劉曉丹

[摘要]基因工程技術(shù)不僅是生物工程專業(yè)和生命科學(xué)專業(yè)的主干課程，也是研究生命科學(xué)極為重要的工具。但是，傳統(tǒng)的教學(xué)方式不能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需要。在實(shí)際教學(xué)中，筆者以傳統(tǒng)的教學(xué)方法為基礎(chǔ)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、探討啟發(fā)式和互動式的教學(xué)方法，旨在提高基因工程教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的基因工程實(shí)際操作能力，從而滿足應(yīng)用型本科院校生物工程及生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求。

[關(guān)鍵詞]應(yīng)用型本科 基因工程 課程改革 創(chuàng)新

[中圖分類號]G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1009-5349（2016）02-0236-01

基因工程是生物工程技術(shù)的一個分支。借助基因工程技術(shù)，人類可以大規(guī)模地生產(chǎn)基因產(chǎn)物，并自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)建新的基因、新的蛋白質(zhì)和新的生物物種，這也是當(dāng)今技術(shù)革命的重要組成部分。自基因工程問世近30年來，有大批不同學(xué)科的科學(xué)家投身到此領(lǐng)域工作，研究結(jié)果推動了生命科學(xué)的飛速發(fā)展，直接影響到農(nóng)牧、食品、醫(yī)藥等傳統(tǒng)產(chǎn)品的改良和創(chuàng)新，同時也促進(jìn)了醫(yī)、農(nóng)、林、漁等產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，給人類進(jìn)步帶來了新的契機(jī)。

為了適應(yīng)當(dāng)今新技術(shù)革命的需求，各高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)，尤其是生物工程技術(shù)類專業(yè)，均開設(shè)了相關(guān)的基因工程課程。基因工程理論課程內(nèi)容抽象，實(shí)驗(yàn)操作條件精細(xì)。理論教學(xué)中的問題是如何實(shí)現(xiàn)由微觀向宏觀、抽象向具體的轉(zhuǎn)變，而傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能有效解決這些問題。為適應(yīng)生物技術(shù)發(fā)展的需要，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，我們針對課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段等方面進(jìn)行探索式改革，以達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目的。

一、選擇最適合的教材，合理整合教學(xué)內(nèi)容

基因工程正經(jīng)歷日新月異的變化，國內(nèi)外新版經(jīng)典教材不斷面世，包括吳乃虎主編的《基因工程原理》第2版，龍敏南等主編的《基因工程》第3版，Brown T.A.主編的《Gene Cloning DNA Analysis》第6版，Jocelyn E Krebs等主編的《Lewin基因X（中文版）》2013版等。這些經(jīng)典參考書結(jié)合學(xué)科發(fā)展的前沿理論，可系統(tǒng)闡述基因工程知識體系，配合大量的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)資料和照片，參考價值極高。但是這些《基因工程》教材編排體系各有不同，大多是根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理安排。我們以何水林主編的《基因工程》為教材，根據(jù)原版教材體系進(jìn)行講解，同時摘選最新的相關(guān)研究技術(shù)成果，借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀教學(xué)成果，使教學(xué)內(nèi)容與國際接軌。同時要避免學(xué)科之間教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)。另外，向?qū)W生推薦國外頂尖期刊如《Nature》等，開闊學(xué)生視野，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。

二、改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

當(dāng)前，高等教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一是教學(xué)方法改革。教學(xué)方法必須結(jié)合課程特征進(jìn)行相應(yīng)的改革。

對于基礎(chǔ)知識的講授，主要采用提問式和啟發(fā)式教學(xué)。例如，在向生物技術(shù)本科講授“基因轉(zhuǎn)化”這一章節(jié)時，以“你聽說過轉(zhuǎn)基因西紅柿，轉(zhuǎn)基因豬嗎？那么你知道轉(zhuǎn)基因動植物是怎樣產(chǎn)生的嗎？”的問題導(dǎo)入，接著開始新課內(nèi)容，選擇學(xué)生感興趣的內(nèi)容作為切入點(diǎn)，即可抓住學(xué)生的注意力，又可活躍課堂氣氛；首先是定期給學(xué)生布置幾個專題內(nèi)容，讓學(xué)生分組準(zhǔn)備，課程講授前先由學(xué)生來講解，然后各組進(jìn)行PK。例如，在介紹完基因轉(zhuǎn)化的內(nèi)容后，給學(xué)生布置作業(yè)——如何對轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)行檢測。既可以培養(yǎng)學(xué)生查閱、整合資料的能力，又可鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，為將來考研或者工作積累經(jīng)驗(yàn)，成為真正意義的素質(zhì)教育。其次是采用啟發(fā)式的教學(xué)方式，在教學(xué)中，介紹經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)及思路，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生如何去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

目前，基因工程的理論與技術(shù)已在藥物生產(chǎn)、基因工程疫苗、轉(zhuǎn)基因動植物等方面普遍應(yīng)用，因此在理論部分的講解中，可結(jié)合實(shí)際應(yīng)用加以介紹。例如：在講授基因工程藥物時，可以介紹人胰島素的發(fā)明及SARS疫苗、禽流感疫苗等的研制，使學(xué)生感受到抽象的基因工程操作技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用的緊密關(guān)系，最大限度地啟發(fā)他們學(xué)習(xí)興趣和探索未知領(lǐng)域的欲望。

同時，可以在重要章節(jié)設(shè)計(jì)討論問題，如：基因克隆載體的構(gòu)建，讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，其他組質(zhì)疑，鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的見解，探討實(shí)驗(yàn)方案的可行性。這樣既有助于提高對基本原理及操作的理解，又可培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的能力，同時也可加強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的把握。

三、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

對于與實(shí)踐結(jié)合緊密的課程，實(shí)驗(yàn)課尤為重要。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上，選用綠色熒光蛋白基因，從PCR擴(kuò)增、載體的提取、酶切、重組載體的構(gòu)建、轉(zhuǎn)化到原核表達(dá)，整套實(shí)驗(yàn)在老師指導(dǎo)下，由學(xué)生獨(dú)立操作，使學(xué)生既可獲得單項(xiàng)技術(shù)訓(xùn)練，又使學(xué)生對基因重組基本操作有整體的深刻認(rèn)識。與此同時，生物工程學(xué)院資深的專家教授已編寫適合生物技術(shù)及生物工程專業(yè)學(xué)生使用的實(shí)驗(yàn)教材，旨在更加合理、系統(tǒng)化地整合生物專業(yè)相關(guān)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作，使學(xué)科間的實(shí)驗(yàn)操作能有序銜接起來，開拓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維，進(jìn)一步為學(xué)生畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)提供參考資料。

總之，基因工程發(fā)展迅速。作為授課老師，應(yīng)不斷學(xué)習(xí)本學(xué)科研究的前沿和動態(tài)，避免課程的形式化和空洞化。精心安排教學(xué)內(nèi)容，引入合理的教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新性人才。

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責(zé)任編輯：彭海多