摘要：将研究型教学模式引入生物技术专业分子生物学教学，提高学生分析及解决问题能力、创新能力与自主学习能力，为培养医药生物技术应用型人才奠定基础。
关键词：生物技术；研究型教学；分子生物学
研究型教学可以培养学生勇于探究问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力，也可以培养学生创新能力与自主学习能力[1]。我校分子生物学课程开设于生物技术专业三年级上学期，在生物技术专业知识体系的构建过程中具有承上启下的作用。分子生物学以细胞生物学、生物化学和遗传学等课程为基础，又可以为基因工程、细胞工程与生物制药等课程教学奠定基础，并且其所涵盖的分子生物学实验技术应用广泛，是医学、农学和环境科学等学科的实验技术工具。在以往的教学中，学生反馈该门课程学习难度大，影响后续课程的学习。为提高学生自主学习能力，为医药生物技术行业培养应用型人才奠定基础，我们在分子生物学课程中进行研究型教学探索。
1在分子生物学教学中应用研究型教学模式的必要性
1.1培养应用型人才需要开展研究型教学
我校生物技术专业以医药生物技术应用型人才为培养目标。生物技术专业学生只有具备较强的分析与解决问题能力、创新能力、自主学习能力和终身学习能力，才能满足社会发展需求，而研究型教学恰恰能够促进学生这些方面能力的培养[2，3]。分子生物学是生物技术专业核心课程，对后续课程的学习和操作技能的培养都有至关重要的作用。因此，在该课程中开展研究型教学，对培养应用型人才起到较好的示范和引导作用。
1.2传统教学方式不利于分子生物学课程教学
分子生物学是一门理论性和实践性很强的课程。以我校分子生物学教学为例，其内容繁杂、知识点多，学生理解、掌握、实验操作难度大。如果沿用传统教学理念进行教学，以教师讲授为主，学生被动接受，分子生物学理论的抽象性和实验操作的复杂性必然影响学生对知识的理解与掌握，导致学生产生厌烦心理，进而影响后续专业课程的学习。
1.3学生自主学习能力需要强力引导
由于学生在高中阶段处于高度紧张的学习状态，进入大学后，学习状态变得较为松懈，加之大学阶段课程开设方式和学习方式等的改变，所有课程的学习主要依赖于学生自己。课上，教师只是结合专业特点把握教学大纲，传授学生知识，培养其创新能力、操作技能，往往讲得多，对学生的要求少。大学阶段随着各种课外活动的增加，互联网、电子产品及网络游戏等的冲击，部分学生形成课前不预习、课上随“心”走、课下人自由、考试靠突击的学习态度。因此，需要探究教学方法，改变学生学习方式，将学生由被动接受知识转变为主动学习知识，培养学生自主学习能力。
2研究型教学模式在分子生物学教学中的应用
鉴于分子生物学在生物技术专业课程体系中的核心地位以及进行研究型教学的必要性，我们从教学资源、教学内容和教学设计等方面进行了研究型教学探究。
2.1构建以教材为主、网络教学平台为辅的研究型教学资源
DNA双螺旋模型的建立成为现代分子生物学研究的开端，而分子生物学作为一门生物类本科专业课程，现行的适用于本科生教学的教材较多。如在构建研究性课程体系时采用的高等教育出版社出版的朱玉贤主编的《现代分子生物学》、Robert•F•Weaver编著的《分子生物学》、戴余军主编的《现代分子生物学辅导与习题集》等教材。中英文教材结合，不仅能使学生更好地学习分子生物学知识，还能通过阅读英文辅助教材提高阅读英文文献能力。此外，要及时将分子生物学理论和技术的新进展资料上传至学校网络教学平台，让学生了解最新的分子生物学知识，激发学习兴趣。
2.2教学内容模块化重组，便于研究型教学设计
以我校分子生物学教学为例，对教学内容进行模块化设计，主要包含3个模块。模块一为“DNA的复制、转录和翻译”，这部分内容是本课程的基础知识，难点不多，以原核生物为例来讲解，穿插真核生物的相关知识点，学生容易理解和记忆。模块二为“基因的表达调控”，该部分内容中有些知识点比较难理解，例如，原核生物基因表达调控中的弱化机制、乳糖操纵子等，真核生物基因表达调控中的DAN甲基化、蛋白质乙酰化等内容，而这些都属于教学重点。模块三是以上述两个模块内容为基本原理衍生来的“分子生物学实验技术及其应用”，这部分内容与前面两个模块的内容互为依托。例如，PCR技术及其衍生技术都是基于DNA复制原理，只要把DNA复制原理理解透彻，这部分内容就会比较容易理解；酵母单杂交、双杂交技术依赖于基因表达调控中的DNA与蛋白质、蛋白质与蛋白质之间的相互作用。此外，该模块还包括相关实验教学内容，通过具体的实验操作训练，提高学生对理论知识的掌握程度和应用能力。教学内容的模块化重组使课程内容更有序，有利于研究型教学设计。
2.3教学过程的设计
在设计教学过程、选择教学方法时，要适应研究型教学需要，调动学生学习主动性，培养学生问题解析能力、自主学习能力、实践能力和创新能力，从单纯的知识传授向带动学生主动探究问题、学习知识和技能并实现学以致用转变，从以教师讲授为主转变为以学生学习为主，重点开展以问题式教学、案例式教学、综合性实验、设计性实验和参与教师科研为主的教学设计。2.3.1问题式教学设计带着问题学习，容易激发学生好奇心。在模块一“DNA的复制、转录和翻译”和模块二“基因的表达调控”教学中，可采用问题式教学方法，针对不同内容设计不同问题。在设计问题时，要注意紧扣教学内容，避免脱离教学目的。例如针对“DNA的复制”内容设计教学：首先，引用1958年Meselson和Stahl利用15N标记大肠杆菌DNA的实验，让学生推导DNA的复制模式；其次，以原核生物主要遗传物质为例阐述DNA复制过程，要求学生掌握蛋白或者酶在复制过程中所起的作用与先后使用顺序，然后观察DNA双链的变化，再以蛋白或者酶的作用为媒介，将DNA复制过程完整描述出来，加深对DNA复制的印象；最后，通过比较原核生物和真核生物主要遗传物质在复制时的异同，进一步加深对该部分内容的理解。将这些问题通过网络平台布置给学生，让学生课下查阅教材和网络资料，养成课下自主学习习惯，从而将课下变成自学场所，将课堂变成基于问题进行讨论的场所，引导学生踊跃参与到课堂中，再根据学生的回答和讨论结果，进行有重点、有目的的讲解和总结，改变传统以教师讲解为主的授课方式，提高教学质量。2.3.2案例式教学设计案例式教学法是一种运用案例进行课程教学的方法，有助于激发学生学习热情，培养学生分析问题和解决问题的能力[4，5]。在模块三“分子生物学实验技术及其应用”教学中，可穿插案例式教学设计，将相关或者相衔接的实验技术整合为一个案例进行教学。授课教师根据教学内容的目标要求确定案例，并规定材料搜集原则和方向。在授课时，不是就某个实验技术进行原理讲授，而是对实际案例从实验角度进行推导，最终归结到该实验技术的原理，并要求学生思考这一实验技术可以归结为模块一或二中的哪一个机制。例如在讲解PCR技术时，确定案例为PCR技术、RT-PCR技术和荧光定量PCR技术，要求学生收集相关技术实验方法、实验注意事项以及这些技术间的区别与联系等资料，并在此基础上推导该技术的基本原理是分子生物学中的哪一个机制。在案例式教学中，授课班级学生以小组形式进行分工合作，由各小组分别汇报收集的材料，最后教师对各小组案例分析内容进行总结与补充，并客观地给予小组成员成绩评定，以调动学生学习积极性。通过案例式教学，学生分析实验现象的能力得到了极大提高，参与实验的积极性也显著提高。2.3.3综合性和设计性实验教学实验教学是培养医药生物技术应用型人才的重要环节[6]。分子生物学是实验性很强的课程，实验课程的设置关系到学生操作技能、创新能力和综合运用知识能力的培养。在研究型教学设计中，首先通过综合性实验项目强化学生的基本实验技能，实验项目包含一般实验室常用的DNA操作技术和蛋白质操作技术，在实验过程中要求学生做到“3个独立”，即独立完成实验操作、独立分析实验现象、独立完成实验报告，培养学生熟练的实验操作技能和独立分析问题、解决问题能力，提高自主完成实验能力。然后加强设计性实验项目的训练，为了防止设计的实验项目过于宽泛而失去设计性实验项目的意义，授课教师根据实验室现有资源，限定可以选择哪些实验技术解决某个问题，要求学生分小组进行实验项目设计，并由指导教师评判项目设计的可行性和实施情况。通过这一过程，培养学生团队合作精神和综合运用知识能力，提高实验教学质量。2.3.4引导学生参与教师的科研课题，提高分子生物学知识的综合运用能力开放实验室，将专业授课教师研究方向和重点研究内容提供给学生，教师根据自己的科研安排提供3～5个名额，让学生参与到科学研究中。本专业教师虽然研究方向不同，但在课题研究过程中都会用到分子生物学知识。学生根据自己的兴趣选择相关的教师，并在教师指导下进行科研课题的研究。如此，能提高学生应用分子生物学实验技术能力、分析问题能力、综合运用知识能力、创新能力和自学能力。总之，应用研究型教学模式，不仅提高了学生学习主动性，还激发了学生积极参与科研的兴趣，不断有学生在各级各类大学生科技创新项目和实验技能大赛中获得较好的成绩，同时也使学生综合运用知识能力得到了锻炼，为培养医药生物技术应用型人才奠定了坚实的基础。
3展望
高等院校要想培养医药生物技术应用型人才，就需要适应生物技术行业的发展需求，探索应用研究型教学模式。应用型人才不仅需要有扎实的理论基础和较强实践操作技能，还要具备自主学习能力与创新能力。通过研究型教学改革，借助教学资源丰富的网络平台，应用问题式教学方法、案例式教学方法等，引导学生积极参与科研课题研究，培养学生成为勤于思考问题、解析问题、尝试创新的人才。研究型教学模式的应用必将在应用型人才培养方面发挥更大的作用，成为应用型专业教学改革中值得探究的模式。
参考文献：
[1]刘文明.高校研究型教学模式的几点探讨[J].当代教育实践与教学研究，2016（8）：262.
[2]宋义林，高树枚，陈刚.基于应用型人才培养的研究性教学模式的探索与实践[J].黑龙江高教研究，2014（6）：142-144.
[3]徐守坤，汪英姿，闫玉宝，等.高校研究型教学模式与创新人才培养探究[J].计算机教育，2009（18）：28-31.
[4]陈林杰，赵宁雨，陈彬科.以案例式教学提升教学质量[J].当代教育理论与实践，2016，8（1）：68-69.
作者：姚庆收 秦加阳 武玉永 张小华 赛思翔 单位：滨州医学院药学院
