研究生《基因工程原理》课程的教学改革初探

翟超　杨艳燕

摘要：基因工程是对遗传物质进行体外重组，并导入到受体细胞中，从而使生物体产生新表型的技术，它是生物学研究的前沿之一。《基因工程原理》主要讲解DNA、RNA和蛋白质等生物大分子的实验方法、基因克隆重组技术、基因表达及应用等，内容涉及到生命科学研究实验中常用的技术，因此《基因工程原理》是生物学专业研究生必需掌握的基础课程。在本文中，我们从教学内容和课件的准备、授课方法以及考核方法等几个方面对研究生《基因工程原理》课程的教学改革进行了初步的探索。

关键词：基因工程；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）32-0143-02

1973年，斯坦福大学的H.Boyer和S.Cohen研究小组成功进行体外重组实验，获得了具有卡那霉素和四环素双重抗性的大肠杆菌转化子，这标志着基因工程的诞生。经过近半个世纪的发展，基因工程技术获得了长足的发展，相关技术也被广泛的应用到工业、农业和医药等行业；同时从自然和社会伦理方面对人类观念造成了巨大的冲击，因此基因工程成为生物学的研究前沿之一。为了满足社会对生物学人才的需求，培养创新型人才，大学本科教学过程中，生物技术、生物科学和生物工程等各专业都开设了《基因工程原理》理论课和相关实验课程。通过这些课程的学习，本科生掌握了基因工程的一些基本原理和操作方法，了解了一些重组技术在实践中的应用实例，同时也对DNA、蛋白质等大分子操作，例如，克隆、电泳和PCR等技术具有了感性的认识，这为他们今后就业或者是研究生阶段的深造打下了良好的基础。

在研究生学习阶段，为了满足生物专业高级人才的培养需求，结合基因工程领域各种技术的迅猛发展，密切跟踪国际上最新的研究动态，加深学生的理论基础，进一步拓宽学生的知识面，生物学专业也设置了《基因工程原理》课程。为了避免与本科教学内容的简单重复，从而造成教学资源的浪费，我们需要合理的安排课程内容，丰富教学手段，改进考核方式。本文中，我们从以下几个方面对研究生《基因工程原理》课程的讲授进行了初步的探索。

一、强化自身知识，结合研究前沿选择教材，设计课件

基因技术研究结果层出不穷，技术不断发展革新，实验室使用的技术也不断升级，一些技术渐渐被淘汰。研究生《基因工程原理》课程的授课老师应该常在实验室进行相关研究工作，这样才能对目前的研究技术有很好的了解，能看懂最新的研究进展，从而避免课堂讲授的方法技术与研究生在开展研究工作时实际应用的技术脱节的问题。在本科学习阶段，我们采用孙明的《基因工程原理》（第二版）等作为教材，该教材对于基因工程的基本技术手段方法都有很详细的讲解，在研究生阶段的时候，我们加入了吴乃虎的《基因工程》（第二版），《分子克隆指南》（第三版）等作为参考书籍，同时为了追踪最近的研究进展，从而更深入地探讨一些改进技术以及目前的前沿，我们在课件的设计准备过程和授课过程中添加了一些公司的产品操作手册，例如，质粒抽提试剂盒的使用方法、定点诱变的方法、酵母表达手册等，以及新发表的分子操作方法，例如，crispr-cas9、第三代测序、RNA-Seq等作为补充。在各种方法的选择中，我们需要比较不同方法的优缺点，让学生懂得区别选择，这作为他们才能把学到的技术应用到日常的实验室工作中。同时，由于基因操作过程很复杂，步骤很多，为了让学生能更好的理解和规范操作，掌握技术要点，我们还在课件中添加了大量的图片和视频。

二、注重因材施教，发挥学生的主观能动性

在授课时需要兼顾到各个学科和研究方向的需求。研究生阶段所在实验室的研究方向不同，所以研究对象和研究手段也各不相同，因此在教学过程中要兼顾到各方面的需要，如动物、植物和微生物的基因工程手段方法都应该包含在授课内容里面。更重要的是，研究生比本科生在实验技能方面有很大的提高，他们在日常实验室工作中已经使用到了很多基因工程的技术，但是很多研究生对些知识没有系统的、深入的了解，因此在授课过程中应该结合院系里的各个研究室的研究内容进行讨论，这样让他们把自己的掌握的知识和基因工程的大体系联系起来，才不会让学生感觉自己所学的知识和实际应用很遥远，同时也方便学生相互了解各自的研究方向，有利于他们在课后进行交流，相互学习，取长补短。

三、采用微课、专题报告等丰富的教学形式

随着网络教学、微课等教学手段的兴起，大学授课方式正在发生显著变化。研究生具有较好的知识基础，研究生课程的学习实际上是对自己知识的一种提升，因此在学习上具有高度的自主性，在课堂上更需要自我展示的机会，从“满堂灌”的教学方式转变成引导性的学习更加有利于他们的学习。采用微课的方法可以让他们在课后更加机动的安排学习时间，也能促进他们把实验动手能力与理论知识有机结合起来。同时，学校非常注重邀请校内外专家进行专题报告，授课老师也应该充分利用这类资源，组织学生去听与课程相关的报告，并且在报告之后进行讨论和总结。例如我们来讲解DNA第二代测序时，从pacific公司请来工程师对原理、技术要点等进行讲解，使得学生有很深入的了解。

四、考核是对学生能力的综合评价

课程考核是对教学效果的评价，同时也是为了敦促学生重视课程的学习，本课程的评价包括平时成绩和期末考试成绩。平时成绩包括考勤、课堂讨论参与情况等；在课堂讨论部分，我们根据研究生所学的专业，将学生分为原核生物基因工程、真菌基因工程、植物基因工程和动物基因工程4个大组，让各小组学生分工合作准备PPT，进行课堂授课，并组织其他学生参与讨论，根据他们的课堂表现给出分数。期末考试成绩包括论文和考试成绩，考试是对学生课程知识掌握情况的检测，论文是对于学生查阅文献能力，表达能力的检测，也是为研究生毕业论文写作提供训练机会。

参考文献：

[1]李晓宇，柳志强，范咏梅.研究生《基因工程原理与技术》教学改革初探[J].教育现代化，2016，（22）.

[2]孔岩，赵金凤，廖峰，袁榴娣.基因工程原理與技术教学改革初探[J].西北医学教育，2015：23（6）.

[3]文铁桥，黄海，冯瑞丽，王娇.《基因工程原理》精品课程改革与建设[J].生命的化学，2015，（2）：291-293.