创新创业型基因工程教学体系构建研究

范桂枝 齐凤慧 曾凡锁 由香玲 尹静 詹亚光

摘要：基因工程是生物技术和生物工程专业的必修课，该课程除了是一门理论性、技术性均强的专业课程外，其潜在的商业性也很强。在“大众创业，万众创新”的推动下，如何将《基因工程》专业课程与创新创业教育相融合，我们深刻地剖析了自己讲授课程的性质和特点，拟从师资队伍建设、教学内容规划和在线网络课程建设三方面构建创新创业型基因工程教学体系。

关键词：基因工程；创新创业；师资队伍；在线课程

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）05-0075-02

一、创新创业教育

创新创业是指基于技术创新、产品创新、品牌创新、服务创新、管理创新、渠道创新等方面的某一点或几点创新而进行的创业活动。创新创业教育是我国大力实施素质教育的深化与升华，也是关于当代大学生创新精神与创业能力培养的教育。当代中国没有任何时候比今天更需要培养大学生的创新意识，更需要推崇创业精神。这是时代的呼唤，也是我国建设创新型国家的必然要求[1]。为此，自2011年以来，教育部陆续启动了应用型人才培养示范基地、大学生创新创业训练计划、大学生创新创业示范教育基地等项目，以促进创新、创业和管理高层次人才的培养[2]。创新创业教育以培养大学生综合能力素质为宗旨，它不能独立存在，必须与高校的专业教育相融合，但是如何以专业优势资源为基础，以课程改革与人才培养方案改革为重点，以创新创业人才培养机制为引导，以培养专业知识的研发、成果转化及创业、经营管理的高端人才为目标，将创新创业教育理念融入本科专业教学之中，强化专业教育与创新创业教育的融合，进而提升大学生实践创新能力、就业竞争能力和持续发展潜力呢[3]？目前上述工作虽已在各高校启动，但还没有固定模式和可借鑒的经验。在“大众创业，万众创新”的推动下，作为一名农林院校的教师，如何将自己讲授的专业课程与创新创业教育相融合，我们深刻地剖析了自己讲授课程的性质和特点，构建了进行创新创业型基因工程教学体系。

二、基因工程课程性质及特点

基因工程是将一种或多种生物的遗传物质（供体）与载体在体外进行重组，然后转入另一种生物体（供体）内，使之按人们的需要繁殖扩增基因或生产不同的产物或定向创造生物的新性状，并稳定地遗传给下代。基因工程的特点为：（1）跨物种性，打破了常规育种难以突破的物种之间的界限，甚至可以创造出自然界原本没有的生物；（2）无性扩增，外源DNA在宿主细胞内可大量扩增和高水平表达。由此可见，基因工程是一门理论性、技术性均强的学科。

《基因工程》课程是生物技术和生物工程等专业的必修课，通过该课程的学习，目的是让学生掌握基因工程的基础知识、基本理论、基本研究手段和实验方法，了解利用基因工程技术对生物进行改良或开发利用的技术流程，对转基因产品的流程和安全等复杂问题进行分析和判断，树立对待转基因产品正确的科学观和价值观。同时通过对基本概念、基本原理和技术、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的基因工程相关知识评价和分析生产或生活中的某些实际存在的问题，明确解决问题的关键环节[4]。

基因工程除了是一门理论性、技术性均强的学科外，其研修和开发应用方面的商机处处存在。如1976年世界第一家应用DNA重组技术研制新药的美国Genentech公司成立，迈出了基因工程制药——现代生物技术产业发展的第一步。1982年欧洲首先批准DNA重组的动物疫苗——抗球虫病疫苗，同年美国和英国批准生产和使用了第一个基因工程药物——人胰岛素，自此世界范围基因工程药物的研制与开发得到飞跃发展[5]。

综上所述，在大学生创新创业教育能力培养目标的指导下，结合理论性、技术性和商业性均较强的基因工程教学，期望实现创业教育与专业教育的有机结合，在专业课教学中渗透创业教育的内容。

三、创新创业基因工程课程体系构建

1.师资队伍建设。知识、能力和职业道德是构成大学教师素质的“三要素”[6]，基因工程课程组教师在创新创业教育理念的指导下，对教师素质“三要素”进一步学习和加强。课程组教师通过参加国内外科研和教学会议、出国访学和自学等形式，不仅加强了专业知识及其相关专业知识的储备，其教学能力和治学能力也有了很大的进步。但是创新创业教育强调教师在课程设计与创新创业实施过程中的“双师”作用，专业教师在此方面经验不足。为此，我们课程组计划专任教师走出校门去企业参观学习，为创新创业教学积累经验。

2.教学内容建设。基因工程是在多门生命科学学科基础上诞生的一门应用学科，其基础理论知识涉及领域繁杂、与多学科知识交叉性强、信息量大，且基因工程发展迅猛，理论不断突破、技术不断进步，造成内容更新较快。根据该课程的特点我们将基因工程课程教学内容分为四部分，即绪论、基因重组操作、应用理论和应用实践。其中绪论主要引入基因工程的概念、内容及发展历程，并着重对其前沿发展和应用研究进行举例介绍，以激发学生的学习兴趣；第二部分基因重组操作，主要讲解目的基因分离、基因转化、目的基因检测、目的基因表达调控以及在此操作中涉及的工具酶、载体和受体细胞；第三部分主要通过植物基因工程特别是林木基因工程进行应用理论讲解；第四部分采用模块实验实践基因重组操作的内容。理论教学内容讲解均计划按教学目标、教学内容、科研案例和前沿动态四个组成讲解。其中科研案例主要是这样设计教学内容不仅达到了传授知识的目标，更重要的是期望通过科研案例和前沿动态介绍激发学生的学习兴趣和提高学生的创新创业能力。

3.在线网络课程建设。东北林业大学在线网络教学平台具有丰富的教学资源和教学互动功能。专业教师以课程为依托，利用在线网络教学平台，适应当代学生的学习特点，将创新创业教育融入专业课程教学中。基因工程课程受学院和学校的资助进行了在线网络开放课程建设。建设目标为：（1）中英文多媒体课件、理论知识点教学视频、参考资料、题库、虚拟实验课程等教学资源的建设；（2）拟开展基于科研项目的案例式教学，在网络平台上按项目成立研究性学习小组，提供学生科研案例材料，供学生课下阅读思考，提出研究思路、实验方案以及创新性思想，在线讨论或课堂组织交流；（3）教学互动，如：我们以基因工程实验为试点，构建了虚拟实验课程，学生首先通过虚拟课程学习实验原理与技术操作流程，然后在实验室分组进行实验操作，实验结束后将实验结果上传至网络平台，针对不同组的实验结果大家可以相互比较，相互讨论，进一步巩固了理论教学内容。同时针对实验操作过程和结果进行对比分析和讨论不仅提高了学生分析问题和解决问题的能力，更激发学生的创新能力。另外，利用此平台学生可以即时提出问题，与老师和同学讨论，参与教学内容和方法点评研讨等[7]。

四、结语

综合而言，基因工程是一门理论性、技术性和商业潜在性均较强的一门学科，且其理论知识众多，技术方法更新速度快，对于学生而言要想真正学好这门课程并不容易。通过对师资队伍建设、教学内容建设和在线网络课程建设及时更新补充学科前沿知识和注重实践能力培养，在教学方法上应用多媒体、进行讨论式教学以及网络平台延伸，期望引导和激发学生的好奇心和对科学问题探索的欲望，提高学生的综合素质，培养适应时代发展的高素质创新创业型人才。

参考文献：

[1]张志群.创新创业型术科人才培养研究[J].长沙大学学报，2016，30（1）：137-139.

[2]周丽华.创新创业教育与美术教育深度融合的意义与方法[J].美术教育研究，2017，（55）：81-83.

[3]王明明.创业教育在统计学课程教学中的运用[J].黑龙江科学，2017，8（3）：38-39.

[4]范桂枝，詹亚光.基因工程双语电子教材建设的初步探索[J].现代农业科学，2009，16（3）：273-275.

[5]詹正嵩，羡秋盛，朴淳一，等.生物技术药物发展现状与展望[J].实用医药杂志，2011，28（02）：168-170.

[6]宋卫军.浅谈如何提高高校教师职业道德素质修养[J].才智，2017，（27）：179.

[7]齐凤慧，孔德强，詹亚光，等.交互性Flash在基因工程实验教学中的应用[J].实验室技术与管理，2016，25（27）.