研究生《基因工程原理》課程的教學改革初探

翟超　楊艷燕

摘要：基因工程是對遺傳物質進行體外重組，并導入到受體細胞中，從而使生物體產生新表型的技術，它是生物學研究的前沿之一?！痘蚬こ淘怼分饕v解DNA、RNA和蛋白質等生物大分子的實驗方法、基因克隆重組技術、基因表達及應用等，內容涉及到生命科學研究實驗中常用的技術，因此《基因工程原理》是生物學專業研究生必需掌握的基礎課程。在本文中，我們從教學內容和課件的準備、授課方法以及考核方法等幾個方面對研究生《基因工程原理》課程的教學改革進行了初步的探索。

關鍵詞：基因工程；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）32-0143-02

1973年，斯坦福大學的H.Boyer和S.Cohen研究小組成功進行體外重組實驗，獲得了具有卡那霉素和四環素雙重抗性的大腸桿菌轉化子，這標志著基因工程的誕生。經過近半個世紀的發展，基因工程技術獲得了長足的發展，相關技術也被廣泛的應用到工業、農業和醫藥等行業；同時從自然和社會倫理方面對人類觀念造成了巨大的沖擊，因此基因工程成為生物學的研究前沿之一。為了滿足社會對生物學人才的需求，培養創新型人才，大學本科教學過程中，生物技術、生物科學和生物工程等各專業都開設了《基因工程原理》理論課和相關實驗課程。通過這些課程的學習，本科生掌握了基因工程的一些基本原理和操作方法，了解了一些重組技術在實踐中的應用實例，同時也對DNA、蛋白質等大分子操作，例如，克隆、電泳和PCR等技術具有了感性的認識，這為他們今后就業或者是研究生階段的深造打下了良好的基礎。

在研究生學習階段，為了滿足生物專業高級人才的培養需求，結合基因工程領域各種技術的迅猛發展，密切跟蹤國際上最新的研究動態，加深學生的理論基礎，進一步拓寬學生的知識面，生物學專業也設置了《基因工程原理》課程。為了避免與本科教學內容的簡單重復，從而造成教學資源的浪費，我們需要合理的安排課程內容，豐富教學手段，改進考核方式。本文中，我們從以下幾個方面對研究生《基因工程原理》課程的講授進行了初步的探索。

一、強化自身知識，結合研究前沿選擇教材，設計課件

基因技術研究結果層出不窮，技術不斷發展革新，實驗室使用的技術也不斷升級，一些技術漸漸被淘汰。研究生《基因工程原理》課程的授課老師應該常在實驗室進行相關研究工作，這樣才能對目前的研究技術有很好的了解，能看懂最新的研究進展，從而避免課堂講授的方法技術與研究生在開展研究工作時實際應用的技術脫節的問題。在本科學習階段，我們采用孫明的《基因工程原理》（第二版）等作為教材，該教材對于基因工程的基本技術手段方法都有很詳細的講解，在研究生階段的時候，我們加入了吳乃虎的《基因工程》（第二版），《分子克隆指南》（第三版）等作為參考書籍，同時為了追蹤最近的研究進展，從而更深入地探討一些改進技術以及目前的前沿，我們在課件的設計準備過程和授課過程中添加了一些公司的產品操作手冊，例如，質粒抽提試劑盒的使用方法、定點誘變的方法、酵母表達手冊等，以及新發表的分子操作方法，例如，crispr-cas9、第三代測序、RNA-Seq等作為補充。在各種方法的選擇中，我們需要比較不同方法的優缺點，讓學生懂得區別選擇，這作為他們才能把學到的技術應用到日常的實驗室工作中。同時，由于基因操作過程很復雜，步驟很多，為了讓學生能更好的理解和規范操作，掌握技術要點，我們還在課件中添加了大量的圖片和視頻。

二、注重因材施教，發揮學生的主觀能動性

在授課時需要兼顧到各個學科和研究方向的需求。研究生階段所在實驗室的研究方向不同，所以研究對象和研究手段也各不相同，因此在教學過程中要兼顧到各方面的需要，如動物、植物和微生物的基因工程手段方法都應該包含在授課內容里面。更重要的是，研究生比本科生在實驗技能方面有很大的提高，他們在日常實驗室工作中已經使用到了很多基因工程的技術，但是很多研究生對些知識沒有系統的、深入的了解，因此在授課過程中應該結合院系里的各個研究室的研究內容進行討論，這樣讓他們把自己的掌握的知識和基因工程的大體系聯系起來，才不會讓學生感覺自己所學的知識和實際應用很遙遠，同時也方便學生相互了解各自的研究方向，有利于他們在課后進行交流，相互學習，取長補短。

三、采用微課、專題報告等豐富的教學形式

隨著網絡教學、微課等教學手段的興起，大學授課方式正在發生顯著變化。研究生具有較好的知識基礎，研究生課程的學習實際上是對自己知識的一種提升，因此在學習上具有高度的自主性，在課堂上更需要自我展示的機會，從“滿堂灌”的教學方式轉變成引導性的學習更加有利于他們的學習。采用微課的方法可以讓他們在課后更加機動的安排學習時間，也能促進他們把實驗動手能力與理論知識有機結合起來。同時，學校非常注重邀請校內外專家進行專題報告，授課老師也應該充分利用這類資源，組織學生去聽與課程相關的報告，并且在報告之后進行討論和總結。例如我們來講解DNA第二代測序時，從pacific公司請來工程師對原理、技術要點等進行講解，使得學生有很深入的了解。

四、考核是對學生能力的綜合評價

課程考核是對教學效果的評價，同時也是為了敦促學生重視課程的學習，本課程的評價包括平時成績和期末考試成績。平時成績包括考勤、課堂討論參與情況等；在課堂討論部分，我們根據研究生所學的專業，將學生分為原核生物基因工程、真菌基因工程、植物基因工程和動物基因工程4個大組，讓各小組學生分工合作準備PPT，進行課堂授課，并組織其他學生參與討論，根據他們的課堂表現給出分數。期末考試成績包括論文和考試成績，考試是對學生課程知識掌握情況的檢測，論文是對于學生查閱文獻能力，表達能力的檢測，也是為研究生畢業論文寫作提供訓練機會。

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