普通二本工科院校《基因工程》精品課程建設的探索

陳國強 徐軍田 申欣 王萍

摘 要： 本文針對《基因工程》課程的地位和特色，從師資隊伍的組建、教材遴選、教學內容的優化、課件的制作、教學網站建設等方面進行探討，提出《基因工程》的各項理論應與時事熱點相結合，逐步提高工科院校本科生的理論基礎和學術素養。

關鍵詞： 《基因工程》 精品課程建設 建設方法

自從1953年Waterson和Cleck發現了DNA雙螺旋結構后，現代生命科學的發展就日新月異。1972年基因工程的出現，更使得人類對生命科學的研究如虎添翼。其中各種新知識、新概念、新技術層出不窮，更新速度相當快，已成為當今生命科學中最為活躍和矚目的學科之一。由于基因工程的發展極為迅速，技術非常強大，應用極為廣泛，幾乎涉及現代生命科學的各個分支學科。因此其地位非常強勢，是現代生命科學的重要核心內容。因此本課程的教學質量將關系學生專業素質和創新能力的培養。

我院在生物技術、生物工程等專業中開設了此課程。經過幾年的本科教學實踐后，于2010年開始進行《基因工程》的精品課程建設。

1.加強師資隊伍建設，注重青年教師的培養

我院在本科生層次中開設了此課程，同時該課程的授課教師基本都參與“課程設計”、“畢業設計”和“生產實習”三個環節的教學工作。目前授課教師的職稱結構為：教授2人，副教授2人，講師2人。學歷結構為：博士3人，在職攻讀博士3人。其中1名青年教師被遴選為香江學者，另1名青年教師有美國、德國等海外科研經歷。

2.遴選合適的教材，不拘泥于外文教材

作為一門理論和技術更新速度非常快的學科，《基因工程》的權威論文和主要著作都以英文發表。在學術交流會上，專家主要采用英文進行學術報告，相互交流也以英文為主。因此在教材選擇上，我們首先選擇外文原版教材“Principles of Gene Manipulation：Sixth Edition”進行試點。畢竟它是一門課程的靈魂，所選教材在編排上非常用心，從基因工程的基本理論和技術入手，先理論后應用，先原核后真核，由點到面，先易后難，循序漸進。而且語法簡潔，概念清晰易懂，重要名詞和技術進行詳細介紹。但從學生的反饋看，全英文教材卻令學生異常頭疼。可能普通二本工科院校的學生平時看的英文文章不多，接觸的專業詞匯太少，因此對英文原版教材的抵觸心理頗重，理解起來有不少困難。鑒于原版教材的教學效果并不理想，因此在試點兩個學期之后，改成中文的由西安交通大學出版社出版的馬建崗編著的《基因工程學原理》第2版。這本教材的編排和主要內容與之前所用的外文教材非常一致。最主要的是用了中文教材，學生對各種概念和技術很容易理解和掌握，上手很快。可見，原版教材雖好，還要看學生的外語程度能不能達到相應的層次才行。畢竟教材的采用只是手段，最終教學目的還是要讓學生能從宏觀層面把握《基因工程》的主要內容、基本原理、發展方向和研究重點，了解它在醫藥、農業、食品、輕工業等方面的實際應用。

3.及時引入時事熱點，理論聯系實際

自從2009年農業部給轉基因水稻頒發了安全證書[1]以來，國內對轉基因水稻的討論就風生水起，一浪接一浪。無論是電視、互聯網，還是報紙、收音機，在各種媒體上都能看到或聽到各種與轉基因有關的討論。無論是專業人士、媒體從業人員，還是普通老百姓，都非常關注這個領域的一舉一動。這既對相關領域的學術研究造成了困擾，反過來又是一次科普良機，對基因工程的教學是一種幫助。

在教學過程中的不同部分，我們都加入了不少當下各個人群對轉基因水稻的討論。在緒論部分，我們簡述了轉基因技術的發展史，并導入與轉基因食品尤其是轉基因水稻安全性的辯論，如2010年方舟子博士參與的《一虎一席談》的有關視頻，讓學生從普通消費者、人大代表、政策制定者、非政府組織從業人員、科研工作者、科普人員等多個視角看待轉基因技術。在載體部分，則提出篩選標記基因、外源基因在生態系統中可能發生漂移的等潛在生態問題，引發學生思考。

而在非常重要的植物基因工程部分，更是加入不少視頻，既有2012年“黃金大米”風波的新聞調查視頻，又播放了2013年北大生科院院長饒毅教授在世紀大講堂上發表的演講“轉基因是什么”。在播放視頻的同時，提醒學生從轉入的外源基因入手，首先了解其表達產物有何特點？為何這種水稻在食用上是安全的？家畜食用了是否安全？對中國人的主食——水稻進行轉基因并頒發安全證書，在生態、經濟和政策上有何風險？我們周邊的市場上到處可見的食用油，有哪些原料含有轉基因成分？這些食用油在食用上是否安全？除此之外，市場上還有哪些食品的原料或者其他作物含有轉基因成分？它們如果被人類食用了是否安全？作為一個普通消費者或具有基本的轉基因科學素養的學生，面對國內反對和支持的兩種聲音，該如何從科學角度做出自己的判斷？在2012年2月初我國國務院法制辦公布的《糧食法（征求意見稿）》中，與轉基因糧食的有關規定表明了我國在轉基因水稻及其他作物上持何種態度？目前世界上轉基因作物的種植情況如何？我國的轉基因作物的種植情況又是如何？將這些與日常生活緊密相關的東西提到課堂上，使理論和實際有機聯系在一起，讓學生真實地感知到基因工程的存在。這樣，通過本課程的學習，當生活中再次面對類似問題時，學生就會有基本的科學素養，做出自己的判斷。

在另外的動物基因工程部分，特別引入2012年的諾貝爾生理學獎獲獎者——山中伸彌教授的iPS技術[2]，并將這項技術的前世今生梳理一番，理清其前后發展脈絡。讓學生及時了解最新的生命科學的進展，同時不忘記前人的科學成就。因為iPS細胞最早是通過轉基因的方法獲得的。它用了基因工程的方法，獲得的是細胞工程的成果，這種混搭的思路和成就不是前人能做到的。

4.精心制作教學課件，雙語并用

本課程是生命科學的專業基礎課，涵蓋了基因工程的各種基本概念，以及許多從體外DNA重組技術衍生發展而來的新技術、新方法，同時介紹了基因工程在醫學、農業等方面的各項新進展。因此內容非常豐富，信息量大，涉及面廣。如果采用傳統的板書教學，則許多學生會覺得這門課抽象、枯燥，學起來沒意思。為了提高學生的學習興趣，增強課程的趣味性和藝術性，必須靈活采用多種教學方法，激發學生的學習興趣。因此，我們采用多媒體進行教學。因為制作的幻燈片可視性強、信息量大、圖文并茂，可以將書本知識轉化成生動形象的直觀教學，激發學生的學習興趣，便于學生理解和掌握教學內容。

由于全英文的幻燈片對學生而言太過艱深，因此在制作幻燈片時，在一些重要的名詞、概念和技術上，采用中英文并用的方式，并用星號標注。讓學生既理解并掌握其內涵，又知道教學重點，更加深對相應外文的印象。即使不能立即寫出來，在閱讀時多少能反應過來。

另外在每一章的第一張幻燈片，我們都首先展示基因工程的總體技術路線，并將該章內容涉及的步驟標記出來。這樣學生對所學知識就有一個整體感覺，了解本章節內容在整個基因工程中所處的位置。在每個章節的最后，都會進行總結，列出本章涉及的主要知識點及重要問題，方便學生課后復習。

在用心制作多媒體課件、利用多媒體進行教學的同時，應結合傳統的板書，注重課堂提問。將講解、板書和多媒體課件應用結為一體，合理運用，取長補短，充分發揮各自優勢，可以最適當的方式將知識傳授給學生，有效提高教學質量。而課堂的提問方式，可以是“簡單問答”，或“自問自答”，也可以是“問而不答”，這樣有利于引起學生的注意，促進學生思考，調動學生的主動性，活躍課堂氣氛，加強師生間的互動。提問這一方式應貫穿整個課程的教學過程。而提問的內容不僅要有上節課的授課內容，還應該與之前講授過的內容（包括其他學科，如分子生物學、細胞生物學、生物化學等）結合起來，將各個知識點網絡化、立體化。

此外在整個教學過程中，應多傾聽學生意見，使課堂教學更接近學生的思維，尤其要關懷愛護學習困難的學生，拉近教師與學生的距離。這樣才能達到教學相長的境界。

5.加強課程網站建設，充分利用網絡資源

利用本校的網絡教學平臺，我們進行了本課程的網站建設。除了現有的教學課件之外，將其他相關的教學視頻、文件、教輔資料等都提交到網站上，并建設相應的題庫，方便學生自主學習和復習。并對一些與生命科學有關的網絡資源進行介紹，方便學生利用網絡這個平臺，盡可能吸收相關前沿發展動態。

基因工程是一門技術使用廣泛、內容國際前沿性強、發展和更新迅速、實踐性極強的生命科學的專業主干課程。一些內容單純地通過課程介紹，還是有部分學生會感覺枯燥、不易理解。因此，最好在適當時機，充分利用當地資源及實習基地，安排學生去相關生物制藥企業參觀，近距離接觸基因工程產品的生產過程及設備操作，以使學生對生產實踐有最直觀的認識。另外，最好能開出相應的實驗課程，理論聯系實際，加深學生對《各項基因工程》基本理論的理解和掌握。

以上教學方法在我校生物技術、生物工程本科專業學生中的應用，再加上教師自身綜合素質不斷提高，講解的內容更加透徹，學生在學習過程中感覺不再枯燥無味，有比較濃厚的學習興趣，部分學生甚至在低年級階段就參與到教師的科研課題中。畢業論文中有不少還獲得江蘇省普通高等學校優秀畢業設計獎。

總之，我們在教學中應當以培養符合時代要求的國際型應用人才為目標，深刻認識基因工程理論教學與實驗教學的重要性，不斷推進和完善這兩方面教學，加深學生對專業知識的理解，掌握各種實踐操作能力，最終將學生培養成21世紀的高新技術人才。

參考文獻：

[1]鄧可祝.論有爭議科技決策的風險溝通——以我國轉基因水稻安全證書頒發為例[J].華中農業大學學報（社會科學版），2012，98（2）：7-10.

[2]孟姝，田勇.細胞重編程：再生醫學研究的革命性突破——寫在2012年諾貝爾生理學或醫學獎頒布之際[J].生物化學與生物物理進展，2012，39（11）：1061-1065.

資助項目：淮海工學院2010年校級立項建設精品課程項目（淮工院發[2011]3號）。