高校基因工程教学改革方法探析

马月萍

【摘要】基因工程课程是生物技术专业的核心课程；包括理论知识和实践操作两部分内容。为了使学生易于理解和掌握该门课程，并具有较强的科研操作能力，本文从理论课与实验课学时分配、教学内容、教学手段与方法等方面进行教学改革的探索，旨在提高基因工程的教学质量，为培养具有扎实理论科学和操作技能的生物学研究领域的后备军储存力量。

【关键词】基因工程 教学 改革

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）11-0240-01

基因工程是利用DNA重组技术，把人工分离的目的基因导入到受体细胞中表达，并能遗传至后代的技术体系。基因工程开辟了人类历史上利用生物资源的新纪元，在解决人类目前所面对的粮食、能源和环境危机等重大问题方面发挥着重要的作用。因此，基因工程课程的学习对于生物学专业的学生来说至关重要。为了使学生易于理解和掌握该门课程，并具有较强的科研操作能力，为今后从事相关领域的工作或研究奠定基础，笔者分析、总结早期教学中存在的问题，并根据课堂反馈意见，对基因工程教学进行探索式改革，以达到培养应用型生物工程技术人才的目的。

一、实验课教学改革

（一）调整实验课与理论课的设置

独立操作实验是学生进行科研所必需。良好的动手能力和勇于探索的精神是进行科研创新的重要前提。忽略了试验就如同纸上谈兵。实验操作不仅可以帮助对基因工程理论课程中一些抽象概念的理解、提高学生的动手能力，并且能培养学生独立工作和创新能力。通过试验操作和试验结果的分析，学生能把理论课中难以理解的一些抽象概念形象化，更容易接受知识。

早期教学时理论课时远多于试验课，导致实验课只能开设简单的质粒提取和酶切两个实验和一个PCR展示试验。根据课程的需要，申请加大了试验课的课时数，加开了基因组DNA提取和RNA提取及RT-PCR试验和体外重组转化试验，使学生完全接触到了分子生物学中的基本操作技术。在毕业设计时就可以独立的进行相关的研究。为了使理论紧密联系实践，加深对基因工程技术的深刻理解，我们根据基因工程课程内容，每一单元授课完毕后安排相应的实验课。调整后的课程安排对同学们加深技术理解起到了重要辅助作用。比如质粒载体讲完后安排了质粒提取和酶切实验。核酸提取技术讲完后安排了大分子DNA提取和RNA提取实验等。每讲授完一门基因工程常用技术即设置一个独立的实验。这样理论紧密联系实践的课程设置，极大加深了学生对课堂授课内容的印象，学习兴趣日渐浓厚，实验课动手操作的主动性较初始明显增强。此外，前期基因工程教学中由于时间限制，往往分大组实验，不能保证每个学生都能参与试验，课时调整后，加了实验考核环节，要求每个实验学生必须亲自操作，从而保证每个人都能掌握基本的操作技能，同时加深理解理论课内容，这在后期的课程结课考试时学生对理论知识尤其与试验相关的部分内容的掌握方面效果非常明显。

（二）设立综合大实验

为了使学生能够更清晰的了解和掌握基因工程的基本路线，依据基因工程的基本操作步骤，在学生毕业前的第六学期，开设了以重组体的构建、转化、筛选和检测以及诱导表达为主线的基因工程综合大实验，锻炼学生整体实验能力。实验中包括目的基因的分离、质粒提取，酶切、目的基因片段的回收等实验操作。通过这一连续实验，学生不仅能够掌握基因工程的实验方法和技术，且对基因工程基本操作路线有了整体的认识和把握。这一整套试验可以锻炼学生对出现的问题进行分析和解决的能力，且能加深理论知识的掌握。根据理论知识调整试验的体系，可以加深理论知识的理解同时，提高了实验的成功率。根据学生的反馈，综合大实验的系统的实验过程培养了学生的动手能力和分析问题解决问题的能力，提高了学生对基因工程课程的热情和兴趣；很多学生因为在该课程教学中对基因工程相关领域内容产生了浓厚兴趣，在课外参加了相关的创新实验研究项目取得了预期的教学效果。

二、理论内容及讲课方法的改革

（一）教学内容的改革

由于生命科学领域功能基因组时代的研究成果日新月异， 基因工程技术处于飞速发展的前沿，因此在讲授基因工程主要理论内容的基础上，关注生命科学领域的最新研究成果及国内外研究动态，贯穿于相关的教学内容中。比如基因芯片、基因表达等内容；当前医学领域里应用基因敲除进行一些疑难杂症的疾病治疗；RNAi技术进行功能鉴定等，从而使学生能学习课程的同时了解基因工程当前的研究成果和应用状况，提高学生学习的积极性。此外，通过与实际案例相结合将基因工程的整个过程融于教学中。如观赏园艺因为其功用主要用于观赏而不涉及大家所关注的对人体健康及伦理学的影响，其中花期调控是一些观赏植物的主要育种方向。而利用基因工程实现花期调控的第一步是克隆控制花期的目的基因。在得到目的基因后进行载体的选择和构建，连接转化、表达分析等。

（二）教学方法和手段的改革

基因工程的一些概念抽象，难懂，全英文教学并不利于学生对课程的学习。而全中文形式的教学不利用学生的学术交流，因此教学模式采用中文为主的授课形式，同时对一些专业术语附加英语对照，从而使学生理解专业内容的同时，掌握大量基因工程中的专业术语，如，基因工程（Genetic engineering）、载体（vector）、限制与修饰体系（restriction and modification）重组（recombinant）、反转录PCR（RT-PCR）等。对学生阅读相关专业学术文献，有效地把握科研动态，开展科学研究与技术创新具有很大的帮助。在课程学习中鼓励学生关注相关领域的研究并提交课程报告，参与课程教学。这种教学方式使学生在有限的课时中接受基因工程相关的新观念，而且推动学生利用课后时间检索和自学一些基因工程的新技术、新成果，增强学习兴趣与能动性。

基因工程课程通过上述教学改革，取得了良好的教学效果，这在后续的本科毕设题目的选择及选择相关领域进行继续学习的学生比例增长方面表现的非常明显。教学改革基于对教学实践的分析和总结。虽然我们的教学改革取得了良好的教学效果，還仍需根据生命科学研究的成果不断深化，进一步完善相关的教学内容，努力打造成为精品课程，为培养更多高素质、国际化、具有创新精神的生命科学领域研究人才提供支持。

参考文献：

[1]许崇波，逢越，迟彦等.深化基因工程课程改革，提高教学质量[J].微生物学通报，2008.