創(chuàng)新精神。因此，“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)需要避免傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)，應(yīng)主要設(shè)置綜合性、開放性實驗，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和發(fā)散思維。針對本科生可設(shè)置合理安排成套的實驗課程，如設(shè)置“基因組的提取—聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)—瓊脂糖凝膠電泳”實驗，學(xué)生通過該實驗?zāi)軌蚴炀氄莆漳康幕蝮w外擴(kuò)增和鑒定的流程和原理；設(shè)置“限制性內(nèi)切酶酶切—連接—轉(zhuǎn)化大腸桿菌—菌落PCR鑒定—質(zhì)粒DNA的提取”實驗，學(xué)生通過該實驗對克隆目的基因并構(gòu)建攜帶目的基因載體流程產(chǎn)生更為深刻的認(rèn)識和理解。實驗課結(jié)束后，學(xué)生填寫實驗報告，并對獲得的實驗結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)；教師也可以通過學(xué)生實驗過程遇到的問題和實驗報告的完成情況，分析學(xué)生對知識點的掌握情況。

然而大部分院校并不具備同時開設(shè)“分子生物學(xué)”理論課和實驗課的條件，例如實驗室空間和場地?fù)頂D、實驗所需儀器和耗材配置不足等，加開“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)困難重重。近年來，虛擬仿真實驗受到越來越多的重視，作為高質(zhì)量提供交互學(xué)習(xí)的開放平臺，可幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)、自主實驗和創(chuàng)新實踐［7］。教師可借助虛擬仿真實驗平臺進(jìn)行“分子生物學(xué)”實驗教學(xué)。教師課前布置即將開展的實驗項目，學(xué)生通過查閱課本資料和虛擬仿真實驗平臺，設(shè)計研究路線并制訂詳細(xì)的試驗方案；教師借助傳統(tǒng)多媒體課件講解實驗原理和實驗步驟。最后學(xué)生在“實驗?zāi)Ｊ健毕掳凑照n前制訂的方案在虛擬仿真實驗平臺上進(jìn)行實驗仿真操作。虛擬仿真實驗平臺的有效利用可以緩解高校實驗室資源緊缺的現(xiàn)狀，提高學(xué)生參加實驗操作的比例，充分調(diào)動學(xué)生的參與性和積極性，從而提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量，并為本科生的實踐教學(xué)注入新活力。

“理論課實驗課一體化模式”的“分子生物學(xué)”課程，可以加深和鞏固學(xué)生理論課中所學(xué)的專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力，更能夠提高學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力，鍛煉學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)和創(chuàng)新的科研思維和邏輯能力［8］，從而迎合新時代背景下生物醫(yī)療水平提升對提高專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)的需要。

四、課程思政在“分子生物學(xué)”教學(xué)過程中的融合

通過“分子生物學(xué)”教學(xué)可幫助學(xué)生構(gòu)建一個完整的“分子生物學(xué)”知識框架，了解分析解決生物基因結(jié)構(gòu)和功能的現(xiàn)代技術(shù)方法，為學(xué)生以后更深入地學(xué)習(xí)生物學(xué)奠定知識理論基礎(chǔ)，但我們希望學(xué)生最終可以應(yīng)用所學(xué)的分子生物學(xué)知識解決生物學(xué)、醫(yī)學(xué)或者藥學(xué)等領(lǐng)域中新的或者感興趣的問題，做到學(xué)以致用。因此，教師完成專業(yè)知識教授的同時還要注重進(jìn)行德育，培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的研究性思維［9-11］。在課堂中既要談科學(xué)知識，又要談思想價值、人文歷史，讓學(xué)生無論是在專業(yè)知識還是在綜合素質(zhì)上都有豐富的收獲，期望通過自身的教學(xué)感化學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)精神，更要成為富有家國情懷和民族使命感的新時代好青年。

在“分子生物學(xué)”教學(xué)過程中融入課程思政內(nèi)容對教師提出了很高的要求，教師應(yīng)當(dāng)及時提高自身的政治情懷，拓寬思維視野，努力挖掘知識點中蘊(yùn)含的思政元素，將課程思政融入專業(yè)理論知識講解，不空談理論。如在講授DNA復(fù)制機(jī)制時，通過講述Arthur Kornberg基于大膽的科學(xué)假設(shè)并設(shè)計縝密的科學(xué)實驗最終發(fā)現(xiàn)大腸桿菌中DNA聚合酶的過程，引導(dǎo)學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)研究時要具備“大膽設(shè)想，小心求證”的探索觀念；講述蛋白質(zhì)翻譯的密碼子發(fā)現(xiàn)時，引出科學(xué)家的成功不僅在于不懈的努力和聰明的才智，還得益于在機(jī)遇面前敏銳的洞察力和對機(jī)遇的把握?？傊?，在“分子生物學(xué)”教學(xué)過程中融合課程思政教育，能夠提升學(xué)生對本專業(yè)課的認(rèn)識和認(rèn)可度，提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，并培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的價值觀和人生觀。

綜上，筆者結(jié)合自身的教學(xué)實踐，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等多個方面對“分子生物學(xué)”課程教學(xué)效果進(jìn)行了探索。開展“分子生物學(xué)”教學(xué)，我們要堅持“以學(xué)生為本”的教育理念，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，做到有的放矢；改進(jìn)教學(xué)方法，建立更好的教學(xué)體系；“理論課實驗課一體化模式”提高學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)；融入思政教育，提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。提高本科“分子生物學(xué)”課堂教學(xué)效果，可提升教學(xué)質(zhì)量，最終獲得學(xué)生的肯定和好評，有助于培養(yǎng)大批符合社會發(fā)展需求的主觀能動性高、創(chuàng)新能力強(qiáng)、專業(yè)素養(yǎng)全面的專業(yè)人才。

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Discussion on Improving the Teaching Quality of Molecular Biology

FU Ya-ru

（School of Biological Science and Technology， University of Jinan， Jinan， Shandong 250022， China）

Abstract： Molecular biology is an important basic course for biology， pharmacy and other majors. Improving the teaching effect and teaching quality of undergraduate molecular biology courses is beneficial for improving students' subjective initiative and independent innovation ability， which in turn cultivates talents with solid professional knowledge and comprehensive professional quality in line with the needs of social development. The author explores and analyzes the measures to optimize teaching content， improve teaching methods， integrate theoretical and experimental courses and integrate ideological and political elements， in order to improve students' interest and enthusiasm in learning， gain good teaching effects and provide useful reference for future molecular biology teaching.

Key words： molecular biology; teaching content; teaching methods; ideological and political elements; teaching effect