比較基因組學(xué)鑒定大腸桿菌致病因子的教學(xué)分析

陳晨

摘?要：基因組學(xué)作為現(xiàn)代科生命科學(xué)中核心方法，在高校生物學(xué)教學(xué)中備受關(guān)注。教師應(yīng)該合理設(shè)置課堂模式，引導(dǎo)學(xué)生比較大腸桿菌中的基因組，分析基因中的DNA序列，并用BLAST檢索基因中的各個(gè)功能，提高學(xué)生的科研興趣?；诖?，本文將主要論述比較基因組學(xué)鑒定大腸桿菌致病因子的教學(xué)分析。

關(guān)鍵詞：比較基因組?大腸桿菌?致病因子?教學(xué)分析

一、基因組學(xué)課程探究式教學(xué)的設(shè)計(jì)原則

（一）制定對(duì)學(xué)生更全面實(shí)用的教學(xué)大綱

基因組學(xué)作為前端式教學(xué)，許多高校學(xué)生在接觸時(shí)存在畏難心理，教師在教學(xué)過(guò)程中要立足于學(xué)生的實(shí)際水平，綜合應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)，討論式教學(xué)等多種方式，充分提高學(xué)生對(duì)于大腸桿菌致病因子的興趣，并在不斷實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。

（二）建設(shè)專業(yè)的教學(xué)梯隊(duì)

基因組學(xué)作為前端的科研效果，掌握起來(lái)存在一定難度。但目前高校擴(kuò)招，導(dǎo)致師資力量嚴(yán)重不足，因此校方應(yīng)該積極聘請(qǐng)專業(yè)教師，綜合利用網(wǎng)絡(luò)資源，建設(shè)專業(yè)的教學(xué)梯隊(duì)，分模塊教學(xué)，努力建設(shè)出一支專業(yè)水平高、教學(xué)能力強(qiáng)的教師隊(duì)伍。

二、教學(xué)分析中存在的問(wèn)題

（一）醫(yī)學(xué)資源有限

目前市面上擁有的基因組學(xué)的教材只有《藥物基因組學(xué)》，但由于其排版問(wèn)題，不適合學(xué)生深入學(xué)習(xí)，因此教學(xué)資源仍是教師在教學(xué)過(guò)程中面臨的重要問(wèn)題。此外，大腸桿菌培養(yǎng)需要一定的時(shí)間限制，致病因子存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)性，學(xué)生需要裝配全套設(shè)備。而學(xué)校的資金有限，不能形成基因組的專項(xiàng)教學(xué)。

（二）學(xué)生的參與度不高

比較基因組鑒定大腸桿菌致病因子一般作為選修課程學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并不高，只是為了應(yīng)付任務(wù)獲得學(xué)分，前期閱讀文獻(xiàn)數(shù)量少，在真正實(shí)操過(guò)程中手忙腳亂，不能達(dá)到定點(diǎn)檢測(cè)的目的。

（三）評(píng)價(jià)機(jī)制單一

目前大部分的課程評(píng)價(jià)，都是由單一的考試成績(jī)與課堂出勤為準(zhǔn)，學(xué)生的實(shí)際操作能力得不到提高，學(xué)生沒(méi)有形成系統(tǒng)的認(rèn)知過(guò)程。教師可以綜合論文、課題研究等多種模式，提高學(xué)生對(duì)于整體基因組與大腸桿菌致病因子的理解。

三、比較基因組學(xué)鑒定大腸桿菌致病因子的教學(xué)過(guò)程

基因組學(xué)是研究生物體全部遺傳物質(zhì)的新興學(xué)科，也是當(dāng)代生命科學(xué)研究的核心。21世紀(jì)是生物科技時(shí)代，基因組學(xué)迅猛發(fā)展，其在生物起源進(jìn)化，新藥開發(fā)是等重要領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。但基因組鑒定作為一門前沿學(xué)科，仍然存在著許多問(wèn)題，導(dǎo)致教學(xué)效率不高，教師應(yīng)該立足于學(xué)生的實(shí)際水平，整合師資力量，持續(xù)完善教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的對(duì)比較基因組與大腸桿菌致病因子的認(rèn)知。

（一）情境導(dǎo)入與資源查詢

（1）大腸桿菌致病因子在醫(yī)學(xué)中的重要性

基因組學(xué)與學(xué)生的日常生活息息相關(guān)，但部分學(xué)生對(duì)大腸桿菌的了解程度有限，教師可以通過(guò)適當(dāng)引入大腸桿菌致病因子與食品安全的關(guān)系，綜合介紹毒黃瓜和超級(jí)細(xì)菌的實(shí)踐，提高學(xué)生的興趣點(diǎn)。教師要鼓勵(lì)學(xué)生閱讀國(guó)外文獻(xiàn)，提高對(duì)于學(xué)生對(duì)整體水平的認(rèn)知。通過(guò)大腸桿菌的致病機(jī)理以及進(jìn)組學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生理解平均2 個(gè)個(gè)體間存在11 個(gè)CNP的差異，CNP 的平均長(zhǎng)度為465 kb，把難點(diǎn)知識(shí)分解，使學(xué)生便于理解印象深刻。同時(shí)教師要積極尋找網(wǎng)絡(luò)資源，綜合應(yīng)用Mauve，提高學(xué)生對(duì)基因組的整體認(rèn)知。

（2） 資源查詢與文獻(xiàn)搜索

閱讀文獻(xiàn)作為研究的基礎(chǔ)，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生利用Mauve分析大腸桿菌致病因子中的各個(gè)特性，理解基因水平中的分子導(dǎo)入機(jī)制同時(shí)進(jìn)行劃分，利用資源完成專題預(yù)習(xí)，并制作小組形式的文字材料以及數(shù)據(jù)報(bào)表、講義的方式進(jìn)行分組模塊匯報(bào)。

（二）教師講授學(xué)生動(dòng)手實(shí)操

在實(shí)際演練鑒定大腸桿菌致病因子的特殊性能時(shí)，教師要告知學(xué)生的注意事項(xiàng)，以選定的stx2A基因在致病菌株E. coli O157：H7和E. coli O104：H4為基礎(chǔ)，在演示完畢后以三株大腸桿菌菌株基因組測(cè)序?yàn)槔?，安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)操鍛煉，幫助學(xué)生逐步掌握數(shù)據(jù)軟件的操作方法以及相應(yīng)基因的測(cè)定技巧。通過(guò)開放性教學(xué)，判斷大腸桿菌致病因子的有無(wú)。并進(jìn)行細(xì)菌耐藥性的講解，鼓勵(lì)學(xué)生持續(xù)深入思考，提高學(xué)生的科研能力。

（三）課后雙向評(píng)價(jià)

科學(xué)合理的時(shí)間評(píng)價(jià)體系是保證學(xué)生實(shí)踐效率的關(guān)鍵，評(píng)價(jià)體系在外在約束力的角度，對(duì)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)有進(jìn)一步的要求。教師構(gòu)建合理地實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)體系，通過(guò)學(xué)生實(shí)訓(xùn)表現(xiàn)、學(xué)生實(shí)訓(xùn)成果、學(xué)生日常學(xué)習(xí)實(shí)踐成果，綜合讓小組內(nèi)成員互評(píng)，完成學(xué)生間的反饋，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的客觀科學(xué)。此外，教師要通過(guò)多種評(píng)價(jià)手段，實(shí)施教學(xué)評(píng)價(jià)，綜合PPT演講、答疑，材料整合等多個(gè)方面展開綜合評(píng)價(jià)。

四、結(jié)語(yǔ)

比較基因組鑒定大腸桿菌的致病因子作為前沿教學(xué)，教師要立足于學(xué)校的現(xiàn)實(shí)，以現(xiàn)實(shí)生活中人類疾病或者是熱點(diǎn)問(wèn)題導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于大腸桿菌的致病因子的興趣，綜合利用課題專項(xiàng)研究，產(chǎn)生提高學(xué)生查閱文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn)的能力。同時(shí)擴(kuò)展與大腸桿菌相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合以分子生物學(xué)，食品安全檢驗(yàn)等多個(gè)領(lǐng)域，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

參考文獻(xiàn)

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