以科研促進基因工程教學的探討

吳紅靜 李敏 馬丹丹

【摘要】在生物學的必修課程中，基因工程學是培訓學生學習生物相關知識的基礎學科，也是提高生物系學生綜合能力的首要任務。所以，我們要在教學中加入科學研究的內容，以科學合理的方式傳授學生知識，提高學生學習基因工程學的能力。

【關鍵詞】基因工程 教學 探討

【項目來源】南昌大學科學技術學院本科教學工程項目—精品課程，項目編號：2013jpkc018。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10-0152-02

基因工程學作為實驗操作和理論知識結合十分密切的一門學科，在生物專業(yè)領域有著至關重要的作用，要想學好這門知識就必須掌握十分堅實的基礎科學理論，才能正確的運用到現(xiàn)實的實踐中去，科研和教學既是相輔相成又能相互促進。要想取得理想的科研成果就要經過長期的教學總結，而運用科研的方法才能更好的對教學經驗進行總結與積累。實踐經驗提示我們：科學研究是教學的長遠目標，教學是科學研究的基礎與現(xiàn)實依托。我們要在教學過程中采用多種方式將科學研究潛移默化的帶入其中，提高學生的邏輯思維。

1.運用科學研究作為課堂主題，打開學生的思路

在基因工程學的教學過程中，我們采用“點金術”等方法來啟發(fā)學生的思維，例如在課堂上，將教學內容以科研主題問答的方式呈現(xiàn)出來，給同學們一個科研題目，讓學生進行思考與分析，再發(fā)散問題內容，提出幾個精簡又全面的小問題，通過討論與提問的方式打開學生的思路。要解決這些科研題目，主要能運用到哪些相關的生物知識，如何將這些知識運用到實際的方案中，現(xiàn)實的操作步驟又是怎樣，這些問題都能很好的提高學生的思考力，培養(yǎng)學生的邏輯思維與創(chuàng)新能力。

比如在教學過程中，如何取得對基因研究的目的是這次教學的主要內容之一，我們可以利用目前所取得的科研成果，將擬突變的堿基位點與基因的排序情況展現(xiàn)給學生，同學們可以自己選擇合適的設計方案，比如PCR擴增方案等，老師還可以對學生進行一定的指導，讓學生在課余時間利用一些生物軟件進行自主學習，拓展自己的思維。老師可以對學生的設計方案進行點評，分析好的方案與同學們一起來研究，并對一些不合理的設計方案進行探討，討論其中的問題，這樣就大大提高學生的興趣，也能增強對知識應用的掌握。又例如：我們可以讓學生在課外自己進行試驗，比如在基因工程中以研究外源基因的原核表達作為本次的主要內容，教師可以對選用外源蛋白的表達優(yōu)化、采用一定的載體來提升目的蛋白表達量等等這些相關的題目，讓同學們在課余時間進行組隊實驗，老師可以在課堂上對學生的實驗結果進行分析與評價，哪些地方是值得其他同學借鑒與學習的，哪些是同學們容易犯的錯誤等，一一進行討論，極大地提高了學生學習的熱情。

2.在教學過程中利用科研成果對知識進行擴充

不要總是局限于書中的知識點，要結合實際操作、科學研究等對知識進行鞏固與創(chuàng)新，教師要與時俱進，不斷學習新的科研成果，了解新的學術動態(tài)，來提高自身的知識水平，更好地進行教學活動。這也能改善一味地按照書本上課所帶來的教學弊端。

例如在教學過程中對細菌毒力島的研究，重點是分析這種病菌能造成動物腹瀉現(xiàn)象，我們要對同源重組和DNA的變異進行研究，可以從細菌的進化程度和細菌受到毒力島的作用時產生的化學反應等方面入手，提高科學研究的最新成果應用，讓學生可以感同身受，激發(fā)學生的潛在能力與對科學研究的濃厚興趣。

3.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，為科研作出貢獻

老師可以積極鼓勵學生參加各種科研活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。學生在進行科學研究時，會自主的融入自己的思考方式，一旦發(fā)生問題，能主動的去探究問題的答案，在這樣的過程中，既能提高創(chuàng)新手段，也能為科學研究的發(fā)展提供一定的養(yǎng)料。

我們可以看到，“對外源基因的控制與表達”是基因工程學的主要學習點，但是如果只是依靠對課本的講解與表達，同學們就很難掌握其中的要領。所以在教學過程中，可以利用發(fā)散性思維的方式將這個問題分成幾個小的問題進行解答，比如外源蛋白的表達量會因為受到不同濃度的誘導劑、不同類型的培養(yǎng)液、IPTG的不同濃度等因素而產生一定的變化。這些外在條件對外源蛋白的影響就是這次主要的實驗主題與目的。讓同學們自行進行設計實驗與研究結果，老師最后對其方案進行評價與分析。如此就能更全面的提高學生對IPTG這種誘導性試劑的理解與掌握。學生在實踐中，從準備實驗用品一直到最后對電泳探究，每完成一個步驟，老師就給予一定的鼓勵與支持，在旁邊細心指導學生完成操作。增強學生對基因工程學的信心，提高教學質量。

4.利用網絡技術加強對科學研究的教學探索

隨著時代的發(fā)展，網絡技術、多媒體信息技術被越來越多的使用到教學中，網絡課件能讓學生更形象的了解知識的內容，改善以往枯燥、單一的講課形式，我們應該充分調用一切有利的手段來幫助學生更好的進行學習，比如在教學過程中，對于一些工程案例與技術操作的解釋十分費力，我們就可以在科學研究中進行分析與實踐，例如，在篩選試驗過程中，將Western blot、質粒提取的操作過程、A-互補的白藍斑現(xiàn)象等內容都錄制成媒體課件的形式進行教學，能生動展現(xiàn)基因工程的魅力，吸引學生的興趣，啟發(fā)同學們在科研中想得到答案的心理欲望。

5.把教學的場地搬到研究室中，調動學生的積極性

在一些科研項目的實踐操作中，需要用到大型的儀器與設備，而這些無法拿到課堂上給學生們進行使用，所以我們可以將學生帶入生物研究實驗室中，進行實地操作，結合所講的基因工程學重點來介紹相關的儀器與操作手法，讓學生可以在實驗的氛圍中開展科研工作，對學生學習相關知識產生潛移默化的作用。我們要清楚，科研作為教學的重要內容是學校的主要功能之一，要培養(yǎng)學生全面發(fā)展，就要打造好學校的教學設施與服務內容，通過教學與科研相結合的方式，開闊學生的眼界，激發(fā)學生對生物學的熱情與潛能，為基因工程學提供更好的發(fā)展前景。

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作者簡介：

吳紅靜，講師，研究方向：生物化學，分子營養(yǎng)學。