分子生物学(molecular Biology)是一门带动整个生命科学的学科,是在生物化学、遗传学、微生物学、细胞学、生物物理学等学科相结合的基础上发展起来的学科。分子生物学的发展得益于物理、化学和计算机等学科的理论、方法与研究手段向生物学的渗透,借助于这些学科的成果使分子生物学逐渐向精密科学过渡并跃居到现代自然科学的前沿。随着先进仪器装备的应用以及信息技术广泛深入的整合,分子生物学教学与科研中越来越频繁地涉及到大数据存储分析技术,大数据时代的来临对分子生物学教学产生了重大影响。近年来,化工学院分子生物学教学团队紧紧围绕如何在教学中处理巨量数据并从中获取有价值的信息,加强大数据时代的分子生物学网络教学,在保证教学与研究内容的新颖性、科学性、创造性和高效性等方面做了大量积极有益的探索。
化工学院分子生物学教学团队从2011年开始对分子生物学的网络资源进行分类整理并逐渐将其运用到教学与实践过程中去,使学生在加深对课本核心内容理解的同时,充分重视网络资源在学习过程中的重要性。首先,是先让学生通过自学,初步了解一些著名的分子生物学相关数据库,例如:DNA数据库GenBank、EMBI、DDBJ;蛋白质数据库SWISS-PROT、PIR;信息检索系统BCM、SRS等。在教学中,教师与学生一同分析、学习GenBank等典型数据库,学习如何向数据库提交微生物基因序列、如何进行数据比对和信息查找等;课下,通过自学与讲授相结合的方法,学习分子生物学很多重要软件的应用,比如:ProSeq、DNAman、ORF Finder、Blast、Primer、Mega、Gel-Pro Analyzer等。这些软件主要用于DNA的序列编辑、限制性酶切图谱绘制、开放阅读框架搜寻、序列对比、引物设计、分子进化遗传分析、凝胶定量分析等功能。只有通过实践中活学活用这些软件,才能真正让学生掌握这门学科的精髓。
教学过程中,教师注重与学生分享并一起学习一些重要的网络课程教学资源,比如:中国开放教育资源联合体(CORE)、中国高等学校教学资源网(CCTR)、网易公开课、中国大学慕课(MOOC)网、麦格希教育集团、冷泉港实验室、美国哈佛大学分子生物学网站等,除此之外,敦促学生养成访问专业相关的重要网站和论坛的习惯,如丁香园、生物谷、生物秀等。以此增加他们的知识广度和深度。学生学习以上资源后,老师定期让学生书写总结,并进行课下讨论和课上交流。通过上述过程,学生的学习积极性大大提高,学习效果更加理想。
此外,大数据时代对教学成果的检验也提出了更高的要求。为了提高教学质量,促进教风和学风建设,化工学院分子生物学教学团队利用试题库中心管理平台,建立了分子生物学试题库,使试卷标准化、科学化和规范化,保证考试的准确性、客观性和可靠性。试题库建设,一方面为教师出题、组卷提供了便利,使他们从繁杂的劳动中解脱出来,把更多的精力投入到提高教学效果中去,从而提高教学质量;另一方面可以规范教师的教学工作,更客观地评价教与学的效果,有利于树立良好的教风与学风,为教考分离创造了条件。此外,建立试题库还是教学智慧的积累和传承。平时,教师从试题库调取章节习题,让学生练习,与学生沟通交流,进行试题答案的解析,让学生的学习收到事半功倍的效果;同时又能使考试成绩更加有效、正确、客观地反映学与教的效果,克服了传统的考试命题由少数命题者在主观认识上的局限性、随意性。
该团队很多工作主要是由化工学院生物工程系的老师们来完成的,主要成员有吕英海、李桂江、邹玉红和崔志芳等老师。团队主持了群星计划课题《分子生物学》教学模式的设计与创新,2014年4月获得学校课堂理论教学改革奖;2015年获得第五届煤炭行业教育教学成果二等奖。团队成员发表了“分子生物学教学模式的探索”(西北医学教育,2011),“分子生物学主要网络资源及教学应用”(广东化工,2012)等多篇教学论文;编写了《生物化学反应原理与应用研究》《职业卫生基础》两本教材;教学研讨中分析了30多株菌的16SrDNA序列,其中有十几株已提交到GenBank数据库。
在学校和学院的大力支持下,分子生物学教学团队全体成员坚持以学生为本,深入开展教学模式创新,积极推进优质教育资源共享,有效促进了教育教学水平的提高,收到了较好的效果。(记者:高晓华 通讯员:吕英海)