基于研究型教学模式的“生物工程技术原理”课程改革初探

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　　摘 要 “生物工程技术原理”是内蒙古民族大学植物生物化学与分子生物学专业硕士研究生的重要专业课程之一。本教学团队通过明确课程目标与任务、科学设置课程内容与学时分配、授课过程中注重七个“紧密结合”（理论教学与实践教学内容紧密结合，基础理论教学内容与学科前沿紧密结合，实践教学的基础性与综合性、设计性紧密结合，实践教学内容与教师科研紧密结合，研究生个性化表现与团队合作能力相结合，考核手段多样性与激励目的紧密结合，任课教师个人发展和团队建设紧密结合）等方式，不仅团队教师教学能力得到促进，研究生对本门课程的学习兴趣和热情也得到提高，同时也明显增强了研究生实际操作能力和科研创新能力。
　　关键词 生物工程技术原理 研究型教学 课程改革
　　中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.02.041
　　A Preliminary Study on the Curriculum Reform of
　　"Bioengineering Technology Principles" Based on Research-based Teaching Mode
　　HUANG Fenglan[1][2][3][4] ， LI Guorui[1][2][3][4]， DI Jianjun[1][2][3][4]， CHEN Yongsheng[1][2][3][4]
　　（[1] College of Life Science， Inner Mongolia University for the Nationalities， Tongliao， Inner Mongolia 028000；
　　[2]Inner Mongolia Industrial Engineering Research Center of Universities for Castor， Tongliao， Inner Mongolia 028000；
　　[3] Inner Mongolia Key Laboratory of Castor Breeding， Tongliao， Inner Mongolia 028000；
　　[4] Inner Mongolia Collaborate Innovation Cultivate Center for Castor， Tongliao， Inner Mongolia 028000）
　　Abstract "Principles of Bioengineering Technology" is one of the important professional courses of master's students majoring in plant biochemistry and molecular biology in Inner Mongolia University for Nationalities. The teaching team not only promoted the teaching ability of the team teachers， but also increased the interest and enthusiasm of the graduate students in this course， and improved the practical ability of graduate students and research and innovation capabilities by clearing the course objectives and tasks， set the course content and teaching arrangements scientifically， attached importance to the seven "close integration"（Theory teaching is closely combined with practice teaching content， the teaching content of basic theory is closely combined with the frontier of subject， the foundation of practical teaching is closely combined with comprehensiveness and design， the close combination of practical teaching content and teachers' scientific research， the combination of individual performance and teamwork ability of graduate students， diversity of assessment means is closely combined with motivation purpose， individual development is closely combined with team building） in the course of teaching and other methods.
　　Keywords Principles of Bioengineering Technology； research-based teaching； curriculum reform
　　隨着我国生物产业的不断发展，硕士研究生的需求量也不断增加，同时也对硕士研究生的理论知识、科研创新能力提出了更高要求，高等院校在硕士研究生的教育教学过程中必须更加注重研究生综合能力的培养。课程教学是拓宽研究生专业视野、培养其创新思维与创新能力的一个重要环节。[1]“生物工程技术原理”是内蒙古民族大学植物生物化学与分子生物学专业硕士研究生的重要专业课程之一。在5年的课程教学过程中，作者一直在尝试进行基于研究型教学模式的“生物工程技术原理”课程改革探索。 　　1 明确课程目标、任务
　　“生物工程技术原理”这门课程，主要向植物生物化学与分子生物学专业的硕士研究生介绍生物工程所包含的五大工程（基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程）的基本原理、技术及五大工程之间的相互联系，要求研究生掌握五大工程的基本知识框架、研究技术手段及实验操作技能，重视知识衍伸、知识面拓展和学科交叉，培养研究生科研创新思维和创新能力。
　　2 科学设置课程内容、学时分配
　　本门课程共72学时，其中理论授课、实验授课各36学时。
　　理论授课共包括七章。第一章绪论（2学时）；通过本章教学，使研究生了解生物工程的概念、生物工程包括的基本内容。第二章基因工程（6学时）；通过本章教学，使研究生掌握目的基因的分离、表达载体构建、对受体的遗传转化、转基因抗性材料的筛选与鉴定、基因工程研究新技术等内容。第三章细胞工程 （6学时）；通过本章教学，使研究生掌握如何建立植物遗传转化体系、外源基因如何转化植物受体等内容。第四章发酵工程（6学时）；通过本章教学，使研究生了解发酵工业的菌种选育；掌握生物工程菌发酵培养基组成及配制方法，发酵的类型、一般过程及工艺控制，发酵产物的分离、提取与精制过程等内容。第五章酶工程（6学时）；通过本章教学，使研究生掌握酶的生产、纯化、固定化技术，酶分子结构的修饰和改造等内容。第六章蛋白质工程（6学时）；通过本章教学，使研究生掌握蛋白质的分离纯化，蛋白质结构与功能的分析、设计和预测，通过基因重组或其它手段改造或创造蛋白质等内容。第七章生物技术与农业（4学时）；通过本章教学，使研究生了解生物工程的五大工程在农业领域的应用等内容。
　　实验授课共设置两个综合型、设计型大实验。实验一植物发育相关酶主效基因克隆与遗传转化（18学时）；通过实验，使研究生掌握基因克隆、表达载体构建、遗传转化的过程与方法。实验二转植物发育相关酶主效基因的植株与对照的蛋白质组学差异（18学时）； 通过实验，使研究生掌握通过双向电泳技术鉴定转基因植株与对照的差异。
　　3 授课过程中注重七个“紧密结合”
　　注重理论教学与实践教学内容紧密结合。本教学团队，根据每位成员各自研究方向，承担相应的教学内容。为了提高研究生的科研创新能力，教师不断优化教学内容，将理论教学与实践教学内容紧密结合，同时针对研究生毕业论文实验中出现的问题设置相应讨论环节，让理论指导研究生实践。
　　注重基础理论教学内容与学科前沿紧密结合。教学中，教师还注重及时将行业及相关领域的新知识、新技术介绍给研究生，使研究生了解本学科前沿理论与技术。例如在讲授遗传转化体系建立这一内容时，追踪最新文献，介绍常见植物水稻、马铃薯、大豆、黄瓜等遗传转化体系是如何建立的、效率如何、进展如何等。
　　注重实践教学的基础性与综合性、设计性紧密结合。实验授课设置了两个综合型、设计型大实验。每个实验都涉及基础验证、综合设计、研究创新三个层次的内容。[2]例如实验一植物发育相关酶的主效基因克隆与遗传转化，基本操作涉及PCR技术、引物设计、基因序列分析等，综合设计涉及植物表达载体构建等，研究创新涉及蓖麻这一植物的遗传转化体系建立、转基因植株的鉴定等内容。这样，既进一步规范了研究生的基本操作能力，还锻炼了研究生设计实验方案、解决实验中出现的问题，提高研究生创新能力。
　　注重实践教学内容与教师科研紧密结合。本教学团队的教师，均有国家级或省部级科研项目，研究方向相对稳定，主要研究对象是蓖麻这一植物材料。本课程的实验材料均为蓖麻，实验内容与教师科研项目研究内容紧密结合。这样的做法，既让研究生得到了锻炼，又参与了教师的科研项目、掌握了本学科的研究热点。
　　注重研究生个性化表现与团队合作能力相结合。在教学过程中，安排研究生单独或分组合作完成学习任务，培养研究生既要有个性，又要有团队合作能力。
　　注重考核手段多样性与激励目的紧密结合。在教学过程中，采用多种过程考核方式，如做课程相关内容报告的前沿性、设计实验方案的可行性与创新性、实验操作规范性、实验数据整理分析的科学性与可靠性、实验报告完整性等环节，均进行打分考核，全面、客观地评价每位研究生的实际能力和水平，激励学生从事科研工作的热情。
　　注重任课教师个人发展和团队建设紧密结合。[3、4]鼓励团队教师通过读博、进修等方式拓宽视野、提高自己的教学与科研能力；鼓励团队教师深入生产一线，增强解决实际生产中存在的问题能力。教师通过以上两种方式获得的知识，再反哺教学，促进教学水平的提高。
　　4 实施效果
　　通过明确“生物工程技术原理”课程目标与任务、科学设置课程内容与学时分配、授课过程中注重七个“紧密结合”等方式，经过5年的检验，不仅团队教师教学能力得到促进，研究生对本门课程的学习兴趣和热情也得到提高，同时也明显增强了研究生实际操作能力和科研创新能力。
　　基金项目：内蒙古民族大学2017年研究生重点课程建设项目（生物工程技术原理，2017022）内蒙古民族大学2016年度校级精品课程（细胞工程，2016006）；内蒙古民族大學2009年度教育教学研究项目（2009053）；内蒙古民族大学2018年度校级教育教学研究课题（YB2018011）；内蒙古民族大学教育教学研究课题（MDYB201423）
　　参考文献
　　[1] 曾伟.基于研究型教学模式的《生化工程》课程改革与实践[J].轻工科技，2018.34（8）：170-171.
　　[2] 马美范，刘纪文，房海燕，等.构建生物工程专业综合实验体系，提高学生的实践与创新能力[J].教育教学论坛，2018.12：273-274.
　　[3] 孙美玲，黄朝汤，刘齐，等.《发酵工艺与设备》课程教学改革模式的探讨与实践，提高学生的实践与创新能力[J].教育教学论坛，2018.5：134-135.
　　[4] 罗奉奉，覃拥灵.转型背景下生物工程专业实践教学改革探究[J].科技教育，2018.4：185-187.
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