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探讨分子生物学引导式教学改革在独立学院中的应用

2020-07-01 298 上传者：管理员

摘要：分子生物学是生命科学专业的基础课程，但由于信息量大、知识更新快、生物大分子之间的作用关系错综复杂，使得该课程内容庞杂抽象、较难理解。学生在学习过程中往往感到十分枯燥，从而失去了学习兴趣，学习效率不高。生物科学教研室通过学业自我效能感评价，科学地分析出独立学院学生的学习特点，并使用信息化引导、双语引导、模块引导及互动引导等方式对分子生物学教学进行了改革。教学改革评价显示，此次教学改革提高了分子生物学的教学效果，增强了学生学习的主动性，激发了学生的科研兴趣，为分子生物学教学改革提供了理论依据。

关键词：
分子生物学
学业自我效能感
教学改革
生物大分子
生物科学
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独立学院是具有中国特色的、适应社会发展需求的、优化国家公办普通高校与民间组织或个人资源的新型高等院校，已经迅速成为我国高等教育新的增长点，并成为我国高等教育的重要组成部分[1]。独立学院的教育追求和公立高校是一样的，但是在生源质量上，独立院校与公立高校还存在较大的差异，传统教学方法下的教学效果差强人意。如何提升独立学院学生自主学习的能力，探索出符合独立学院学生特点的教学方式一直是我校生物科学教研室致力探索和解决的问题，我们在模块化生物化学教学改革的基础上[2]，以调动学生的学习兴趣和积极性为手段，以提高教学质量和学习效果为目的，建立了分子生物学引导式教学改革的新模式。

1、独立学院学生的学习特点分析

为科学分析独立学院学生的学习特点、形成原因及解决方法，生物教研室教师使用学业自我效能感评价方法，将独立学院学生与本部学生进行比较考察分析，以指导分子生物学教学改革。

学业自我效能感是指学生对自身应付特定学业问题的能力及从事相应学习活动可能达到的完善程度的评价，它涉及的是学生对自己学业学习能力的自信程度[3]。我们采用华中师范大学染宇颂、周宗奎编制的《学业自我效能感问卷》对独立学院学生与本部学生进行学业自我效能感评价，以科学地分析、评价独立学院学生的学习特点和学习问题，并采用T检验来分析学业自我效能感在两种不同学生群体之间的差异性，评价结果如表1。独立学院学生与本部学生在学能效感上存在极其显著性差异，本部学生的学能效感得分高于独立学院学生，但在学行效感上差异不显著。

表1学业自我效能感评分

注：***表示极显著差异

学能效感的差异可能是由于高考的挫败而导致自信心不足；同时父母的娇宠使得不少学生怕吃苦，缺乏战胜惰性、抵制诱惑的意志力；自我调整能力相对较差，不能很好地控制和约束自己，易产生厌学、弃学的消极情绪，进而产生不善于科学安排课外时间、自主学习能力较弱、学习浮躁、学习系统性不强、没有积累知识耐心、课堂上缺乏自我管理能力、缺乏学习兴趣、学习纪律松懈等特点。学行效感上没有差异性，表明独立学院学生相信只要采取一定的学习方法仍然能达到自己的学习目标。因此，制定针对独立学院学生学习特点的教学方法，即可提高独立学院学生的学能效感，进而增强学生自主性，提高学习效率。

2、分子生物学教改目标

分子生物学是研究核酸和蛋白质等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的科学，是人类了解生命本质、从分子水平揭示生物世界奥秘的基础学科。分子生物学教改的首要目标便是解决生物大分子之间的作用关系错综复杂的问题，整理该课程的抽象内容，激起学生的学习兴趣；其次便是增强学生掌握知识的能力，提升学生对知识点的掌握，提高学生学习成绩；最终是要激发学生的科研兴趣，培养学生的科研素养，为学生考研升学及就业打下基础。

3、分子生物学教改内容

3.1信息化引导

2016年6月，教育部出台《教育信息化“十三五”规划》，明确提出要深化信息技术与教育教学的融合发展，推进信息技术在日常教学中的深入及广泛应用。MOOC平台、SPOC教学模式以及微信平台[4]等互联网教学手段，与传统课堂进行混合教学。但受自身功能模块的限制，这些教学手段无法对学习者的学习行为进行有效管理，也无法获取学习行为大数据并进行分析，这给教学评价带来了极大的困难。

针对独立学院学生不善于科学安排课外时间、自主学习能力较弱的特点，我们通过大量的案例分析，以年轻学生最易接受的微信平台为依托，将互联网新型教学模式主要安排在了“课前预习+课后复习”两阶段，取得了较好的教学效果。我们筛选出了“分子克隆技术研讨群”、“免疫细胞研究bioworld”、“实验万事屋”等优秀微信公众平台，借助微信公众平台信息量广的优势和现代学生手机日常化的学习生活特点，以崭新的混合教学模式帮助学生理解分子生物学的实际应用，将教师推荐优秀平台文章与学生自主浏览精品课堂相结合。在这种混合教学模式中，教师可以将更广泛的教学资源提供给学生，而基于手持移动设备的学习状态可随时随地发生这一特性，学生可以充分运用“零散时间”学习，从而扩展了学习时间和空间，增强了学习效果。

3.2模块引导

针对独立学院学生学习浮躁、学习系统性不强、没有积累知识的耐心的学习特点，我们将课程知识点按课程结构和教学内容分解为若干个相关知识模块，分析并构建这些知识模块之间的关联，使之形成一个网络化的有机整体，不仅符合学科的发展，还将更有利于学生对知识的掌握、理解和应用。

在模块化教学改革中，生物科学教研室教师首先为理论课堂建立了模块化教学方案——即围绕核酸的分子生物学内容，通过对国内外教材教案的研究，将分子生物学理论课程分为四个知识模块：一是遗传信息的传递(中心法则)；二是以基因重组技术为主的分子生物学实验技术；三是基因的表达与调控；四是分子生物学的应用与进展[5]。简而言之，模块化教学首先将分子生物学教学内容的次序进行了合理调整，先基础后综合，符合学生对系统知识的认知规律；其次，突出了教学的重难点，使教学更有导向性，学习更有目的性。教师们力求让分子生物学教学从有利于学生学习的角度出发，既强调模块内知识的紧密联系，又注重模块之间各知识点的相互呼应，这样课堂教学的效果不是局限在某一个孤立的知识点，而是站在整体课程的高度对知识进行融会贯通，方便学生掌握。

3.3互动引导

针对独立学院学生课堂上缺乏自我管理能力、缺乏学习兴趣、学习纪律松懈的特点，我们为了增强学生群体在课堂教学中的参与感，引入“三明治”教学法[6]，即在传统讲授模式的基础上，在课堂讲授过程中加入了15分钟左右的学生互动、讨论环节，从而提升学生的参与感，丰富课堂教学内容，提升学生的自主积极性。

《分子生物学》共讲授六个章节的内容，教师将前两章内容使用传统方式讲解，后四章内容使用“三明治”教学法讲授，增加小组讨论、案例分析及高分文献解读等环节。通过提出问题、分组讨论、案例分析、汇报总结等环环相扣的过程，充分调动了学生学习的主观能动性，促进了师生之间的交流。在学期末，生物科学教研室教师们通过班级调查的形式，在两种教学模式下提出“有主动学习的兴趣”、“可以掌握最新专业知识”、“可以引起对专业的探索欲望”、“可以提高分析解决问题的能力”以及“满意当前教学模式”五个项目，根据学生对调查项目的认可百分比，进行教学评价，总结分析教学方法的优劣。结果表明，此教学模式是可以提高学生自我学习能力和自我思考能力的新型教学模式。

在《分子生物学》的第三章“生物信息的传递”课堂讲授中，教师讲解到RNA的分类及功能时，指出书本上的内容并未与分子生物学最新的研究结果同步更新，并以“RNA最新功能”为话题设置讨论小组，让同学们在课堂上利用手机互联网结合微信公众平台搜索，自我总结，充分发挥自我能动性去探索知识。最终，有两个小组在讨论中脱颖而出，其中一个小组提出了书本上没有提及的“LncRNA”，并对其功能进行了总结，指出LncRNA在癌症中的作用不可忽视，包括表观遗传调控、DNA损伤和细胞周期调控、参与信号转导通路以及介导激素导致癌症。教师以此讨论结果为契机向学生介绍了RNA研究中最新的成果及高分文献，使同学们将被动接受知识变成了自我探索知识，同时，教师在这个讨论结果中引出了“遗传信息的传递”和“基因的表达与调控”两个教学模块，并对这两个模块进行了介绍及内容对比，可以说学生的讨论结果推动了课堂教学环节的内容拓展。

3.4双语引导

分子生物学是一门发展迅速的学科，新的技术知识和观点层出不穷，分子生物学领域重要的成果和最新的研究发展都发表在影响因子较高的国际期刊上，这些权威论著90%以上使用英文发表，70%以上的信息由英文传播。实施分子生物学双语教学有助于加强学生对专业知识的理解，提高学生的专业英语水平，拓展学生的知识面和国际视野，培养学生的创新意识和能力[7]。

针对独立院校学生的英语层次水平，生物科学教研室教师们并未定制英文版本的专业书籍，在中文书籍的基础上探索双语教学模式，但对较难理解的原理性知识，则采用中文讲解，具体方法如下：(1)教师在制作多媒体课件时将所有专业词汇标记对应的英语词汇，同时在讲授时进行发音，明确专业英文的发音；(2)对于重要的分子生物学概念、专业词汇，教师辅以中英文板书讲解，促使学生掌握分子生物学中重要的专业词汇，并方便对英文文献的阅读；(3)同时在课堂上引入国际一流期刊杂志如Science、Nature、Cell、JournalofMolecularBiology等相关文章，使同学们在掌握书本知识的同时，也能及时把握国际上最新的科研进展。

4、教改教学评价

生物教研室教师制作了生动的多媒体课件，将动画、视频、图片等精心组合，使教学内容更加直观、生动、形象，比如将蛋白质合成过程动画化，使复杂的内容变得简单明了；结合公众微信号的最新分子生物学案例及应用，刺激学生的学习兴趣能够化难为易，使原本抽象难懂的理论变得具体、形象，学生更易接受。在教学改革的施行过程中，这些方面的改善直接体现在课堂上，综合到课率达到98%，迟到率0%，课堂互动积极，学习兴趣得到显著提升。

课程学习完成之后，独立学院学生使用与本部学生相同的分子生物学试卷进行考核，并分析卷面成绩。结果表明，引导式教学改革使学生的学习成绩从12级的60～70分区间为主，提高到了17级的70～80分为主，90分的学生比例也大大增加，与本部学生的成绩差异也降低了，证明了知识点掌握度的提高，结果见表2。

同时，本次教改激发了学生的科研兴趣、培养了学生的科研素养，生物技术专业杨禹宸等基于课堂上探讨的“原核生物核糖体中16SrRNA高度保守性”问题，研究了利用16SrRNA进行酸奶中双歧杆菌浓度分子检测的方法，并发表了科研论文[8]，检验了分子生物学的理论知识，真正做到学以致用。

表2分子生物学卷面成绩分析

5、教改小结

本次教学改革实践，以引导学生主动性为手段，以优化课堂教学方法、丰富课堂教学内容、提高课堂学生参与度为主要目的，进而使学生能够合理安排课外时间，增强学习系统性，提高课堂自我管理能力，激发学习与科研兴趣，基本形成了课前、课中、课后相协调、多种教学模式混合、课堂教学质量提升的新型教学模式。

分子生物学课堂教学过程需要不断总结和探索。为了取得更好的教学效果，教师必须不断努力提高自身素质，积极探索适合的教学方法，广泛激发学生学习的兴趣，主动挖掘学生的创新潜力，从而真正达到培养和提高学生综合素质与能力的目的。

参考文献：

[1]曹十芙.独立学院专业特色建设探索.宿州教育学院学报,2014,17(5):106-107

[2]张晋,张海明,孙亚莉,等.模块引导在生物化学教学改革中的应用探讨.生命的化学,2018,38(5):779-781

[3]刘发勇.独立学院大学生人格特征与学业自我效能感的相关研究.贵阳:贵州师范大学,2008

[4]李嘉欣,李晓晶,魏春华,等.基于微信公众平台的混合教学模式在医学生物化学课程中的应用.高校医学教学研究,2018,8(1):40-43

[5]段瑞君,杨希,梁健,等.分子生物学模块化教学改革的探索与实践.生物学杂志,2018,35(1):118-120