應(yīng)用型本科院校生物技術(shù)專業(yè)基因工程課程教學(xué)改革初探

姬俊華，石 犇，劉 萍

(洛陽(yáng)理工學(xué)院 環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院生物技術(shù)系，河南 洛陽(yáng) 471023)

基因工程課程作為生物技術(shù)的核心內(nèi)容，已成為生命科學(xué)研究諸領(lǐng)域中最具生命力、最引人注目的前沿學(xué)科之一[1]。基因工程課程作為一門十分重要的專業(yè)核心課，課程質(zhì)量關(guān)系到學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。構(gòu)筑學(xué)生的理論和實(shí)踐知識(shí)結(jié)構(gòu)，努力培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才。轉(zhuǎn)變高等院校的教育思想和觀念，改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法和模式[2]。

如何對(duì)應(yīng)用型本科院校生物技術(shù)專業(yè)基因工程課程進(jìn)行教學(xué)改革，既滿足國(guó)家專業(yè)建設(shè)的需要，還要發(fā)揮特色服務(wù)地方生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求[3]。為了提高基因工程課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，及時(shí)掌握學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)以及課后預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)是基因工程課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。結(jié)合洛陽(yáng)理工學(xué)院環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院的實(shí)際情況,重新修訂了基因工程課程教學(xué)大綱，重點(diǎn)修訂了教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法及手段，運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，輔助“線上”教學(xué)平臺(tái)，改革考試評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，考核成績(jī)采用過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)。

1 精選教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)

基因工程課程作為一門專業(yè)技術(shù)性很強(qiáng)的課程，學(xué)生要具備一定的生物學(xué)基礎(chǔ)，在洛陽(yáng)理工學(xué)院環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院，基因工程課程課在大三下學(xué)期開設(shè)，與之相關(guān)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課如分子生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)等課均已開設(shè)，學(xué)生已經(jīng)掌握與課程相關(guān)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。為了避免課程內(nèi)容的交叉重疊，我們精選了一些教學(xué)內(nèi)容，改革了教學(xué)方法，例如PCR技術(shù)，重點(diǎn)講述基因表達(dá)調(diào)控在分子生物學(xué)中的作用，基因工程課程采用提問回顧的形式進(jìn)行。

選用由袁婺洲主編的國(guó)家精品課程教材基因工程課程，內(nèi)容包括兩部分：第一部分講述基因工程課程的基本概念、流程以及基因工程課程的發(fā)展簡(jiǎn)史和研究意義，基因克隆的工具酶和載體、目的基因的制備與鑒定以及基因工程在基因功能研究中的應(yīng)用等理論知識(shí)。第二部分講述基因工程課程在轉(zhuǎn)基因植物、基因治療和基因工程藥物等方面的應(yīng)用及最新研究進(jìn)展和動(dòng)態(tài)。

2 改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

基因工程課程要求學(xué)生必須接觸一些前沿性知識(shí)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式已不能滿足于啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的主動(dòng)性和積極性，需要教師積極探索新的教學(xué)方法和手段，對(duì)理論知識(shí)主要采用提問式和啟發(fā)式教學(xué)。例如，在講緒論部分時(shí)拋出三個(gè)問題：“什么是基因克隆”“什么是基因工程課程”“我們身邊都有那些轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品”。隨著學(xué)生的積極思考與問題的導(dǎo)入，選擇學(xué)生感興趣的內(nèi)容作為切入點(diǎn)，既可抓住學(xué)生的注意力，又可活躍課堂氣氛。授課過程中對(duì)一些比較抽象的知識(shí)點(diǎn)引入網(wǎng)絡(luò)視頻、flash動(dòng)畫等，以提高學(xué)生的興趣。如講解PCR混合體系時(shí)，采用動(dòng)畫轉(zhuǎn)換視頻，使學(xué)生直觀地了解到PCR體系內(nèi)部的變化過程；在講授目的基因的篩選與鑒定時(shí)，關(guān)于western blot、southern blot等核酸雜交技術(shù)，由于本實(shí)驗(yàn)室條件有限，學(xué)生基本沒機(jī)會(huì)去接觸這些實(shí)驗(yàn)，通過觀看視頻錄像，使抽象、難以理解的基因工程課程原理和方法變的更加具體，更加容易理解和掌握。

由于基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展，其已滲入到各行各業(yè)，為了培養(yǎng)學(xué)生查閱整理文獻(xiàn)資料以及制作PPT的能力，提前給學(xué)生布置幾個(gè)專題內(nèi)容，讓學(xué)生分組準(zhǔn)備。先由小組學(xué)生來(lái)講解，各組再根據(jù)制作課件的情況、講解情況進(jìn)行打分，將其作為過程性評(píng)價(jià)的一部分，不僅鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，也提高了學(xué)生認(rèn)真聽課的主動(dòng)性。

3 引入課堂辯論賽，鍛煉了同學(xué)們的思考辯論分析能力

運(yùn)用基因工程技術(shù)的利弊有其兩面性，組織學(xué)生課程辯論賽，使教學(xué)方法與手段多元化[4]?；蚬こ碳夹g(shù)是一把雙刃劍，通過一些轉(zhuǎn)基因熱點(diǎn)問題的爭(zhēng)議，如“轉(zhuǎn)基因食品的利與弊”“克隆人的利與弊”“轉(zhuǎn)基因植物的利與弊”等，組織學(xué)生參加課堂辯論賽，通過實(shí)施辯論，提高學(xué)生查找、總結(jié)處理信息的能力，深入預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，使小組成員體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。通過在基因工程課程中引入課程辯論賽作為一種全新的授課方式，問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)這種教學(xué)模式收獲很大，在教師的引導(dǎo)下，同學(xué)們都能夠積極的參與。

4 運(yùn)用超星學(xué)習(xí)平臺(tái)，輔助“線上”素材

隨著多媒體教學(xué)的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)手段已不能適應(yīng)現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，采用現(xiàn)代化的教學(xué)方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)手段已成為教學(xué)發(fā)展的必然[5]。今年受新冠疫情的影響，很多高校都進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，基因工程課程課程在基礎(chǔ)性教學(xué)模式上也引入了網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)，我們采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，加上超星學(xué)習(xí)通在線教學(xué)，把課件、學(xué)習(xí)資源、課程動(dòng)畫、習(xí)題上傳到學(xué)習(xí)平臺(tái)，便于學(xué)生提前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，充分利用“線上”信息，為學(xué)生提供豐富的資源，運(yùn)用視頻動(dòng)畫將枯燥的教學(xué)內(nèi)容變得更加淺顯易懂。一方面教師可以看到自己上傳的資源被學(xué)生下載，每位學(xué)生在線觀看了多長(zhǎng)時(shí)間視頻，查看每個(gè)學(xué)生參加了多少活動(dòng)等。另一方面，可以在線發(fā)送通知，在線考勤、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、答疑、輔導(dǎo)等教學(xué)環(huán)節(jié)。

5 完善過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)考核體系

除了與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革有關(guān)，教學(xué)效果的提高更離不開考核內(nèi)容與方式的革新[6]。設(shè)置多方面的考核環(huán)節(jié)，有助于檢測(cè)基因工程課程的教學(xué)效果。我們采用過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)結(jié)合起來(lái)的方式進(jìn)行考核，將學(xué)習(xí)習(xí)慣(考勤、課堂表現(xiàn)等，占5%)、作業(yè)(占10%)，中期測(cè)驗(yàn)(占10%)和小組PPT講解及制作(占10%)課程辯論賽(占5%)等作為過程性評(píng)價(jià)成績(jī)(占40%)，期末考試采用閉卷方式，提高筆試卷面題型的多樣性，提高主觀題的分值，減少客觀命題的分值，盡可能增加一些分析設(shè)計(jì)型考題，也可酌情引入一些往年的考研試題來(lái)考核學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、分析問題和解決問題的能力。期末試卷滿分100分，折算60%，納入最終的考核成績(jī)。這種出題方式能夠全面考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的靈活運(yùn)用能力。

基因工程課程教學(xué)改革通過近幾年的教學(xué)實(shí)踐，提高了學(xué)生的積極主動(dòng)性和分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。由于基因工程技術(shù)發(fā)展迅速，還需要在未來(lái)的實(shí)踐中不斷地改革探索教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，跟進(jìn)學(xué)科的研究發(fā)展，及時(shí)地把最新的基因工程技術(shù)融入到教學(xué)中。