独立学院基因工程教学改革研究

独立学院基因工程教学改革研究内容摘要基因工程是现代生物技术的核心,是生物技术和生物工程专业的一门主要专业课程。针对独立学院学生的特点,对基因工程教学内容和教学方法进行了改革和理论,以提升教学质量,提升学生的综合素质和能力,使他们适应21生命科学时代的需求。本文关键词语基因工程;教学改革;独立学院基因工程是通过人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,与载体dna分子连接重组,再导入受体细胞内,使其在受体细胞内复制、转录和翻译表达,创造出人们所需要的新品种的一种技术体系[1]。由于基因工程能够突破物种间的遗传障碍,大跨度的超出物种间的不亲和性,具有无限光明的应用前景。因而,吸引人们进行了广泛的研究与探寻求索,其结果迅速地应用于农业、医药、轻工、化工、环境等各个领域[2-5]。当前,随着基因工程的发展,急需大批的专业人才。因而,很多高校为知足社会需求,新增了生物技术和生物工程专业,开设了基因工程课程,希望能为国家培养和输送人才。基因工程面向独立学院生物技术和生物工程专业本科生已开设多年。在教学经过中,课程组老师针对该课程及独立学院学生的特点,对这门课程的教学进行了探寻求索,获得了很多经历体验。1基因工程教学改革的需要性基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,其内容牵涉分子遗传学、生物化学、细胞生物学、微生物学及分子生物学等学科相关理论基础及其实验技术手段。课程内容繁多、概念抽象、理论性和技术性强。同时基因工程发展非常迅速,相关知识能够说是日新月异。然而高等学校教学时间有限,独立学院学生基础知识相对软弱学生虽思维敏捷,但强调个人爱好,而且学习的自立能力也较弱。因而,在有限的课时内,让他们理解和把握基因工程相关的内容的确有难度。而正处于农业高等院校的生物技术和生物工程专业的大学生们,即将投身于生命科学社会理论,展示他们的能力,假如他们对基因工程的基本理论和技术知之甚少,这种状态与培养现今的人才培养目的极不相称,这些大学生在21世纪的生命科学时代中也难以胜任社会重负于他们的工作,更难以挑起生物高科技研究和开发的重任。固然在基因工程教学经过中,老师采用了很多办法,如采取多媒体教学,使用flash动画等将教学内容直观化,或通过讨论、课程论文等激发学生对基因工程的学习自立性,但效果还是不睬想。经太多年的独立学院基因工程教学,笔者发现当前的基因工程教学内容体系和教学方法没有充足具体表现出独立学院学生的特点,即没有补偿他们存在的某些缺陷,也没有充足发挥独立学院学生的优势。为了使这些发展潜力大的学生的综合素质进一步提升,能够跟上学科的发展进程,对现行基因工程课程教学内容和方法进行改革势在必行。2构筑合理的教学内容体系2.1精简内容,突出重点基因工程与分子遗传学、生物化学、分子生物学、微生物学及细胞工程等课程有着严密的联络,所以学生在修完了这些课程后才开设基因工程课程。由于学生已具备这些课程相关的理论和理论基础,所以基因工程教学内容可精简,避免与这些课程反复,留出富余的时间具体讲解新的知识点,如细菌转化实验在微生物中讲授过;基因表达与调控在分子遗传学中牵涉到;转基因植物的培养再生与细胞工程内容相关。这些反复的内容能够在课前提醒学生复习,教学时通过发问的形式回首,或以课外作业的形式进行。对于独立学院中那些基础较软弱的学生,可通过基因工程网络课程进行知识的答疑。2.2组织合理的教学内容体系基因工程课程教学内容包含基因操作的基本原理、基本研究方法及应用,内容广泛抽象。为使学生在短时间理解相关知识,教学内容应具备较强的系统性和条理性,同时又能反映学科的科学性和先进性。因而,构建以基因工程操作技术为主线,以基因工程原理基础知识及基因工程应用基础知识为基础的理论教学体系特别主要。基因工程原理基础知识包含基因工程基本概念、基因的各种分析手段(包含pcr技术、分子杂交技术等)、分子克隆工具酶、克隆载体、目的基因与分子克隆载体的重组、重组体的转化与挑选鉴定、外源基因的表达等内容。这些是基因工程的核心内容,因而每部分内容的有关原理、实验技术及应用等需具体加以论述。另外,针对一些抽象内容,老师应该使用多种教学方法,使其直观生动,让学生易于理解、承受和把握。同时,要发挥独立学院学生综合素质高的特点,可要求学生个人或以班为单位制造flash动画和视频等,充足调动学生自动学习的积极性,发掘潜能,激发学生的学习兴趣,使学生在学习经过中感悟到对事业成功的向往,到达教学目的。基因工程技术几乎浸透至生命科学的各个方面,大大的推动了生命科学理论研究的发展,且扩展到人类生产理论的各个行业,例如植物、动物、微生物、医药、环境保卫、能源等。这部分内容重要以学生为主体,通过讨论、专题报告、实际案例和生产实习的形式进行。通过这些内容的学习让学生感受科学发展与生产理论息息相关,加强学生的科技意识及求知欲望。2.3引进新知识、新动态基因工程自诞生以来,发展迅猛,新结果层出不穷。在教学经过中引进生命科学的最新科研结果及国内外研究动态,使学生在有限的课时中尽量承受基因工程相关的新观念、新技术和新结果。同时促使他们以发展的观点看待科学研究问题,唤起他们探寻求索未知领域的欲望,加强专业自负心。2.4理论教学和实验教学相配套基因工程是一门理论与理论相结合的课程,其教学内容除了理论知识外,还配套有基因工程实验技术和教学实习。基因工程实验技术重要是对学生实验基本技能的操练,以班为单位进行教学。在教学经过中,要求学生在每次实验前预习好实验指点中的相关内容、把握实验目的和实验设计原理、了解实验操作的基本经过及留意事项。学生在实验经过中,严格履行操作程序,细心观察实验中出现的现象,如实记录实验结果和数据,培养学生的动手能力和敢于发现问题、解决问题的能力。实验课后,要求学生根据实验经过,写出实验总结报告,提升他们的归纳总结能力。基因工程教学实习是以重组体的构建、转化、挑选及检测为主线的系统性的实验体系。其内容包含质粒dna的提取、目的基因及载体进行限制性内切酶的切割、目的片段与载体的体外连接、感受态细胞的制备、重组质粒的转化、重组子的挑选以及鉴定。整个实验内容严密衔接,较为完备地将基因工程学的上游技术综合为一体。施行教学时,学生在老师指点下,了解实验的整体设计思路和流程,查阅相关文献,书写实验方案,再进行实验施行。通过这样的经过培养学生应用知识的能力,加强学生对生物学文献资料的查询与消化能力,拓宽学生的知识面,而且实验的每个环节都可能直接影响最终结果,所以学生必需关注每个环节,能力顺利完成在这里经过中有助于学生树立完好的科学研究概念,具备严谨的科学研究态度。3改良教学方法3.1传统板书教学与多媒体教学相结合在基因工程教学中,传统的板书教学必不可少。这是由于学生虽具备一定的生物学基础,但知识比较混乱,更无法很好的应用于基因工程学习中。板书教学能够很好的将这些知识系统而又精炼的展现出来,而且有助于教师控制讲课的进度,学生可以以具体的记好笔记,加强对知识的记忆。但是传统的板书教学呆板,所提供的信息量非常有限。对于基因工程这门课程,完全采用板书教学无法直观生动的将所有内容演示。另外,板书教学中教师是主体,学生以为学习的好坏只与教师有关而与本身毫无关联,学习的积极性不高,无法到达教学目的。多媒体教学能综合应用影视、图形、图像、声音、动画和文字等信息,能够使抽象的概念直观化、复杂的问题简明化、整体的经过动态化。它能够使学习内容图文并茂、有声有色、栩栩如生,便于学生理解记忆。但是课件是一页页地进行显示,单独使用课件会降低课堂授课内容的连续性及关联性,使学生不易把握每一次授课的线索及整体内容。因而,在讲课经过中很有需要将传统板书教学与多媒体教学结合、老师教授知识与学生自立学习结合,采用多种教学方法使课程教学更为生动、丰富,促使学生自立学习和对基础知识的消化、理解和升华。3.2“研讨式〞教学独立学院学生感应新事物的能力较高,他们查阅相关资料后,能够就某些问题提出见解。因而,笔者设计一些讨论题,供学生考虑与讨论,充足调动学生的能动性、自立性和创造性,让学生真正成为课堂的主体。例如关于基因工程安全性的问题,是以讨论课的形式进行教学。学生不只对现存的一些安全问题进行了全面的论述,而且还提出了自己的一些见解。针对一些不一致的观点,能够进行争辩,不仅使课堂气氛非常活泼踊跃,而且锻炼了学生的表达能力,使他们树立了看待科学问题的批判意识。课程组的教师都从事了与基因工程相关的研究工作,经常将科学研究结果融入教学,加强学生对知识的感性认识。鼓励学生申请一些研究性课题和进入实验室参与研究工作。通过对科学研究的探寻求索,培养学生将理论知识应用于理论的能力,有助于他们树立艰辛奋斗的精神。3.3“总结归纳〞式教学每一章内容结束后,要求学生对教学内容进行总结和归纳,系统地梳理知识体系。另外,组织学生听取一些专题报告会,以提升学生对学科前沿知识的了解。基因工程是现代生物技术的核心,教学效果的好坏直接影响高校生物技术专业学生的素质,进而影响高校人才培养目的的实现。尝试通过对基因工程教学内容和教学方法的改革,提升教学质量,促进学生综合素质的提升,使他们适应21世纪生命科学时代的工作需求。4以下为参考文献[1]吴乃虎.基因工程[m].北京:科学出版社,2000.[2]孙毅.现代生物技术与生态环境保卫[