摘要基因工程是现代生物技术的核心,是生物技术和生物工程专业的一门重要专业课程。针对独立学院学生的特点,对基因工程教学内容和教学方法进行了改革和实践,以提高教学质量,提升学生的综合素质和能力,使他们适应21世纪生命科学时代的需求。
关键词基因工程;教学改革;独立学院
基因工程是通过人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,与载体dna分子连接重组,再导入受体细胞内,使其在受体细胞内复制、转录和翻译表达,创造出人们所需要的新品种的一种技术体系[1]。由于基因工程可以突破物种间的遗传障碍,大跨度的超越物种间的不亲和性,具有无限光明的应用前景。因此,吸引人们进行了广泛的研究与探索,其结果迅速地应用于农业、医药、轻工、化工、环境等各个领域[2-5]。目前,随着基因工程的发展,急需大批的专业人才。因此,许多高校为满足社会需求,新增了生物技术和生物工程专业,开设了基因工程课程,希望能为国家培养和输送人才。基因工程面向独立学院生物技术和生物工程专业本科生已开设多年。在教学过程中,课程组教师针对该课程及独立学院学生的特点,对这门课程的教学进行了探索,获得了许多经验。
1基因工程教学改革的必要性
基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,其内容涉及分子遗传学、生物化学、细胞生物学、微生物学及分子生物学等学科相关理论基础及其实验技术手段。课程内容繁多、概念抽象、理论性和技术性强。同时基因工程发展非常迅速,相关知识可以说是日新月异。Www.133229.cOm然而高等学校教学时间有限,独立学院学生基础知识相对薄弱学生虽思维敏捷,但强调个人喜好,并且学习的自主能力也较弱。因此,在有限的课时内,让他们理解和掌握基因工程相关的内容确实有难度。而正处于农业高等院校的生物技术和生物工程专业的大学生们,即将投身于生命科学社会实践,展现他们的才能,如果他们对基因工程的基本理论和技术知之甚少,这种状况与培养现今的人才培养目标极不相称,这些大学生在21世纪的生命科学时代中也难以胜任社会重负于他们的工作,更难以挑起生物高科技研究和开发的重担。虽然在基因工程教学过程中,教师采取了许多办法,如采用多媒体教学,使用flash动画等将教学内容直观化,或通过讨论、课程论文等激发学生对基因工程的学习自主性,但效果还是不理想。经过多年的独立学院基因工程教学,笔者发现目前的基因工程教学内容体系和教学方法没有充分体现独立学院学生的特点,即没有补偿他们存在的某些缺陷,也没有充分发挥独立学院学生的优势。为了使这些发展潜力大的学生的综合素质进一步提高,能够跟上学科的发展进程,对现行基因工程课程教学内容和方法进行改革势在必行。
2构筑合理的教学内容体系
2.1精简内容,突出重点
基因工程与分子遗传学、生物化学、分子生物学、微生物学及细胞工程等课程有着紧密的联系,所以学生在修完了这些课程后才开设基因工程课程。由于学生已具备这些课程相关的理论和实践基础,所以基因工程教学内容可精简,避免与这些课程重复,留出充裕的时间详细讲解新的知识点,如细菌转化实验在微生物中讲授过;基因表达与调控在分子遗传学中涉及到;转基因植物的培养再生与细胞工程内容相关。这些重复的内容可以在课前提醒学生复习,教学时通过提问的形式回顾,或以课外作业的形式进行。对于独立学院中那些基础较薄弱的学生,可通过基因工程网络课程进行知识的答疑。
2.2组织合理的教学内容体系
基因工程课程教学内容包括基因操作的基本原理、基本研究方法及应用,内容广泛抽象。为使学生在短时间理解相关知识,教学内容应具备较强的系统性和条理性,同时又能反映学科的科学性和先进性。因此,构建以基因工程操作技术为主线,以基因工程原理基础知识及基因工程应用基础知识为基础的理论教学体系十分重要。
基因工程原理基础知识包括基因工程基本概念、基因的各种分析手段(包括pcr技术、分子杂交技术等)、分子克隆工具酶、克隆载体、目的基因与分子克隆载体的重组、重组体的转化与筛选鉴定、外源基因的表达等内容。这些是基因工程的核心内容,因此每部分内容的有关原理、实验技术及应用等需详细加以阐述。另外,针对一些抽象内容,教师应该使用多种教学方法,使其直观生动,让学生易于理解、接受和掌握。同时,要发挥独立学院学生综合素质高的特点,可要求学生个人或以班为单位制作flash动画和视频等,充分调动学生主动学习的积极性,挖掘潜能,激发学生的学习兴趣,使学生在学习过程中感悟到对事业成功的向往,达到教学目的。
基因工程技术几乎渗透至生命科学的各个方面,大大的推动了生命科学理论研究的发展,且扩展到人类生产实践的各个行业,例如植物、动物、微生物、医药、环境保护、能源等。这部分内容主要以学生为主体,通过讨论、专题报告、实际案例和生产实习的形式进行。通过这些内容的学习让学生感受科学发展与生产实践息息相关,增强学生的科技意识及求知欲望。
2.3引进新知识、新动态
