李 融，蘇 琰

(1.巢湖學(xué)院 化學(xué)與材料工程學(xué)院，安徽 合肥 238000; 2.合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)學(xué)院，安徽 合肥 238000)

分子生物學(xué)與基因工程課程是生物制藥和生物工程等專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，包括分子生物學(xué)和基因工程兩部分，前者在分子水平上揭示生物的物質(zhì)組成以及遺傳、生長發(fā)育等生命現(xiàn)象的本質(zhì)，包括核酸、蛋白質(zhì)、基因及基因表達(dá)調(diào)控等內(nèi)容[1]。而基因工程部分則介紹基因工程技術(shù)采用的工具酶與質(zhì)粒載體、操作技術(shù)及其應(yīng)用等?；蚬こ碳夹g(shù)又稱重組DNA技術(shù)，其誕生于20世紀(jì)70年代，現(xiàn)已成為最尖端的應(yīng)用最廣泛的生物科學(xué)技術(shù)之一[2]?；蚬こ碳夹g(shù)在食品藥品、醫(yī)學(xué)、動(dòng)植物育種、能源環(huán)保等多領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》提出高等教育應(yīng)當(dāng)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)社會(huì)服務(wù)能力[3]。應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程改革應(yīng)以專業(yè)為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)的有機(jī)融合，培養(yǎng)能夠服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用型人才。《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中明確提出了發(fā)展生物技術(shù)等在內(nèi)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)和規(guī)劃[4]，因此，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)對人才資源有極大的需求，亟待培養(yǎng)高素質(zhì)的具備創(chuàng)新能力和協(xié)作精神的應(yīng)用型生物技術(shù)專業(yè)人才。

一、分子生物學(xué)與基因工程課程傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的問題

在本課程目前的教學(xué)過程中，存在一些亟待解決的問題。首先，教材教學(xué)內(nèi)容陳舊，以基礎(chǔ)知識(shí)為主，大多忽略了前沿理論和技術(shù)，無法與時(shí)俱進(jìn)[5]；其次，傳統(tǒng)教學(xué)缺乏探究性的教學(xué)方法，已無法滿足應(yīng)用型本科教育人才培養(yǎng)的需求，學(xué)生不能實(shí)際參與到科研活動(dòng)中，無法培養(yǎng)其探究問題的能力；再次，目前的教學(xué)考核模式仍然以期末考試等形成性評價(jià)為主，無法全面考察學(xué)生的綜合能力。

二、教科研一體化模式在分子生物學(xué)與基因工程課程教學(xué)中的實(shí)施應(yīng)用

本教學(xué)研究以巢湖學(xué)院生物制藥專業(yè)學(xué)生為研究對象，依據(jù)生物制藥專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，結(jié)合本專業(yè)學(xué)生今后就業(yè)崗位要求，制定教學(xué)目標(biāo)，對課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，將教科研一體化模式應(yīng)用于分子生物學(xué)與基因工程課程教學(xué)。

(一)教科研一體化模式

教科研一體化教學(xué)模式是指將科研與教學(xué)相互促進(jìn)、相互融合的一種教學(xué)模式，尤其如能將授課教師自身的科研成果融入日常授課內(nèi)容，則科研反哺教學(xué)，教學(xué)促進(jìn)科研。從教學(xué)效果的角度來看，在提高學(xué)生理論知識(shí)水平的同時(shí)，也培養(yǎng)其科研創(chuàng)新精神。從教師角度而言，將自身的科研活動(dòng)和教學(xué)活動(dòng)有機(jī)融合，相輔相成，相互促進(jìn)。因此，教科研一體化教學(xué)模式(見圖1)是適應(yīng)這個(gè)應(yīng)用型本科教育形勢發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)教研工作質(zhì)量提升的重要渠道。

圖1 教科研一體化模式

(二)基于教科研一體化模式在分子生物學(xué)與基因工程課程教學(xué)中的具體實(shí)施

以“基因工程的基本操作程序”一章為例(見表1)，本章主要介紹基因工程的基本操作程序，包括獲得目的基因、構(gòu)建重組子、重組體向宿主細(xì)胞的導(dǎo)人及其篩選和鑒定等學(xué)習(xí)內(nèi)容，其中所需的工具酶和質(zhì)粒載體等知識(shí)點(diǎn)學(xué)生在前一章已經(jīng)熟知，教學(xué)中，利用FLASH動(dòng)畫和視頻等信息化教學(xué)資源演示基因工程的操作程序全過程，給予學(xué)生直觀的印象，并根據(jù)授課教師自身承擔(dān)的相關(guān)科研項(xiàng)目，組織學(xué)生對科研項(xiàng)目進(jìn)行探討，引導(dǎo)學(xué)生參與到科研活動(dòng)中，要求其在課堂上及課后根據(jù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，分小組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

表1 基于教科研一體化模式的教學(xué)設(shè)計(jì)——基因工程的基本操作程序

(三)教學(xué)評價(jià)體系

基于教科研一體化的教學(xué)模式，旨在教授學(xué)生理論知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科研精神和團(tuán)隊(duì)合作精神，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)考核評價(jià)，不單一地以期末考試為評價(jià)依據(jù)，對學(xué)生的成績采取多元化考核評價(jià)體系。量化考核學(xué)生的理論學(xué)習(xí)成績和考核學(xué)生在科研方面的學(xué)習(xí)評價(jià)(見表2)。理論學(xué)習(xí)評價(jià)包括作業(yè)、測驗(yàn)等，和學(xué)期末的形成性評價(jià)即期末考試；科研能力評價(jià)，包括教學(xué)過程中布置給學(xué)生的科研項(xiàng)目完成情況評價(jià)，即科研小組在學(xué)習(xí)過程中的開展的科研活動(dòng)情況，以及項(xiàng)目完成后形成的科研報(bào)告或論文等最終完成情況評價(jià)。

表2 學(xué)習(xí)成績綜合評價(jià)體系

(四)教科研一體化模式的教學(xué)效果評價(jià)

通過調(diào)查問卷對2017級生物制藥專業(yè)86名學(xué)生進(jìn)行了教學(xué)效果滿意度調(diào)查。分別從學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)內(nèi)容清晰度，學(xué)習(xí)手段，學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)參與度以及學(xué)習(xí)效果等幾個(gè)方面進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果見圖2。此次調(diào)查問卷共收取有效問卷86份，從調(diào)查結(jié)果分析可見，分子生物學(xué)與基因工程課程教學(xué)內(nèi)容較為枯燥，然而通過教科研一體化模式，在教學(xué)過程中，通過科研項(xiàng)目相結(jié)合，大部分同學(xué)對教科研一體化教學(xué)模式總體滿意，學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出較高的興趣和積極性，學(xué)習(xí)效果有所提升。

圖2 教學(xué)效果問卷調(diào)查

三、教學(xué)反思

教科研一體化模式實(shí)施過程中，以科研項(xiàng)目為載體，學(xué)生為教學(xué)活動(dòng)主體，教師作為主導(dǎo)，學(xué)生在學(xué)習(xí)課本知識(shí)的同時(shí)，參與到教師的科研活動(dòng)中，培養(yǎng)了實(shí)踐創(chuàng)新能力，教師的科研和教學(xué)能力均有了明顯提高。筆者根據(jù)實(shí)際教學(xué)實(shí)踐探究，歸納以下幾點(diǎn)。

(一)科研引領(lǐng)，優(yōu)化教學(xué)模式

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式不同，教科研一體化模式以學(xué)生為教學(xué)主體，設(shè)計(jì)具體的、與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科研項(xiàng)目，融合任務(wù)式教學(xué)方法。通過課前自主學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生的科研思路，課中以科研項(xiàng)目為載體，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，利用科學(xué)研究方法提出問題，設(shè)計(jì)技術(shù)路線，開展實(shí)驗(yàn)解決問題；課后利用所學(xué)知識(shí)對項(xiàng)目進(jìn)行歸納總結(jié)并撰寫科研報(bào)告或論文。教科研一體化模式中，學(xué)生在科研活動(dòng)中掌握理論知識(shí)，同時(shí)又將其應(yīng)用于實(shí)踐，培養(yǎng)了科研與創(chuàng)新精神[6]。

(二)以教帶研，提升教師科研能力

教師是教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)對教師的專業(yè)基礎(chǔ)和科研經(jīng)驗(yàn)有很高的要求，因此教師的科研能力對教學(xué)質(zhì)量意義重大。通過開展教科研一體化模式，以教帶研，教師需要在課本知識(shí)的基礎(chǔ)上拓展，追蹤本學(xué)科最新的科研成果，將科學(xué)研究融入課堂教學(xué)達(dá)到以研促教的目標(biāo)，例如在講授“質(zhì)粒載體構(gòu)建”知識(shí)點(diǎn)時(shí)，備課過程中除了需要掌握理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，還需要查閱最新相關(guān)文獻(xiàn)，了解合成生物學(xué)最新的研究進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用，通過科研案例的分析，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此在教學(xué)過程中教師應(yīng)主動(dòng)將科研與教學(xué)合二為一，不斷完善自身知識(shí)儲(chǔ)備，通過科研實(shí)踐提高創(chuàng)新能力，積極提升教師自身的科研能力和專業(yè)素養(yǎng)。

(三)師生聯(lián)動(dòng)，教學(xué)相長促發(fā)展

教科研一體化模式中，一方面，學(xué)生以教師承擔(dān)的科研項(xiàng)目為載體，在教師提供的科研條件和環(huán)境中，實(shí)際參與了教師的科研活動(dòng)，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)了科研創(chuàng)新能力，提高了實(shí)踐能力[7]；另外一方面，學(xué)生在這個(gè)過程中，通常也會(huì)給予一些建議，啟發(fā)了教師的科研創(chuàng)新思維，師生相互之間積極主動(dòng)的溝通，充分發(fā)揮教與學(xué)的優(yōu)勢，兩者共同促進(jìn)，互相影響，教學(xué)相長。這種參與式教學(xué)方法有助于建立和諧融洽的師生關(guān)系，學(xué)生以積極的態(tài)度在教學(xué)過程中發(fā)揮主體作用，為應(yīng)用型本科高校教學(xué)改革和人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。