生物技術(shù)專業(yè)基因工程課程的新探索

葛雅琨 張元新

摘 要：基因工程是生物技術(shù)專業(yè)的必修專業(yè)課程，根據(jù)生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案以及學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，從教學(xué)的內(nèi)容、手段等方面進行了全新的設(shè)計改革，期待取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：基因工程；生物技術(shù)；教學(xué)

吉林化工學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)是2009年新辦專業(yè)?；蚬こ虨樯锛夹g(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課，開設(shè)時間為大三下學(xué)期。針對本校生物技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)，我們對基因工程課程內(nèi)容進行了重組，對教學(xué)方法進行改進，取得了良好的教學(xué)效果。

一、教學(xué)內(nèi)容的重組

本校的生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程之前，已經(jīng)完成了生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等理論課程和實驗課程的學(xué)習(xí)，具備了較完整的理論知識基礎(chǔ)。目前，基因工程理論和技術(shù)發(fā)展日新月異，而基因工程課程的培養(yǎng)方案規(guī)定學(xué)時僅為32學(xué)時，如何在有限的學(xué)時內(nèi)合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，制訂切實可行的教學(xué)方案，減少授課內(nèi)容之間的重復(fù)就顯得尤為關(guān)鍵。

教材是教學(xué)的參考，教材編寫中為了知識體系的完整，不同教材知識內(nèi)容之間難免會有重疊交叉。所以，在教學(xué)中教師必須根據(jù)本專業(yè)學(xué)生的特點和本校實際，安排合理的教學(xué)內(nèi)容。我們將基因工程內(nèi)容分成三大部分，第一部分是理論基礎(chǔ)，第二部分是DNA重組技術(shù)，第三部分是外源基因的表達。

首先，基因工程的理論基礎(chǔ)包含酶學(xué)基礎(chǔ)和載體構(gòu)建酶學(xué)基礎(chǔ)部分，著重給學(xué)生介紹各類工具酶的特點及用途，對于分子生物學(xué)交叉的部分做簡要介紹；載體構(gòu)建部分主要介紹在微生物、植物、動物中不同載體的使用及簡單的構(gòu)建策略，雖然現(xiàn)在絕大多數(shù)的載體都已經(jīng)商品化，都可以即買即用，但是載體構(gòu)建的策略體現(xiàn)了基因重組過程中非常重要的思想，讓學(xué)生了解載體的構(gòu)建過程有助于對整個基因重組過程的理解。

其次，DNA重組技術(shù)是整個基因工程的核心部分，要做重點講解。主要側(cè)重DNA重組過程的戰(zhàn)略設(shè)計，從目的基因的獲得、載體與目的基因的酶切、拼接、導(dǎo)入受體細胞、重組子篩選等各個環(huán)節(jié)對實驗策略和實驗方法做詳細的講解和討論。

最后，外源基因在宿主細胞中的穩(wěn)定表達是所有基因工程的最終目的，因此要向?qū)W生詳細講解什么是轉(zhuǎn)基因沉默，相應(yīng)的解決策略是什么。對本校生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生來說，主要側(cè)重討論微生物的基因工程，即主要討論大腸桿菌的基因工程和酵母的基因工程，而植物和動物基因工程涉及較少，這部分我們只做概述。

二、教學(xué)方法

適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式和教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。為了提高基因工程課程的教學(xué)效果，我們使用了構(gòu)建思維導(dǎo)圖配合多媒體教學(xué)的方式。

思維導(dǎo)圖是20世紀(jì)60年代由英國著名學(xué)者托尼·巴贊提出的一種有效的記憶方法。思維導(dǎo)圖以節(jié)點來代表一個概念、主題或想法，以線段或弧線來連接它們，從而表示出概念之間、主題與事實、細節(jié)之間或想法之間的關(guān)系，把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來，充分運用左右腦的機能，利用記憶、閱讀、思維的規(guī)律，協(xié)助學(xué)習(xí)者進行高級思維和有效記憶，進而提高創(chuàng)造力。在教學(xué)中，由教師一面講課，一面在黑板上生成思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生總結(jié)歸納、理解記憶。每個知識點，涉及用圖片等演示的，用事先準(zhǔn)備的多媒體播放給學(xué)生，加深學(xué)生對每個知識點的理解和掌握，這樣就避免了單純多媒體教學(xué)直線性的特點，呈現(xiàn)給學(xué)生一個相關(guān)主題的知識網(wǎng)絡(luò)，便于理解記憶。

其次，在教學(xué)中采用提問式教學(xué)。隨時對學(xué)過的與基因工程有關(guān)的微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)知識進行提問，一方面幫助學(xué)生回憶學(xué)過的知識，另一方面要讓學(xué)生了解到，在大學(xué)的學(xué)習(xí)過程中各門課程之間不是孤立的，而是有機地聯(lián)系在一起的。

最后，采用啟發(fā)研討式教學(xué)。在基因工程教學(xué)中，將每一個重要技術(shù)的研究思路引入課堂，如在怎樣的情況下催生了Mullis發(fā)明了PCR技術(shù)，Lederberg又是如何由細菌致育因子想到了基因載體等；通過生動的實例激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生通過觀察去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。同時，為了進一步調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，在教師講解后讓學(xué)生分小組，就自己感興趣的新技術(shù)及其應(yīng)用等查閱最新文獻資料，并走上講臺講解，這樣就能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，也使學(xué)生在閱讀能力、自學(xué)能力、口頭表達能力等方面得到實際鍛煉。

三、考核方式

生物技術(shù)專業(yè)的基因工程是32學(xué)時的必修考試課，成績由期末考試和平時成績兩部分組成?？荚嚦煽冋?0%，平時成績占30%，平時成績包括出勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn)等方面。

經(jīng)過上述嘗試，生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生在課上能夠積極配合教師，更重要的是學(xué)生真正進行思考，積極參與到整個教學(xué)過程中來，取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻：

托尼·巴贊.思維導(dǎo)圖[J].李新，譯.北京：作家出版社，1999.

編輯 薄躍華