分子生物學的概念精選(九篇)
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第1篇：分子生物學的概念范文
筆者長期從事分子生物學課程的理論和實驗技術的教學工作。在教學過程中,結合該課程微觀概念繁多、抽象性強等特點,從教材的選用、內容、以及教學方法等幾個方面進行了探索研究,并取得了一些成效。以下對教學改革的幾點措施以及體會和認識進行具體的描述。
一、精心選擇有關教材和參考書
教材是學生“學”和教師“教”的過程中的基本資料,市面上關于分子生物學的教材十分多。由于分子生物學所包涵的知識面十分廣,在編寫教材時有不同的側重點,因此選用一本合適的教材十分重要。通常要求教材既能涵蓋分子生物學基本概念與基礎知識,同時又能反映學科的發(fā)展動態(tài),體現(xiàn)學校的辦學特色。分子生物學是我校較早實行雙語教學的課程之一,根據(jù)學生的實際水平選擇了科學出版社影印出版的英國經(jīng)典分子生物學教材《Molecular Biology》(Turner)。本教材按主題,采用言簡意賅的語言和簡明清晰的圖表,系統(tǒng)概括了分子生物學的核心內容、主要技術及前沿動態(tài)。而且,此教材有中文譯本,可以幫助學生快速準確獲得信息,十分適合作為雙語課程的教材。
二、優(yōu)化教學內容
由于目前大多數(shù)生物學課程,如遺傳學、生物化學、細胞生物學等都進入了微觀分子時代,因此均增加了蛋白質、核酸、基因表達調控等基礎知識的講解。這使得學生對開設在高年級的分子生物學有一些似曾相識的感覺。這雖然有助于學生對分子生物學的理解,但是也會使學生感覺好多內容是對前面的復習,出現(xiàn)厭學情緒。針對這種情況,我們邀請遺傳學、生物化學、細胞生物學等可能涉及分子生物學內容課程的主要負責人,認真討論,優(yōu)化了各自的教學大綱,在保證課程內容完整性的前提下,盡量壓縮分子生物學的相關內容。對于教學過程中,生物化學、遺傳學和遺傳學中必須出現(xiàn)的分子生物學內容,如蛋白質核酸的結構與組成,采用分組討論的方式進行自學,調動學生的學習積極性,因勢利導,使學生對所學知識能夠更加理解,對所學知識的記憶和理解能夠進一步加深,為以后對相關知識點的學習打下良好基礎。與此同時,這既節(jié)約了教學時間,又不會再出現(xiàn)與遺傳學和生物化學有相同內容的重復教學問題。這樣,一方面對分子生物學的教學重點進行了明確,另一方面又突出了分子生物學的教學特點,即以遺傳學和分子生物學為基礎,保證了教學課程的系統(tǒng)性和完整性。
三、合理使用多媒體課件
分子生物學理論課教學內容多,而且抽象,因此學生很難熟練掌握和理解。另外,分子生物學又有著很強的技術性。其原理十分復雜、難度高,很難進行試驗操作且成本很高,這樣可以利用教學課件中的相關圖像及動畫來進行演示,提高學生的學習興趣。教師還可根據(jù)學生的個性特點以及接受能力來選擇合適的多媒體課件配合內容的講解,文、聲、圖、像并茂的新聞課件能夠從多個角度分層次地展現(xiàn)教學內容,使學生更加容易理解相關知識,從而提高教學質量。美觀清晰的多媒體界面,逼真的動畫模擬更加方便教師在教學過程中的使用。通過多媒體向學生提供信息,是對學生進行多種感官的綜合刺激,在獲取信息的過程中,學生通過聽覺、視覺等多方面的并用,更加容易使學生在學習中進行想象和創(chuàng)新,提高學生的學習積極性和創(chuàng)新能力。
但是,在教學過程中使用多媒體時,應注意它只是一種教學手段,是為教師的教和學生的學服務的。教師不能一味地讓學生時刻跟著多媒體,只是做一個多媒體的操作員。所以,在多媒體教學過程中,教師要把多媒體當一種教學輔助手段,同時要注意給學生思考和討論的機會和時間,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,重視學生的主體地位。
四、剖析經(jīng)典實驗
分子生物學是所有生物學學科相關課程中,最注重實驗研究的課程之一。目前,現(xiàn)代分子生物學的理論發(fā)展的過程,實際上是前人大量實驗發(fā)現(xiàn)的科學闡述集合,比如轉座子的發(fā)現(xiàn)、RNA干擾現(xiàn)象及其機制的發(fā)現(xiàn)等。這些設計巧妙的實驗,有著嚴謹?shù)恼撌?其中的一些研究方法如今仍然在分子生物學的研究中廣泛應用,如RNA干擾。這些經(jīng)典實驗過程本身就是一個科學故事,在很大程度上提高學生對相關領域的興趣,其實驗設計可以啟發(fā)學生尋找解決問題的方法,也可以幫助學生在專業(yè)課程的學習中了解研究方法,從而加深對相關理論知識的理解和掌握。
同時,分子生物學本身仍在不斷地完善當中。相關的知識內容、發(fā)現(xiàn)和研究方式方法日新月異。如對非編碼RNA的研究已經(jīng)成為目前對分子生物學進行研究的特點。將用故事的相識對非編碼RNA的研究歷史進行講述,進而采用啟發(fā)的方式對學生進行引導,討論在研究中對這一作用的應用。這樣的起發(fā)過程,可以增加學生對現(xiàn)代生物學研究中理論與技術相互促進發(fā)展的理解,激勵他們對已學知識的充分思考,建立基礎研究與社會應用之間的聯(lián)系,提高學生的創(chuàng)新能力和學習積極性。
五、利用科研實例剖析重點難點問題
分子生物學雖然理論很高深,但是它卻被廣泛應用于各種領域。特別值得一提的,如今各高校的教師有著較高的學歷和豐富的科研經(jīng)歷,能夠在教學過程中融入實際的科研案例。在教學中對書本知識進行傳授的同時,為學生講解講授一些在實際工作中應用理論知識的實例,對學生知識的靈活運用能力的提高有很大幫助,可以為他們今后的工作和實踐奠定基礎。從課堂教學效果來說,有助于激發(fā)學生的學習積極性,并增強他們對重點知識的掌握理解。除此之外,也有助于提高學生對所學知識的應用能力,為以后的工作和實踐奠定基礎。
如可能
第2篇：分子生物學的概念范文
關鍵詞：普通分子生物學；教學內容；教學手段
中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2014）09-0022-02
《普通分子生物學》是河南師范大學生命科學學院本科專業(yè)開設的主要專業(yè)基礎課程。它是由生物化學、微生物學、遺傳學、生物物理學、細胞生物學、免疫學等學科發(fā)展起來的一門研究和闡述生物大分子結構和功能的學科，也是當前生命科學中發(fā)展最快的一門學科，也是學生感覺較難學習和掌握的課程之一。該課程主要以分子生物學的信息傳遞途徑（從DNARNA蛋白質）為主線，充分讓學生了解分子生物學的基本理論、基本概念和基本方法，在理解的基礎上，進一步拓寬知識面，打下扎實的分子生物學基礎知識，提高整體素質，適應未來21世紀生命科學發(fā)展的需要，為今后走上科研道路奠定一定的基礎。為了提高該課程的教學質量，培養(yǎng)學生的學習興趣，根據(jù)近幾年來的教學體會和本校學生的情況，對教學實踐中應把握的一些重點問題進行思考，并提出了自己的建議和看法。
一、根據(jù)師范類生物學專業(yè)的特點，優(yōu)化教學內容
我校是一所師范類院校，分子生物學課程是在第三學年第一學期開設的，在此之前學生已經(jīng)學習了與分子生物學有部分內容相關和交叉的兩門課程――生物化學和遺傳學，因此對蛋白質、核酸以及基因的表達都有了一定的知識基礎，對于一些分子生物學的名詞也不再陌生，不再產生較大的排斥，這將對接下來學習分子生物學的學習提供極大的幫助。但由于對知識的理解和掌握能力的不同，學生在學習分子生物學的學習過程中必然會產生良莠不齊的現(xiàn)象，同時，結合專業(yè)方向及后續(xù)的專業(yè)課程來安排教學內容，因此，在教學內容上應做到重點、難點突出，避免交叉重復，為今后學生學習打好基礎。
由于在大學里面普遍實行學分制后，專業(yè)基礎課的課時相應受到壓縮，本課程只有36學時，因此授課內容務求精辟、易懂，對重點要講解的內容進行合理安排。對于與《生物化學》和《遺傳學》中已經(jīng)講過的基礎知識，如蛋白質的組成、核酸的結構等方面的內容不再做過多的解釋，而是遵循由易到難和循序漸進的原則，采取以復習、提問和布置作業(yè)的方式進行回顧各個知識點，做到溫故而知新，進一步加深對這些內容的記憶和理解，同時增添分子水平上的新知識、新進展，為難點內容的學習打好基礎，而對重點和難點內容則做更詳細、更系統(tǒng)的講授。因此，在保證《普通分子生物學》課程體系合理、科學，教學內容全面、系統(tǒng)、不發(fā)生大的跳躍的前提下，內容廣而精。這樣一方面可以突出分子生物學是以生物化學、遺傳學為基礎的特點，另一方面也明確了分子生物學的教學重點，保證了課程的完整性和系統(tǒng)性。并且在課堂中以分子生物學發(fā)展過程中經(jīng)典的實驗發(fā)現(xiàn)和重要的技術發(fā)明，以及教師自己和其同學的學習經(jīng)驗和科研實例等，以此來調動學生學習的積極性、主動性，和激發(fā)學生對普通分子生物學的學習方向和學習興趣。
二、合理利用多媒體教學，增強教學效果
《普通分子生物學》中的內容龐大、復雜，有些概念或理論過于抽象，較難理解，并且涉及大量的實驗技術和操作，單憑老師口頭講授難以使學生較快地理解和吸收，非常易使學生聽得云里霧里，嚴重打擊其學習的積極性，從而產生枯燥、厭煩情緒。而利用現(xiàn)代多媒體技術進入課堂，使高校的教學活動發(fā)生了深刻的變革，以上問題也就迎刃而解。該技術利用動態(tài)畫面展示事物發(fā)展的動態(tài)或推理的全過程，利用它的圖畫特性將抽象的、理論的東西形象化，將空間、難以想象的內容具體化，還可以在課件中展示自然界的直觀現(xiàn)象，模擬實踐過程和再現(xiàn)研究過程，從不同角度、不同層面上對教學內容做細致、深入、透徹的講解，有效地使學生產生新鮮感和激發(fā)學生學習的熱情，使學生在學習中感受到樂趣，提高教學質量，增強理論教學效果，取得事半功倍的教學效果，例如：DNA的復制、蛋白質的合成、基因的表達與調控、重組DNA技術等，我們?yōu)閷W生提供形象逼真的畫面，利用Flas來演示，使整個調控過程更加直觀化和形象化，在便于學生理解和記憶的同時，也極大地激發(fā)了學生的學習積極性和提高了學習效率。此外，現(xiàn)代多媒體教學還節(jié)約了教學時間，緩解了教學內容多而課時少的矛盾，而且有利于教師講清難點，突出重點，減少筆誤和口誤。
多媒體教學雖然有以上優(yōu)點，但也存在著一些缺陷，如在課堂上信息量大、學生記筆記困難等。因此在選擇現(xiàn)代技術教學手段的時候必須綜合考慮實際課程和教學內容，優(yōu)化課堂教學，達到增強教學效果的目的。而且分子生物學是一門實驗性的學科，讓學生進入實驗室做分子生物學實驗是非常有必要的。但目前我院受到多方面的限制，只能在教學的過程中利用多媒體，根據(jù)教師自身的特點，給學生以經(jīng)驗和拓寬學生的視野，為其以后的科研之路奠定良好的基礎。
同時，為了提升師范類生物學人才的培養(yǎng)質量，適應時展的需要，培養(yǎng)學生的專業(yè)素質，增強學生直接利用外語獲取知識、從事學習和初步研究的能力，與國際最新的前沿領域接軌，在本科教學有限的課時內，雙語教學（Bilingual Teaching）（在我國主要指漢語和英語）顯得尤為重要和迫切。在教學過程中，考慮到學生的需求和進一步深造，我們傾向于漢語和英語的雙重結合來進行講授。同時，在課堂上介紹國外著名大學數(shù)據(jù)庫、經(jīng)典的國外教材，如《Genes VIII》、《Molecular Biology of the Gene》、《Molecular Biology》等，這樣既方便學生了解普通分子生物學知識，又緩解了課堂課時數(shù)有限和教學信息量不斷增加的矛盾。
《普通分子生物學》作為一門專業(yè)的基礎理論課程，對于其教學改革，目前還處于摸索和實踐階段。經(jīng)過近幾年的教學實踐表明，其教學質量得到了一定程度的提高，并受到了廣大學生的歡迎和學習的熱忱，端正了學習的態(tài)度，培養(yǎng)了學生獨立思考的習慣。當然，這些改革只是最初步的，還需要我們不斷實踐和探索來進一步達到提高本課程的教學效果質量和學生綜合素質的目的。
參考文獻：
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基金項目：本文受河南師范大學博士科研啟動費支持課題（11126）和河南省基礎與前沿技術研究項目（132300410137）基金資助；
第3篇：分子生物學的概念范文
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10-0116-02
《分子生物學》是現(xiàn)代生命科學各前沿學科的基礎，具有內容前沿性和國際通用性強的特點[1]，發(fā)展更新快，所以應該進行適當?shù)挠⒄Z教學改革，緊跟分子生物學國際前沿，幫助學生構建與國際接軌的知識體系，為國家培養(yǎng)高素質的開放型、開拓型、有國際競爭能力的優(yōu)秀人才，但英語的使用給教師的授課和學生的學習帶來了巨大的挑戰(zhàn)。本文通過文獻資料法調查了國內高校37門《分子生物學》精品課程中教材、課件、試卷與講授等方面英語使用的比例和形式，并從課程特點、教師和學生英語水平等方面對調查結果進行了分析，為高等院校分子生物學教學，特別是雙語教學研究提供參考。
一、研究對象與方法
（一）調查對象
選取國家精品課程資源網(wǎng)[2]公布的37門國家、省和校級《分子生物學》精品課程，其中國家重點本科院校課程17門，普通本科院校課程20門。
（二）研究方法
文獻資料法：查閱國家精品課程資源網(wǎng)課程中心以及相關院校分子生物學精品課程建設網(wǎng)站的文獻資料，主要包括教學條件、教學方法、教學課件、教學錄像等方面的內容。
二、結果與分析
（一）教學教材與參考教材
表1教材選用情況
教材是教學內容的載體，教材的先進性是教學內容先進、新穎、前沿的基礎，所以教材是提高教學質量的重要保證，對于分子生物學課程來說，教材的重要性更是毋庸質疑的[3]。國內的分子生物學教材中一些教學內容和概念相對老化、陳舊、時效性較差，與國內教材相比，國外一些優(yōu)秀的分子生物學類教材具有系統(tǒng)性、先進性和啟發(fā)性的特點。由于分子生物學知識深奧，對英語基礎好的學生，使用英語教材是可行的，但對英語基礎差的學生可能造成英語和分子生物學課程知識均不能學好，所以調查結果顯示只有27.0%的課程選用了英文原版或影印版教材。鑒于學生之間的外語水平差距很大，59.5%的課程選擇英文參考教材與中文教材相互補充，力求授課內容的系統(tǒng)、凝練，并與國際接軌。
（二）教學課件
表2教學課件選用情況
分子生物學知識學習難度比較大，目前高校均采用多媒體輔助教學手段幫助學生能更好理解所學的重要概念、原理和分子生物學過程，因此制作高質量的課件是提高多媒體輔助教學效果的有效途徑。調查結果顯示超過50%的課程采用傳統(tǒng)中文課件，只有8.1%的課程選用英文課件。英文課件對學生思路的拓展在今后其他專業(yè)課的學習乃至個人科研過程中都會體現(xiàn)出來，但分子生物學課程教學內容多，范圍廣，有一定深度，學生很難透徹理解和掌握。為了解決學生對專業(yè)英文詞匯的陌生所導致的抵觸情緒，英文課件中復雜的陌生詞匯和每一知識點的術語進行中文注釋，更加利于學生的學習[4]，所以35.1%的課程選擇中文與英文相結合的方式。
（三）考試試卷
表3試卷語言選用情況
調查結果顯示64.9%的課程試卷中不涉及英語。英文試卷可以體現(xiàn)出學生對一些專業(yè)進展和前沿知識的掌握程度，但全英文的試題會使英文較差的同學無法正常發(fā)揮真實水平，所以只有5.4%的課程選用英文試卷。為了防止英語基礎差的學生對分子生物學教學產生抵觸情緒，在試卷中設置了一定比例的英文解答題目，這更符合應用性本科高校的特點，使英文好和專業(yè)學科知識掌握好的學生，在試卷上都有展示空間，以便真正體現(xiàn)學生的專業(yè)知識水平，調查結果顯示29.7%選用中文和英文相結合試卷。應該注意的是需依據(jù)學生總體素質適當調整中英文試題比例及試題類型，總體上看，英語試題分值可占總分的30-50%[5]。
（四）課堂講授
表4授課語言選用情況
分子生物學課時緊張，教學任務重，學生的學習壓力也大。從語言大環(huán)境上來說，英語在中國不是社會主流語言，也不是第二語言[6]。英文教學不僅對學生提出了嚴格的要求，同時對老師有極高的要求，資料顯示現(xiàn)在很多學科教師不能全面駕御英語，所以67.6%的課程選擇全中文授課，以保證教學順利進行。調查結果顯示目前沒有課程采用全英文教學，只有2.7%的課程，也就是個別重點院校嘗試以英文為主的講授方法，個別難懂知識點和術語用中文解釋，這也需要學生的英語水平要達到一定的層次，才能夠更加輕松地理解和消化課堂上的知識。而英文基礎較差的學生則采取保守措施，使用中文為主進行教學，一些重點專業(yè)詞匯和知識點用英語重復強調，這樣能夠兩者兼顧，不會出現(xiàn)學生放棄學習的情況，教學效果也會更好，此種教學方法達到29.7%。
第4篇：分子生物學的概念范文
關鍵詞：分子生物學基因重組醫(yī)學基因工程
1.引言
國內外研究情況與歷史背景
1953年沃森和克里克關于 DNA 分子空間結構及其作為遺傳信息載體的著作的發(fā)表標志著分子生物學的誕生。分子生物學的誕生是生物學的一個重要發(fā)展，標志著生物科學對許多重大問題已開始由現(xiàn)象描述轉入到基本規(guī)律的闡明。雖然分子生物學的興起還不到 60 年，但是在分子生物學基礎研究領域內取得的成果卻很顯著。分子生物學與醫(yī)學、農業(yè)、生物工程等的關系十分密切。分子生物學的研究成果使不同生物體之間的基因轉移成為可能，在農業(yè)上開辟了育種的新途徑，在醫(yī)學上有可能治療某些遺傳性疾病，在工業(yè)上形成了以基因工程為基礎的新興工業(yè)，從而有可能生產許多用常規(guī)技術從天然來源無法得到或無法大量得到的生物制品。
2.分子生物學的應用列舉
2.1分子生物學在醫(yī)學上的應用
（一）癌癥的研究即將出現(xiàn)重大的突破
癌基因的發(fā)現(xiàn)是近年來分子生物學研究的重大成果。過去在癌病因學上眾說不一的局面正在改善。由各種內外因素導致癌基因激活或異常表達很可能就是癌癥發(fā)生的根本原因。癌基因本來是正常的基因成分之一，它的生理功能是什么？它是如何被調控的？異常表達和激活的機理是什么？癌基因產物和生長因子的關系是怎樣的？是否存在著反癌基因和生長的負調節(jié)因子？等等。這些問題都是當前研究的熱點，正在取得日新月異的進展，與此有關的是艾滋病（AIDS）的研究受到世界范圍的密切關注如果分子生物學研究成果和社會性的預防措施能夠很好地結合起來，這個疾病的流行將會較快得到制止。
（二）遺傳病
隨著醫(yī)學分子生物學研究的日益深入，有關遺傳病的一些概念正在發(fā)生變化。首先，這類疾病不再像過去認為的那么罕見。至今發(fā)現(xiàn)按照孟德爾方式遺傳的遺傳病已達3000余種。如果估計到疾病易感性和基因變異的關系，則遺傳病范圍會更加擴大，例如易患心臟病、肺氣腫、高膽固醇血癥、糖尿病、變態(tài)反應和胃潰瘍病等等的基因正在得到分離，甚至癌癥，有的學者認為也可歸屬于遺傳病的范疇，其根本原因在于DNA的損傷。其次，基因探針技術正在逐步擴大產前診斷和遺傳病診斷的范圍。在治療上，過去一切對遺傳病的療法都只能是對癥的，從理論上講，只有基因療法才是治療遺傳病的唯一根治方法。
（三)藥物和疫苗
隨著基因工程的蓬勃興起而首先受益的產業(yè)領域就是制藥工業(yè)。現(xiàn)在已經(jīng)有些多肽或蛋白質藥物，如人胰島素、生長激素、干擾素等能夠通過“工程菌”大量生產，更多的藥物則正在開發(fā)之中。疫苗的研制正在極大地促進預防醫(yī)學的發(fā)展.例如，白細胞介素 2和β干擾素是兩種具有抗癌作用的蛋白質，在其多肽鏈中各有三個半胱氨酸殘基，但只形成一對二硫鍵，由于分子中含有多余的一個半胱氨酸殘基，所以二個分子容易締結合成二聚體而失活，用定點突變法改變半胱氨酸的密碼子為絲氨酸密碼子，就可防止二聚體的形成，從而在不損害活性的情況下大大延長這兩個蛋白質的半衰期，提高了療效。
2.2 分子生物學在農業(yè)上的應用
分子生物學用于農業(yè)， 已經(jīng)對農作物的品種改良起了以前不可能 想象的重要影響。農作物以及家畜品種的改良，現(xiàn)在可以用定向引人有關基因的方法進行，這就從根本上改變了過去盲目大量誘變然后再 從中進行篩選的傳統(tǒng)作法。 在農作物中，已經(jīng)成功地對馬鈴薯進行了改造，不但使其獲得了抗病毒基因，也得到了高蛋白質含量的馬鈴薯新品種。把一個蛋白水解酶抑制劑基因引人煙草之后，使得以煙葉為食的害蟲不能消化其中的蛋白質，因而不能繁殖。這樣，這一品種就獲得了抗蟲害的能力。 雖然植物基因工程的應用 還不是很久，但為農作物的大量增產和品種改造，例如固氮基因的轉移等，提供了無法估量的發(fā)展前景。
2.3分子生物學在工業(yè)上的應用
如今已經(jīng)產生了一種新興的工業(yè)， 即以基因工程為基礎的生產生物制品的工業(yè)。 它的基礎是從一種生物體分離編碼某個蛋白質的基因，即DN斷，把這個基因人工重組到可以用發(fā)酵法大量生產的如大腸桿菌或酵母的基因中去，使其在大腸桿菌或酵母的細胞中得到表達，并達到大量生產的目的[2]。 新近發(fā)展起來的蛋白工程則是分離出某個蛋白質的基因之后,再加以改造，根據(jù)三聯(lián)密碼，把這個DNA序列中編碼某一個氨基酸的密碼子，改變成為編碼另一個氨基酸的密碼子;或者用合成 DNA 的方法 直接合成基因。 從以上兩種方法都可以得到在天然界原來并不存在的 DNA，再用和上面所說的類似的方法，引人大腸桿菌或酵母的基因中進行表達，以達到大量生產的目的，得到具有新的特性的蛋白質。
第5篇：分子生物學的概念范文
2006年11月12日星期天，在南港中央研究院的活動中心，有一個三天的研討會，研討會的主題是“二十一世紀分子生物學：傳承、整合和展望”。這個研討會的舉行，是為配合中研院分子生物所設立二十年慶，也回顧臺灣在分子生物科學發(fā)展的過往和瞻望未來。
分子生物學的濫觴，可以追溯到一九四年代，在那個物理科學當紅的時期，小尺度的生物學研究多是由物理學家，以物理方法進行研究。生物學大約每十年就會有一個嶄新的研究方向，經(jīng)過一九五―六年代的醞釀發(fā)展，奠定了分子生物學的研究基礎；到了一九七年代，DNA重組研究成熟之后，這個學科得到快速發(fā)展。
分子生物學相對于傳統(tǒng)的生物學來說，算是一種比較“現(xiàn)代”的生物學。傳統(tǒng)生物學偏重于敘述現(xiàn)象，即使有探討其下的生物機制，也是利用一些比較抽象的概念，沒有一個扎實的分子基礎；分子生物學則著重在這一塊，利用物理與化學技巧，為生物研究提供分子層面的研究基礎。
臺灣的生物研究一直都是以傳統(tǒng)生物學為主，直到一九八年代，才有人注意到海外生物學的研究風向有所轉變，因此開始構思建立分子遺傳學與分子生物學的研究據(jù)點。當年第一批從海外學成歸來為分生所創(chuàng)建工作貢獻心力的前所長沈哲鯤表示，當時臺灣分子生物學的基礎幾近于零，假如不建立起分子生物學的基礎，接下來所有的生物學發(fā)展，甚至包括醫(yī)學在內，都會欠缺必要的技術，實在是非做不可的事情。雖然起步的時機比起歐美各國自然是晚了許多，不過遲做總比不做好。
臺灣分子生物學草創(chuàng)時期的帶頭人物，當屬在一九六年代，于美國加州理工學院做DNA重組博士后研究的王倬。他說當時臺灣的分子生物研究幾乎是一片荒田，延攬海外學人歸來就成為必要且唯一的選擇。在美國加州大學柏克萊分校做了十一年研究，一九七七年轉往哈佛大學的王倬，回憶起當年找人的過程，說那時候臺灣在美國發(fā)展的幾位分子生物學者，在某一次聚會里表示，如果王倬回臺灣指導分生所的創(chuàng)建工作，他們也很愿意跟著一起回來共襄盛舉，王倬覺得這是一個很難得的機會，放掉實在可惜。
當時在哈佛大學研究成就杰出，已被認為是DNA拓樸結構學的開山鼻祖，二十世紀世界上核酸結構研究方面最著名十位科學家之一的王倬說，他從臺灣大學化學工程系畢業(yè)到美國念書，覺得自己在臺灣接受這么久的基礎教育，總該回來做一點事，“把債還掉”。于是便答應了回臺協(xié)助分生所的創(chuàng)建工作，從而帶動了一波回歸。
一九八六年中研院院內新落成了一棟白色的分子生物實驗大樓，王倬帶領著他的五個子弟兵劉枋、謝道時、涂振北、周寄梅以及沈哲鯤，以及七位由海外學成回歸的年輕研究人員鐘邦柱、譚鳴輝、黃昭蓮、孫以瀚、陳枝乾、賴明宗與鄭淑珍，為臺灣的分子生物研究奠定了根基。在當時造型新穎的分子生物研究實驗大樓里，王倬和他帶領的年輕研究人員半夜在燈火通明實驗室中進行研究工作，是臺灣分子生物學起步的動人景象。
王倬之后，黃周汝吉和吳瑞接續(xù)主持研究所的大計，后來更有何潛和王正中的接續(xù)回臺主持所務，給中研院分子生物學研究奠定了基礎。
那時回臺幫忙的幾位學人，在美國都還有教職或研究職，無法全職投入，因此議定幾個人采取“輪值”的方式，每個人輪流回來主持一年。這是不得已的妥協(xié)辦法，而且由于各人的研究領域不盡相同，不免使人擔心分生所的研究方向也會跟著“輪值”變化，如此每年一改，成不了氣候。
關于這一點，當年回臺幫忙的院者也都心知肚明，彼此有著共識，只待分生所的組織健全，有了常態(tài)性的行政所長，輪值制度就可以隨時淡出運作，不一定要把人輪完。事實上確是如此，在沈哲鯤擔任分生所的第一任所長職務后，許多人對分生所研究方向飄忽不定的疑慮，也逐漸的煙消云散了。
王倬認為，在中央研究院成立分生所對臺灣學術界的意義，在于它引起了大家對分子生物學的重視，也提供了學生對分子生物學認識的一個渠道。分生所早期有一項與清華大學合作，在清華大學開設分子生物學相關課程的計劃。這個計劃對于臺灣生物學界的發(fā)展有沖擊性的深遠影響，時至今日，臺灣的生物學研究得以跟上現(xiàn)代潮流的腳步，分生所當年率先在校園進行教育，功不可沒。
不過也有人認為分生所可以做得更多，比方說帶動臺灣的生物科技發(fā)展，促進相關產業(yè)的競爭力。然而科技產業(yè)的發(fā)展并非一蹴可及，必須要有厚實的研究傳統(tǒng)，以及充沛的研究新鮮血液，才能夠水到渠成；單靠一個學術研究所就要為整個生物科技產業(yè)負責任，既非分生所所能為，恐怕也不是該所創(chuàng)立的初衷。
（二）
分生所目前共有研究員、博士后研究員與研究助理約六百人，每年預算有兩億多元新臺幣；就每個實驗室平均可分得的資源來說，這個規(guī)模大約相當于一個分子生物學比較發(fā)達的美國州立大學。分生所自我評估，認為目前分生所擁有的資源與學術貢獻，大約與美國的加州大學戴維斯分校以及北卡羅萊納大學兩所大學旗鼓相當；不過與校內設有大型研究中心的美國重點大學相比，仍然是只能望其項背。
雖然在整體研究資源上，分生所有其力有未逮之處，但是卻可以在單個的研究項目上，做重點式的突破，比方說利用老鼠、果蠅或線蟲這類基因體較為單純的動物，進行一些醫(yī)學相關的研究。舉凡肌肉萎縮癥、肥胖癥、RNA剪接等等，都是分生所目前達到國際水平的重點研究項目。
分生所二十周年所慶研討會的主題之一就是要討論分子生物學下一階段的方向。一般分子生物學界認為，目前看起來比較具有發(fā)展?jié)摿Φ难芯宽椖浚ㄉ镌鐝氖芫验_始的發(fā)展過程，探討在其發(fā)育過程中細胞內的各種生物機制(發(fā)展生物學)，生物演化的分子結構細節(jié)(結構生物學)，以及醫(yī)學應用技術。
分子生物學跟細胞生物學或育生物學類似，盡管計算上的觀念各有千秋，但都是一種小尺度的研究工具；這些新興的學科里面，有太多未知的事實與現(xiàn)象有待探索。沈哲鯤指出，現(xiàn)代的生物學主要是一種“發(fā)現(xiàn)”的科學，包括2006年獲頒諾貝爾醫(yī)學獎的RNAi研究，是屬于發(fā)現(xiàn)既有的生物機制(參見《知識通訊評論》四十六期一文)；真正創(chuàng)新的部分，大約只限于發(fā)現(xiàn)了某個現(xiàn)象或機制之后，如何創(chuàng)造出一些技法來解決、解釋它們而已。舉例來說，分子生物學就分子層面來對癌細胞分裂情況進行觀察，試著找出是哪些分子分裂太多，為何如此分裂，從而再試圖發(fā)展予以控制的手段。沈哲鯤說，有個觀念，將其驗證，最后再發(fā)展出應用技術，整個分子生物學約略就是這么一回事。
至于結構生物學的發(fā)展，由于電腦運算能力的發(fā)展突飛猛進，如今分子生物學才可以做到許多以前無法做到的事，解出大分子的結構，以三維空間的圖像具體呈現(xiàn)。“解讀”是結構生物學里很重要的一環(huán)，結構生物學家從晶體分析中得到一種特定模式，據(jù)此解出對應結構，再根據(jù)手上的生化結果或基因結果，來判斷這個結構是否可以正確解讀特定模式。不是每一次的猜測都正確無誤，不過隨著研究技法持續(xù)進步，出錯的機率逐漸減低。王倬特別指出，解讀方法各人不同，有過度保守的，也有過度樂觀的，這都是一種嘗試的方向；不過若要建立起某種客觀性，所做的解讀總要可以接受檢驗(testable)。
當然還有在傳播媒體的報導里最熱門的醫(yī)學應用，如干細胞研究等。值得一提的是，以往的醫(yī)學應用是對病癥“添加”一些元素上去，比方說將特定病毒注入病人體內，期望達到某種生理反應，然而這種技法后來卻頻頻出現(xiàn)各種副作用；隨著分子生物學的進步，現(xiàn)在有時候可以采取某種“減”法，像比較新穎的轉殖過程(transgenic process)，利用細胞內的揀選機制，鎖定認為會引起不良生理反應的分子，將它敲掉(knock out)，這種新技法或許有助于降低副作用出現(xiàn)的機率。
不過醫(yī)學研究并非沒有底限。舉例來說，即使已經(jīng)有了可能管用的技法，對于人類腦部進行操作性的分子處理，仍然有許多生物倫理上的爭議；因此盡管腦部生物學幾乎是眾所公認的未來研究趨勢大熱門，但是分子生物學對于人類腦部的研究，可能會因此僅限于描述其生物機制，無法進行太深入的實驗。
（三）
無論分生所的下一階段工作具體內容為何,做研究的時機是否成熟至關緊要。王倬指出，分子生物學一開始著重“簡化” (reduction)，將復雜的生物現(xiàn)象拆解成各個不同的機制，予以解釋、處理；之后再進行“整合”(integration) ，將謎題已解的各個生物機制重新組合，以達到特定的應用目的。當年先著重簡化研究的時機很正確，現(xiàn)在開始進行整合研究的時機也很正確。
王倬記得早在他還在仿DNA重組的博士后研究時，就有人提議要做神經(jīng)生物學，然而在當時欠缺對相關基礎機制了解的情況之下，進行神經(jīng)生物學研究的條件還不成熱，那時候若往這個方向發(fā)展，會走許多冤枉路。這也是分生所接下來選擇研究方向，需要特別留意的一點。
另一個分生所需要考慮的，是它要提供哪一種類型的研究環(huán)境。幾乎所有的科學研究發(fā)展都有兩種型態(tài)，一種是個別的研究者基于本身的興趣或天分，在前無古人的情況下自辟一條嶄新的研究途徑，就好比物理學上的量子跳躍(quantumleap)一樣，其獨創(chuàng)性固然耀眼奪目，卻包含有相當程度的機動性在內，是可遇而不可求的。另一種研究型態(tài)，則是進行一個極有潛力領域的計劃研究，收獲雖然可期，但眾人皆知，不會有什么意外的驚喜。王倬認為理想中的分生所應該要兼容并蓄，因為他認為這兩種研究特質是互補的而非互斥，一個研究環(huán)境若是過度偏向其一，做出來的研究也會有所缺漏。
王倬認為臺灣分子生物學的研究(可能也是整個臺灣科學界的普遍現(xiàn)象)，有時太過小心謹慎，比較具有風險性的研究主題都乏人問津，大家盡做“保證有東西會出來”，很安全的研究。這或許是研究環(huán)境文化的不同，不過科學政策也有相當程度的影響，比方說“國科會”據(jù)以提供研究經(jīng)費的評價方式，本質上就不大鼓勵研究員去做三年內不一定會有成果的前沿研究。臺灣的研究人員其實并不乏處理大型難題，進行創(chuàng)新研究的能力，但是研究政策是否有給予他們適當?shù)恼T因與支持就顯得非常重要。
有鑒于此，王倬指出如果臺灣的分子生物學日后要招攘研究人員，最好找比較年輕的，既敢挑戰(zhàn)風險性較高的研究，也比較有登峰造極的機會。他認為在分子生物學的領域，一般人研究最輝煌的時刻，是在三十五歲到四十五歲之間；不過最近似乎有一種“晚出道”的趨勢，近期研究成名的學者，多是年過四十。
沈哲鯤則認為，臺灣分子生物學研究的弱勢在于起步晚，實驗室的數(shù)量也少，各研究員手頭上都有很多正在進行的工作，出現(xiàn)了像RNAi這么顯赫的大發(fā)現(xiàn)之后，鮮少能有余力對其進行后續(xù)研究。像美國這類實驗室眾多的國家，就有機會全力支持下屬的研究員進行后續(xù)研究，功成名就自然也就不在話下。在大環(huán)境無法支持設立較多的實驗室，先天條件不如人的情況下，除了做重點式的專業(yè)研究以外，如何通過科學政策的擬定，減輕研究人員手頭工作的負擔，讓他們有時間去做一些額外的研究，應該是科學研究管理部門應該思考的問題。
第6篇：分子生物學的概念范文
關鍵詞：分子生物學；課程教學；改革研究；創(chuàng)新生物學人才
分子生物學的目標是在分子水平上闡明細胞活動的規(guī)律，從而揭示生命的本質[1]。雖然它在生物類專業(yè)課程體系中充當著重要角色，對生命科學的發(fā)展起著至關重要的作用，但是分子生物學的教學卻因為課程內容多，學科交叉廣，理解難度高，信息量大，知識更新快而使教學效果差強人意，集中表現(xiàn)為教師授課難和學生學習難。這種現(xiàn)狀不但困擾著老師和同學，也與大學培養(yǎng)高素質創(chuàng)新型人才的目標不相適應。如何克服分子生物學課堂教學的“瓶頸”？本人在從事十多年的分子生物學教學過程中，努力研究和探索多種形式的教學改革，力求提升教學效果和教學質量。
一、教學內容的合理組織
分子生物學的教學除了選用好的教材，制定完善的教學大綱，如何組織教學內容是教學的一個非常重要環(huán)節(jié)[2]。教學內容呈現(xiàn)給學生的應該是完整、清晰的、有層次、條理的知識。我們在組織教學的過程中，首先從提高自身學科素養(yǎng)著手。“一本教材書，數(shù)種參考書”，除分子生物學國內、國外各類版本外，與分子生物學相互交叉和滲透的其他學科，如細胞生物學、生物化學、遺傳學，我們也都進行了系統(tǒng)的學習和強化，不斷夯實專業(yè)知識、拓展專業(yè)領域，基本構建了分子生物學完整的知識體系，具備了對教材處理的前提。既避免了教學中各學科的重復，也進一步凝練了知識。此外，我們還通過網(wǎng)絡教學平臺向全國優(yōu)秀教師學習，在不斷的探索中總結出了教學內容合理組織的一些思路。1.思維導學模式。在DNA復制教學環(huán)節(jié)，知識點多，并且較分散，很容易在教學中造成學習困難和知識混淆的現(xiàn)象，針對這章教學的特點，我們采用了思維導學模式，收到了非常好的教學效果。2.重點、難點解讀。本科教學形式多樣化，也更提倡學生的自主學習，但并不是淡化了教師的教學，反而對教師提出了更高的要求[3]。教師必須圍繞每堂課的教學目的，合理組織和引導學生理解并掌握教學的重點和難點內容。比如在講解染色體端粒末端修復機制中，教師首先要從教材的知識結構中梳理出重點。染色體端粒末端修復機制的知識點包括：（1）引物切除造成的遺傳信息缺失；（2）端粒末端的特點；（3）體細胞和性細胞末端修復機制的不同；（4）DNA結構的變化；（5）端粒酶的修復機制。梳理知識點后，總結教學重點：一是引物切除后損傷修復在體細胞和性細胞中的不同；二是四鏈DNA結構；三是端粒酶的修復機制。其中端粒酶修復機制的講授是學生學習的難點。難點集中在端粒酶的性質和修復發(fā)生的過程。經(jīng)過對教學內容中重點和難點的準確把握和合理組織，教師才能在課堂教學中突出重點、突破難點，讓學生的課堂學習無障礙。
二、教學方法和手段的改進
教學方法的推陳出新，是教學改革的重要內容[4]。為發(fā)揮學生作為教學主體的能動性，我們根據(jù)具體的教學內容設置了啟發(fā)式、聯(lián)想式、探究式等多種教學方法[5]，讓學生參與到教學過程中，不僅活躍了課堂氣氛，而且在分享知識的同時，更注重教會學生靈活掌握學習的方法。
1.啟發(fā)式教學。啟發(fā)的目的在于舉一反三，觸類旁通。針對每一次的課堂教學，設計一些拋磚引玉的問題，供學生思考與討論，這成為了分子生物學理論教學的重要組成部分。如進行到真核生物基因表達調控學習環(huán)節(jié)，提出甲基化修飾的生物學意義，這個問題覆蓋范圍廣，涉及到了DNA復制的調節(jié)、蛋白質和DNA甲基化修飾對基因表達的調控，以及Epigenetic（表觀遺傳學）方面的知識。通過提出問題—討論分析—不斷啟發(fā)—再討論分析—歸納總結—解決問題這一系列的互動教學活動，充分調動了學生課堂學習的主動性和積極性，在不斷的討論分析中通過展示不同的思維、發(fā)表各自的觀點，不但有利于促進學生在學習中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，而且有利于學生通過對基礎知識的消化、理解來達到理論的升華、拓展[4]。
2.聯(lián)想式教學。分子生物學是在生物化學、細胞生物學和遺傳學的基礎上發(fā)展而來[6]，因此知識相互交叉、相互滲透。在授課的過程中，教師一方面要避免重復，一方面要通過聯(lián)想知識點適時培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維，提高學生對知識的遷移能力和整合能力。如在講解化學修飾對基因的表達調控時，將細胞生物學中的信號轉導有機結合，使學生了解基因表達調控對細胞信號轉導的作用機制。
3.探究式教學。在分子生物學教學中，每一個理論知識的背后都是科學研究的重大突破。如確定遺傳物質是DNA的兩大經(jīng)典實驗，我們以探究的形式呈現(xiàn)教學內容，從實驗設計，到結果顯示，再經(jīng)過討論分析并得出結論，以課題研究的角度，研究人員的身份引導學生進入學習角色，將學科概念、理論產生的起因和過程展示給學生，啟發(fā)學生努力探索，走近科學，讓學生從中領悟知識形成的探究性和科學性，逐漸培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和能力的高素質研究型人才。4.多媒體多樣化教學。分子生物學的教學內容具有微觀性、復雜性、抽象性和動態(tài)性。傳統(tǒng)的教學手段無法滿足教學的需求，而多媒體技術則具有聲像俱佳、動靜皆宜的特點[7]，是傳統(tǒng)教學無法比擬的。多年來我們不斷補充和完善教學手段，逐漸形成了獨具特色的多媒體教學課件。多媒體圖像處理清晰直觀，文字表述簡潔明了、主題突出。課件中的圖像來源于國內外的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)平臺。如講述DNA半保留復制機理時[8]，首先將DNA可能存在的幾種復制方式用圖像展現(xiàn)，并利用Meselson和Stahl設計的DNA復制同位素示蹤實驗和密度梯度離心實驗來進行結果驗證，引導學生明確掌握DNA半保留復制特點，并結合文字，通過圖文并茂的多媒體課件，將教學內容中的背景知識、基本概念、基本理論，以及靜態(tài)、抽象的微觀知識清晰講解。多媒體課件動靜結合、聲像互動。對于生命過程中動態(tài)的知識點，比如DNA的復制、RNA的轉錄、蛋白質的翻譯過程，可以將這些復雜的生命過程利用多媒體手段做成動畫并配以文字和聲像，形象直觀地展現(xiàn)給學生，既加深了學生對知識的理解，也提高了其學習效率。
三、知識領域的拓展
分子生物學的教學內容除包含基礎理論知識外，還有大量理論應用的研究方法部分。我們在教學中不僅僅將知識局限在教材中，利用課堂教學不斷引導學生去了解本學科相關領域內的研究熱點、最新進展、發(fā)展趨勢[8]，以及生物技術在生產實踐中的廣泛應用。
1.專題講座與專題討論。專題講座是教師根據(jù)教學內容，自己組織參考資料對教學內容的延伸與拓展。比如在講授“SNP技術”時，先從遺傳標記分析的發(fā)展著手，把一代、二代的標記分析做知識性的回顧，再將納入教材的第三代標記分析“SNP”做詳細的講解，引導大家理解什么是單核苷酸多態(tài)性，核苷酸多態(tài)性研究的生物學意義以及在醫(yī)學、農業(yè)、畜牧等多種領域的發(fā)展與應用。通過這種方式激發(fā)了學生的學習熱情和求知欲，也使教師不斷地進行知識的更新，及時了解本學科當前發(fā)展的趨勢、研究的熱點以及爭論的問題。專題討論則是以學生為主體，根據(jù)課程教學內容，組織學生就某一個專題自行查閱、組織文獻資料，并在課堂上展開討論[9]。比如在講授基因重組的教學內容時，設計“轉基因的利與弊”供學生討論。引導學生思考基因工程藥物和轉基因動植物對社會產生的巨大影響，讓知識離開課本走進生活，從而喚起學生學習的興趣和探索未知領域的欲望。這不僅使學生更加深入、系統(tǒng)地理解所學知識，并且培養(yǎng)了學生靈活運用知識的能力[10]。
2.生物信息技術與數(shù)據(jù)庫。生物信息技術已經(jīng)發(fā)展成為分子生物學研究方法中不可分割的一部分，比如在“PCR技術”的專題講座中，不僅要對實驗目的、原理、操作以及應用進行講解，還要特別對引物設計的生物信息技術進行補充，介紹學生對一些常規(guī)的生物信息技術軟件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAS-tar、Cluster等有一個基本的認知度。在整個分子生物學的教學中，學生需要自行查閱和組織各種文獻資料，因此，必須特別強調互聯(lián)網(wǎng)資源運用的重要性。教師通過介紹中國知網(wǎng)、維普、清華同方、NCBI等幾個常用資源庫，使學生了解如何利用資源庫進行查詢，對互聯(lián)網(wǎng)資源的熟練應用使學生的知識體系得以完善，學生通過自身的努力來提高信息收集和辨別的能力，培養(yǎng)了學生的自學能力。
四、教學改革中應該注意的問題
1.教師的專業(yè)修養(yǎng)與教學基本功。教師在教學中具有雙重身份，既是一名導演，又是一名演員。作為導演，首先需要有最新的教學理念，整個教學過程中適時設問、適時討論、適時啟發(fā)。其次要有較強的課堂組織能力，根據(jù)學生的學習情況，把握課堂節(jié)奏，調動學生課堂學習激情，使教學有的放矢。否則會在教學中出現(xiàn)“啟而不發(fā)”和論證條理不清的現(xiàn)象；作為演員，還要有良好的課程駕馭能力，通過教師扎實的專業(yè)知識、廣泛的認知領域、全面的知識結構，呈現(xiàn)給學生的是一個豐盛的知識大餐，而不是一鍋夾生飯。因此作為教師，必須從理論水平、科研水平、思維水平這3個方面提高教師自身的專業(yè)素質，此外，還要掌握適合自己的各項教學技能。
2.多媒體教學的合理應用。多媒體教學只是一種提高教學效果的輔助手段，是為教師的教學和學生的學習服務的，只有運用合理才可能達到好的效果。因此盡量避免在多媒體教學課件上出現(xiàn)過多的文字，否則多媒體成了教學活動中的主體，老師由照本宣科轉變?yōu)榘缪莘庞硢T和播音員的角色。學生的學習興趣不高，教學效果也就適得其反。多媒體和傳統(tǒng)教學只有合理地結合，取長補短，才能在課堂教學中體現(xiàn)出其真正的價值。總之，教學改革的目標是幫助學生建立學科知識體系，培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)，提升學生后繼學習的能力。正如葉圣陶先生所說：“教師的教學，不在于給學生搬去可以致富的金子。而在于給學生點金的指頭。”目前，我們關于分子生物學課堂教學改革還處于不斷探索和實踐階段，除了需要不斷地提高教師自身的學科修養(yǎng)和科研素質外，也以“夯實基礎、拓展知識、增強能力、提高素質”[8]作為教學的目的和人才培養(yǎng)目標，努力在今后把教學工作開展得更加有生有色，為社會培養(yǎng)更多高素質創(chuàng)新型人才。
作者:武曉英 喬宏萍 張猛 吳麗華 郝雪峰 單位:太原師范學院
參考文獻：
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第7篇：分子生物學的概念范文
關鍵詞：生物化學與分子生物學；微課；教學
生物化學與分子生物學是一門在微觀水平上研究生物現(xiàn)象，從分子角度探討生命本質，研究生物體的分子結構與功能、物質代謝與調節(jié)的學科。它既是生命科學的基礎，又是生命科學的前沿[1]。由于生物體內分子結構、功能、數(shù)量或存在部位的改變以及某些生化反應的紊亂均可導致疾病的發(fā)生，因此，該課程也已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學教育的重要組成部分，在醫(yī)學知識培養(yǎng)體系中也占據(jù)著重要地位。由于該課程內容抽象、繁雜，學習難度較大，為了取得良好的教學效果，教師需要不斷更新教學理念，積極探索新的教學方法，提高教學水平。“微課（MicroCourses）”一詞是由美國新墨西哥州圣胡安學院的高級教學設計師DavidPenrose于2008年提出。在我國，微課的概念首先由廣東省佛山市教育局教育信息中心胡鐵生提出[2]。按照教育部全國高校教育網(wǎng)絡培訓中心的定義，微課是指以10-20分鐘的視頻為主要載體，記錄教師圍繞某個知識點或教學環(huán)節(jié)開展的簡短、完整的教學活動[3]。因其具有目標明確、針對性強和教學時間短等特點，自2011年以來，微課教育模式已在全國高校、中小學范圍內廣泛應用，在各學科領域內根據(jù)課程的教學特點不斷發(fā)展創(chuàng)新，滿足了廣大學習者的各種需求[4]。
一、生物化學與分子生物學教學現(xiàn)狀和存在的問題
（一）生物化學與分子生物學理論課教學現(xiàn)狀及問題
生物化學與分子生物學是一門抽象的學科，它的研究對象包括糖、蛋白質、脂質、核酸等生物大分子，以及這些大分子體系間的相互作用。這些概念和現(xiàn)象存在于微觀世界，無法對其進行直接觀察，因而使學生覺得抽象、枯燥無味。單憑課堂上教師照本宣科、平鋪直敘的文字講授，既難激發(fā)起學生的學習興趣，也不利于學生對知識的透徹理解。由于生物體內的所有反應都呈動態(tài)形式，制作動畫視頻將這些復雜反應過程直觀清晰、形象生動的呈現(xiàn)在學生眼前，能夠促進學生對晦澀難懂的知識的理解，獲得良好的學習效果。但對于一些復雜、冗長的生化過程，例如從DNA的復制到蛋白質的合成等，制作成一個詳細的動畫視頻后，播放時長在10分鐘左右。假如學生僅在課堂學習時觀看一次視頻，學習效果類似于走馬觀花，容易過目即忘。而受課程學時數(shù)和學習進度的限制，教師在課堂上多次播放以加強學生對內容的理解和掌握的做法并不現(xiàn)實。此外，生物化學與分子生物學是目前自然科學中進展最迅速、最具活力的前沿領域，新技術、新突破日新月異，層出不窮。及時了解相關領域的最新發(fā)展動向，既能幫助學生開闊視野、拓寬知識面，激發(fā)他們的學習興趣，也可以給他們的學習和科研帶來啟發(fā)。但由于本科教材通常存在一定的時滯性，許多新技術和新進展未能在其中體現(xiàn)，或僅僅是簡單提及。而且由于學時的限制，教師也不能在課堂上進行介紹和講解。
（二）生物化學與分子生物學實驗課教學現(xiàn)狀及問題
隨著現(xiàn)代分子生物學研究技術在生物和醫(yī)學研究領域中的廣泛滲透和應用，生物化學與分子生物學實驗課已成為生物學、醫(yī)學學習中一門重要的實驗課程。開展實驗課，不僅能幫助學生理解和掌握枯燥的基本原理，為今后學習其它相關專業(yè)課程奠定扎實的基礎，還能鍛煉學生的動手能力和獨立思考問題、解決問題的能力，對培養(yǎng)學生嚴謹求實、勇于創(chuàng)新的綜合科研素質有很大幫助。生物化學與分子生物學實驗課教學的傳統(tǒng)方式是以教師為主導的，教學流程通常包括：課前教師預實驗，準備實驗儀器和試劑，課內教師講解實驗步驟、演示操作，學生獨立實驗、撰寫實驗報告，師生共同分析、討論實驗結果。學生實驗獲得成功的一個重要因素就是具備正確、規(guī)范的實驗操作技能，這也是實驗結果準確和可信的重要保證。同時，生物化學與分子生物學實驗中常常要用到一些專用的儀器，學生的不當操作不但有可能損壞儀器，造成不必要的經(jīng)濟損失，還可能引發(fā)安全事故。因此，教師不僅要教會學生正確的儀器使用方法和操作手法，而且要督促學生熟練掌握。此時，課堂上教師的親身示范和演示就十分重要，要特別強調各個步驟的注意事項，對可能出現(xiàn)的錯誤操作進行特別提醒。但目前的實驗課教學，通常是一名主講老師在講臺上示范，三十名左右的學生在旁觀摩。受視線和視野遮擋的影響，學生容易遺漏或忽視一些操作細節(jié)，而為了保證學生的實驗進度，教師也無法多次示范。
二、微課的特點及其在生物化學與分子生物學教學中的應用
（一）微課的特點
微課的核心組成部分是教學視頻，記錄的是教師圍繞特定的重點、難點和疑點問題，或某項技能進行教學的過程，除此之外，還包括與教學主題相關的教學設計、學生反饋、教師點評等輔教學資源。微課的教學時間較短，通常在10分鐘左右。較短的時間有利于學生自由選擇課余時間進行學習，滿足學生的個性化需求，幫助學生合理有效地利用課余時間，解決學時少與教學內容多的矛盾。微課資源容量較小，一般在幾十兆左右，視頻格式多為支持網(wǎng)絡在線播放的rm，wmv，flv等，適合在互聯(lián)網(wǎng)和移動通訊網(wǎng)絡間傳播，方便學生下載到電腦、手機等終端設備上，隨時隨地進行學習。微課主題突出、內容具體，一個課程一個主題，直觀、形象、簡明、快捷，避免了課堂教學中可能發(fā)生的無關內容，幫助學生在較短的時間內獲取更多有用信息。結合課程特點，作者利用微課在生物化學與分子生物學的理論和實驗課教學中進行了一系列探索和應用。
（二）微課在生物化學與分子生物學理論課教學中的應用
在講授一些復雜的生化過程和生命活動現(xiàn)象，例如從DNA的復制到蛋白質的合成，逆轉錄病毒的作用原理，原核生物的操縱子調控原理、真核生物的基因表達調控時，作者預先根據(jù)講授內容制作好動畫視頻，并在每個重要的知識點或每個反應階段處設置“過關問答”環(huán)節(jié)。微課上傳至教學平臺后，學生可根據(jù)自身對學習內容的掌握情況，反復觀看、揣摩，并將“過關問答”的答案通過教學平臺反饋給教師。這樣，教師可以通過反饋信息了解學生學習的薄弱環(huán)節(jié)和教學難點、疑點，在課堂教學時能夠有的放矢的進行講授。而經(jīng)過課外的預先學習和課堂上教師的重點講解，學生也能夠更好的消化、吸收這些知識難點。以講解聚合酶鏈式反應原理為例，在以往的課堂教學中，作者是通過動畫視頻向學生演示反應過程，著重于學生對反應原理的掌握。通過微課教學，讓學生預先自主學習動畫視頻并反饋信息后，作者發(fā)現(xiàn)，對大部分學生來說，這部分內容的學習難點和疑點不在于反應原理，而是對反應中提及的“模板”“、正義鏈”“、反義鏈”概念的正確理解。因此，作者在課堂教學中注重了對這幾個概念的辨析，從而更好的幫助學生理解和掌握這部分內容。對于教材上簡單提及、或是還沒有來得及在教材中出版的學科新技術、新進展、新動向，作者按照不同專題制作成一系列微課，例如基因測序技術專題、蛋白質組學專題、RNA干擾技術專題、干細胞治療技術專題、諾貝爾獎專題等。學生可以根據(jù)自己的興趣有選擇的觀看、學習，并通過教學平臺與作者進行討論、互動。這種學習形式極大的提高了學生學習生物科學的興趣，豐富了他們的課堂外生活，使學習不再拘泥于傳統(tǒng)課堂，增進師生互動，寓教于樂。
（三）微課在生物化學與分子生物學實驗課教學中的應用
在實驗教學中，針對一些基本實驗操作，如洗刷玻璃器皿、稱量固體藥品、滴加液體試劑、酸堿滴定、過濾、萃取，以及一些常規(guī)儀器，如移液槍、離心機、電子天平、電子pH滴定儀、電泳儀等的使用，作者將它們的規(guī)范操作過程和正確使用方法分別錄制成一系列演示視頻上傳至教學平臺。每堂實驗課前，學生根據(jù)實驗將要使用的儀器，選擇相應的視頻進行觀看學習。通過這種方式強化學生基本技能和基本操作的訓練，培養(yǎng)他們嚴謹、規(guī)范的實驗習慣。對于大型實驗，以SDS-聚丙烯酰胺凝膠垂直平板電泳實驗為例，該實驗耗時長、過程復雜，教師通常只能在課堂上演示一次。但由于該實驗需要一定的操作技巧，且影響實驗結果的因素眾多，大部分學生很難在規(guī)定時間內獲得預期的實驗結果。作者在進行預實驗時，將整個實驗過程錄制下來制成微課，并在一些影響實驗結果的關鍵問題，例如玻璃板的清潔、配置平整的分離膠，避免灌膠過程中出現(xiàn)氣泡等予以重點強調；在灌膠，插、拔樣品梳，點樣等需要注意操作技巧的步驟時，采用近距離拍攝，放大細節(jié)，便于學生清楚的觀看。通過這種方法，作者節(jié)約了課堂上的講解時間，在實驗過程中能夠更好的輔助和誘導學生，使學生成為實驗課的主體，有更多的時間獨立完成實驗，提高實驗課的質量。
三、微課在生物化學與分子生物學教學應用中需要注意的問題
雖然都是借助于現(xiàn)代多媒體制作技術，都是通過網(wǎng)絡教學平臺傳播，但微課并不等于傳統(tǒng)的視頻課程。傳統(tǒng)教學視頻往往是一堂課的復制，是一對多的教學情景，包含多個知識點，含有復雜眾多的教學內容，更注重教師教的技巧。而微課是模擬一對一的教學情景，既注重教師教的技巧，更注重學生學的效果，時間短、容量小，內容精，適合學習者自主學習、探究學習。在微課教學實踐中，作者發(fā)現(xiàn)，要獲得好的教學效果，微課的時間要短，不宜超過15分鐘，以保證在普通人注意力集中的時間范圍之內，否則就變成了普通的視頻課程，是另一個課堂教學。其次，微課內容要精，盡可能只有一個主題、一條線索，例如講解一個生化反應過程、演示一項實驗操作。直接切入主題，開門見山，在這一個主題上突出重點，避免無意義的說教和可有可無的旁證側引，不要引發(fā)學生新的疑問。再次，在制作視頻時，要考慮到學習者通常是面對電腦、平板電腦或手機屏幕學習，距離不會超過半米。過大、過密的字體和圖片，容易給人造成一種壓迫感，使人疲勞；過小、過疏的字體和圖片，則容易分散學習者的注意力，影響學習效果。因此，教師在制作視頻時要注意調整畫面的排版，以達到最佳的視覺效果。最后，微課的形式要多樣，除了某個主題的教學視頻外，還應根據(jù)情況設計相關的學生反饋、教師點評的輔微課。微課既要注意趣味性，讓學生樂于學，也要增強師生互動性，讓微課教學不僅僅成為一種新的學習途徑，也成為教師獲得有效反饋信息的平臺，實現(xiàn)教學相長。
四、結束語
當代大學生學業(yè)任務繁重，如何提高學習效率對教師和學生都是一個挑戰(zhàn)。作為一名合格的教師，需要不斷探索新的教學方法，勇于創(chuàng)新，并注重教學理論和實際應用的結合。從作者將微課應用與生物化學與分子生物學理論和實驗課教學的效果來看，這種靈活的學習形式有助于激發(fā)學生學習興趣，實現(xiàn)自主學習，利用“碎片時段”，延長有效學習時間，拓寬師生交流互動的渠道，獲得良好的學習效果。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，相信微課這種小而精、低門檻的教學方式不但將在高校、中小學教學中發(fā)揮巨大作用，也將促進社會優(yōu)質教育資源共享和全民教育的普及。
作者:肖文娟 劉澤寰 林蔣海 龔映雪 單位:暨南大學
參考文獻:
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[2]胡鐵生.微課：區(qū)域教育信息資源發(fā)展新趨勢電化教育研究[J].2011，10：62-63.
第8篇：分子生物學的概念范文
1分子生物學課程教學中存在的主要問題
經(jīng)過多年的教學實踐，我們發(fā)現(xiàn)原有分子生物學課程的教學體系存在諸多問題。第一，教學內容的系統(tǒng)性較差，加入了許多不太適合本科階段學生特點的學科最新前沿技術和理論成果，卻忽略了對基本理論的深入探討，導致學生在學習時感覺雜亂無章，十分難懂，使學生產生了畏難情緒。第二，未形成針對各專業(yè)特點的教學方法和教學體系。生物科學和生物技術兩大生物類本科專業(yè)的分子生物學課程的理論教學的內容和教學方法基本相同，沒有充分體現(xiàn)出專業(yè)特色。第三，教學方式和手段有待于進一步創(chuàng)新。目前課程的教學方法還是以教師講授為主，未能充分發(fā)揮學生的自主性。這些問題都限制了課程教學質量和學生專業(yè)素養(yǎng)的提高。基于以上問題，根據(jù)當前我國的人才需求和我校作為地方普通本科高校的應用型人才培養(yǎng)的目標，我們對教學內容進行了優(yōu)化重組和更新，創(chuàng)新教學方法和手段，建立重視能力培養(yǎng)、突出專業(yè)特色的分子生物學課程教學體系，對解決以上問題提供了有效的途徑。
2分子生物學課程的教學改革措施
2.1課程內容的優(yōu)化
在課程教學內容的優(yōu)化過程中，我們主要從兩個方面進行了優(yōu)化調整：一是減少相關課程教學內容的交叉重復；二是根據(jù)專業(yè)特色進行內容調整。分子生物學是在生物化學和遺傳學兩大學科的基礎上發(fā)展起來的新興學科，因此和這兩門課程的內容有部分交叉重疊之處，如DNA復制、染色體的結構與功能、轉錄和翻譯等內容在生物化學和遺傳學課程中也有介紹。為了更有效利用課堂時間，解決課時少內容多的矛盾，我們對教學內容進行了取舍。在教學內容的選擇上，更突出分子生物學的教學重點，例如，在DNA復制這部分內容的授課中，由于生化課已對復制的原理和過程做了詳細介紹，因此在分子課對這些內容可輕輕帶過，將重點放在對復制起始過程中的分子事件，如DNA雙螺旋解旋、復制的引發(fā)過程的分子機制等內容的介紹，這樣既避免了課程內容的重復和脫節(jié)，明確了課程之間的有機銜接，又突出了分子生物學的教學重點。通過教學內容的優(yōu)化，我們精簡了一些與生化和遺傳交叉的部分教學內容如復制、轉錄、翻譯的基本過程，而增加了如原核及真核基因表達調控模式、現(xiàn)代分子生物學研究法等分子生物學的精髓部分的內容，盡量在有限的課時內將最大的信息量傳達給學生，同時，又堅持對于學生必須掌握的基本概念和基本理論知識必須給予足夠多的學時，以夯實學生的知識基礎。生物科學和生物技術兩大生物類本科專業(yè)，生物科學是師范類專業(yè)，其目標是為中小學培養(yǎng)優(yōu)秀的師資人才，要求學生必須掌握系統(tǒng)的生物學理論知識，因此生物科學專業(yè)的分子生物學課程教學內容應注重理論知識的系統(tǒng)化，強化基因表達及其調控過程的基礎原理的教學內容，而對分子生物學研究方法部分則要注重基本原理的介紹；生物技術專業(yè)的培養(yǎng)目標是為生物技術相關的科研單位和企業(yè)培養(yǎng)技術人才，因此需更注重學生實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，在分子生物學教學中則需要加強新技術和新理論發(fā)展的內容，突出其實踐性強的特點。
2.2教學方法及手段的更新
2.2.1教學手段的優(yōu)化與創(chuàng)新。同生物學其他課程相比，分子生物學是一門建立在高新技術基礎上的微觀生物學領域的前沿學科，對學生的專業(yè)知識基礎及邏輯思維能力、空間知覺能力(因為包括對分子結構的研究)都有較高的要求。傳統(tǒng)授課方式使得課堂氣氛沉悶，而學生面對抽象、復雜的知識也提不起興趣。學生們的被動倦怠也影響了教師的教學熱情，嚴重影響了教學質量。多媒體教學作為一種教學輔助手段,可以形象生動、圖文并茂地將教學內容展現(xiàn)在學生眼前，不僅增強了學生對抽象事物的理解能力，而且大大節(jié)約了板書時間，增加了課堂教學的信息量。利用多媒體教學手段可以將抽象的DNA及蛋白質等生物大分子的結構直觀地展示給學生，便于學生形成立體印象，化抽象為直觀。采用多媒體課件還可播放視頻，可以展示一些動態(tài)過程，如RNA的轉錄和蛋白質的翻譯等，可以用動畫的形式栩栩如生地將動態(tài)的生命過程展現(xiàn)在學生面前。一方面提高學生對知識的理解能力，另一方面又加深了印象，激發(fā)了學生的學習興趣和熱情。此外還有一些應用性知識的介紹，如基因芯片、DNA序列測定等技術，在我們目前的實驗條件下無法讓學生去親自實踐，通過觀看錄像和視頻使學生對這些技術形成立體的、形象的體驗，加深了學生對于技術原理的理解和掌握。分子生物學課程是建立在實踐基礎上的科學，在實踐教學中筆者采用了“任務驅動”的教學模式，傳統(tǒng)的實踐教學模式是由教師準備好實驗材料，傳授給學生操作方法、注意事項等，學生只需按步驟操作即可，在教學過程中完全處于被動地位，即使完成了實驗操作，對整個過程的印象很淺，教學效果不理想。為了調動學生的積極性和主動性，我們采用了任務驅動的方法，將學生劃分為若干小組，每個小組分配給一定的任務，各小組自主查閱資料，配制藥品，準備材料，獨立完成整個實驗準備和實驗操作過程，然后以小組為單位進行討論和經(jīng)驗總結。在整個過程中學生是主體，教師提供必要的指導和幫助。在這樣實踐過程中，學生既要動手又要動腦，充分發(fā)揮了主觀能動性，大大提高了實踐能力，加深了對知識的理解，取得了良好的教學效果。2.2.2基于社交媒體的自主學習平臺建設。老子說：授人以魚，不如授人以漁。任何一個教師都不可能在幾十個學時里把本學科的知識全部講給學生，而且知識永遠都是在不斷更新和發(fā)展的。這就要求學生必須要有較強的自主學習能力。對于大學階段的學生來說，掌握科學的學習方法和良好的習慣對于學生的發(fā)展至關重要。我們主要通過促進學生自主學習和合作學習的方法來培養(yǎng)學生形成良好的自學習慣。根據(jù)當代大學生樂于接受新事物的特點，在學生群體中建立分子生物學課程學習交流的QQ群、微信和微博，通過構建這些基于社交媒體的平臺，培養(yǎng)學生自主學習和合作學習的能力，通過師生之間的交流互動了解學生的學習動態(tài)，調整教學方法以提高教學效果。以這些學習平臺為基礎，引導學生結成學習小組，通過小組內的分工協(xié)作和交流溝通，互相幫助，達到優(yōu)勢互補，在提高學習的積極性的同時，也培養(yǎng)了學生的合作意識和團隊精神。
2.3教學評價體系的改革
以往的評價方式主要是通過期末考試“一考定終身”制度，有時不能全面、科學地考核教學效果和學生的實際水平。我們在實踐中設計出了一套綜合考評方法，將期末綜合成績分成兩部分:一是平時成績占期末考評的30%。主要通過平時作業(yè)、隨堂的單元考試和小論文來考評，使教師可以及時掌握學生的學習狀況，也調動了學生平時的學習積極性。二是期末考試占70%，在試題的設計上增加主觀題的分值，減少客觀題的比重，主要考學生對基礎理論知識的掌握及靈活運用能力。通過采用這種多元化的評價方法，提高了學生學習的主動性，改善了教學效果。
3結語
第9篇：分子生物學的概念范文
生物化學與分子生物學作為一門重要的醫(yī)學基礎課，從分子水平探討生命的本質，主要闡述了各種生物分子的結構、功能及多種方式的相互作用[1-2]，為后續(xù)基礎醫(yī)學課程和臨床醫(yī)學課程的學習提供了重要的理論和技術原理支撐。
生物化學與分子生物學學科發(fā)展迅速，新知識、新技術不斷涌現(xiàn)，尤其是分子生物學領域的發(fā)展更快，深度和廣度均迅速增加，學習的難度較大。本學科內容抽象、復雜，頭緒繁多、不易歸納，需要理解、記憶的基本概念和基本理論多，學生普遍反映難懂、難記，有畏難情緒[3]。鑒于此，結合本校的實際情況，本教學團隊開展了生物化學與分子生物學的教學改革，以此幫助學生更好地理解教學內容，提高學習興趣。通過教學方法和教學手段的創(chuàng)新，為本校本學科教學質量的提高打下堅實的基礎。
1 教學方法改革
1.1 理論教學方法改革
教師在教學方法上應突出學生的主體地位，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提高學生獨立思考能力為目的，采用啟發(fā)式、辯論式、互動式等形式，活躍課堂氣氛，激發(fā)學生興趣，例如，課堂上教師應經(jīng)常列舉一些經(jīng)典的臨床案例讓學生參與討論，這樣可以大大激發(fā)學生的學習興趣。在積極倡導創(chuàng)新教學方法的同時，教師也不應該廢棄傳統(tǒng)的教學方法。通過試講、聽課、集體備課等形式，加大對青年教師的培養(yǎng)力度，從口授到板書等各個方面進行扎實訓練，提高其講課質量。此外，通過鼓勵年輕教師積極參加各級青年教師教學比賽，可以進一步推動教學方法的改革與創(chuàng)新。
更新教學內容是教學改革永恒的主題，而教材建設則是教學內容更新的關鍵。本室目前所用的供基礎、臨床、預防、口腔醫(yī)學類專業(yè)的第八版《生物化學和分子生物學》“十二五”國家規(guī)劃教材新增了若干內容，并且依據(jù)對相關知識的認知規(guī)律，對部分內容的編排較前版進行了較大調整。針對這種情況，本室組織力量，根據(jù)五年制臨床醫(yī)學專業(yè)本科教學大綱、碩士研究生招生考試大綱及執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試大綱，結合筆者多年的教學體會，參考國內醫(yī)藥院校使用的其他教材，以激發(fā)學生學習興趣，幫助學生準確理解教學內容為指導思想，編寫了八版教材的配套教材《生物化學與分子生物學精講與同步練習》。
教師需結合自身的科研實際，以便更生動地講授這門課程[4]。生物化學與分子生物學是一門以實驗為支撐的學科，其中任何理論的提出都必須以實驗為依據(jù)，因此，教師要想搞好教學必須重視自身科研水平的提高，這是世界高等教育的歷史經(jīng)驗反復證明的。教師不但要精通本專業(yè)知識，更要在本學科有較高的學術水平，以便在教學中結合多年來科研實踐中的體會講授現(xiàn)代生物化學與分子生物學技術和原理，使學生在掌握現(xiàn)論的同時領悟到一切正確的理論均來自于實踐。
1.2 實驗教學方法改革
生物化學與分子生物學是一門實踐性很強的學科，為了培養(yǎng)適應新時期的高素質醫(yī)學人才，讓學生學習和掌握生物化學與分子生物學的基本技術和實驗方法，培養(yǎng)學生觀察、分析和解決問題的能力，本室在本科生中開設了電泳、質粒DNA抽提、酶切、PCR及重組質粒轉化等分子生物學實驗，為學生以后工作或繼續(xù)深造奠定堅實的基礎。除此之外，根據(jù)學校的實際情況，本室還采取了以下方法改善實驗教學。
編寫適用于本校學生的實驗指導，并在實驗步驟中添加了一些小問題，達到讓學生邊操作、邊思考的目的，進一步加深對理論知識的理解[5-7]。為了能更客觀地對學生的實踐動手能力進行考核，本室建立了比較系統(tǒng)完善的實驗課考核制度，包括考勤、提問、動手能力、實驗報告等方面。學生出勤、實驗報告只占實驗成績的50%，另外的50%包括課堂提問、實驗操作過程中的能力展現(xiàn)。
課堂中采用案例式教學方法講授實驗操作，調動學生的學習興趣。教師不要一味將知識灌輸給學生，而是要營造良好的課堂氣氛，和學生互動，吸引學生的注意力，例如講授離心機使用前需配平這一注意事項時，舉的實例是家里洗衣機甩干衣服時，如果擺放不對稱，就會出現(xiàn)“咣當咣當”不平衡的聲音。通過事例聯(lián)系，學生就掌握了離心機的使用要領。實驗完成后，使學生不要通過實驗結果判斷實驗成功與否，而是結合實驗數(shù)據(jù)，讓學生進行分析與討論，對實驗過程深思，總結成功與失敗的原因。同時布置與實驗相關的思考題，引發(fā)學生更深層次的思考，為學生以后做畢業(yè)論文和進行科學研究打下基礎。
2 教學手段改革
