研究生《基因工程原理》课程的教学改革初探

生物工程专业基因工程与分子生物学实验教学改革初探
随着科技的发展和应用领域的不断拓宽，生物工程专业的学生也需要具备更多的实践能力和实验技能。

因此，如何改进生物工程专业教学的实践环节，提高学生的实验技能和创新能力，是教师们亟需解决的问题。

本文以基因工程与分子生物学实验教学为例，探讨一些改善教学实践的方式。

一、教学内容的多样化
二、教学方法的创新
教学方法的创新也是提高生物工程专业教学质量的关键。

在传统的教学方式中，教师往往扮演导师的角色，学生则是被指导的角色。

然而，在教学实践中，教师也需要采取一些创新的教学方式，让学生更加主动地参与到实验教学中。

例如，可以采用小组讨论或问题解决的方式，让学生共同探讨一些实际问题，并寻找解决方案。

这种方式能够提高学生的自主学习能力，同时也更好地激发他们的学习兴趣和热情。

三、实验室设备的更新
生物工程专业的实验教学需要借助一些先进的设备和仪器进行实验操作，因此，实验室设备的更新和更新也是提高生物工程专业实验教学质量的关键。

更新实验设备有助于增强学生对实验技术的了解和掌握，同时带来了更好的教学效果。

当然，在这方面也需要考虑成本问题，因此，可以采用不同的方式来完成设备更新和维护，例如：与企业合作、寻求资助、自行维修等。

四、课程设计的改进
生物工程专业的课程安排需要针对学生的专业特点进行设计，并注意适当地设置实践环节，让学生真正得到实践锻炼。

因此，教师需要对课程设计进行改进，注重教学实践内容的设计，从而让学生更好地领悟课程的意义和价值。

同时，教师也需要关注学生的情况和反馈，在教学实践过程中及时调整课程设计，以便提高教学质量和实践效果。

实验科学与技术Experiment Science and Technology第17卷第1期2019年2月VoL 17 No. 1Feb. 2019基因工程实验模块化教学改革初探阮景军，田山君，徐如宏，田恩堂，程剑平(贵州大学农学院，贵州贵阳550025)摘要该文针对基因工程和分子生物学实验课程的基本特点和实验教学中存在的突出问题，通过优化整合二者的实验内容，根据教学大纲要求，按生物大分子的基本特征，将基因工程和分子生物学的实验内容进行有机融合，以大模块的形式进行有系统地改革，并对其进行模块化分类管理，从改进教学方法、改革实验教学运行模式、强化设计性实验和完善成 绩考核评价体系等方面，对基因工程和分子生物学实验教学进行模块化改革。

实践证明，改革有效地提高了学生的独立操 作能力、综合应用能力和实践创新能力。

关键词 基因工程；分子生物学；模块化；教学改革中图分类号 G642. 423; Q78 文献标志码 A doi ： 10. 3969/j. issn. 1672 -4550. 2019. 01.013A Preliminary Study on Modularized Teaching Reformin Genetic Engineering ExperimentRUAN Jingjun , TIAN Shanjun , XU Ruhong, TIAN Entang , and CHENG Jianping(College of Agricultural , University of Guizhou , Guiyang 550025 , China)Abstract This paper aims at the basic characteristics of genetic engineering and molecular biology experimental courses and theoutstanding problems in experimental teaching. By optimizing the integration of the experimental contents of them , according to the re ­quirements of the syllabus and the basic characteristics of biological macromolecules , the experimental contents of genetic engineering and molecular biology are organically integrated. Systematic reforms are carried out in the form of large modules, and modular classifi ­cation management is carried out. Modular reforms are carried out in the experimental teaching of genetic engineering and molecular biology from the aspects of improving teaching methods , reforming the operation mode of experimental teaching, strengthening design experiments and improving the performance evaluation system. Practice has proved that the reform has effectively improved students , independent operation ability , comprehensive application ability and practical innovation ability.Key words genetic engineering ； molecular biology ； modularization ； teaching reforms基因工程又称重组DNA 技术和分子克隆技术,诞生于20世纪70年代初，掀开了人们按照自己的 意愿，在体外进行基因操纵的新篇章。

中国科教创新导刊中国科教创新导刊I 2008N O .30C hi na Educa t i on I nnov at i on H er al d课改论坛基因工程(gene engi nee r i ng)，又称基因操作(g e nem a ni pul a t i o n)，重组DNA(r e c om bi na ntDNA)。

从狭义上讲，基因工程是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因(DN A 分子),按预先设计的蓝图，在体外进行切割、拼接和重组，从而构建杂种DNA 分子,然后导入某种宿主细胞或个体，以改变生物原有的遗传特性,获得新品种,生产新产品,或是研究基因的结构和功能。

自20世纪70年代初诞生以来，在短短30余年的时间内,基因工程已经取得了许多举世注目的成就,成为当今生命科学研究诸领域中最具生命力和最引人关注的前沿阵地。

基因工程的发展带动了以其为核心的生物工程技术的发展,也促进了整个生命科学的发展,正在改变地球上的生物和人类的未来，直接关系到医药、食品、农牧、化工、环保、能源等传统产品的改造和新产品的形成[1]。

基因工程是生物技术和生物工程领域的主导性技术平台,理、工、农和医科院校都相继开设了基因工程理论课程和实验教学[2]。

由于基因工程是在分子水平上对复杂生命现象的认识和操作,内容丰富，理论性强，实验操作条件高,本课程教学质量的好坏将直接关系到学生的专业素质和创新能力的培养。

在基因工程的教学中,笔者进行了一些探索和尝试，并总结了一些教学经验，希望能与各位同行进行有益的探讨和交流，提高教学质量。

1选择合适的教材，合理组织教学内容选择好教材是成功教学的基础。

基因工程发展日新月异，新知识新技术不断涌现，国内外新版教材不断面世，包括吴乃虎主编的《基因工程原理》(科学出版社,2002版)、Br own T ．A.主编的《G e ne Cl oni ng a nd D NA Anal ysi s:A n I nt r oduc t i on)(高等教育出版社,2003)、P r i mr os eS.等主编的《Pr i nci pl es of G ene M ani pul at i on)(高等教育出版社，2003)、李立家等主编的《基因工程》(科学出版社，2004版)、楼士林等主编的《基因工程》(科学出版社，版)等。

中国科教创新导刊中国科教创新导刊I2008NO.29ChinaEducationInnovationHerald科研成果随着高等教育教学改革的不断深化,对创新人才的培养日益重视,注重学生能力和素质的培养成为高校的重要任务之一。开放型实验教学模式,是对实验教学的一种改革,在培养学生的创新意识、实践动手能力、科研开发能力、综合分析和解决问题的能力等方面有着专业理论课教学无法替代的作用[1]。基因工程是生物技术和生物工程领域的主导性技术平台,无论是理科院校还是工科院校都相继开设了基因工程理论课程和实验教学[2]。传统的基因工程实验教学内容固定,学生只能在老师的指导下被动参与,不利于发挥学生的创新能力。开放型实验教学因为在时间、空间上实行开放,在教师的指导下,学生可以自主安排实验计划,准备实验材料,甚至设计实验项目,这样可以充分发挥学生在的创造性,有利于学生创新能力的培养。为此,我们进行了基因工程开放型实验的尝试,共进行了3个学期,240个学时。初步研究表明,开放型实验是配合传统实验教学一个良好的补充,有利于基因工程教学质量的提高和培养学生的创新能力。1实施措施1.1建设开放型实验平台进行开放型实验教学首先需要一个良好的实验平台,该平台除了实验场所、实验仪器等硬件资源外,还需要良好的软件资源,譬如科研项目,实验材料,合作单位等。在硬件资源方面,我们充分利用实验室现有资源,如利用蛋白电泳仪、凝胶成像仪进行蛋白方面的研究;利用PCR仪、核酸电泳系统等进行核酸方面的研究。同时我们积极与其他实验室合作,如利用其他实验室的圆二色谱仪展开蛋白结构方面的研究。软件资源方面,首先利用现有的科研资源如科研基金和材料展开开放型实验,同时通过申请各种科研项目争取更多的实验经费来发展开放实验项目。在本研究项目中,课题小组先后申请了3项校级科研课题和5项开放实验项目,基金用以支持本次教学改革,初步建立起一个运营良好的基因工程开放型实验平台。1.2建立开放型实验研究团队开放型实验的主体是学生,首先要吸收对科学实验感兴趣的同学参加到开放型实验中,基因工程开放型实验教学模式初探高凤山许崇波逄越(大连大学生物工程学院辽宁大连116622)摘要:为适应新时期高等教育教学改革的需要和培养创新人才,我们对基因工程进行了开放型实验教学的尝试,建立了开放型实验教学平台。开放型实验教学培养了学生的实践动手能力,增强了学生学习专业知识的兴趣,提高了实验室资源的利用率,密切了师生关系,增强了教师的责任感,最终有利于基因工程教学质量的提高和培养学生的创新能力。关键词:基因工程开放型实验教学模式创新能力中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-9795(2008)10(b)-0124-02引导他们从基因工程基础实验开始,逐步向综合性实验和设计型实验发展,逐渐提高他们的实验技能和创新能力。教师在这个团体中的作用是辅助和指导。目前,已经建立了一支初步的开发型实验队伍,主体是大二和大三的部分学生,他们均不同程度地经过了基因工程开放实验的锻炼。专业教师方面,安排2～3名专业教师进行指导,协助学生完成开放型实验。1.3结合科研课题,引导学生参加开放型实验一般来说,开放实验室有三种类型:教师定题,时间开放;科研实验,学生参与;学生选题,自主实验[3]。第一种开放形式,一般是基础性实验,这类实验主要是为加强基础实验内容的训练和提高学生实验技能素质而设计,对实验室开放工作刚起步的学校或低年级学生比较适合。第二种形式的开放实验,是在教师开展的科研活动中,积极吸引学生参与,让学生在教师的科研项目中得到锻炼和提高。通过这类实验,可以让学生较早地接触到科研实际,掌握科学研究的普遍规律和一般方法,培养学生严谨的工作作风和科研工作能力。第三种开放实验,是学生自行选定实验项目,独立或者合作设计实验方案,最终得出实验结果并撰写实验报告或实验小论文。这类开放实验适合于各方面都比较完善的学校。根据实际情况,我们采用了第二种开放形式,即科研实验,学生参与。在实施过程中,由于有科研基金的支撑,科研项目不仅解决了开放实验资金短缺的问题,同时科学实验也包含基础性实验,适合刚起步的开放实验项目的进行。另外,科研项目具有系统性,学生可以在教师的指导下自主设计实验思路和实验方案,自主准备实验材料和配置实验试剂,这样也在一定程度上发挥了主观能动性,培养了他们的科学思维和创新能力,达到了自主设计性实验的效果。1.4建立科学测评体系建立开放型实验的网络管理系统,将学生的实验数据结果、平时成绩、论文等编入网络管理系统,建立数据库,制定科学的测评体系。科学的考核测评体系有利于对学生开放实验成绩的综合评价,有利于检验学生对知识的理解和灵活运用能力、实验操作能力、实验数据的分析能力以及论文写作能力等[4]。科学的测评体系包括以下方面。(1)建立多级测评体系,包括材料准备、实验数据、结果分析、平时成绩、论文、报告等,实行计算机管理。(2)测评体系应结合相应层次的教学要求,重在基础,面向综合。对于设计性强的实验,要重在设计,而不必强调结果完美,大力鼓励有创意的实验设计。(3)参加考核的学生,根据成绩可以颁发“等级”证书,并可作为评奖的参考条件。(4)参加开放实验室实验项目的成绩经考核后,以奖励学分形式记入总学分,该学分经教务处批准,可替代选修课学分。(5)学生的开放实验项目,可推荐或申报各种评奖和比赛。2实验室开放的意义和积极作用经过两个学期的基因工程开放实验的尝试,收到了以下效果。2.1培养了学生的实践动手能力由于固定实验课课时量和教学资源的限制,不少学生不能够亲自操作所有的实验,导致他们对一些基础实验操作如基因扩增、连接、转化、表达等没有完全掌握,直接表现就是实验动手能力低。开放实验为他们提供了充足的锻炼机会,如对于某些操作不熟练或感兴趣的实验,可以反复进行,直至取得满意的结果。一轮实验下来,学生们的普遍反映是自己的动手能力得到了很大的提高。2.2提高了学生学习专业知识的兴趣,促进理解掌握课堂教学内容学生在进行开放实验过程中,会碰到好多问题,他们通过查阅资料和教材,一步步解决了问题,从而感受到了专业知识的重要性,渐渐迸发出继续学习专业知识的热情和兴趣,也有利于理解和掌握课堂教学内容。2.3提高了实验室资源的利用率由于受整班排课的限制,实验室在某一段时间使用相对集中,甚至非常紧张;另一方面,在实验教学活动结束后,实验室资源又闲置下来,不能充分利用。基因工程开放实验可以排在传统实验教学的空闲时间,另外还可以把一些长期闲置没有利用的资源利用起来,从而最大限度地利用了实验室的教学资源。2.4密切了师生关系,增强了教师的责任感在基因工程开放实验中,指导教师要经常与学生接触,帮助他们解决一些问题,从而密124ChinaEducationnnovationHerald5中国科教创新导刊I科研成果中国科教创新导刊2008NO.29ChinaEducationInnovationHerald切了学生和老师之间的关系,有利于创造良好的“学风”和“教风”,最终有利于教学质量的提高和学生创新能力的培养;另外,实验室开放对教师提出了更高的要求,在实验过程中既要求指导教师要有扎实的理论基础知识,又要有丰富的实验操作经验,即要求他们要及时批改实验报告、论文等,又要求能现场回答一些问题,因此大大增强了教师的工作责任心。3开放实验中存在的问题及解决的办法在近几次的开放实验中,由于缺乏经验,在实施过程中发现了一些不足之处和亟待解决的问题。3.1部分系统性、连续性的实验不能够有效实施由于参加开放实验的学生是在课余时间进行,因而对于需要全天准备的一些系统性实验不能够有效实施,一些操作只能让实验老师或其他同学替代,以至于不能经历整个实验过程。经认真总结和分析,在今后的开放实验实施过程中,将争取利用周六和周日的时间;另外,可以尝试不同年级的学生进行组合,在时间上相互补充。3.2设备维护力度不够由于参加开放实验的学生的实验能力参差不齐,另外实验动手能力本身存在一个从生疏到熟练的过程,一些高损耗性的仪器造成不同程度的损坏,一些耗材也存在浪费现象。该问题的解决办法是制定更加严格的规章制度,进一步完善仪器使用登记制度、耗材消耗统计制度等;另外要加强实验前设备使用操作的培训,尤其是一些大型、精密、贵重的仪器,减少错误操作带来的设备损坏。3.3学生参与不足实验室的开放最终目的是要提高学生的创新能力。学生的参与是关键。由于学生自身认识不足,对参与开放实验的积极性还不是很高;另一方面,指导教师的短缺也是制约大量学生参与开放实验的因素。今后,将通过成果展示、学生宣传等方式吸引更多的学生参与到开放实验中来;另外,将和学院沟通,争取更多的实验教师参与到基因工程开放实验中来。3.4经费不足,难保实验开支实验室开放后,由于实验内容的增加和参与的学生数增加,从而实验消耗也随着增加。而学校对实验室低值消耗品的投入有限,尽管我们申请了一定的科研课题,有时也会出现实验经费不足的现象,经费一旦难以保证,将影响基因工程开放实验的顺利进行。今后,设想解决的办法除了继续申请更多的科研课题,还尝试把实验成果向社会转化,实现实验创收和科技创收,既锻炼了学生,又获得了教改课题继续深入下去的资金。4展望除了解决以上问题外,要进一步加大基因工程开放实验的力度,充分利用现代教育技术,强化网络教育功能,建立完善的开放实验网络管理系统,将教师从繁琐的日常管理中解脱出来。实验设置方面,在注重加强基础知识的同时,适当增加综合性实验和设计性实验的比例,注重学生知识、能力和素质的协调发展。参考文献[1]张逸军.开放型实验教学与创新人才的培养[J].肇庆学院学报,2005,26(4):93～96.[2]财音青格乐,杨冬,刘士望,等.基因工程实验教学的改进与实践[J].化学工业与工程,2005,22(增刊):81～82.[3]孙小权,邹丽英.实验室开放的探索与实践[J].实验室研究与探索,2005,24(4):107～109.[4]何纯莲,赵冰清,黄浩.实施开放性实验教学.创新实验教学模式[J].药学教育,2006,22(1):43～45.办刊宗旨深入研究、预测、报道科教创新发展现状以及改革热点、焦点；广泛探讨、交流科教工作中的优点;多方位、多层次介绍科教创新的前沿性内容;有效传播我国科教工作中的新理论、新方法;合理构建我国科研教育学术交流平台。本刊为《中国核心期刊(遴选)数据库》收录期刊、《中国学术期刊(光盘版)》收录期刊、《万方数据数字化期刊群》收录期刊。为更好的提升本刊的信息技术全面性，我刊现面向各级科技与教育管理部门的领导、科教领域管理人员、科技教育人员、各类院校的广大师生征集优秀稿件。投稿须知1.稿件应具有科学性、先进性和实用性,论点鲜明、论据充分、数据真实、逻辑严谨、文字准确、语句通顺。2.文章以2200～2700字为宜；文章标题字数在20字以内；摘要、关键词、参考文献（按引用的先后顺序列于文末）等要素齐全。3.计量单位以国家法定计量单位为准；统计学符号须按国家标准《统计学名词及符号》的规定书写；标点符号使用准确；表格设计合理，推荐使用三线表；图片清晰，注明图题图号。4.投稿请使用word格式并注明作者姓名、联系电话、工作单位、通讯地址、邮编、电子邮箱。5.本刊编辑部有权对所投稿件进行修改。6.本刊已被相关电子期刊等网络媒体所收录，本刊发表的文章将在网络媒体上全文发布。7.严禁一稿多投、剽窃或抄袭行为，否则一切后果由作者本人负责。《中国科教创新导刊》办刊宗旨及投稿须知12ChinaEducationnnovationHerald

基因工程教学改革的探索与实践摘要：基因工程是生物技术专业的主干课程，也是一门理论和实践并重的专业基础课，为适应当今教育要求，必须以培养学生综合素质和能力为首要任务。

为此，本文在精选教学内容、改进教学方法、改进考核方式等方面进行了一些探索，旨在提高基因工程教学质量和效果，为培养适应新时代要求的高素质人才提供科学保证。

关键词：基因工程；教学改革；探索中图分类号：g42 文献标识码：a文章编号：1009-0118（2012）04-0108-0221世纪是生命科学的世纪，分子生物学作为最前沿的生命科学，主要从分子水平研究生命活动的现象与本质，如dna的复制、基因的表达与调控、遗传与变异等。

随着分子生物学研究的深入与发展，除了在分子水平上了解生命的特征外，在分子水平进行更有效的生物学研究以及在分子水平进行物种改造是生物学界共同关心并十分重视的问题，在这种情况下，基因工程应运而生。

基因工程是生命科学的前沿，它的发展带动了以其为核心的生物技术体系的发展［1］，并且已成为当今生命科学研究领域中最具生命力最引人注目的前沿学科之一［2］。

基因工程技术作为生物学的前沿技术，在社会生产生活中发挥着越来越重要的作用，随之而来的是此方面人才的短缺，迫切需要在相关高校加大生物技术人才尤其是基因工程技术人才的培养力度。

作者所在学院（浙江海洋学院海洋科学学院）于2007年新增了生物技术专业，希望能为国家培养这方面的人才。

基因工程技术的发展日新月异，基因工程课程内容繁杂、抽象，如何能在有限的课时里让学生既能学习到基因工程必备的理论知识和技术手段，又能把基因工程技术最新的研究成果给学生加以介绍成为当前基因工程教学亟待解决的问题。

在当前教育体制下，深化教学内容、改变教学方法以提高教学效率成为解决此问题的唯一途径。

鉴于此，我们参考其他高校的经验，同时结合本校教学实际对基因工程教学内容、手段、方法及考核方式进行了探索式改革，希望能在有限的课时里让学生对基因工程技术有一个全面的认识和深入的理解，为以后的深造打下良好的基础。

［收稿时间］2023-06-19［基金项目］2022年度云南农业大学校级一流本科课程建设项目“基因工程原理与技术”（2021YLKC028）；2021年度云南农业大学校级课程思政示范课培育项目“基因工程原理与技术”（YNAU2021KCSZ36）。

［作者简介］徐笑宇（1990—），男，云南人，博士，讲师，研究方向为植物代谢工程与合成生物学。

通信作者：李建宾（1968—），男，云南人，博士，教授，研究方向为作物资源评价利用。

［摘要］基因工程是现代高校生命科学技术类专业的重要课程之一。

作为生物技术的“四大工程”之首，基因工程的教学引导对生物学人才的培养影响深远。

进入21世纪以来，随着生物化学、分子生物学和基因组学等基础学科的快速发展以及国家对生物经济产业的持续大力支持，培养新农科、新工科背景下的高质量生命科学类青年人才愈发重要。

文章以云南农业大学国家一流本科专业生物技术专业的核心课程——基因工程原理与技术为例，从高水平一流课程建设和教学改革的角度，探索促进教学模式创新和发展的措施，以期进一步提高教学质量，取得更佳的教学效果，进而更好地服务于国家和地方高等教育。

［关键词］基因工程；课程建设；教学改革［中图分类号］G642.0［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2023）22-0022-042023年11University Education引言当前，生命科学已成为前沿科学研究最活跃的领域之一，生物技术是推进其发展的重要力量。

云南农业大学生物技术专业开设于1998年，以培养具有扎实的生命科学理论知识基础和能够系统掌握现代生物技术实验技能的“厚基础、应用型、国际化”高级专门人才为目标。

近年来，云南农业大学大力深化学分制改革，致力于建设一流的高原种业研究和转化应用平台，打造具有重要科教影响力的区域种业科技创新高地。

在此背景下，生物技术专业的高质量发展愈发重要，不仅是现代生物产业创新的核心，还对涉农高等院校的学科建设、专业发展和就业保障具有重要意义[1]。

基因工程教学改革探析与实践刘淑君㊀李京军(内蒙古科技大学,内蒙古包头014010)摘㊀要:基因工程既是一门生物工程和生物技术专业的主干性课程,又是一门理论与实践并重的专业基本知识课㊂为适应当今信息技术教育的要求,基因工程以运用多种现在信息教学技术为手段,以聚焦培养大学生的创新精神㊁独立思维能力以及自主实践能力为主要任务㊂为此,进行精选教学内容㊁改善教学手段㊁改进考核方式等方面进行初探,以期提高基因工程教学效果和人才培养质量㊂关键词:基因工程;教学改革;探索中图分类号:G4㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.19311/ki.1672-3198.2022.22.089㊀㊀生物技术已成为21世纪最具有发展前景的高新技术领域,而基因工程宛如王冠上的一颗明珠,在生物技术中处于核心主导地位,在高等教育中被列为生物技术和生物工程专业本科生的专业基础课程㊂目前,生物技术与基因工程的蓬勃发展,不仅急需大批量优秀的专业人才,也需要培养主力军和后备力量㊂为了加强内蒙古科技大学生命科学与技术学院的生物工程和生物技术专业建设,培养学生的理解创新能力和科研操作能力,结合教学大纲,对基因工程教学进行了初探,旨在培养社会适应型高素质生物工程技术人才,具体思路如图1㊂图1㊀基因工程教学改革初探与实践思路1㊀基因工程课程教学现状基因工程课程以遗传学㊁细胞生物学㊁分子生物学以及生物化学等先修课程为基础,利用DNA 重组操作,人为地在体外对生物体的基因进行剪切㊁修饰㊁改变和转移,实现基因克隆㊁基因转移㊁基因编辑和基因治疗的目的,实现用基因服务人类的梦想㊂因此基因工程包含了现代转基因技术,是生物技术的核心,引领生物技术发展的方向㊂1.1㊀课程体系建设不完善对部分高校来说,由于开课或办学年限较短,教学经验缺乏,教学方法落后,导致基因工程专业课程及相关专业课程并没有形成完整的教学体系,有些专业相关课程开设时间较早,有些课程开设时间较晚,对专业培养要求缺乏统筹计划与安排㊂此外,部分高校细胞生物学以及分子生物学与基因工程同时开设,学生细胞和分子相关的知识储备不足,对课程中的相关概念模糊不清,课上不能充分理解教学内容,致使学生无法调动学习兴趣,教学质量不高㊂1.2㊀学生学习观念缺乏基因工程课程课时少㊁内容多,教学负担较重,再加上部分授课教师对前沿技术理解不到位,盲目删减教学内容,导致学生没有很好的课程知识体系,从思想上缺乏对基因工程课程重要性的认知㊂基因工程课程逻辑性较强,学习内容和知识体系较为抽象,挂科率较高,导致学生较为抵触该门课程,尤其是首次接触基因工程的学生,在还没开始学习前,就已形成了 课程难㊁易挂科 的观念,甚至从思想上直接放弃该门课程的学习㊂另外,对于部分高校转专业的学生,基础理论知识薄弱,实验操作动手能力不足,难免对该课程的学习产生畏惧厌烦情绪,由此加教师的授课难度以及师生之间的教学矛盾㊂1.3㊀学生理论知识储备欠缺通过近几年的授课发现,生物工程和生物技术专业的学生普遍对分子生物学以及细胞生物学方面知识掌握不全面,导致学生对基因工程课程中涉及的分子和细胞问题力不从心㊂此外,生物技术日新月异㊁推陈出新,而基因工程教学内容更新滞后㊂每个学校的专业定位㊁教学水准㊁侧重点不同,授课教师往往依据自己的理解侧转基因和克隆的讲授,而对CRISPR -Cas9㊁RNAi 等内容讲授较浅,导致学生知识储备欠缺,理论知识较窄,应用于实践上的基因工程手段较少㊂1.4㊀实践教学不足全国各高校在实践教学方面的实行程度参差不齐,部分高校甚至并未设置与基因工程课程相关的实验设计和实践教学,这就使得学生难以将抽象复杂的课本知识与理论实践相结合㊂2㊀基因工程教学改革初探与实践2.1㊀精选教材,优化教学内容基因工程的开课群体为我校大学三年级的生物工程和生物技术专业学生㊂在此之前,学生已完成生物化学㊁细胞生物学㊁分子生物学㊁微生物学等专业课程和实验的学习,具备了较完整的理论基础和较全面的分子生物学及细胞生物学实验操作技能㊂然而,基因工程在教学中普遍存在课时偏少㊁合适的教材难于寻找㊁课程内容与其他课程重叠难于取舍等,因此,选择一本 重视基础㊁拓展眼界㊁联系实际 的教材,优化教学内容十分关键㊂根据学校制定的培养方案,结合学科发展以及人才市场要求,我们精选了基因工程的教材,并对教学内容进行了优化㊂修改后的教学内容体现了以下特点:一是调整教材中的教学内容,合理取舍教学知识点,避免教学内㊃612㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.容交叉重叠;二是明确各章节所需掌握的知识点,使学生更加清晰各章节所学内容,使教师更加明确所授的教学内容;三是结合国内外生命科学领域的最新研究内容及动态,注重解决经典与现代的关系,开阔学生视野,增加学生知识面,提高学生的学习兴趣㊂2.2㊀改善教学策略,提高教学效果传统的教学方式一直是以教师为中心的 填鸭式 教学方式,导致学生无法在一堂课中持续集中精力,学习效率较低,能力培养受限㊂因此,改革教学方法成为现代教育教学改革的关键步骤㊂为了提高教学效果,我们基于成果导向教育,以学生为中心,以成果为导向的教学模式,调动学生学习的主动性和积极性,以及所掌握的基因工程课程相关实验技术,我们灵活采用了多种教学方法,具体内容如图2㊂图2㊀教学方法及内容(1)课前活动教学㊂充分利用课前时间,深挖课前工作㊂开课前开展 我身边的基因工程 新冠肺炎疫情中的基因工程技术 日新月异的基因工程 等兴趣活动,使学生查阅相关资料,充分结合生活,提前进入课程情境,避免基因工程课程教授时枯燥无味㊂调整课程内容,革除部分偏㊁难理论介绍,使新的课程架构更具有实用性㊁通用性以及生活性,更有利于调动学生学习积极性㊁拓宽基础知识㊁培养科研素养㊁提高综合素质㊂(2)案例式教学㊂在课程讲授时,结合本校及本学院的研究优势,将科研与教学有机地结合起来,精选基因工程课程相关的科研成果制成教学案例深度融入教学,如 卵母细胞减数分裂基因重组 抗菌肽分子的筛选 酿酒酵母的组蛋白修饰 等,增加师生互动,既能够让学生了解基因工程的研究内容,又能以科研促进教学,激发学生的求知欲㊂(3)引导式教学㊂基因工程既有理论教学又有实验技术操作教学,在基础知识讲授过程中难免枯燥乏味㊂因此,精心设置问题引导学生深入思考基因工程技术的原理从而主动学习,这种引导式教学十分有必要㊂例如,PCR 技术已成为当今生物学及其相关学科使用最广泛的技术,在该章节的学习中提出 Mullis 是如何发明PCR 技术 PCR 技术可以用于哪些领域 PCR 技术是如何实现体外快速扩增目的基因 等问题㊂学生通过查阅文献㊁分组讨论,得出相应的结论,并在课堂中以多种形式展示与互动㊂这种引导式教学不仅可以活跃课堂气氛,更能培养学生的各项能力,促使学生主动学习,独立思考㊂(4)体验式互动教学㊂与生物培训基地等当地企业的结合教学,能够让学生身临其境感受PCR㊁凝胶电泳㊁DNA 提取等实验操作步骤㊂实践后组织学生进行总结分析和汇报研讨,使学生充分了解基因工程技术的应用㊂此外,开展 新型DNA /RNA 提取试剂盒 或开发生物方面新产品等创新设计比赛活动,总结生物企业中运用到的基因工程技术,编写设计说明书,以小组形式进行研讨答辩,使学生的学㊁研㊁算㊁讲㊁辩等多方面的能力得以提升,开发创新思维与动手能力,培养学生的科研兴趣㊂(5)教学模型制作式创新教学㊂为培养学生创新意识,利用生活废弃物或相关配件,设计并制作出符合空间构型和生物学原理的教学模型,如 DNA 双链结构 噬菌体结构 以及 表达质粒的酶切位点 等,让学生讲解其制作模型的思路,以小组形式评比出 最佳教学模型 ㊂在模型制作过程中,授课教师不仅能够与学生充分接触,了解学生对知识和理论的掌握运用程度,还能够培养学生勤于思考㊁善于动手的基本科研素养;与此同时,学生能够深刻体会基因工程运用的生物学工具,对后续理论与实验课程的理解与学习大有益处㊂(6)理论与实验课程一体化㊂基因工程占据现代生物技术的主导地位,具有很强的实践操作性㊂因此,基因工程课程仅有理论教学是远远不够的,课堂上实验技术的操作流程同等重要㊂在理论课程学习的基础上,我们还为学生提供了实验课程:结合本院教师的科研内容,根据学生兴趣,开展相应的实验,例如,凝胶电泳㊁PCR㊁分子杂交等㊂学生自由组队,独立选择课题和材料,自主设计实验,分析失败原因,分享成功经验,得出相应结论,撰写实验报告㊂理论与实验课程一体化的教学方式使课堂上枯燥无味的实验技术在学生手中转化为实验操作,通过学生自主思考和动手实验,让学生理论联系实际,掌握相应技术的实验流程和应用领域,感受基因工程的魅力㊁力量和价值㊂2.3㊀利用现代信息技术教学手段,激发学生的求知欲基因工程涉及面广,内容较多,技术的更新速度较快,课程中大量分子生物学实验操作技术难以用传统教学手段进行描述和讲解,导致内容较难理解㊁内容较为抽象㊂因此,现代化多媒体教学手段与传统板书式教学模式的结合,更加适合基因工程课堂教学㊂运用生动形象的现代多媒体教学技术可以创造出一个又一个直观有趣的教学情景,将文字㊁声音㊁图片㊁视频㊁动画有机结合,将理论生动起来,增加课堂趣味性,调动学习积极性,帮助学生理解和记忆课堂内容,从而提高学生学习效率,达到事半功倍的教学效果㊂除运用多媒体教学,充分利用本校的 雨课堂 教学综合平台,提前上传教学课件和教学资料,课前扫码点名,设置课堂小测验,布置网络作业,学生也可以线上学习㊁提问,教师与学生在线交流㊁答疑,便于教师和学生沟通㊂教师由原来的教学主导者转变为学生的 传道㊁授业㊁解惑 者㊂2.4㊀以科研促教学,培养学生科研素质科研与教学相辅相成㊂基因工程课程涉及大量生物学领域技术,将课本上的理论与科研工作联系起来,结合基因工程的技术成就和国内外发展动态,使学生在有限㊃712㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.作者简介:代坤(1987-),男,土家族,湖南张家界人,工学硕士,吉首大学张家界学院助教,研究方向:结构工程㊂的课时中尽量多的了解基因工程领域的新动态㊁新发展㊁新观点,了解学科发展现状㊂与此同时,展示讲解本院教师的科研成果及其涉及的基因工程技术,能够促进学生全面掌握基因工程的理论知识,了解相应技术在科研和生活中的实践与应用,使乏味的技术转变为能够解决问题的生物学手段,借此激发学生科研探索的兴趣,培养学生的科研素质㊂2.5㊀改进考核评价制度,推进素质教育基因工程课程考核的目的不仅仅是学生对所学知识的理解掌握程度,重在考查学生分析解决问题的能力,以及理论联系实际的综合能力㊂以往的教学考核以考试为主,然而培养只会考试的学生已不能适应基因工程课程改革的现状㊂因此,建立综合全面的考核评价体系是推进素质教育的垫脚石㊂为了转变应试教育的弊病,我们对基因工程课程的考核方式和成绩评定进行了改革㊂课程的总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成,平时成绩占30%,包括平时作业㊁随堂提问㊁专题讲解㊁课件制作㊁口头报告㊁小组讨论以及课程总结的撰写㊂期末试卷成绩占70%,在理论课笔试试卷设计上,减少客观命题的比重,增加主观命题的分量,同时增加实验设计分析综合题型,增强学生的综合能力,全面考察学生的知识掌握程度㊂2.6㊀加强师资队伍和教学团队建设,深化教育教学改革高素质的人才培养依赖强大的师资队伍和教学团队建设,基因工程课程的教学离不开其他课程的配合和支撑㊂因此,开展相关课程的师资队伍和教学团队建设十分重要㊂提高教师的学历,增加教师的教学经验,同时具备良好的科研能力,这样才能将科研思路及研究动态更好地融入基因工程课程中,让学生在紧跟科研前沿的基础上,充分掌握课程的理论和实验学习;与此同时,教师的综合素质,包括科研钻研精神㊁文化底蕴㊁语言表述能力等,都能有所提高㊂另外,组织优秀教师的教学观摩活动㊁定期举办教学研讨活动㊁派遣教师进修学习等,鼓励教师从中吸收教学经验,交流经验教训,调整课程内容,完善知识体系,充分以学生学习成果为导向,提高教学水平和人才培养质量,深化教育教学改革㊂3㊀结语基因工程的发展日新月异,我们的教育教学也需要与时俱进㊂如何进行教学革新㊁提高教学质量,满足综合型人才培养的需要是教育的永恒话题㊂ 路漫漫其修远,吾将上下而求索 ㊂基因工程教学的成功非一日之功,众多院校和教师正在为此锲而不舍孜孜不倦地工作㊂我们将不断探索,不断总结,力争完善㊂参考文献[1]郭宝英,刘慧慧,杨静文,等.二本院校基因工程教学改进与实践[J ].教育教学论坛,2015:119-120.[2]马利兵,王凤梅.基因工程教学改革的探索与实践[J ].新课程研究(高等教育),2011:100-101.[3]李莉梅.基于OBE 教育理念的生物工程专业教学改革探究[J ].广州化工,2017:45.[4]逄越,魏东.基因工程教学改革的探索与实践[J ].中国科教创新导刊,2011:71-72.[5]韩新才,周文科,程波,等.高校基因工程课堂教学改革的探索与实践[J ].化工高等教育,2018,(35):36-40+60.结构设计竞赛与材料力学课程教学融合探索以吉首大学张家界学院为例代㊀坤(吉首大学张家界学院,湖南张家界427000)摘㊀要:材料力学作为工科重要的专业基础课,有效的教学方式是理论与实践相结合㊂但对于独立学院来说,由于教学条件和学生层次等原因,普遍难以达到理想的教学效果㊂本文以吉首大学张家界学院为例,介绍了一种将结构竞赛的力学概念融入材料力学课程中的教学模式㊂实践证明,该教学模式对于提升学生的学习热情和实践能力具有一定促进作用㊂关键词:教学改革;结构设计竞赛;材料力学;土木工程中图分类号:G4㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.19311/ki.1672-3198.2022.22.0900㊀引言材料力学作为工科的专业基础课程,其力学基础概念与分析方法的掌握,对后续相关设计类专业课程至关重要㊂该课程具有较强的系统性和理论性,并且与工程实际联系十分紧密㊂但对于大多数土木工程专业的学生而言,由于缺乏实际工程经验,很难将课程中的力学概念与工程实际问题联系在一起,其结果就是学生对材料力学课程的学习与理解大多停留在较浅的知识层面,在面对实际工程问题时无从下手㊂现阶段对于我国土木工程专业而言,如何有效地改善材料力学课程的教学效果,是一个值得深入研究的问题㊂国内诸多工科类高校教师对材料力学课程的教学改革进行了多方面的尝试,如翻转课堂㊁信息化教学等,目的是将课堂从 以教师为中心 的灌输模式转换为 以学生为中心 ,但对于大部分基础薄弱或是缺乏学习动机的学生来说,这类教学手段往往存在一定的局限性㊂此外,㊃812㊃Copyright ©博看网. 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