葛雅琨 張元新
摘 要:基因工程是生物技術專業(yè)的必修專業(yè)課程,根據(jù)生物技術專業(yè)培養(yǎng)方案以及學生的學習需求,從教學的內(nèi)容、手段等方面進行了全新的設計改革,期待取得良好的教學效果。
關鍵詞:基因工程;生物技術;教學
吉林化工學院生物技術專業(yè)是2009年新辦專業(yè)?;蚬こ虨樯锛夹g專業(yè)學生的專業(yè)課,開設時間為大三下學期。針對本校生物技術專業(yè)的培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標,我們對基因工程課程內(nèi)容進行了重組,對教學方法進行改進,取得了良好的教學效果。
一、教學內(nèi)容的重組
本校的生物技術專業(yè)學生在學習本門課程之前,已經(jīng)完成了生物化學、微生物學、分子生物學等理論課程和實驗課程的學習,具備了較完整的理論知識基礎。目前,基因工程理論和技術發(fā)展日新月異,而基因工程課程的培養(yǎng)方案規(guī)定學時僅為32學時,如何在有限的學時內(nèi)合理優(yōu)化教學內(nèi)容,制訂切實可行的教學方案,減少授課內(nèi)容之間的重復就顯得尤為關鍵。
教材是教學的參考,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,在教學中教師必須根據(jù)本專業(yè)學生的特點和本校實際,安排合理的教學內(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,第二部分是DNA重組技術,第三部分是外源基因的表達。
首先,基因工程的理論基礎包含酶學基礎和載體構建酶學基礎部分,著重給學生介紹各類工具酶的特點及用途,對于分子生物學交叉的部分做簡要介紹;載體構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,但是載體構建的策略體現(xiàn)了基因重組過程中非常重要的思想,讓學生了解載體的構建過程有助于對整個基因重組過程的理解。
其次,DNA重組技術是整個基因工程的核心部分,要做重點講解。主要側重DNA重組過程的戰(zhàn)略設計,從目的基因的獲得、載體與目的基因的酶切、拼接、導入受體細胞、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,因此要向學生詳細講解什么是轉基因沉默,相應的解決策略是什么。對本校生物技術專業(yè)學生來說,主要側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、教學方法
適當?shù)慕虒W方式和教學方法是提高教學質量的重要保證。為了提高基因工程課程的教學效果,我們使用了構建思維導圖配合多媒體教學的方式。
思維導圖是20世紀60年代由英國著名學者托尼·巴贊提出的一種有效的記憶方法。思維導圖以節(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系,把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現(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)助學習者進行高級思維和有效記憶,進而提高創(chuàng)造力。在教學中,由教師一面講課,一面在黑板上生成思維導圖,幫助學生總結歸納、理解記憶。每個知識點,涉及用圖片等演示的,用事先準備的多媒體播放給學生,加深學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直線性的特點,呈現(xiàn)給學生一個相關主題的知識網(wǎng)絡,便于理解記憶。
其次,在教學中采用提問式教學。隨時對學過的與基因工程有關的微生物學、生物化學、分子生物學知識進行提問,一方面幫助學生回憶學過的知識,另一方面要讓學生了解到,在大學的學習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。在基因工程教學中,將每一個重要技術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,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)學生的學習興趣,啟發(fā)學生通過觀察去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。同時,為了進一步調(diào)動學生學習的積極性和主動性,在教師講解后讓學生分小組,就自己感興趣的新技術及其應用等查閱最新文獻資料,并走上講臺講解,這樣就能調(diào)動學生學習的主動性,也使學生在閱讀能力、自學能力、口頭表達能力等方面得到實際鍛煉。
三、考核方式
生物技術專業(yè)的基因工程是32學時的必修考試課,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,生物技術專業(yè)學生在課上能夠積極配合教師,更重要的是學生真正進行思考,積極參與到整個教學過程中來,取得了良好的教學效果。
參考文獻:
托尼·巴贊.思維導圖[J].李新,譯.北京:作家出版社,1999.
編輯 薄躍華